Sončne plošče na strehi: opis, načini namestitve, načelo delovanja, pregledi

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Uporaba sončne svetlobe kot nadomestila za tradicionalne vire energije je bila do nedavnega dojeta kot nekaj fantastičnega oziroma mogoče le pod posebnimi pogoji. Danes takšne rešitve niso videti neverjetne, vendar ostajajo težave pri njihovem izvajanju v praksi tudi za navadne potrošnike. Sama po sebi je namestitev sončnih kolektorjev na streho precej preprosta in optimizirana, vendar to ne odpravlja težav pri organizaciji delovanja takšnih baterij.

Osnovni komplet sistema

Delovna infrastruktura solarnega generatorja vključuje baterijsko postajo, invertersko enoto, pretvornik energije, krmilnik in krmilno opremo, neposredno plošče s fotocelicami ter montažne in priključne armature. Vsako komponento lahko predstavljajo različne naprave, ki se razlikujejo po tehničnih in operativnih značilnostih. na primermajhna stanovanjska stavba s sončnimi paneli na strehi je opremljena z močjo 1,5-2 kW. Treba je opozoriti, da obstajajo tako kompleksne kot lokalne postaje, ki lahko oskrbujejo različne skupine potrošnikov. Zmogljive baterije zagotavljajo dovolj energije, da pokrijejo vse vaše električne potrebe, od ulične svetilke do grelnega kotla. Manj produktivni sistemi so namenjeni poletnim kočam, čeprav se na lokacijah pogosto uporablja energijsko porabna oprema v obliki črpalnih postaj in delovne opreme.

Načelo delovanja solarnih baterij

Najpomembnejši in najvidnejši del sončne elektrarne je inverterska plošča. Obstajajo različne tehnologije za njegovo izdelavo, vse do dejstva, da proizvajalci razvijajo skrivne recepte za fotokristalna polnila. Standardne naprave vključujejo silikonsko ploščo s premazi na osnovi bora in fosforja. Lahko je ena plošča ali kombinirana - iz dveh ali več elementov. V različnih plasteh prevleke so aktivni elektroni, ki pod vplivom svetlobe začnejo gibanje delcev, kar izzove nastajanje toka.

Akumulacijo prejete energije zagotavljajo bakreni trakovi, ki so povezani s ploščami. Tok lahko prenašajo bodisi na naprave za shranjevanje energije bodisi neposredno na potrošnike, na primer svetlobno opremo, ki se nahaja na mestu. Da bi solarni paneli na strehi zavzeli najugodnejši položaj glede na prihod žarkov, je v zasnovi predvidena tudi avtomatizacija. Zahvaljujoč toplotnim senzorjem reagirav svetlobo in usmeri plošče proti soncu.

Izbira lokacije za namestitev

Da bi na začetku povečali zmogljivost sistema, je zaželeno razmisliti o optimalni lokaciji plošč na strehi. Upoštevajte naslednja pravila:

• Obračunavanje padca sence. Če bo prostor za namestitev večji del dneva pod senco visokega drevesa, bo izkoristek seveda izjemno nizek in ne bo omogočal niti povračila stroškov vzdrževanja modula. Zato je izbrano najbolj izpostavljeno območje sončnim žarkom.
• Pravilna usmerjenost plošče. Tudi če zasnova predvideva sistem samodejnega vrtenja, je priporočljivo, da na začetku izberete položaj, ki bo najbolj ugoden v smislu padanja močne sončne svetlobe na fotocelice.
• Izračun naklona. Pogosta napaka pri namestitvi plošč je njihova lokacija pod kotom, ki ustreza naklonu. Z drugimi besedami, dizajn se preprosto prilega pobočju brez kakršnih koli popravkov. To je v osnovi napačen pristop, saj se koti pobočij (30-45 stopinj) morda ne ujemajo s pobočjem, kar bo najugodnejše v določeni regiji. Strokovnjaki priporočajo namestitev sončnih kolektorjev na streho pod kotom, ki je enak geografski širini lokalne regije. To pomeni, da bo kot ustrezal stopinji zemljepisne širine.
• Določanje razpoložljivosti. Delovanje panelov bo povezano z rednim vzdrževanjem in tehnično podporo konstrukcije. Zato se vnaprej oceni tudi fizična dostopnost do plošč na strehi.

Možnosti za ustvarjanje baze operaterja

Za namestitev panelov je priporočljivo montirati napajalni blok, na katerega bo pritrjen okvir fotocelic. Ta dizajn je mogoče izdelati doma. Potrebovali boste kovinski kotiček in pritrdilne elemente. Zaželeno je, da se povezave izvedejo z varjenjem - spet s pomočjo pretvornika bo tudi neizkušen domači mojster oblikoval spoje. Najpomembneje je, da pravilno izračunate podlago glede na velikost in težo, tako da ne prebije strešne kritine in vam načeloma omogoča zanesljivo pritrditev. Kompleksnost namestitve sončnih kolektorjev na streho je v namestitvi nosilne ploščadi na strešni sistem. Dejstvo je, da se pritrditev kot taka ne izvaja na strešne elemente, temveč na strešne nosilce v podstrešnem prostoru.

S strani podstrešja se izdeluje močan nosilni okvir, na podlagi katerega se bo pritrdila varjena profilna konstrukcija. Najbolje je, da uporabite vijačne povezave, tako da lahko instalacijo kadar koli odklopite. Za to so vnaprej izračunane luknje, oblikovana je konfiguracija medsebojne postavitve itd. Očitno bo treba ustvariti tehnološko odprtino v kritini.

Proces namestitve sončnih kolektorjev na streho

Vsaka plošča s fotocelicami je zaprta v okvir kovinskega profila. Proizvajalci sprva razmišljajo o konfiguraciji prihodnjega nosilca, pri čemer puščajo vrzeli in luknje za pritrditev. V fazi namestitveplošče morajo biti pripravljene z ustrezno pritrdilno opremo in na nosilni ploščadi.

Poleg tega je potrebno pripraviti dušilne in izolacijske materiale. Zaščitili bodo montažni sistem pred poškodbami zaradi korozije in močnimi vibracijami zaradi obremenitve vetra. To je nekakšna obloga med nosilno konstrukcijo in ploščami. Nato se solarni paneli namestijo na streho na izbrani točki - s pomočjo okova skozi tehnološke luknje se telo panela privije na kovinske profile. Če je mogoče, uporabite nastavljive ali vrtljive zapahe, da prilagodite položaj plošč.

električni ukrepi

Nič manj pomembna faza, na kateri se organizirajo omrežne napeljave in povezava opreme. Obstajajo različni načini za reševanje teh težav, vendar je najbolj zanesljiva metoda avtonomna povezava sončnih kolektorjev na strehi z neodvisnim virom energije. Paneli s pretvornikom in bloki za shranjevanje so uvedeni v sistem avtonomnega napajanja. To bo zahtevalo generatorje z majhno močjo približno 500 W z gospodinjsko napetostjo do 220 V.

Ožičenje je izvedeno s standardnim sukanim parom, močnim zunanjim kablom. Vsi priključki opreme so izvedeni s pomočjo električnih kontaktorjev - praviloma so priloženi solarnim panelom. Kot alternativno rešitev lahko pomislite na možnost priključitve na centralno električno omrežje, vendar takrat elektrarne ne bo mogoče uporabljati kotrezervno napajanje.

Integracija solarnih strešnih oken

Oblikovno optimizirana različica solarne plošče, ki odpravlja potrebo po posebnih ukrepih za namestitev. Plošča je že vgrajena v strešno okno, zato je potrebna le vgradnja okvirne konstrukcije. Po želji lahko ploščo odstranite iz nosilnega telesa in pustite eno okno z žaluzijami ali drugimi zaščitnimi elementi.

Nekateri proizvajalci ponujajo vgradnjo sončnih kolektorjev na streho hiše v že pripravljena strešna okna. To pomeni, da je plošča zasnovana in izdelana posebej za dimenzije obstoječe odprtine, ob upoštevanju značilnosti okvirja. Nato ostane le narediti nekaj lukenj v zasnovi okenske enote in priviti ploščo. Za priključitev kabla se ustvari majhen kanal s potjo ožičenja, ki vodi do podstrešja ali podstrešja. Tu se mimogrede lahko nahaja oprema, ki kopiči in pretvarja energijo.

Splošne smernice za potek dela

Pred začetkom dela morate skicirati grobi načrt za postavitev konstrukcije - to vam bo omogočilo ne le določitev optimalnega načina pritrditve, temveč tudi zmanjšanje možnih napačnih izračunov namestitve. Upoštevati morate tudi nasvete proizvajalcev o montaži sončnih kolektorjev na streho objekta. Na primer, navodila pogosto omenjajo potrebo po vzdrževanju vrzeli med površino telesa plošče in strešno kritino. Da biZa optimalno porazdelitev energije po celotnem območju fotocelice je prav tako priporočljivo, da pravokotne plošče postavite vodoravno – torej z dolgo stranjo vzdolž venca.

sistemsko delovanje

Najboljši način za nadzor sistema je avtomatizacija. Sodobne domače sončne elektrarne omogočajo uporabo daljinskega upravljalnika za programiranje delovanja tako panelov kot opreme za shranjevanje. Vendar to ne pomeni, da fizično vzdrževanje ne bo potrebno. Občasno je potrebno preverjati stanje sončnih kolektorjev. Na strehi zasebne hiše je priporočljivo zagotoviti majhno tehnično platformo z naborom potrebnih orodij in potrošnega materiala. Občasno bo treba opraviti prilagoditvene postopke, pregled fotocelic, čiščenje strukture in po potrebi zamenjavo potrošnega materiala.

Mnenja o sončnih kolektorjih

V Rusiji ni toliko lastnikov zasebnih hiš, ki bi preizkusili možnosti sončnih baterij. Kljub temu so vtisi ob prvem spoznavanju tega energenta večinoma pozitivni. Že sorazmerno majhna pokritost zahtevanih količin energije povzroči pozitivne odzive. Uporabniki ugotavljajo široke možnosti za kopičenje in distribucijo energije z njeno kasnejšo racionalno rabo v skladu z zahtevami.

Po drugi strani pa mnogi od tistih, ki so na streho svoje hiše namestili solarni panel, opažajo težave pri vzdrževanju in visoke stroške potrošnega materiala. Še vedno visoki stroški opremeostaja velika ovira za sončno ekspanzijo.

Sklep

Kljub očitnim koristim razvoja alternativnih virov energije, še vedno obstajajo težave pri njihovi uporabi na ravni množičnega porabnika. To niso le tehnične nianse, s katerimi se soočajo uporabniki, temveč tudi konceptualne značilnosti proizvodnje energije. Na primer, namestitev sončnih kolektorjev na streho v zasebnih podeželskih hišah se lahko upraviči le v toplih regijah, kjer je visoka stopnja tako imenovane insolacije. Je merilo sončne energije, ki prihaja na zemljo s svetlobnimi žarki. In še posebej na jugozahodu in severovzhodu države sploh ni enako. Strokovnjaki priporočajo tudi upoštevanje razmerja med potrebno energijo in potencialno proizvedeno s sončnimi baterijami. Možno je, da tudi v pogojih ugodnih kazalnikov osončenosti določene lastnosti plošč preprosto ne bodo omogočile doseganja pozitivnega učinka prihranka energije.