Как сделать солнечную батарею своими руками: способы сборки и монтажа солнечной панели. Установка и монтаж солнечных батарей
Как сделать солнечную батарею из панелей своими рукамии
Углеводороды были и остаются основным источником энергии, однако все чаще человечество обращается к восполнимым и экологически безопасным ресурсам. Это стало причиной повышенного интереса к солнечным батареям и генераторам.
Их главный минус – дороговизна. Удешевить продукцию можно, если взяться за ее создание самостоятельно. Рассмотрим, как сделать солнечную батарею своими руками.
Содержание статьи:
Плюсы и минусы применения гелиосистем
По статистике, взрослый человек ежедневно использует около десятка различных приборов, работающих от сети. Хотя электричество считается относительно экологичным источником энергии, это иллюзия, ведь при его получении используются ресурсы, загрязняющие окружающую среду.
С этой точки зрения, гелиосистемы гораздо выигрышнее.
Галерея изображений
Фото из
КПД кристаллических кремниевых фотомодулей достигает 15 – 20%, и есть все основания полагать, что в ближайшие годы этот показатель вырастет. Уже сейчас существуют образцы, КПД которых достигает 22-33.7%. Пока они тестируются в лабораторных условиях, но скоро появятся в продаже. При выборе фотомодулей стоит обратить внимание на продукцию компании Sanyo
В среднем КПД батарей этого типа составляет 10-18.7%. Все зависит от основы пленочных солнечных элементов. Некоторые модели потенциально небезопасны для окружающей среды, т.к. содержат кадмий, поэтому при покупке следует тщательно изучить техническую документацию. Утилизируют такие батареи строго в соответствии с рекомендациями производителя
Модули этого типа называют еще многопереходными или тандемными. Они имеют особую структуру ячеек, которые образовывают несколько p-n переходов. Это относительно новый продукт на рынке, хотя для космической отрасли используется довольно давно. КПД (соответственно, и цена) таких моделей зависит от количества слоев ячеек
Это элементы, изготовленные из наноструктурированных материалов. Их используют в отраслях, где малый вес солнечных модулей имеет принципиальное значение. Благодаря сверхтонкой структуре можно существенно увеличить эффективность работы таких батарей. Для рядового покупателя сверхтонкие модули пока недоступны
Кристаллические кремниевые фотомодули
Тонкопленочные солнечные батареи
Многослойные солнечные модули
Сверхтонкие многослойные солнечные модули
Комплектующие для сборки солнечных батарей и генераторов давно есть в свободной продаже, и при желании собрать систему может любой желающий. Для этого потребуются некоторые финансовые вложения и время. Процесс сборки кропотлив, требует внимания и точности, зато сама работа не отличается особой трудоемкостью.
В силу климатических особенностей многих регионов не приходится рассчитывать, что солнечной энергии хватит для полного обеспечения частного дома. Она способна покрыть лишь 20-30% всех энергопотребностей. Зато это хорошее решение для дачи
Преимущества применения солнечной энергии:
- Огромный потенциал. Солнце способно дать достаточно энергии для удовлетворения всех человеческих потребностей. Она возобновляема и неисчерпаема, чем выгодно отличается от угля, нефтепродуктов, природного газа.
- Доступность. Солнце есть везде – и в жарких странах, и в самых холодных. Его вполне достаточно для всех нужд.
- Экологичность. Из-за тотального энергетического кризиса «зеленая» энергетика – самая перспективная сфера для научных исследований и высокотехнологичных разработок. Солнечные батареи прекрасно справляются со своей задачей без вреда для окружающей среды.
- Отсутствие шума. Гелиосистемы работают бесшумно, что выгодно отличает их от многих других источников энергии.
- Экономичность. Эксплуатация и обслуживание солнечных батарей не требуют никаких особых затрат. Вложив деньги один раз, владелец может использовать систему в течение 20-25 лет. Главное – своевременно чистить элементы.
- Широкая сфера применения. Солнечные батареи могут вырабатывать достаточно энергии для обеспечения дома электричеством и теплом. Однако это не единственная область их применения. Гелиосистемы используют для опреснения воды и даже для обеспечения энергией орбитальных станций.
Пока еще солнечные батареи дороги, хотя уже сейчас появляются способы существенно сэкономить при их самостоятельном изготовлении. Каждый год внедряются новые разработки, которые позволяют упростить и удешевить процесс получения солнечной энергии.
Гелиосистемы плохо подходят в качестве основного источника энергии, а вот в качестве дополнительного или альтернативного – отличный вариант. По сравнению с ветрогенераторами, они более стабильны и выгодны
Одна из самых интересных современных технологий – тонкопленочные модули, которые внедряют в стройматериалы. Также появились прозрачные накопительные элементы, предназначенные для использования в оконных конструкциях. Это разработка японской компании Sharp. Специалисты считают, что уже в ближайшее время такие солнечные батареи станут в разы мощнее и выгоднее.
С накоплением солнечной энергии нередко возникают проблемы, т.к. аккумуляторные батареи дороги. Единственное, что в какой-то мере компенсирует этот недостаток: большая часть мощных электроприборов включается в светлое время суток
По объективным причинам гелиосистемы пока еще не могут полностью заменить углеводороды, т.к. получение и накопление солнечной энергии связано с большими расходами, однако они могут стать неплохим источником альтернативного энергоснабжения дома или отдельных электроприборов.
Некоторые владельцы решаются на оборудование своих домов солнечными станциями, полностью обеспечивающими потребности в электроэнергии. Такие вложения окупаются за 10-40 лет в зависимости от типа моделей – готовых или самодельных
Технологии быстро развиваются, а солнечные батареи можно модернизировать и наращивать, поэтому стоит начать собирать подходящие системы уже сейчас.
Какие комплектующие нужны и где их купить
Основная деталь – солнечная фотопанель. Обычно кремниевые пластины покупают через интернет с доставкой из Китая или США. Это связано с высокой ценой на комплектующие отечественного производства.
Себестоимость отечественных пластин получается настолько высокой, что выгоднее заказать на Еbay. Что касается брака, то на 100 пластин лишь 2-4 непригодны к использованию. Если заказывать китайские пластины, то риски выше, т.к. качество оставляет желать лучшего. Преимущество – только в цене.
Готовая панель гораздо удобнее в использовании, но и втрое дороже, поэтому лучше все-таки озадачиться поиском комплектующих и собрать устройство своими руками
Остальные комплектующие можно купить в любом магазине электротоваров. Также потребуются оловянный припой, рама, стекло, пленка, лента и карандаш для разметки.
Галерея изображений
Фото из
Выбор солнечного элемента для батареи – самый важный этап в покупке комплектующих. Батареи могут быть поли- и монокристаллическими. Преимущество первых – цена, а вторых – большая эффективность. Лучше выбрать монокристаллические кремниевые модули. Они идеально подходят для объектов ограниченной площади
Оптимальный вариант – выбрать аккумулятор AGM типа. Они относительно недороги, компактны, способны работать при любых температурах. При покупке следует ориентироваться на емкость прибора, длительность зарядки и срок службы, указанный производителем
Кроме солнечного элемента, стабилизатора и аккумулятора, потребуются также паяльник, олово и карандаш. Если изначально куплен готовый комплект с припаянными проводниками, работы будет гораздо меньше, а сама сборка системы существенно упрощается
Для сборки батареи потребуются стабилизатор напряжения и контроллер нагрузок. Если правильно собрать самодельную систему, ее можно будет подключить к обычному аккумулятору – свинцово-кислотному или же литиевому. Это позволит более рационально использовать энергию
Солнечные элементы для батареи
Аккумулятор для солнечной системы
Комплект для сборки батареи
Стабилизатор напряжения для солнечной батареи
При покупке комплектующих стоит обращать внимание на гарантию производителя. Обычно она составляет 10 лет, в некоторых случаях – до 20. Важно также правильно подобрать аккумулятор. Экономия на нем нередко оборачивается неприятностями: во время зарядки прибора может выделяться водород, что чревато взрывом.
Особенности расчета мощности систем
Перед тем как закупить комплектующие и сделать солнечную панель, рассчитывают необходимую мощность прибора и емкость аккумулятора. Самый простой способ – воспользоваться онлайн-калькуляторами, размещенными на некоторых сайтах в интернете.
Количество энергии, заявленное в техническом паспорте изделия, рассчитано для идеальных условий. На них невозможно ориентироваться, ведь устройства работают по-разному в зависимости от времени года и суток. Потери энергии происходят постоянно, в т.ч. в аккумуляторах, инверторе
Важнейший показатель, который придется учитывать, — среднемесячное количество потребляемой энергии. Его можно определить по счетчику. Также следует сделать скидку на особенности работы самих солнечных батарей. Они способны выдавать предельную мощность лишь при условии чистого неба, причем угол падения солнечных лучей должен быть прямым.
Если погода пасмурная или угол падения лучей слишком острый, мощность батарей может упасть в 20 раз. Даже малейших облаков достаточно, чтобы вдвое снизить показатели. Поэтому при расчетах ориентируются на то, что 70% энергии будет вырабатываться с 9 до 16 часов, а в остальное время – до 30%.
Зимой от гелиосистем мало пользы: из-за пасмурной погоды они вырабатывают минимальное количество энергии. Зато ветрогенераторы работают на полную мощность и способны компенсировать эти потери. Комбинация двух таких устройств очень эффективна
В условиях, приближенных к идеальным, в «рабочее время» панели мощностью 1кВт вырабатывают 7 кВт/ч, а ранним утром и вечером – около 3 кВт/ч. Второй показатель лучше вообще не брать в расчет и оставить «про запас» с учетом возможной облачности и изменения угла падения лучей. Получается, следует ориентироваться на 210 кВт/ч в течение 1 календарного месяца. Это идеальный показатель, который требует корректировки.
На Еbay можно найти неплохой набор для изготовления солнечной батареи своими руками. Иногда это устройства, которые отбраковали на производстве (т.н. модули В-типа). Они дешевы, но вполне пригодны для сборки домашней системы, поскольку эксплуатационные характеристики близки к заявленным
Чтобы определиться с реальным количеством энергии, следует найти данные о том, сколько солнечных дней в году бывает в конкретном регионе. В эти периоды мощность батарей не будет составлять даже половины от паспортного показателя. Если устройства будут работать осенью и зимой, то нужно сделать поправку в 30-50% на пасмурную погоду.
Пошаговая инструкция по сборке солнечной панели
Работа по сборке начинается со схемы и проекта. Нужно четко представлять, как будет устроена и закреплена солнечная панель. Так, если КПД системы напрямую зависит от угла наклона относительно солнечных лучей, следует позаботиться, чтобы этот угол можно было менять. Во многих готовых моделях предусмотрены механизмы, автоматически поворачивающие панели, а в самодельных придется продумать их самому.
Модули солнечной панели должны быть одинаковыми, ведь эквивалентность тока равна показателю наименьшего элемента. Также подбор одинаковых деталей значительно упростит процесс сборки всей системы в целом, т.к. не придется подгонять размеры каркасов и рассчитывать мощность каждой конструкции отдельно
Технология сборки зависит от общей площади панелей, их количества, особенностей дополнительных материалов. Обширная площадь системы гарантирует ее более высокую мощность, но одновременно увеличивается и вес конструкции, что тоже приходится учитывать, ведь кровля должна его выдерживать.
Этап 1: изготовление корпуса конструкции
Когда все комплектующие подготовлены, можно приступать к сборке корпуса, на котором будет держаться вся конструкция. Понадобятся следующие материалы:
- листы фанеры, вырезанные по размеру панелей;
- плиты ДВП;
- деревянные рейки, из которых будут изготовлены бортики;
- материалы для крепежа: саморезы, уголки, подходящий клеевой состав;
- оргстекло;
- краска и пропитки, чтобы облагородить внешний вид готовой конструкции и защитить ее от гниения.
В первую очередь готовят основание – к фанере приклеивают невысокие бортики. Они не должны закрывать панели, поэтому стоит выбрать рейки около 2 см. Чтобы бортики не отклеились, их дополнительно закрепляют саморезами и уголками.
Верхнюю крышку изготавливают из оргстекла, а деревянные детали конструкции покрывают антисептическими пропитками для защиты от гниения и красят. Оттенок краски должен гармонировать с цветом крыши
Низ основания и бортики сверлят в нескольких местах, чтобы обеспечить вентиляцию. Крышку нельзя сверлить, т.к. элементы конструкции могут подмокнуть. Для крепления панелей лучше выбрать плиты ДВП, поскольку они не проводят ток. При желании ДВП можно заменить другим материалом.
Этап 2: установка и крепление элементов
Солнечные элементы следует равномерно разложить на подложке «изнаночной» стороной и припаять проводники. Для этого нужно будет разметить места пайки. Чтобы не испортить все модули, лучше сначала последовательно соединить только два элемента. Если все в порядке, так же припаивают остальные модули. В результате на подложке должна появиться аккуратная цепочка соединенных элементов.
После сборки конструкции ее следует проверить на работоспособность. Если она функциональна, то ее можно уже крепить шурупами к каркасу. На готовую панель ставят блокировочный диод. Его задача – предотвратить разрядку аккумулятора
Когда все модули будут соединены, их можно перевернуть для закрепления на панели. В качестве клеевого состава можно использовать эпоксидную смолу или силиконовый герметик. Желательно не намазывать края модулей, чтобы конструкции не сломались в случае деформации каркаса. Достаточно прочно приклеить элементы по центру.
Этап 3: особенности крепления крышки
После сборки батареи на каркасе ее закрывают крышкой из оргстекла, еще раз проверяют и фиксируют. Важно, чтобы клеевой состав полностью просох до установки крышки, иначе он продолжит испаряться и оставит мутные следы на оргстекле.
На выходной кабель устанавливают двухконтактный разъем. Он нужен для подсоединения контроллера. Остается еще раз проверить работу системы и исправить недочеты, если они будут обнаружены.
Этап 4: установка готовой системы
Батареи устанавливают на земле, на стенах или крыше. Это зависит от пожеланий самого владельца здания. Главное, чтобы система была расположена с южной стороны здания и ее работе ничто не мешало.
Если конструкцию планируется крепить на скате кровли, нужно убедиться, что поверхность выдержит дополнительную нагрузку. Систему устанавливают так, чтобы она располагалась под углом 30-40 градусов к крыше, и намертво закрепляют.
Солнечные панели, особенно тонкопленочные, подвержены деформациям под воздействием ветра или давлением снега. Нужно позаботиться о надежной ветрозащите и установить приспособления, задерживающие или рассекающие снег, который сползает с крыши
Отличное решение – крепление системы к металлической рамной конструкции из толстого профиля. Минимальное сечение – 25х25 мм, а при большой площади конструкции лучше выбрать более прочный профиль. Перед каждой такой рамой устанавливают снегозадержатель или оборудуют кронштейны снегорассекателями.
Выводы и полезное видео по теме
Описаний бывает недостаточно, чтобы полностью разобраться в особенностях сборки и монтажа солнечных панелей. К тому же существуют различные способы крепления, а «народные умельцы» совершенствуют навыки и постоянно изобретают новые пути решения старых задач.
Мы предлагаем видеоинструкции и советы опытных мастеров, чтобы вам было проще понять процесс сборки гелиосистем. Выберите те рекомендации, которые лучше всего соответствуют вашим планам и пожеланиям.
Где купить комплектующие и как собрать систему, описано в видеоролике ниже:
Полное пошаговое описание процесса сборки:
Оригинальный подход к сборке солнечных батарей, советы специалиста:
Инструкция по сборке солнечной электростанции для дома:
Альтернативная энергетика – это по-настоящему актуально. Если вы решили разобраться в способах получения энергии без углеводородов, можете гордиться тем, что заботитесь не только о себе, но и о планете в целом. Простая солнечная батарея поможет вам обеспечить себя «зеленым» электричеством и сбережет наш общий дом. Собрать систему несложно, главное – захотеть и сделать.
sovet-ingenera.com
Установка солнечных батарей на крыше
Еще несколько десятилетий назад альтернативные источники энергии в частном секторе считались чем-то невероятным. Хотя и сегодня они еще не стали массовыми, многие люди уже задумываются о возможном приобретении и монтаже такой энергетической альтернативы. В этой статье мы расскажем вам, как установить солнечные батареи на крыше.
Что выбрать
Выбор типа фотоэлектрических элементов это основной фактор, определяющий строительство солнечной энергетической станции. Основное отличие матриц преобразующих энергию солнца в электричество заключается в способе изготовления. При длительном и тщательном технологическом процессе получаются более производительные панели, и наоборот. Посмотрим на их классификацию:
- Наиболее эффективными и самыми дорогими считаются панели, в которых кристаллы проходят фазу полного дозревания и естественного вытягивания. Их еще называют монокристаллическими. Производительность достигает 20 %.
- Второе место по эффективности занимают элементы, где пропускается фаза вытягивания. В этом случае, в образовавшихся кристаллах присутствуют некоторые зернистые включения, снижающие общую производительность. Их называют поликристаллическими.
- Пленочные элементы, часто применяемые в походных вариантах, изготавливаются методом «выпаривания». Кремний тонким слоем наносится на покрытие. При таком процессе можно изготовить элементы большой площади. Они обладают наименьшей эффективностью в пределах 5–6 %, и их цена самая низкая.
- В отдельную группу выделяют пленочные панели на основе тиллурида кадмия и селенида меди-индия-галлия. Вторые по своей производительности дотягиваются до уровня монокристаллов, а первые схожи с пленочными из аморфного кремния.
Пленочные солнечные батареи Кроме процесса производства, все элементы отличаются сроком службы. Первый тип сохранит свою трудоспособность более 30 лет, второй – около 20, а вот третий и четвертый – не более 10. Непрерывная эксплуатация приводит к определенному износу. Самый большой он у третьего вида, может достигать 40 % за первые несколько лет. Самый малый у первого вида – потери составят около 10 % за 20–25 лет.
КПД солнечных батарей в зависимости от вида
Обратите внимание! Производительность, конечно, одна из важнейших характеристик. Но цифра в процентах означает лишь то, что они имеют больший КПД при меньшей площади. Оптимального выхода энергии можно добиться и более дешевыми приборами, но для этого их придется приобрести больше и смонтировать на большей площади.
Что нужно учесть
Правильно выбирайте место установки Перед установкой нужно заранее просчитать несколько важных моментов, обеспечивающих комфортность и высокую производительность:
- Если размещение всей системы предполагается на крыше дома, необходимо предусмотреть возможность доступа к батареям. Они нуждаются в периодическом обслуживании, поэтому спроектируйте площадку для безопасного перемещения.
- Место расположения солнечных панелей не должно закрываться высокими деревьями, а также другими объектами, например, зданиями, отбрасывающими тень. Это важно, так как батареи просто теряют производительность при уменьшении потока фотонов, а некоторые виды совсем перестают функционировать. Если этого избежать невозможно, то рассмотрите возможность монтажа на отдельных фермах или поворотных креплениях.
- Принципиально, чтобы все плоскости элементов смотрели строго на юг. Допускается отклонение на юго-запад или юго-восток максимум на 20º. Если скаты вашей крыши смотрят на запад и восток, тогда потребуется более громоздкая система или установка на отдельном участке.
- В зависимости от широты, в которой вы проживаете, также нужно подбирать угол наклона. Отклонения от рекомендуемого не должны превышать 15º.
Способы сборки
Поворотный механизм Существуют разные способы монтажа, каждый из которых возможно реализовать самостоятельно. Не все они одинаково эффективные. Часто приходится комбинировать несколько методов для обеспечения наивысшего КПД.
- Поворотный механизм. Эта конструкция считается одной из лучших. В кронштейны, на которые монтируется панель, встроен электрический двигатель, способный изменять угол наклона и поворота. Отдельный датчик непрерывно отслеживает положение солнца и дает сигнал остальной системе.
- На рамную конструкцию. Чаще всего применяется, потому что подходит для большинства типов крыш.
- Установка без подложки. Такой способ будет актуален, если угол ската вашей кровли очень близок к 40º.
Батареи на каркасе Первый вариант является достаточно дорогим, последний будет актуален для малого количества пользователей. Также в третьем способе нет возможности изменить угол, что является очень важным моментом при смене времен года.
Установка без подложки Рассмотрим изготовление каркаса, как наиболее приемлемый вариант для большинства пользователей, для этого необходимо выполнить следующие действия:
- Примерно рассчитать общий вес всей конструкции. Это будут панели плюс обрешетка для них. Прикинуть, выдержит ли крыша подобный вес.
- Будет правильно, если усилить стропила в тех местах, где планируется закреплять будущую конструкцию.
- Приобрести угловой профиль размером от 25×25 мм (он пойдет на перемычки). Таких габаритов будет достаточно в том случае, если вы планируете крепить только несколько батарей. Если предусматривается монтаж десятков квадратных метров, то значения необходимо пропорционально увеличивать. Для основания можно взять металлический уголок 50×50 мм.
- Лучше, чтобы общий несущий каркас был сварным. Для его подъема на крышу нужно будет задействовать дополнительную технику, но такая конструкция более устойчив к порывам ветра. Если по определенным причинам это невозможно, то сочленение можно выполнить при помощи болтов 6 и 8 мм.
- Если ветра нечастые гости, то лучше для изготовления применять алюминиевый профиль. В этом случае, общий вес всей конструкции значительно снижается, но стоимость увеличивается.
- Если смотреть с торца, конструкция должна выглядеть как прямоугольный треугольник.
- Не забудьте скос сделать регулируемым. Для этого предусмотрите подвижное соединение в нижней части, а также просверлите несколько отверстий в вертикальном катете, чтобы можно было выполнить подстройку угла в различное время года.
- Основание закрепляется к кровельным балкам при помощи шпильки, она должна быть диаметром 12 мм. При необходимости места крепления усиливают шайбами и подкладками с чердачной стороны.
- Места, где шпилька проходит насквозь через кровлю, необходимо тщательно герметизировать, чтобы дождевая и талая вода не просачивались внутрь.
- Панели обычно посажены на собственное основание с алюминиевым обрамлением. Его можно смело фиксировать к получившемуся каркасу при помощи болтиков.
Обратите внимание! Если установка выполняется в несколько рядов, заранее проследите, чтобы при смене угла падения луча, передний ряд не затенял последующие.
Как обслуживать
Обслуживание солнечных батарей Уход за преобразующими элементами очень несложная задача, но подчас может быть хлопотной.
- В зимнее время года после снегопадов, нужно будет проверять, не покрыл ли слой панели. Если это так, то его важно сразу же убрать при помощи щетки, чтобы обеспечить открытость фотоэлементов для солнечных лучей.
- Периодически их необходимо мыть. Пыль, разводы от дождевой воды, а также птички делают все для того, чтобы эффективность батарей снизилась.
- Время от времени осматривайте узлы основания. Возможно, некоторые болты придется заменить. Если каркас металлический, своевременно удаляйте ржавчину.
- Осматривайте места крепления к крыше – они не должны протекать.
Мытье За возобновляемыми источниками энергии будущее. Вы можете приготовиться к нему уже сегодня.
Последняя редакция: 10.05.2017 Автор: Александр Чалый
kryshasvoimirukami.ru
Солнечная батарея на крыше дома
Купить солнечную батарею — не главное, главное — правильная ее установка.
Мало купить солнечные батареи – нужно правильно их смонтировать и учесть несколько важных моментов, чтобы даже изделия «настоящих китайских мастеров» могли выдавать свои заявленные изготовителями характеристики.
Оговоримся сразу – будем рассматривать варианты установки солнечной батареи и солнечного коллектора. Первая производит электрический ток, а второй – тепло. Однако устанавливать их можно, руководствуясь одними и теми же правилами.
Установка солнечного коллектора производится по тем же правилам, что и установка солнечной батареи.
Варианты установки солнечных батарей
Установка солнечных батарей возможна в нескольких местах:
1. Крыша дома любой конфигурации, кроме скатных крыш, имеющих наклон более 40 градусов.
2. Стены дома. Они по умолчания вертикальные (90 градусов к плоскости земли).
3. Поверхность земли либо невысокие хозяйственные постройки с плоской крышей.
Рассмотрим первый из этих вариантов, и сразу решим – какие плюсы, и какие минусы у него есть, и что учесть при монтаже для варианта «крыша».
Чтобы правильно установить солнечную батарею на стены дома – читайте другую статью на сайте.
Вариант с поверхностью земли и вариант с установкой на плоскую крышу невысокого строения пока не рассматриваем, так как снежный покров на значительной территории России сведет на нет все усилия по установке. А чтобы установка работала, придется нанимать отдельного дворника со снеговой лопатой и метлой.
Такая установка солнечный батарей на земле на территории Урала и Сибири «не пройдет».
Что говорят ученые про солнечные батареи
Лирическое отступление (цитата из учебника по солнечной энергетике):
«В последние годы, когда постоянно растет плата за отопление, актуальным становится вопрос о поиске альтернативных источниках тепла. Конечно, можно по старинке отапливать дом дровами или углем. Но можно обратиться к новейшим разработкам. Так, например, в южных странах широкое распространение получили именно солнечные батареи. В российских регионах с большим количеством солнечных дней и теплым климатом их тоже можно применять. Работают они за счет полупроводников, преобразующих энергию солнца в постоянный ток.
Чтобы солнечные батареи (выработка электроэнергии) и солнечные коллекторы (выработка тепла) служили долго и без проблем, нужно принять во внимание несколько факторов. Это особенности местного климата, количество необходимой энергии и тепла, финансовые возможности.
Солнечная батарея может обеспечить до 100 % всей потребности домохозяйства в электричестве. Солнечный коллектор может обеспечивать до 45-85% всей необходимой потребности домохозяйства в тепле. Если этот процент ниже, устанавливать солнечный коллектор не имеет смысла, так как нужной эффективности не будет, а денежные затраты не окупятся.
Установка солнечной батареи – это дело специализированной организации, монтаж осуществляют высококвалифицированные специалисты, которые точно спроектируют установку, вычислят ее мощности, настроят в соответствии с особенностями погоды».
Учебник написан в 1995 году, однако, с тех пор климатические условия совсем не изменились. Так что примем данные из книги как факт.
Правила установки солнечных батарей и коллекторов
Основные правила установки солнечной батареи на крышу следуют из правил монтажа любой конструкции на крыше здания, будь то антенна или дымоход.
Сначала нужно проверить, не создаст ли батарея дополнительную нагрузку на кровлю. Стоять там она должна обязательно под углом в 30-40 градусов под углом к плоской кровле высокого здания. Для скатной крыши, размещение оборудования на ней зависит от ее угла. Батарея также должна быть устойчивой к сильным порывам ветра.
Крепить батарею лучше на рамную конструкцию, основу которой составляют трубы замкнутого профиля (минимум 25 Х 25 миллиметров). В случае установки солнечной батареи или солнечного коллектора большой площади, естественно, нужно увеличивать сечение труб рамы.
На этом фото солнечный коллектор установлен верно, а батареи — нет.
Еще один вариант установки — без кронштейна.
Самый простой вариант — монтировать солнечную батарею на крыше в 40 градусов.
Можно вот так устанавливать солнечные батареи на высокой штанге над землей.
При таком варианте установки солнечные батареи будут все время занесены снегом.
Солнечные батареи на крыше нужно также мыть.
Вообще, солнечный коллектор более устойчив к ветровым нагрузкам, нежели тонкопленочные солнечные батареи. Однако и тем, и другим требуется защита от сходящего со скатной кровли снега. Перед каждым кронштейном (рамой), на который крепится батарея или коллектор, следует установить трубчатый снегозадержатель. Еще лучше обеспечить кронштейн снегорассекателем, который позволит снегу с крыши сходить естественным образом, но защитит батарею или коллектор от механических повреждений.
PS. И да, конечно же вы помните, что устанавливать солнечные батареи или солнечный коллектор нужно на южном скате кровли вашего дома.
На фото ниже «китайские товарищи» монтируют солнечные батареи на кронштейнах — есть возможность подсмотреть интересные моменты.
dompraktika.ru
Батареи солнечного отопления дома: эффективность, расчет, установка
Идея использовать солнечную энергию для отопления дома или на другие нужды — не нова, разработаны устройства, которые позволяют это сделать любому человеку. Во многих странах, солнечные батареи на крыше скорее правило, чем исключение. Наша страна, к ним пока не относится, но и у нас уже подобные установки можно увидеть все чаще. Солнечные системы для дома могут быть двух видов. Первый — солнечные коллекторы, которые нагревают протекающий в них теплоноситель. Второй — солнечные батареи, которые вырабатывают электричество. О них и будем говорить ниже.
Солнечные батареи преобразуют солнечный свет в электрическую энергию. Батарея состоит из некоторого количества фотоэлектрических преобразователей, которые чаще называют фотоэлементами. Количество преобразователей в батарее произвольное, соединение последовательно-параллельное. Чем определяется количество фотоэлементов? Необходимой силой тока и напряжением. Располагают преобразователи на какой-либо плоской поверхности один возле другого. Из-за внешнего вида такие конструкции часто называют «солнечные панели».
Солнечные батареи для частного дома в некоторых странах — обычное явление
Слишком большие по площади солнечные батареи в быту использовать неудобно, а если не хватает мощности самой большой, несколько устройств соединяют в каскад. Если мощность требуется большая, может понадобиться значительная площадь: может быть занята вся крыша, иногда стены дома и часть придомовой территории. Потому чаще применяют солнечные батареи для частного дома: там есть где разместить и большое их количество. Владельцы квартир могут занять только окна и балконы.
Возможности использования
Как можно использовать солнечные батареи для отопления дома? Только для уменьшения счетов за электроэнергию, а также в качестве резервного источника на случай отключения. Это поможет добиться той самой энергонезависимости, и не заморозить систему отопления при отсутствии централизованного электропитания.
Если включить гелиосистему параллельно с централизованным энергоснабжением, можно сэкономить приличную сумму
Насколько реально солнечная батарея может обеспечит потребности в электричестве? Если говорить о водяном отоплении, то это реально: для поддержания работоспособности системы потребуется максимум 200-300 Вт/ч. Столько в среднем «тянут» электроника котла + циркуляционный насос + возможные управляющие устройства и контролеры. Если система у вас больше, возьмите паспорта и посчитайте необходимую мощность. Для 300 Вт/ч будет достаточно двух солнечных панелей средней мощности (их суммарная производительность должна немного превышать потребность).
И не нужно думать, что при отсутствии солнца электричества не будет. В систему входят обязательно аккумуляторы и инвертор. Правильно подберите мощность аккумуляторов, и их заряда даже при самых плохих погодных условиях вам хватит на несколько дней работы системы.
Кстати, многие европейские производители отопительного оборудования предусматривают совместную работу своей техники с солнечными преобразователями (например, газовые котлы Baxi и Ariston). Но работают они с гелиоколлекторами (греют воду) или с солнечными батареями, нужно смотреть по каждому виду оборудования.
Для полного обеспечения электроэнергией одной крыши будет недостаточно
Если подогрев пола у вас электрический, все серьезнее. Мощность большинства таких обогревателей исчисляется киловаттами. Для выработки такого количества энергии потребуется много панелей для переработки энергии солнца. Устройство системы солнечных батарей для отопления частного дома электрическими полами, может вылиться в очень приличную сумму. Но система хороша тем, что ее мощность можно наращивать постепенно. Будете по возможности увеличивать количество панелей и количество вырабатываемого электричества.
При желании можно сэкономить: собрать солнечные панели самостоятельно. Такие самодельные варианты обойдутся в разы дешевле заводских. И это притом, что покупать фотопреобразователи придется готовые: их изготовление в кустарных условиях — нереальная задача. Поэтому — только готовые. Эффективность самодельных солнечных панелей будет ниже заводских, но и цена в разы ниже.
Расчет солнечных батарей для дома
Инсоляция (количество солнечной энергии) в разные месяцы сильно изменяется. Потому сначала нужно определиться с тем, какую часть электроэнергии и на какой период вы собираетесь вырабатывать. Если вы хотите все 100% в любое время года вырабатывать самостоятельно, считать придется по самому плохому месяцу с минимальным количеством солнечных дней. Но тогда возникнет вопрос: что делать с избыточным количеством электроэнергии, которая будет вырабатываться в другие месяца. Если проживание планируется только в огородный сезон, считаете по самой низкой инсоляции в этот период. В общем, принцип понятен.
Лучше всего с выработкой электроэнергии от солнца дело обстоит на юге
Затем необходимо рассчитать какую суммарную мощность должна выдавать ваша солнечная система для дома. Для этого в таблицу вписываете все электроприборы, и из их паспортов вносите данные по мощности, потребляемому току и ваттную нагрузку. Подбив колонки, узнаете, сколько электроэнергии в час нужно всей вашей аппаратура и приборам. Понятно, что все они вряд ли включаются одновременно. Можете попытаться высчитать, какие из них работают одновременно, и по этой цифре подбирать солнечные панели.
Как считать количество солнечных батарей разберем на примере. Пусть потребность в электроэнергии 10 кВт/ч, инсоляция в расчетном месяце 2 кВт/ч. Мощность батареи, которую собрались покупать, 250 Вт (0,25 кВт). Теперь считаем 10 / 2 / 0,25 = 20 шт. То есть понадобится 20 солнечных панелей.
Для уменьшения потребления электроэнергии нужно заменить все лампы накаливания на светодиодные, а всю старую неэкономную технику на энергосберегающую — тогда вам понадобится не такое уже и большое количество солнечных панелей.
Виды солнечных батарей
Фотоэлектрические преобразователи существуют разные. Причем отличается и материал, из которого они изготавливаются, и технологии. От всех этих факторов напрямую зависит производительность этих преобразователей. Некоторые фотоэлементы имеют КПД 5-7 %, а самые удачные последние разработки показывают 44 % и выше. Понятно, что от разработок до бытового использования расстояние огромное, и по времени, и по деньгам. Зато можно представить, что ждет нас в ближайшем будущем. Для получения лучших характеристик используют другие редкоземельные металлы, но с улучшением характеристик имеем приличное повышение цены. Средняя же производительность относительно недорогих солнечных преобразователей составляет 20-25 %.
Самое широкое распространение получили солнечные модули из кремния
Самые распространенные кремниевые солнечные батареи. Этот полупроводник недорог, его производство освоено давно. Но они имеют не самый высокий КПД — те самые 20-25%. Потому при всем разнообразии сегодня преимущественно используются три вида солнечных преобразователей:
- Самые дешевые — тонкопленочные батареи. Они представляют собой тонкий налет кремния на несущем материале. Кремниевый слой покрыт защитной пленкой. Плюс этих элементов в том, что работают они даже в рассеянном свете, а, следовательно, есть возможность устанавливать их даже на стены зданий. Минусы — низкая эффективность 7-10%, а также, несмотря на защитный слой, постепенная деградация кремниевого слоя. Тем не менее заняв большую площадь, можно получить электричество даже в пасмурную погоду.
- Поликристаллические солнечные батареи изготавливают из расплава кремния, медленно его охлаждая. Отличить эти элементы можно по ярко-синему цвету. Эти солнечные батареи имеют лучшую продуктивность: КПД 17-20%, но в рассеянном свете малоэффективны.
- Самые дорогие из всей троицы, но при этом довольно широко распространенные — монокристаллические солнечные батареи. Они получаются путем разделения одного кристалла кремния на пластины и имеют характерную геометрию со скощенными углами. У этих элементов КПД от 20% до 25%.
Теперь, видя надписи «солнечная панель моно» или «поликристаллическая солнечная батарея», вы будете понимать, что речь идет о способе производства кремниевых кристаллов. Также вы будете знать, какой эффективности от них можно ожидать.
Батарея с монокристаллическими преобразователями
Эффективность солнечных батарей зимой
Вы, наверное, удивитесь, но зимним днем на вертикальную поверхность падает всего в 1,5-2 раза меньше энергии, чем летом. Это данные для средней полосы России. За сутки картина хуже: за этот период летом получаем в 4 раза больше энергии. Но обратите внимание: на вертикальную поверхность. То есть на стену. Если говорить о горизонтальной поверхности, тут разница уже в 15 раз.
Самая печальная картина по выработке электроэнергии солнечными батареями ожидает вас не зимой, а осенью: в пасмурную погоду их эффективность ниже в 20-40 раз, в зависимости от плотности облачного покрова. Зимой же, после того выпал снег, инсоляция (количество света, падающего на батареи) в солнечные дни может приближаться к летним значениям. Потому зимой солнечные системы для дома вырабатывают больше электроэнергии, чем осенью.
Получается, чтобы зимой добиться близкой к максимальной эффективности, нужно располагать солнечные батареи вертикально или почти вертикально. И, если их вешать на стены, то желательно на юго-восточные: утром по статистике чаще бывает ясная погода. Если юго-восточной стены нет, или ничего на ней установить невозможно, выйти из положения можно сделав специальные подставки. Тогда ставят солнечные батареи на крыше. Так как угол падения солнечных лучей в зависимости от сезона меняется, желательно сделать подставку с регулируемым углом наклона. Есть возможность — разверните солнечные панели «лицом» на юго-восток, нет такой возможности, пусть «смотрят» на юг.
Одна из систем монтажа
Правила установки
Эффективность работы кремниевых солнечных батарей зависит от количества попадающей на них энергии солнца (всего спектра излучения). Факторы, на которые мы можем каким-то образом повлиять, это:
- Затененность. Желательно, чтобы на протяжении светового дня на панель не падала тень. Потому выбирайте место, где не растут высокие деревья, нет тени от зданий или линий электропередач. Даже небольшой участок тени, попавший на поверхность, значительно снизит выработку электроэнергии. КПД установки будет равно самой низкой производительности среди всех фотоэлементов в панели. Потому даже один листок или след от птичьего помета сильно снижает выработку электроэнергии всей панели целиком.
- Ориентация. Если есть возможность изменять положение, летом выставляйте из «лицом» на юг, зимой — на юго-восток. Это возможно, если панель поставлена на плоской крыше или на земле.
- Угол наклона. Если местом установки солнечной батареи выбрана скатная крыша, а ее угол наклона далек от идеального, требуется изготовить специальные рамы, с помощью которых можно корректировать положение батарей. В идеале рамы должны иметь возможность изменять этот угол наклона. Изменять каждый день или час никто положение не будет, но раз в сезон поправить его можно.
Один из вариантов установки. В морозный, но солнечный день, при наличии снега выработка тока будет приличной
На работоспособность многих типов преобразователей влияют температурные показатели: диапазон использования кремниевых элементов от -40 oC до +50 oC. Негативно на работоспособности сказываются как более низкие, так и более высокие температуры. Если летом у вас солнце активное, важно не допустить перегрева. Для этого под панель можно положить белую ткань или фольгу (более эффективно). Если это не помогает и панель перегревается, поверните ее, или перевесьте. Нужно будет выбрать такое положение, при котором будет соблюдаться тепловой режим, а производительность останется довольно высокой.
Максимальную свою продуктивность эти устройства показывают, если солнечные лучи падают под углом 90o. К сожалению, такое возможно далеко не весь день, а лишь короткий промежуток времени. Есть специальные системы слежения, изменяющие угол наклона панели так, чтобы свет падал постоянно под желаемым углом, но это дорогие установки.
И все же, можно найти оптимальный угол установки солнечных батарей. Просто при незначительном отклонении от идеала (менее 50o) производительность падает мало, примерно на 5 %. Фактическое подтверждение этому можете увидеть в видео.
Для каждого региона угол установки солнечных батарей свой. Его можно определить экспериментально (как — вы видели), а можно выставить исходя из географической широты — этот наклон принято считать самым лучшим. Многое зависит от ориентации панели: если вы развернули ее на север или восток, оптимальный угол будет меньше.
Солнечные батареи на крыше
Прежде всего, нужно выяснить, выдержит ли кровля дополнительную нагрузку. Один-два модуля выдержит любая, а для большего количества придется считать.
Для надежной фиксации они должны крепиться как минимум в четырех точках. Причем, если вы монтируете панели заводского изготовления, не поленитесь изучить инструкцию по установке: при нарушении хотя бы одного из пунктов, оборудование снимается с гарантии. В большинстве случаев требования такие:
- Крепятся солнечные батареи на расстоянии 5-15 см выше кровельного материала. Этот зазор необходим для проветривания (для поддержания температурного режима).
Устанавливать солнечную батарею нужно на расстоянии 5-15 см от кровельного материала на специальных направляющих
- Для закрепления использовать только имеющиеся в корпусе отверстия. Дополнительные сверлить нельзя.
- Рама, на которой закреплены фотоэлементы, рассчитана на вертикальную или горизонтальную установку (указано в паспорте), и в другом положении ее крепить нельзя.
Если рекомендована вертикальная установка, горизонтально ставить панель нельзя
Системы крепления солнечных панелей могут быть разными. Есть готовые (продаются там же, где и сами панели), но вполне можно использовать и сделанные собственноручно. Важно только использовать надежные, стойкие к коррозии материалы. Толщина реек и крепежа должна быть большой: выдерживать должны они и ветровые нагрузки, и массу панелей с самым толстым снежным покровом.
Один из методов крепления солнечных батарей на крыше частного дома можно увидеть в видео.
Теперь немного об электрической сборке. Схема подключения солнечной батареи, кроме самих преобразователей, предусматривает наличие:
- контроллера заряда с подключенными аккумуляторными батареями;
- преобразователя (инвертора), который преобразует постоянный ток в переменный;
- предохранителей для защиты от короткого замыкания (повысят безопасность и вашу и системы).
Контроллер и преобразователь имеют ограничения по току и напряжению. Суммарные параметры подключаемой для вашего дома солнечной системы не должны их превышать. Для электрического соединения батарей в единую систему, использовать нужно только те провода, которые выведены наружу.
Принципиальная схема подключения гелиобатарей
Для соединения панелей применяют медный проводник в стойкой к ультрафиолету изоляции. Если провода в подходящей изоляции не нашли, спрячьте его в гофрированный шланг для наружных работ. Толщина жил провода зависит от предполагаемой силы тока в системе и от длины линии, но минимальное сечение 4 мм2. Соединение проводников желательно делать при помощи коннекторов, а не на скрутках. Рекомендуют МС4 потому что проводники, выходящие из большинства солнечных батарей, оконечены именно такими разъемами. Эти разъемы хороши тем, что обеспечивают герметичное соединение, что на крышах немаловажно. Но не все фирмы устанавливают разъемы этого стандарта. В дешевых моделях (особенно китайских) может стоять что-либо иное, так что уточняйте при покупке.
Это схематическое изображение подключения
Теперь о последовательности подключения оборудования в систему. Для безопасного подключения соблюдайте очередность такую:
- К контроллеру подключаются аккумуляторы с соблюдением полярности. Провода — медь, сечение выбирается в зависимости от мощности контроллера.
- К контроллеру подключаются солнечные батареи. Также необходимо соблюдать полярность.
- К контроллеру через предохранитель подключается 12 В потребители.
- К аккумуляторам подключается инвертор (через предохранитель), а к его выходу уже потребители 220 В. Подключение инвертора напрямую к контроллеру исключено: придется покупать новые устройства. А это приблизительно 600-1000$ в зависимости от фирмы и мощности.
Не пренебрегайте последовательностью подключения — это наиболее безопасный алгоритм, гарантирующий (при соблюдении полярности) рабочее состояние системы.
Напоследок, еще один вариант установки на крыше дачи с регулируемым углом наклона. Возможно, вам видео будет полезным.
teplowood.ru
Установка солнечных батарей- Цена
Установка солнечных батарей имеет свою цену, поскольку это довольно кропотливый и трудоемкий процесс, который требует соблюдения многих нюансов.
Но обладая некоторыми знаниями в альтернативной энергетике, и физической сноровкой, можно с легкостью установить батареи самостоятельно, чтоб никакая непогода не смогла причинить вам убытки повредив дорогое солнечное оборудование и батареи на крыше.
Установка солнечных панелей цена
Многих людей интересует стоимость монтажа, собственно цена установки солнечных батарей на крышу дома.
Здесь следует понимать, что любая фирма, которая занимается продажей и установкой солнечных батарей, не будет вам отдельно что-то устанавливать, они как правило стараются выполнять свою работу комплексно.
Покупая солнечный коплект батарей и оплачивая монтаж, цена установки, рассчитывается от его стоимости в размере 15%.
Если вы к примеру приобрели солнечную электростанцию для своего дома мощностью 3 Квт. которая в полной комплектации с элементами крепежа и прочими более мелкими деталями тянет на 6000 у.е. то с вас возьмут за установку + 900 у.е. к общей сумме.
Как видим такие услуги обходятся в немалую копейку, причем цена установки врядли отличается от региона проживания.
Стоимость установки в России, Украине или Белорусии будет примерно одинаковой - ведь все фирмы желают взять этот стандартный минимальный процент за профессиональную установку.
Однако и ответственность тоже немаленькая, ведь вам будут делать установку всего оборудования под ключ- за что дают свои гарантии.
Почему стоит заказать установку независимо от цены?
Обычно это делают когда позволяют деньги, или кода нужно установить довольно сложную солнечную установку. И чтоб что-то случайно не уронить, не спалить- обращаются к специалистам.
Заказывая профессиональную установку солнечных панелей, у вас отпадет мого лишьних проблем, поскольку специалисты ознакомят Вас с различными видами солнечных батарей, помогут рассчитать количество, правильно определить на местоположение, градусы - быстро сделают установку.
Приезжая на обьект, которым вполне может быть ваш загородный, частный дом или дача- они установят весь комплект. Солнечные панели могут быть размещены на крыше дома любой сложности- главное чтоб она отвечала важным критериям установки.
Вам не придется постоянно что-то докупать, искать недостающие элементы, ведь кроме основных деталей:
- солнечных батарей;
- контроллера;
- инвертора;
- аккумуляторного блока;
Подключение контроллера заряда батарей, аккумуляторного блока и инвертора - это опять же не ваша забота, и вам не придется самостоятельно разбираться во всех тонкостях, по какой схеме их подключать. Все будет сделано быстро и качественно, как говорят под ключ.
Рекомендации по установке солнечных батарей
Теперь мы знаем сколько стоит установка солнечных батарей на дом, и конечно же эта цена многих неустроит.
Самостоятельная установка солнечных панелей выгодна тем, что не требует покупки дорогих крепежных приспособлений — поскольку батареи имеют довольно прочный каркас, уже оснащены отверстиями и могут быть смонтированы на подходящую поверхность.
Таким способом многие пытаются секономить на установке, ведь профессионал не будет крепить батарею на что попало- а мы можем!
Крепление модулей можно изготовить самостоятельно, сварить с металлических уголков, сбить из деревяных реек- вариантов много.
Главное правильно установить батарею, знать сам угол установки, который в идеале должен быть перпендикулярным по отношению солнца.
Дальше в зависимости от системы, нужно правильно соеденить батареи между собой: паралельно или последовательно.
Используя специальный многожильный кабель для солнечных батарей, панели соединяются с контроллером, который управляет зарядкой батарей. Далее через автоматические выключатели подсоединяются с аккумуляторным болком- согласно инструкции прибора.
Установив солнечную панель самостоятельно, Вы сможете:
- секономить на цене предполагаемого бюджета;
- будет понимание как работает система;
- сможете добавлять батареи, самостоятельно наращивая мощность.
Небольшой мощности станции, часто располагают на дополнительных опорах на земле. Это можно делать в нескольких случаях: нет на крыше Южного ската; батареи используются сезонно; устанавливается станция слежения за солнцем.
Для Российских регионов эксперты советуют выбрать поликристаллические батареи, поскольку они лучше подходят для слабого солнечного излучения.
Очевидно, что владельцы загородных домов или дач, не всегда являются постоянными жителями, потому монтаж солнечных батарей "на земле", может предполагать легкую установку на небольших опорах и быстрый демонтаж при необходимости.
Владельцам квартир так-же можно обзавестись солнечным электроснабжением. Для установки небольших солнечных батарей можно воспользоваться даже балконом. Помните что на такую установку не требуются разрешения. Для обыкновенных граждан солнечные электростанции мощностью до 30 Квт. не облагаются налогами.
Видео, как устанавливают солнечные батареи на крышу дома в Украине.
solar-batarei.ru
Установка солнечных батарей на крышу
18 ноября 2015
Просмотров: 1960
Установка солнечных батарей является одной из наиболее ответственных операций по вводу в эксплуатацию энергогенерирующих панелей, работающих от солнечного света.
Стандартная панель солнечной батареи вырабатывает 0,12 кВт в день.
Мало приобрести это специализированное оборудование, нужно еще и правильно провести установку солнечных батарей на крыше. В процессе проведения монтажных работ по установке солнечных батарей на крыше следует учесть несколько важных факторов, оказывающих серьезное влияние на работоспособность оборудования.
Существуют различные варианты проведения монтажных работ по установке оборудования на крыше жилого дома. В процессе проведения работ следует придерживаться правил и рекомендаций, которые дает производитель. Это требуется для того, чтобы обеспечить максимально возможную производительность батарей, работающих от солнечного света.
Установка солнечных батарей на кровлю является выгодной в тех районах, которые имеют большое количество солнечных дней в году.
Использование этого оборудования обеспечит жилые помещения альтернативным источником электрической энергии.
Устройство солнечной батареи
Схема устройства солнечной батареи.
Солнечная батарея конструируется на основе полупроводникового фотогенератора, который обеспечивает преобразование энергии, получаемой от солнечных лучей, в постоянный электрический ток. Полученный постоянный электрический ток с помощью инвертора преобразуется в переменный, который, поступая в домашнюю электросеть, питает все бытовые электроприборы.
Освещение солнечных батарей происходит неравномерно из-за смены суточного движения солнца и при возникновении облачности в атмосфере. Для компенсации вырабатываемой электрической энергии требуется в системе использовать комплект из нескольких аккумуляторных батарей. Аккумуляторные батареи осуществляют накопление электрической энергии и отдачу ее в бытовую сеть жилого дома для питания электрических приборов в отсутствие солнца.
Для того чтобы контролировать правильность работы системы, в конструкции предусмотрена установка контроллера. Контроллер обеспечивает контроль состояния заряда аккумуляторных батарей.
Конструкция системы электроснабжения с использованием солнечных преобразователей является не очень сложной. Благодаря этому монтаж солнечных батарей можно осуществить своими силами без привлечения посторонних лиц.
Вернуться к оглавлению
Преимущества и недостатки использования системы солнечных преобразователей
Преимуществами применения солнечных преобразователей при закреплении их на крыше являются:
Очистку солнечных панелей следует проводить до 4 раз в год во избежание накопления пыли и снижения производительности системы.
- бесплатный и неисчерпаемый источник получения электрической энергии;
- функционирование системы не оказывает негативного влияния на окружающую среду;
- обслуживание системы батарей заключается в периодическом проведении очистки панелей от загрязнений;
- возможность получения электрической энергии в районах, где отсутствует централизованное энергоснабжение;
- возможность комбинированного использования источников энергоснабжения;
- быстрая самоокупаемость системы оборудования за счет отказа от использования центрального энергоснабжения.
Крыша из солнечных батарей имеет помимо преимуществ и целый ряд недостатков, основными из которых являются следующие:
- высокая стоимость оборудования, обеспечивающего функционирование всей системы для получения электрической энергии;
- низкий коэффициент полезного действия;
- полная зависимость от степени солнечной активности и климатических условий эксплуатации.
Стоит отметить, что постоянное совершенствование систем преобразования солнечного света в электроток позволяет снизить стоимость оборудования и выработки электроэнергии.
Крепление преобразователей на южном скате крыши дома дает возможность обеспечить выработку электротока в месяц до 300 кВт. Именно столько энергии потребляет среднестатистическая семья, проживающая в частном доме на протяжении календарного месяца.
Вернуться к оглавлению
Способы использования преобразователей на кровле частных домов
Существует два способа монтажа преобразователей в уже построенных домах:
Схема монтажа солнечных панелей на крыше.
- переделка кровли дома;
- проведение частичной замены кровельного материала фотоэлементами, которые по своему внешнему виду являются аналогичными обычной черепице для крыши.
Большинство людей считают, что кровля, изготовленная из преобразователей, является сложной конструкцией, которую трудно смонтировать без посторонней помощи. Это не соответствует действительности.
На сегодня производители специальных преобразователей изготавливают вид кровли из элементов, которые внешне практически не отличаются от обычной черепицы. Такое покрытие значительно дешевле распространенных преобразователей. Его эффективность на 10% выше, чем у традиционного оборудования.
Покрытие представляет собой фотоэлектроэлементы, вмонтированные в специальную форму, которая после проведения монтажа ламинируется. После ламинирования производится опрессовка элементов покрытия, которая придает им вид обычной плитки.
Преимущества использования новой технологии:
- использование покрытия экономит время при проведении монтажных работ;
- использование покрытия не изменяет внешний вид частного дома.
Использование фотопреобразователей, изготовленных по современной технологии, позволяет обеспечить работу системы не только в солнечную, но и в пасмурную погоду.
Вернуться к оглавлению
Выбор аккумуляторных батарей
Схема устройства солнечного аккумулятора.
При монтаже системы преобразования энергии следует в первую очередь подобрать для системы соответствующие аккумуляторы. Рекомендуется применять свинцово-кислотные аккумуляторы, которые не требуют обслуживания и имеют высокие эксплуатационные и экономические показатели. После выбора типа аккумуляторов проводится расчет количества энергии, которое способен синтезировать фотопреобразователь. От этого значения зависит время автономной работы аккумуляторов без проведения подзарядки. В процессе монтажа следует продумать систему использования преобразователей в бытовой сети. Если установку планируется использовать для питания дома, то для обеспечения работоспособности следует применять более емкие аккумуляторы, которые способны выдавать энергию в систему длительный период времени.
Для соединения всех компонентов в единую систему нужно использовать медные кабели, имеющие достаточное поперечное сечение и обеспечивающие минимальные потери электрической энергии. Чтобы добиться минимальных потерь, для соединения компонентов используют кабель с минимально возможной длиной. В процессе эксплуатации после разрядки аккумуляторов следует обеспечить работу системы фотопреобразователей на полный заряд батарей.
Вернуться к оглавлению
Обслуживание системы фотопреобразователей
Включение в систему электрического снабжения фотопреобразователей требует большего ухода за электросетью дома.
Фотопреобразователи не имеют в своей конструкции подвижных элементов. Преобразователи представляют собой компонент стационарной системы. После проведения монтажных работ и подключения всех компонентов системы основным требованием при ее обслуживании является соблюдение чистоты поверхности фотопреобразователей. Загрязнения или снег, скапливающийся на поверхности преобразователей, приводят к падению уровня выработки ими электроэнергии. Для предотвращения этого проводят регулярную очистку их поверхности. Пылевые накопления на поверхности фотопреобразователей способны снизить выработку электроэнергии на 7%.
Очистку от пыли поверхности элементов следует проводить по мере загрязнения. Для этого проводится смывание накоплений пылевых частиц напором воды. Помимо процедуры очистки следует регулярно проводить профилактический осмотр системы энергопитания и проверку работоспособности ее компонентов.
Срок службы аккумуляторов составляет около 10 лет, а преобразователей — около 40-50 лет.
Автор:
Иван Иванов
Поделись статьей:
Оцените статью:
Загрузка...Похожие статьи
1pokryshe.ru
Монтаж солнечных батарей своими руками
Многие наши клиенты обладают гибким умом и, как говорится, золотыми руками - им интересно собрать солнечные батареи своими руками, смонтировать систему самому. Для таких людей несколько наших советов о том как расположить солнечные панели:
1. Солнечные батареи следует размещать в наиболее освещенном месте. Позаботьтесь о том, чтобы соседние здания или деревья их не затеняли. Наиболее оптимальными местами для установки являются крыши и стены зданий. Возможна установка солнечных панелей на специальных опорах непосредственно на земельном участке.
2. Для достижения максимальной выработки энергии важно соблюдать необходимый угол наклона и азимут. В северном полушарии оптимальный азимут 180 гр (строго на юг). Оптимальный угол наклона солнечной панели для стационарной установки равен географической широте, для Санкт-Петербурга 60 гр. (0 гр. - горизонтально, 90 гр - вертикально). При установке панелей с возможностью изменения угла наклона летом следует увеличить, а зимой уменьшить угол на 12 гр. Таким образом, для Санкт-Петербурга имеем 48 гр. летом и 72 гр. зимой. Зависимость выработки энергии от угла наклона и азимута можно посмотреть в on-line калькуляторе.
3. В зимний период выпавший на поверхность солнечных батарей снег снизит выработку электроэнергии до нуля, поэтому крайне важно обеспечить доступ к панелям для их очистки, либо установить солнечные модули под углом, близким к 90 гр., например на стене здания.
4. При установке большого числа солнечных батарей на плоской поверхности при помощи наклонных консолей в несколько рядов необходимо соблюсти расстояние между рядами во избежание затенения солнечных модулей друг другом. Расстояние между рядами следует принимать не менее 1.7 высоты ряда.
5. Устройство солнечной батареи позволяет осуществлять крепеж на любые поверхности и не требует покупки специализированных, дорогих крепежных элементов. Алюминиевый профиль каждого модуля имеет отверстия для крепления и не ограничивает варианты поверхностей для установки.
Помощь при сборке солнечных батарей своими руками
Инженеры нашей компании помогут вам собрать солнечные батареи своими руками, предоставят схемы монтажа для вашей индивидуальной электростанции и поделятся своими секретами. Или Вы можете доверить эту работу нам. Руками наших специалистов установлены десятки автономных систем, содержащих в том числе солнечные батареи и генераторы.
Вы можете получить более подробную консультацию по монтажу солнечных батарей своими руками и схемы коммутации у наших специалистов, обратившись по телефону +7 (812) 903-28-88.
www.helios-house.ru
