Solárne panely na streche: popis, spôsoby inštalácie, princíp fungovania, recenzie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Donedávna bolo využívanie slnečného svetla ako náhrady tradičných zdrojov energie vnímané ako niečo fantastické alebo možné len za špeciálnych podmienok. Dnes takéto riešenia nevyzerajú neuveriteľne, ale problémy s ich implementáciou v praxi pre bežných spotrebiteľov tiež pretrvávajú. Samotná inštalácia solárnych panelov na strechu je pomerne jednoduchá a optimalizovaná, ale to neodstraňuje ťažkosti pri organizácii prevádzky takýchto batérií.

Základná súprava systému

Pracovná infraštruktúra solárneho generátora zahŕňa batériovú stanicu, invertorovú jednotku, menič energie, ovládač a ovládacie zariadenie, priamo panely s fotobunkami a montážne a spojovacie armatúry. Každý komponent môže byť reprezentovaný rôznymi zariadeniami, ktoré sa líšia technickými a prevádzkovými vlastnosťami. Napríklad,malá obytná budova so solárnymi panelmi na streche má výkon 1,5-2 kW. Treba poznamenať, že existujú komplexné aj lokálne stanice, ktoré môžu slúžiť rôznym skupinám spotrebiteľov. Výkonné batérie poskytujú dostatok energie na pokrytie všetkých vašich elektrických potrieb, od pouličnej lampy až po vykurovací kotol. Menej produktívne systémy sú určené pre letné chaty, aj keď sa na stavbách často používajú energeticky náročné zariadenia vo forme čerpacích staníc a zariadení na prácu s energiou.

Princíp fungovania solárnych batérií

Najvýraznejšou a najvýznamnejšou časťou solárnej elektrárne je invertorový panel. Existujú rôzne technológie na jeho výrobu, až po to, že výrobcovia vyvíjajú tajné receptúry pre fotokryštalické plnivá. Medzi štandardné zariadenia patrí kremíkový panel s povlakmi na báze bóru a fosforu. Môže to byť buď jedna doska alebo kombinovaná - z dvoch alebo viacerých prvkov. V rôznych vrstvách povlaku sú aktívne elektróny, ktoré pod vplyvom svetla spúšťajú pohyb častíc a vyvolávajú vznik prúdu.

Akumuláciu prijatej energie zabezpečujú medené pásy spojené s panelmi. Môžu prenášať prúd buď do zariadení na ukladanie energie, alebo priamo spotrebiteľom, napríklad osvetľovacím zariadeniam umiestneným na mieste. Aby solárne panely na streche zaujali čo najvýhodnejšiu polohu vzhľadom na príchod lúčov, konštrukcia počíta aj s automatizáciou. Vďaka tepelným senzorom reagujedo svetla a nasmeruje panely smerom k slnku.

Výber miesta inštalácie

Pre prvotné zvýšenie výkonu systému je žiaduce zvážiť optimálne umiestnenie panelov na streche. Dodržujte nasledujúce pravidlá:

• Účtovanie o páde tieňa. Ak je miesto inštalácie väčšinu dňa v tieni vysokého stromu, efektivita bude, samozrejme, extrémne nízka a neumožní ani splatiť náklady na údržbu modulu. Preto sa vyberie oblasť, ktorá je najviac vystavená slnečným lúčom.
• Správna orientácia panela. Aj keď konštrukcia počíta so systémom automatického otáčania, je vhodné najprv zvoliť polohu, ktorá bude najvýhodnejšia z hľadiska dopadu jasného slnečného svetla na fotobunky.
• Výpočet sklonu. Častou chybou pri montáži panelov je ich umiestnenie pod uhlom zodpovedajúcim sklonu. Inými slovami, dizajn jednoducho sedí na svahu bez akýchkoľvek korekcií. Toto je zásadne nesprávny prístup, pretože uhly svahov (30-45 stupňov) nemusia zodpovedať sklonu, ktorý bude v konkrétnom regióne najvýhodnejší. Odborníci odporúčajú inštalovať solárne panely na strechu pod uhlom, ktorý sa rovná zemepisnej šírke miestneho regiónu. To znamená, že uhol bude zodpovedať stupňu zemepisnej šírky.
• Určuje dostupnosť. Prevádzka panelov bude spojená s pravidelnou údržbou a technickým zabezpečením konštrukcie. Preto sa vopred posudzuje aj fyzická prístupnosť k panelom na streche.

Možnosti vytvorenia základne operátora

Pre inštaláciu panelov sa odporúča namontovať napájací blok, na ktorý bude upevnený rám fotobuniek. Tento dizajn je možné vyrobiť doma. Budete potrebovať kovový roh a spojovacie prvky. Je žiaduce robiť spojenia zváraním - opäť pomocou meniča vytvorí spoje aj neskúsený domáci majster. Najdôležitejšie je správne vypočítať základňu z hľadiska veľkosti a hmotnosti tak, aby neprerazila strešnú krytinu a v zásade vám umožnila vykonať spoľahlivú fixáciu. Zložitosť montáže solárnych panelov na strechu spočíva v inštalácii nosnej plošiny na krokvový systém. Faktom je, že upevnenie ako také sa nevykonáva na strešné prvky, ale na strešné nosníky v podstrešnom priestore.

Zo strany atiky sa vyrába pevný nosný rám, na základe ktorého bude upevnená konštrukcia zváraného profilu. Najlepšie je použiť skrutkové spoje, aby bolo možné inštaláciu kedykoľvek odpojiť. K tomu sa vopred vypočítajú otvory, vytvorí sa konfigurácia vzájomného usporiadania atď. Samozrejme bude potrebné vytvoriť technologický otvor v krytine.

Proces inštalácie solárnych panelov na strechu

Každý panel s fotobunkami je uzavretý v ráme z kovového profilu. Výrobcovia spočiatku premýšľajú nad konfiguráciou budúceho držiaka a ponechávajú medzery a otvory na upevnenie. Vo fáze inštaláciepanely musia byť pripravené s vhodným upevňovacím zariadením a na plošine nosiča.

Okrem toho je potrebné pripraviť tlmiace a izolačné materiály. Budú chrániť montážny systém pred poškodením koróziou a silnými vibráciami pri zaťažení vetrom. Ide o druh obloženia medzi nosnou konštrukciou a panelmi. Ďalej sa solárne panely inštalujú na strechu na zvolenom mieste - pomocou kovania cez technologické otvory sa teleso panelu priskrutkuje ku kovovým profilom. Ak je to možné, na nastavenie polohy panelov použite nastaviteľné alebo otočné západky.

Elektrické opatrenia

Nemenej dôležitá fáza, v ktorej sa organizujú sieťové rozvody a pripojenie zariadení. Existujú rôzne spôsoby riešenia týchto problémov, ale za najspoľahlivejšiu metódu sa považuje autonómne spojenie solárnych panelov na streche s nezávislým zdrojom energie. Do systému autonómneho napájania sú zavedené panely s meničom a úložnými blokmi. To si bude vyžadovať generátory s malým výkonom asi 500 W s napätím v domácnosti do 220 V.

Zapojenie sa vykonáva pomocou štandardného krúteného páru, odolného vonkajšieho kábla. Všetky pripojenia zariadenia sa vykonávajú pomocou elektrických stýkačov - spravidla sú súčasťou solárnych panelov. Ako alternatívne riešenie môžete uvažovať o možnosti pripojenia k centrálnej elektrickej sieti, ale potom nebude možné využívať elektráreň akozáložný zdroj.

Integrácia solárnych strešných okien

Dizajnovo optimalizovaná verzia solárneho panelu, ktorá eliminuje potrebu špeciálnych inštalačných opatrení. Panel je už zabudovaný v strešnom okne, takže je potrebná iba montáž rámovej konštrukcie. Na želanie je možné panel z nosného telesa odstrániť a jedno okno ponechať so žalúziami alebo iným ochranným kovaním.

Niektorí výrobcovia ponúkajú montáž solárnych panelov na strechu domu do hotových strešných okien. To znamená, že panel je navrhnutý a vyrobený špeciálne pre rozmery existujúceho otvoru, berúc do úvahy vlastnosti rámu. Potom zostáva len urobiť niekoľko otvorov v dizajne okennej jednotky a priskrutkovať panel. Na pripojenie kábla je vytvorený malý kanál s vedením vedenia do podkrovia alebo podkrovia. Tu, mimochodom, môžu byť umiestnené zariadenia, ktoré akumulujú a premieňajú energiu.

Všeobecné pokyny pre pracovný postup

Pred začatím prác by ste si mali načrtnúť hrubý plán umiestnenia konštrukcie – umožní vám to nielen určiť optimálny spôsob upevnenia, ale aj minimalizovať možné nesprávne výpočty inštalácie. Do úvahy by ste mali brať aj rady výrobcov o montáži solárnych panelov na strechu budovy. V návode sa napríklad často spomína nutnosť zachovať medzeru medzi povrchom panelového telesa a krytinou. Za účelomPre optimálnu distribúciu energie po celej ploche fotobuniek sa tiež odporúča umiestniť obdĺžnikové panely vodorovne - teda dlhšou stranou pozdĺž rímsy.

Prevádzka systému

Najlepší spôsob ovládania systému je automatizácia. Moderné domáce solárne elektrárne umožňujú pomocou diaľkového ovládača naprogramovať činnosť panelov aj akumulačných zariadení. To však neznamená, že nebude potrebná fyzická údržba. Pravidelne je potrebné kontrolovať stav solárnych panelov. Na streche súkromného domu je vhodné poskytnúť malú technickú platformu so sadou potrebných nástrojov a spotrebného materiálu. Z času na čas bude potrebné vykonať úpravy, kontrolu fotobuniek, čistenie konštrukcie a podľa potreby výmenu spotrebného materiálu.

Recenzie o solárnych paneloch

V Rusku nie je toľko súkromných majiteľov domov, ktorí by vyskúšali možnosti solárnych batérií. Napriek tomu sú dojmy z prvého zoznámenia sa s týmto zdrojom energie väčšinou pozitívne. Už relatívne malé pokrytie požadovaných objemov energie vyvoláva pozitívne odozvy. Užívatelia berú na vedomie široké možnosti akumulácie a distribúcie energie s jej následným racionálnym využitím v súlade s požiadavkami.

Na druhej strane mnohí z tých, ktorí si nainštalovali solárny panel na strechu svojho domu, si všímajú ťažkosti s údržbou a vysoké náklady na spotrebný materiál. Stále vysoké náklady na vybaveniezostáva hlavnou prekážkou slnečnej expanzie.

Záver

Napriek zjavným výhodám z rozvoja alternatívnych zdrojov energie stále existujú problémy s ich využitím na úrovni masového spotrebiteľa. Nie sú to len technické nuansy, ktorým čelia užívatelia, ale aj koncepčné črty výroby energie. Napríklad inštalácia solárnych panelov na strechu v súkromných vidieckych domoch sa môže ospravedlniť iba v teplých oblastiach, kde je vysoká úroveň takzvaného slnečného žiarenia. Je to miera slnečnej energie, ktorá prichádza na Zem so svetelnými lúčmi. A nie je tomu tak najmä na juhozápade a severovýchode krajiny. Odborníci tiež odporúčajú vziať do úvahy pomer medzi potrebnou energiou a potenciálne generovanou solárnymi batériami. Je možné, že aj za podmienok priaznivých ukazovateľov slnečného žiarenia vám určité vlastnosti panelov jednoducho neumožnia dosiahnuť pozitívny efekt úspory energie.