как закрепить солнечную панель на стене дома

Коэффициент полезного действия батареи определяется материалом ячеек: батареи из монокристаллического кремния имеют КПД около 20%, поликристаллический эффективен чуть менее, аморфный преобразовывает в электроэнергию 10% солнечного света.

Куда же деваются оставшиеся 80−90% энергии солнца? Преобразуются в тепло и нагревают солнечный модуль до довольно высоких температур. Если батарея установлена неправильно, то пожарить яичницу получится только на ней самой, поскольку мощности на включение электроприборов не хватит. Поэтому нужно соблюдать определенные правила установки.

Общие правила установки солнечных панелей

При монтаже солнечных панелей необходимо обязательно учитывать 5 факторов, сочетанием которых, в конечном итоге определяется место и способ установки:

Как было сказано выше, отвод тепла играет важную роль в поддержании работоспособности батарей. Между панелью и плоскостью установки обязательно нужно оставлять вентиляционный зазор, и чем он больше — тем лучше. Обычно при монтаже рамы или каркаса для крепления модулей между панелью и плоскостью оставляют 5−10 сантиметров. Максимальная вентиляция обеспечивается при установке на отдельной раме или штанге.

Любая тень, падающая на батарею от деревьев или строений, «отключает» затененную ячейку, что ускоряет деградацию дорогих монокристаллических модулей и полностью прекращает выработку энергии в поликристаллических. Производители предлагают различные способы минимизации риска возникновения «горячей точки» из-за прерывания электроцепи, что нужно учитывать при покупке. Но лучше устанавливать батарею таким образом, чтобы «жесткая» тень не могла попасть на нее никоим образом. «Мягкая» тень из-за тумана, облаков или смога не наносит вреда батарее, просто снижает выработку энергии.

Ориентировать батарею нужно на юг — так инсоляция будет максимальной. Все прочие способы установки являются компромиссными, и лучше их не рассматривать. Потратить десятки тысяч рублей на покупку модулей, но сориентировать батарею не по солнцу было бы неразумно. Карты инсоляции для различных регионов РФ опубликованы в интернете и общедоступны. Средняя полоса России преимущественно находится во 2-й зоне инсоляции, где с 1 кв. метра правильно установленного идеального солнечного модуля можно получать до 3 кВтч/сутки.

Наклон солнечной батареи принимают равным широте нахождения объекта или параллели. Например, для Москвы это будет 55 градусов к горизонтали, для Санкт-Петербурга — 60 градусов, а для Сочи — 43 градуса. При этом весной угол наклона батареи лучше уменьшать на 12−15 градусов от оптимального, а зимой — на столько же увеличивать для захвата максимального потока солнечного света.

Исходя из всего сказанного выше, место для установки солнечных батарей должно отвечать следующим критериям:

Если вам кажется, что на вашем объекте отсутствуют площадки, отвечающие этим требованиям, — не отчаивайтесь и не спешите отказываться от бесконечного источника бесплатной солнечной энергии.

Специалисты компании «Энергетический центр» имеют огромный опыт комплектования и установки солнечных электростанций любой мощности. На сайте «Со светом» можно получить бесплатную консультацию в любом объеме — позвоните, закажите обратный звонок или используйте онлайн-чат.

За последние 10 лет цены на оборудование для солнечной генерации снизились многократно, сделав этот способ получения энергии общедоступным и выгодным. Обращайтесь к специалистам и будьте со светом!

Источник

Процесс установки солнечных батарей

Установка солнечных батарей — отличная идея для тех, кто проживает в частном доме. Их можно использовать как альтернативный источник энергии в регионах, где имеются постоянные проблемы с электроснабжением. В странах и городах с теплым и мягким климатом они применяются постоянно. Один из лучших вариантов — поставить солнечные батареи на крышу, но есть и другие способы их монтажа.

Комплект, состоящий из нескольких панелей, инвертора, контроллера и устройства для нагрева воды называют домашней гелиосистемой. Все элементы вы можете купить либо у фирмы-производителя, либо приобрести их отдельно.

Сколько ячеек вам понадобится

Приблизительная стоимость

В Москве и Московской области стоимость фотоэлементной системы, состоящей из 20 панелей (250 Ватт) колеблется от 200 000 рублей и выше. Также при покупке нужно учитывать следующие нюансы и элементы:

Процесс монтажа занимает от 3 до 5 дней, а услуги профессиональных мастеров обойдутся 80-100 000 рублей. Установка солнечных батарей своими руками возможна, но без участия работника местных электросетей осуществлять ее нельзя. Если у вас есть определенные навыки в обращении с электрикой, с монтажом в своем доме, вы сможете справиться самостоятельно.

Итак, солнечные батареи для дома — дорогое приобретение. Следует помнить о том, что если речь идет о независимом электроснабжении, вам будут нужны аккумуляторы для накопления электроэнергии. В осеннее и зимнее время года происходит снижение эффективности работы установленной системы почти наполовину.

Еще одна вещь, которая может вам понадобиться — это солнечный трекер (или система слежения за Солнцем). Поскольку Солнце и Земля находятся в постоянном движении, лучи нашего светила попадают на панели в разной степенью интенсивности в то или иное время суток. Трекер «следит» за перемещением Солнца по небу и в нужное время поворачивает солнечные установки в его сторону. Это позволяет продуктивно расходовать потенциал всех модулей, увеличивая их производительность. Средняя стоимость трекера колеблется от 150 000 рублей и выше.

Получится ли сэкономить электроэнергию

Солнечная батарея, поставленная на крышу дома, обойдется владельцу в крупную денежную сумму. Вопрос о том, удастся ли сэкономить электроэнергию, возникает у людей сразу же после того, как они узнают приблизительные расценки на полноценную и качественную гелиосистему.

Можно предположить, что гелиосистема в 5 кВт обеспечивает электроэнергией и теплом частный дом, который находится в средних широтах. Она генерирует 4500 кВт в час энергии в течение 12 месяцев. Этого будет достаточно для обычной семьи в 3-4 человека.

С начала 2019 года стоимость одного киловатта возросла до 6 рублей. Исходя из этих расчетов, экономия электроэнергии в год составит приблизительно 15-20000 рублей. Полностью возместить расходы, потраченные на гелиосистему, удастся спустя 10-12 лет.

Выбор места установки

Почему чаще всего ставят солнечные батареи на крыше? Именно там есть шанс избежать затенения. Если на панели падает тень от другого дома или дерева, она не сможет нормально работать и быстро сломается, не оправдав своей стоимости. Солнечная крыша, не затененная дымоходной трубой или электрической вышкой — идеальное место для монтажа.

Время от времени, в зависимости от положения Солнца и погодных условий, гелиосистема оказывается в тени. Именно по этой причине в фотоэлементах высокого качества предусмотрен способ шунтирования с помощью диодов. Если один ряд ячеек оказывается в тени, в работу включается диод, и ток проходит по запасному пути. Это обеспечивает постоянную работу установки — так, чтобы в ней не возникало скачков напряжения.

Ориентация установки солнечных батарей должна быть направлена на Солнце. Движение нашего светила происходит по условной линии экватора. Мы живем в северном полушарии, поэтому панели, монтируемые на кровлю, должны быть обращены в южную сторону.

Географическое положение нашей широты влияет и на угол наклона, под которым нужно будет расположить солнечную батарею. В идеале величина угла наклона должна быть равна широте, а если мы находимся не на линии экватора, наклон надо будет корректировать в зависимости от сезона. Величина коррекции составляет 12 градусов. Летом угол увеличивается, а зимой — уменьшается.

Для того чтобы найти оптимальный угол наклона, можно воспользоваться данными из интернета. Там есть специальные онлайн-калькуляторы, с помощью которых вы сможете сделать все необходимые расчеты и получить нужную величину в градусах.

Солнечные батареи в частном доме должны находиться в доступном месте. Желательно, чтобы доступ к ним был возможен со всех сторон. Со временем вам придется регулярно чистить панели от пыли, грязи и снега. Поскольку на фотоэлементы нанесен защитный слой, сам процесс очистки не составить большого труда, но если доступ к гелиосистеме будет затруднен, могут возникнуть проблемы.

Способы установки

Установка солнечных панелей может быть проведена несколькими методами:

Этапы монтажа

Если вы решили поставить гелиосистему на крышу дома, вначале нужно установить на поверхность металлопрофиль, а потом прикрепить к нему фотоэлементы с помощью 6-8-миллиметровых болтов. При проведении монтажа нужно следить за тем, чтобы все части системы были прочно прикреплены друг к другу.

После того как монтаж солнечных батарей будет завершен, обязательно проверьте систему на прочность: она должна быть абсолютно неподвижной. Малейшая подвижность в результате огрехов при сборке может обернуться тем, что панели будут снесены порывом ветра.

Правильная установка солнечных батарей на крыше не только сэкономит место на участке рядом с домом, но и придаст поверхности привлекательный вид. При солнечном свете панели всегда будут красиво блестеть, а если за ними регулярно ухаживать, их можно будет поначалу принять за необычный элемент декора.

Штанги, на которые ставят элементы на земле, называются наземными фермами. Они продаются в разобранном состоянии и их легко доставить в нужное место. Как и при предыдущем варианте монтажа, вам будут нужны болты от 6 до 8 см, а также несколько ключей.

Собрать ферму можно самостоятельно, как простой конструктор. Как правило, в комплектацию фермы всегда входит схема ее сборки. Главное — заранее выбрать место, куда вы будете ставить каркас, чтобы к системе можно было подойти с нескольких сторон. После установки фермы останется только прикрепить к ней фотоэлементы.

Есть еще один нюанс, связанный с тем, как установить солнечные батареи на крышу. Между ее поверхностью и панелями обязательно должно остаться расстояние, для свободной циркуляции воздуха. Если его не будет, возникнут проблемы с теплоотведением, что в короткое время спровоцирует серьезную поломку всей гелиосистемы.

Другое дело, когда крыша дома уже покрыта шифером либо ондулином. Эти материалы имеют волнистую поверхность, которая сама по себе обеспечивает необходимые воздушные зазоры.

Где поставить инвертор

Инвертор, или преобразователь — важный элемент установки, поэтому для него сразу нужно выбрать подходящее место. Идеальный вариант — расположить его вблизи фотоэлементов, в чердачном помещении, чтобы он был надежно укрыт от осадков. Чем ближе инвертор находится к панелям, тем меньше будут потери тока и тем больше станет эффективность работы.

На хорошем инверторе есть дисплей, с помощью которого пользователь получает всю информацию о работе солнечной батареи. В скором времени появится возможность контроля работы любых установок через компьютеры.

Инвертор нужно выбирать, ориентируясь на вид фотоэлементов и тип проводки, оборудованной в помещении.

Солнечные батареи на крыше дома — эффективный альтернативный способ получения электроэнергии от Солнца. Перед их приобретением следует учесть много нюансов (от климатических особенностей в ваших широтах до месторасположения будущей установки). Если вам удастся купить все составляющие у проверенных производителей, в будущем солнечные панели обязательно окупят все затраты.

Источник

Подключение и установка солнечных панелей

Несомненно, солнечная энергетика – перспективная отрасль, а установка и подключение солнечной батареи дает владельцу устройства массу преимуществ. Но чтобы в полной мере воспользоваться всеми плюсами такой альтернативной энергетики, нужно знать, как правильно собрать, подключить и установить солнечные батареи. От этого во многом зависит конечный результат, ведь установка солнечных панелей для дома или для любого другого объекта – недешевое дело, поэтому нужно максимально четко придерживаться инструкций и делать все правильно.

Как устроена схема электроснабжения с солнечными панелями

Сама солнечная батарея представляет собой конструкцию из какого-то количества модулей (полупроводниковых фотоэлементов), которые генерируют энергию. В зависимости от потребности в количестве энергии «на выходе», чтобы повысить мощность отдачи, солнечные панели объединяют между собой в солнечные электростанции. Сюда входит целый комплект оборудования, который нужен для преобразования солнечной энергии в электрический ток.

Для подключения солнечных панелей вам потребуются следующие комплектующие.

Это самая простая схема сборки и установки солнечных батарей для дома, с минимумом компонентов. За счет того, что в ней практически нет движущихся деталей (если не считать возможной замены АКБ), такая система может простоять десятки лет.

Как правильно установить солнечную батарею

Начать надо с того, что выбрать место для установки и подключения солнечной батареи. Во-первых, определитесь с площадью – батареи могут быть громоздки и нужно, чтобы хватило места. Во-вторых, важна степень освещенности места установки, чем больше, тем лучше – в таком случае гелиосистема будет максимально эффективна. Хорошим выбором может быть крыша, стены, фасад частного дома, прилегающая к нему территория, балкон многоквартирного дома.

При установке солнечных батарей нужно соблюдать правильный угол наклона относительно горизонта и ориентацию солнечной конструкции – светопоглощающая лицевая (или фасадная) поверхность панелей должна быть направлена на юг. Максимум отдачи солнечная панель дает, когда лучи света падают под углом 90º. Поэтому продумайте в зависимости от вашего региона и климатических условий такое расположение солнечных панелей, чтобы угол падения света был оптимальным максимальное время в течение светового дня. Возможно, для более эффективной работы солнечной батареи угол наклона придется периодически менять, в зависимости от сезона или погоды. Если вы ставите солнечную батарею на крыше дома, предпочтительно, чтобы угол наклона был около 45º. При меньших углах солнечные батареи устанавливают на дополнительные спецконструкции, которые помогают обеспечить нужный угол наклона, жесткость системы и ее устойчивость.

Для установки и монтажа солнечной батареи используют специальный крепеж, в том числе рейлинги, к которым крепится сама панель. Солнечная батарея при установке должна быть зафиксирована, как минимум, в четырех точках при помощи прижимных фиксаторов или болтов по наружной длинной стороне алюминиевой рамы. Предпочтительно использовать специальные отверстия/посадочные места для крепления, предусмотренные в конструкции.

Если солнечные батареи подключены между собой цепочкой, следите, чтобы они располагались в одной плоскости и под одним углом – так их работа будет эффективнее. Если вы устанавливаете солнечные батареи на прилегающем к дому участке, выбирайте открытое и максимально незатененное место, без деревьев, кустов или каких-то сооружений, которые могут отбрасывать тень. Также не забудьте про циркуляцию воздуха между поверхностью установки и грунтом – нужно приподнять панели минимум на полметра от земли.

При правильной установке производительность солнечных батарей будет одинаковой как зимой, так и летом, но только при ясной и солнечной погоде (зимой иногда даже эффективней из-за отсутствия перегрева). Конструкция солнечных батарей продумана так, чтобы все оборудование могло работать в разных климатических условиях и выдерживать температуру от +80ºС до –35ºС.

Подключение солнечной батареи – основные этапы

Конструкция гелиопанели достаточно сложная, поэтому при установке и сборке надо строго придерживаться инструкции, технических требований производителей к приборам, схемы электромонтажа всех составляющих гелиосистемы. Нельзя превышать технические требования других устройств по максимальному напряжению и допустимому току.

При соединении элементов надо обязательно следить за соблюдением полярности. Желательно проверить (измерить) напряжение холостого хода всего массива гелиопанелей – если оно отличается от паспортной величины, значит, в схеме что-то соединено неправильно.

Подключение солнечной батареи обычно происходит пошагово и в определенной последовательности. Рассмотрим эти этапы.

Пошаговая инструкция

При соединении всех комплектующих этой цепи, нужно четко следовать инструкции к каждому прибору, которая обычно прилагается.

Во избежание несоответствия параметров оборудования и каких-либо несостыковок, приобретать приборы лучше не по отдельности, а всю систему в комплекте. Особенно это пригодится тем, кто хочет установить и подключить солнечные батареи самостоятельно, но делает это впервые. Приборы и оборудование, которые укомплектованы, совместимы по мощности, емкости и другим параметрам, а значит, будут работать слаженно и эффективно. Так вы наилучшим образом обеспечите свой объект чистой и качественной энергией в необходимом вам количестве.

Видео: установка и подключение солнечных панелей

Источник

Учимся устанавливать солнечные батареи

Еще 50 лет назад, получение электроэнергии от Солнца относилось исключительно к космическим технологиям (как по сложности оборудования, таки и по его стоимости). Сегодня, установка солнечных батарей в индивидуальном порядке стала привычным делом. Панели можно встретить на крышах дачных домиков, на территории фермерских хозяйств, на опорах освещения.

Вопрос «пользоваться или не пользоваться», уже не рассматривается. Потенциальный владелец озабочен лишь расчетом стоимости, мощности и надежности оборудования. О том, какие бывают солнечные батареи, как их правильно выбрать, расскажем в нашем материале.

Принцип работы солнечной батареи

На самом деле, правильное название — фотоэлемент (то есть, фотобатарея). Но поскольку источником света является солнце, прижилось наименование «солнечная батарея».

Элемент представляет собой «бутерброд» и пластинок кремния, разделенных стандартным (для радиодеталей) переходом. Секрет в том, что кремниевые части имеют различный тип:

Такие комплекты применяются практически во всех радиодеталях, изготовленных из кремния.

Это интересно: Многие из стандартных радиокомпонентов также могут вырабатывать электроэнергию при воздействии яркого света. Просто КПД настолько мизерный, что использовать их в качестве источника тока бессмысленно.

К слою кремния N-типа добавляется фосфор. В состоянии покоя такая смесь дает избыток электронов с естественным отрицательным зарядом.

P-тип «обогащен» бором, что создает дефицит отрицательных зарядов (так называемый эффект электроновых дыр).

Соответственно, к N-слою подключается отрицательный электрод (для снятия электротока), а к P-слою — положительный.

Из законов физики мы знаем, что в P/N переходе присутствует электрической поле. Под воздействием на отрицательную панель солнечных фотонов, в переходе происходит интенсивное разделение отрицательных и положительных частиц. «Минусы» накапливаются в верхнем слое, а «плюсы» в нижнем. В результате, солнечный бутерброд превращается в обычную батарейку с накопленным зарядом. Если к электродам подключить потребителя энергии — возникает электроток.

Естественно, заряд в таком источнике моментально исчезает, но его тут же восстанавливает солнечный свет. Таким образом, пока фотобатарея интенсивно бомбардируется фотонами, мы имеем достаточно производительную мини электростанцию.

Современные батареи могут работать даже при отсутствии прямых солнечных лучей (например, при сплошной облачности). Естественно, интенсивность выработки электроэнергии при этом снижается. Но при отсутствии света (даже луна не способна «пробудить» батарею), процесс останавливается. Поэтому рассматривать фотопанели отдельно, как источник электроэнергии нельзя. Схема подключения солнечных батарей обязательно включает в себя буферное устройство: аккумулятор энергии.

Кроме того, вырабатываемый ток нестабилен, поэтому для организации энергоснабжения объекта требуется управляющий контроллер. Разумеется, если вы используете мобильную фотобатарею для подзарядки смартфона в многодневном походе, такие технологии не требуются. А для строительства индивидуальной электростанции требуется комплект периферийных устройств.

Типы солнечных батарей

Генераторы «чистой» энергии классифицируются по типу материала, из которого выполнены элементы:

Какие солнечные батареи лучше? Это чисто субъективный выбор. Простые расчеты показывают, что на сегодняшний день оптимальное соотношение цены качество у первых двух типов.

Преимущества и недостатки солнечной энергетики

Плюсы:

Минусы:

Правильный монтаж

Схема подключения солнечных панелей намного сложнее, чем централизованный ввод городской сети. Домашняя электростанция состоит минимум из четырех элементов.

Мы не рассматриваем примитивные системы освещения садовых дорожек на 12 вольт. Речь пойдет о полноценном энергоснабжении 220 вольт.

Самостоятельная установка

Зная, как подключить солнечную батарею к энергоснабжению вашего дома, вы сможете сэкономить на оплате труда монтажников. Самая сложная часть — установка комплекта солнечных батарей на крыше. Если высота дома не более 2 этажей, можно выполнять такую работу самостоятельно (с помощником). Крепление выполняется с учетом погодных условий и ветровой нагрузки вашего региона.

Закончив монтаж солнечных батарей, приступаем к подключению электрики. Все фото батареи заводятся на контроллер, который управляет зарядом аккумуляторов. От АКБ можно выполнить отвод для потребителей 12 В.

Затем подключаем инвертор, и заводим его на вводной электрощиток. Автономное энергоснабжение готово.

Типовая схема показывает взаимное положение элементов и порядок электрических соединений. При покупке оборудования, каждый элемент снабжается технической документацией, по которой производится сборка.

Видео по теме

Источник

• через какое время делают повторное эко →