Установка солнечных батарей: Установка солнечных батарей для дома: выбор места монтажа, этапы

Установка солнечных батарей для дома: выбор места монтажа, этапы

В связи с постоянным повышением тарифов на энергоносители и стимуляцией зеленой энергетики в ряде государств, для обывателей стал актуальным вопрос организации собственной солнечной электростанции. Для чего многими владельцами частных территорий  и квартир осуществляется  установка солнечных батарей для дома. Но далеко не все автономные источники  выдают ожидаемые от них результаты, а некоторые вообще не функционируют. Поэтому далее мы рассмотрим основные нюансы использования солнечных батарей и детальный алгоритм установки, что позволит вам добиться максимального эффекта.

Что следует учесть на этапе проектирования?

Перед тем как установить автономную электростанцию, важно выбрать наиболее подходящее место для установки солнечных панелей, их тип и назначение. В соответствии с этими критериями определите параметры солнечных батарей и комплектующего оборудования. Если вы собираетесь использовать домашнюю электростанцию для выработки электроэнергии номиналом в 220 В, то вам понадобятся такие элементы:

Рис. 1: устройство солнечной электростанции

• Фотоэлектрический преобразователь – позволяет генерировать электрическую энергию из солнечного излучения посредством химической реакции. Характеризуются мощностью на 1м² площади, производительностью и типом. Общее количество выбирается в зависимости от нужд потребителя и планируемых объемов выработки.
• Аккумуляторная батарея – накапливает электрический заряд, получаемый от солнечной батареи для питания приборов в темное время суток. Поэтому емкость выбирается с запасом из расчета, что в пасмурную погоду заряд будет происходить значительно хуже.
• Контроллер заряда – осуществляет перераспределение электроэнергии от солнечных батарей к аккумулятору, а при достижении ним максимума, передает избыток во внешнюю сеть. При отсутствии такой системы, снижает электрическую мощность, поступающую на аккумулятор до минимума.
• Инвертор – предназначен для преобразования постоянного электрического напряжения, поступающего от фотоэлектрического элемента, в переменное, используемое в бытовых сетях. Они же позволяют владельцам солнечных батарей продавать избыток электричества от домашней электростанции.
  Рис. 2. Принцип реализации солнечной электроэнергии
• Соединительные провода – осуществляют передачу электроэнергии по всей электрической сети солнечной установки. В зависимости от места расположения, к ним предъявляются различные требования, к примеру, прокладываемые на улице должны быть устойчивыми к воздействию внешних факторов.

Несмотря на важность каждого элемента домашнего генератора свободной энергии, особое внимание следует уделить выбору фотоэлектрического модуля, так как от этого будет зависеть и продуктивность, и качество работы всей системы.

Выбор солнечной батареи

В качестве источника электроэнергии сегодня популярны три типа солнечных батарей:

• С поликристаллическим модулем – отличаются стабильными показателями генерации, не зависимо от интенсивности солнечных лучей. Также солнечные батареи на основе поликристаллического кремния отличаются сравнительно небольшим КПД – от 9 до 18%, в зависимости от производителя. Со временем КПД не снижается, но к недостаткам поликристаллических элементов следует отнести сравнительно небольшой срок службы – порядка 10 лет.
• С монокристаллическим модулем – такие панели неравномерно вырабатывают электричество в солнечную и пасмурную погоду, теряют мощность со временем эксплуатации. Но КПД автономного электроснабжения на основе монокристаллического кремния находится в пределах от 12 до 25%. А срок службы монокристаллических панелей составляет порядка 25 лет.
  Рис. 3. поликристаллический и монокристаллический модуль
• С аморфными кристаллами – используются в гибких пластинах, отличаются довольно низким КПД – порядка 6%. Максимальная мощность, заявляемая производителем, значительно снижается со временем эксплуатации и может упасть на 20 – 40%. Срок службы довольно низкий – не более 5 лет.
  Рис. 4: аморфный модуль

Выбор места и способа установки

Оптимальная генерация электрического тока обеспечивается при условии попадания достаточного количества солнечного света на поверхность панели, поэтому близлежащие постройки и деревья не должны ее затенять. То же касается и способа размещения их друг относительно друга – верхние или боковые панели не должны закрывать собой соседние. Оптимальная выработка электроэнергии достигается при перпендикулярном попадании лучей на фотоэлектрический преобразователь, что тоже должно учитываться при выборе места.

Наиболее часто для установки солнечных батарей используются:

• Крыши зданий – в зависимости от угла наклона, солнечные батареи могут располагаться как непосредственно на кровле, так и на специальной конструкции. Но далеко не каждый угол наклона подойдет для получения электричества, оптимальным считается от 0° до 40°.
  Рис. 5: солнечная батарея на крыше здания
• Отдельно стоящие опоры – подходят для дома с приусадебным участком, на котором есть место под дополнительную конструкцию.
  Рис. 6: отдельно стоящие солнечные батареи
• Стены – несмотря на горизонтальное положение, панель крепиться к наклонному каркасу.
  Рис. 7: солнечная батарея на стенах зданий
• Лоджия или балкон – для покрытия фотоэлементами подходят как стены, так и крыша.
  Рис. 8: солнечная батарея на балконе

Помимо открытого пространства, не забывайте, что выбранная конструкция должна выдерживать и вес солнечной батареи. Это особенно актуально для строящихся или модернизируемых зданий, дабы та же крыша не провалилась под весом домашней электростанции, солнечного коллектора и прочего крышевого оборудования. По отношению к сторонам света ее устанавливают с юга. Расположенные на земле, обязательно приподымаются над поверхностью грунта не менее чем на полметра.

Заметьте, скопление на солнечном модуле пыли, снега, листьев, продуктов жизнедеятельности животных и насекомых существенно снижает эффективность их работы. Поэтому место установки должно предусматривать возможность ухода и периодического технического обслуживания.

Этапы установки солнечных батарей

После того, как вы заготовили все необходимое для домашней электростанции, подобрали место и составили схему расположения панелей, переходите непосредственно к установке. Для этого:

• Соберите каркас – для этого подойдут любые прочные материалы (сталь, алюминий или дерево). Желательно использовать долговечные варианты, так как электростанция прослужит вам не один год.
  Рис. 9: Соберите каркас

В зависимости от места установки их можно изготавливать и собирать отдельно от монтажной площадки, но размеры должны учитывать габариты панелей заранее. Между крышей и батареей обязательно оставляйте воздушный зазор для вентиляции.

• Если модули в панелях не спаяны между собой, обязательно произведите данную процедуру. Выполняйте ее крайне аккуратно, так как хрупкие детали можно легко повредить.
  Рис. 10: спаяйте модули

Если вы приобрели готовые панели, в которых ничего спаивать не нужно, сразу переходите к монтажу.

• Установка готовых солнечных батарей не требует дополнительных манипуляций – главное надежно зафиксировать их на каркасе.
  Рис. 11: установите панели

Если вы собираете их из модулей, изготовьте основание из диэлектрического материала с отверстиями для вентиляции, установите клеевую основу и закройте герметичной прозрачной крышкой.

• Припаяйте соединительные провода – панели между собой могут соединяться как последовательно, так и параллельно, но главное, не забудьте установить запирающий диод в цепь питания каждой из них. Это предотвратит обратный разряд аккумулятора в цепь модуля после захода солнца.
• Подключите солнечную батарею к остальным элементам домашней электростанции.

Следует отметить, что положение солнца летом и зимой кардинально отличается, поэтому весьма эффективно выполнять регулировку угла наклона. Для этого можно предусмотреть соответствующий подвижный механизм в каркасе или опорном кронштейне.

Видео по теме

Схемы монтажа и способы подключения солнечных батарей

Альтернативный источник энергии на базе солнечных батарей – отличный вариант для организации независимого энергоснабжения. Он обеспечит высокую энергетическую эффективность не только в знойные деньки, но и в пасмурную погоду. Было бы неплохо иметь такое устройство у себя дома, не так ли?

Для этого нужно лишь грамотно подобрать технические компоненты и произвести монтаж. Сделать это может каждый, зная схемы и способы подключения солнечных батарей. Мы расскажем, как сооружается производительная система, перерабатывающая “зеленую энергию” в электричество, необходимое для питания бытового оборудования.

Кроме того, вы узнаете, как выбрать место для установки гелиопанелей и как совместить их со стационарной электросетью. Полезные советы и важные рекомендации окажут действенную помощь домашним мастерам. Для упрощения восприятия приведены тематические фотографии, схемы и видеоролики.

Содержание статьи:

Устройство солнечной батареи

Планируя выполнить подключение солнечных панелей собственноручно, необходимо иметь представление, из каких элементов состоит система.

Солнечные панели состоят из комплекта , основное предназначение которых – преобразовывать солнечную энергию в электрическую. Сила тока системы зависит от интенсивности света: чем ярче излучения, тем больший ток генерируется.

Галерея изображений

Фото из

Монтаж солнечной электростанции на крыше

Источник резервного электропитания

Установка солнечных батарей на крыше

Система из монокристаллических солнечных панелей

Аппаратура для работы частной гелиосистемы

Батарея аккумуляторов для солнечных панелей

Контроллер для функционала гелиобатарей

Инвертор в схеме с солнечными батареями

Основными конструктивными элементами системы выступают:

• Солнечная батарея – преобразует солнечный свет в электрическую энергию.
• Аккумулятор – химический источник тока, который накапливает сгенерированную электроэнергию.
• Контроллер заряда – следит за напряжением аккумуляторов.
• Инвертор, преобразующий постоянное электрическое напряжение аккумуляторной батареи в переменное 220В, которое необходимо для функционирования системы освещения и работы бытовой техники.
• Предохранители, устанавливаемые между всеми элементами системы и защищающие систему от короткого замыкания.
• Комплект коннекторов стандарта МС4.

Помимо основного предназначения контроллера – следить за напряжением аккумуляторов, устройство по мере необходимости отключает те или иные элементы. Если показатель на клеммах аккумулятора в дневное время достигает отметки в 14 Вольт, что указывает на их перезарядку, контроллер прерывает зарядку.

Помимо солнечного модуля в устройство такой электростанции входят фотоэлектрические преобразователи – контроллер и инвертор, а также подключенные к ним аккумуляторы

В ночной период, когда показатель напряжения аккумуляторов достигает предельно низкой отметки в 11 Вольт, контроллер останавливает работу электростанции.

Где лучше установить панели?

Первое, что необходимо сделать перед тем, как установить и подключить солнечную батарею – определиться с местом размещения агрегата.

Для установки фотоэлектрических модулей удобно использовать стационарные конструкции, выполненные из металлических профилей, либо же более модернизированные поворотные аналоги

Солнечные батареи можно размещать практически в любой хорошо освещаемой точке:

• на крыше загородного коттеджа;
• на балконе многоквартирного дома;
• на прилегающей к дому территории.

Главное – обеспечить необходимые условия для получения максимальной выработки электроэнергии. Одним из таковых является ориентация и угол наклона относительно горизонта. Так светопоглощающая поверхность агрегата должна быть направлена в южную сторону.

В идеале солнечные лучи должны падать на нее под 90°. Чтобы добиться этого эффекта, необходимо подобрать оптимальный угол уклона в зависимости от климатических условий региона. Для каждого региона этот показатель свой.

Чтобы обеспечить максимальную производительность солнечных батарей, угол наклона устройств рекомендуется менять 2-4 раза в год: 18 апреля, 24 августа, 7 октября и 5 марта

К примеру, в московском регионе угол наклона размещения поверхности солнечных батарей для летних месяцев составляет 15-20°, а в зимние месяцы изменяется до отметки в 60-70°.

Галерея изображений

Фото из

Чаще всего комплекс солнечных панелей, объединенных в мини электростанцию, монтируют на крышах домов, гаражей, хозпостроек. Их располагают также на навесах, способных держать вес гелиоустановки

Расположение солнечных панелей на установках, способных двигаться вслед за перемещением солнца, существенно увеличивает КПД системы

Если солнечные батареи нужны лишь для зарядки мобильных устройств и в качестве вспомогательных источников энергии, возможна их установка на фасаде. Желательно выбрать наиболее освещаемую сторону и выбрать оптимальный угол наклона

Неплохой производительностью, хотя и меньшей, чем при расположении на скатах крыши, обладает система, зафиксированная на перила мансарды, террасы, веранды

Самое популярное место для установки солнечных батарей

Расположение на вращающихся подставках

Крепление солнечных батарей на фасаде

Солнечные батареи на ограждении мансарды

При размещении солнечных батарей на прилегающей к дому территории, панели лучше приподнять над поверхностью почвы как минимум на полметра – на случай выпадения большого количества снега. Такое решение правильно и в том плане, что обеспечивает достаточное расстояние для циркуляции воздуха.

Стоит помнить, что даже небольшая тень пагубно влияет на выработку электричества агрегатом. Панели нужно размещать лишь в местах, которые не подвержены даже малейшему затенению.

Некоторые «умельцы» с целью защиты батарей устанавливают сверху панелей дополнительное стекло, но даже при видимой прозрачности стеклянная прослойка способна снизить КПД панелей на 30%

Существует несколько способов фиксации панелей:

• посредством задействования прижимных фиксаторов;
• путем болтового соединения через сквозные отверстия, расположенные в нижней части рамки.

Опорная конструкция должна быть выполнена из корозионностойких материалов. Независимо от способа монтажа в конструкцию панелей нельзя самостоятельно вносить изменения и просверливать дополнительные отверстии.

Задача домовладельца – поддерживать панели в чистом виде. Скопления на экране пыли, снега и птичьего помета как минимум на 10% уменьшает количество электроэнергии, произведенной системой.

Варианты соединения гелиобатарей

Солнечные батареи состоят из нескольких отдельных панелей. Чтобы увеличить выходные параметры системы в виде мощности, напряжения и тока, элементы присоединяют друг к другу, применяя законы физики.

Соединение нескольких панелей между собой можно выполнить, применив одну из трех схем монтажа солнечных батарей:

• параллельная;
• последовательная;
• смешанная.

Параллельная схема предполагает подключение одноименных клемм друг к другу, при котором элементы имеют два общих узла схождения проводников и их разветвления.

При параллельной схеме «плюсы» соединяются с «плюсами», а «минусы» с «минусами», в результате чего выходной ток увеличивается, а напряжение на выходе остается в пределах 12 Вольт

Величина максимально возможного тока на выходе при параллельной схеме прямо пропорциональна . Принципы расчета количества приведены в рекомендуемой нами статье.

Последовательная схема предполагает подключение противоположных полюсов: «плюс» первой панели к «минусу» второй. Оставшийся незадействованный «плюс» второй панели и «минус» первой батареи подключают к расположенному дальше по схеме контроллеру.

Такой вид соединения создает условия для протекания электрического тока, при котором остается единственный путь для передачи энергоносителя от источника к потребителю.

При последовательной схеме подключения напряжение на выходе увеличивается и достигает отметки в 24 Вольт, чего бывает достаточно для запитки портативной техники, светодиодных ламп и некоторых электроприемников

Последовательно-параллельную или смешанную схему чаще всего используют при необходимости соединения нескольких групп батарей. Посредством применения этой схемы на выходе можно увеличить и напряжение и ток.

При последовательно-параллельной схеме подключения напряжение на выходе достигает отметки, характеристики которой наиболее подходят для решения основной массы бытовых задач

Такой вариант выгоден и в том плане, что в случае выхода из строя одного из конструктивных элементов системы, другие связующие цепи продолжают функционировать. Это существенно повышает надежность работы всей системы.

Галерея изображений

Фото из

Соединение ячеек солнечной батареи

Количество панелей в зависимости от потребностей

Последовательное соединение солнечных приборов

Прямое подключение к приборам освещения

Принцип сборки комбинированной схемы построен на том, что устройства внутри каждой группы соединяются параллельно. А подключение всех групп в одну цепь осуществляется последовательно.

Комбинируя разные типы соединений, не составит труда собрать батарею с необходимыми параметрами. Главное – число соединенных элементов должно быть таким, чтобы подводимое к аккумуляторам рабочее напряжение с учетом его падения в зарядной цепи превышало напряжение самих , а нагрузочный ток батареи при этом обеспечивал необходимую величину зарядного тока.

Схема сборки солнечной электросистемы

Подключение солнечных панелей осуществляется посредством задействования встроенных соединительных проводов сечением в 4 мм². Лучше всего для этой цели подходят одножильные медные провода, изоляционная оплетка которых устойчива к ультрафиолетовому излучению.

В случае использования провода, изоляция которого не устойчива к воздействию УФ-лучей, его наружную прокладку рекомендуется выполнять гофрорукаве.

Конец каждого провода соединен с разъемом стандарта МС4 посредством пайки или обжима, благодаря чему обеспечивается герметичное соединение

Независимо от выбранной схемы перед в обязательном порядке необходимо проверить правильность электромонтажа.

При подключении панелей не рекомендуется превышать технические требования по допустимому току и максимальному напряжению других устройств. Важно придерживаться указанных производителем технических требований контроллера заряда и инвертора.

Стандартная схема сборки самой простой солнечной электростанции выглядит следующим образом.

Схема подключения панелей к аккумулятору, инвертору и контроллеру имеет простое исполнение, а потому особых сложностей в подключении не вызывает

Чтобы избежать поломки , при подключении элементов системы важно соблюдать последовательность.

Монтажные работы выполняют в несколько этапов:

1. Аккумулятор подключают к контроллеру, задействуя для этого соответствующие разъемы и не забывая соблюдать полярность.
2. К контроллеру через разъемы при соблюдении все той же полярности присоединяют солнечную батарею.
3. К разъемам контроллера подключают нагрузку в 12 В.
4. Если необходимо преобразовать электрическое напряжение с 12 до 220 В, то в схему включают инвертор. Его подключают только к аккумулятору и ни в коем случае не напрямую к контроллеру.
5. К свободному выходу инвертора подключают электроприборы, рассчитанные на напряжение в 220 В.

Выполнив соединение, нужно проверить полярность и измерить напряжение холостого хода панелей. Если показатель отличается от паспортного значения – соединение выполнено неправильно.

Для подключения устройства к системе нет необходимости вскрывать распаечную монтажную коробку – все соединительные разъемы расположены в доступности

На завершающем этапе солнечную батарею необходимо заземлить. Чтобы минимизировать вероятность короткого замыкания, в местах соединения между аккумулятором, инвертором и контроллером устанавливают предохранители.

Энергия солнечных электростанций найдет применение в питании маломощных бытовых приборов и в зарядке аккумуляторов мобильной техники:

Галерея изображений

Фото из

Энергосберегающие светильники в интерьере

Уличное освещение на солнечных батареях

Обеспечение работы ж/к телевизора

Зарядка аккумуляторов мобильных устройств

Желающим соорудить солнечную батарею собственноручно поможет информация, приведенная .

Подключение разнонаправленных элементов

Применяя последовательную схему монтажа солнечных батарей, чтобы не снизить эффективность работы устройств, все панели общей цепи следует размещать под одним углом и на одной плоскости.

Если же панели будут располагаться в различных плоскостях, это может привести к тому, что ближняя или более освещенная станет работать мощнее расположенных чуть дальше.

Это значит, что ближняя панель будет генерировать электричество, часть которого будет отходить для нагрева дальних панелей. И причина кроется в том, что ток течет по пути наименьшего сопротивления. Чтобы минимизировать потери, для каждой панели лучше задействовать отдельный контроллер.

Основные требования при задействовании контроллера – мощность подключаемых панелей свыше 1 кВт и удаленность между батареями на достаточно большое расстояние

Решить вопрос можно и путем установки отсекающих диодов. Их размещают внутри между пластинами. Благодаря этому, выдавая максимальный показатель мощности, пластины не перегреваются.

Немаловажное значение имеет и падение напряжения в соединениях, а также самих проводах низковольтной части системы.

Таблица несоответствия передаваемой мощности сечению провода, красным указывающая параметры, при которых возникает риск сильного пожароопасного нагрева

В качестве примера может служить тот факт, что на метровый отрезок кабеля сечением 4 мм² при прохождении тока показателем 80А (напряжение 12 В) значения падают на 3,19%, что составляет 30,6 Вт. При задействовании скруток падение напряжения может варьироваться в пределах от 0,1 до 0,3 В.

Совмещение гелиоэнергии и стационарной сети

Планируя использовать электроэнергию от солнца параллельно с обустроенной централизованной стационарной сетью, схему подключения делают несколько иной. И основная причина такого решения в том, что у частного потребителя нет возможности «сбрасывать» оставшуюся энергию.

А это может спровоцировать перепады напряжения длительностью до одной секунды.

При совмещении солнечной электроэнергии со стационарной централизованной сетью руководствуются все тем же правилом: чем больше источников подключается, тем сложнее становится схема

Согласно выше приведенной схеме, напряжение от гелиополя первым делом направляется в сторону АКБ, а уже оттуда и передается на нагрузку.

Проектируя такой вариант монтажа в расчет стоит брать два вида нагрузки:

• не резервируемая – свет в доме, бытовая техника и пр.;
• резервируемая – аварийное освещение, холодильник, электрический котел.

Учитывайте: чем больше емкость аккумулятора, тем больше проработают в автономном режиме резервируемые электроприборы.

Выбирая такой способ генерации энергии в сеть, будьте готовы к тому, что придется оформлять разрешение в местных энергосетях.

Несмотря на то, что вырабатывают напряжение, качество которого порой выше того, что в централизованной сети, местные энергосети не дают добро на то, чтобы электросчетчик вращался в обратную сторону.

По этой причине согласно схеме солнечные инверторы прекращают работу в момент пропадания напряжения в сети. А резервируемая нагрузка начинает «запитываться» от АКБ.

Выводы и полезное видео по теме

Авторы видеоматериала, который предоставлен ниже, делятся личным опытом и разбирают нюансы монтажа гелиопанелей.

Видео #1. Пример сборки и монтажа системы заводского образца:

Видео #2. Как правильно установить панели:

Ничего сложного в процессе соединения нескольких панелей с другими элементами системы нет. Но для начинающего мастера процесс может стать затруднительным. Поэтому при отсутствии опыта в расчетах и навыков монтажа стоит обратиться к специалисту, владеющему необходимыми знаниями.

Хотите рассказать, как собирали собственную солнечную электростанцию для дачи или загородного дома? Возможно, вам известны тонкости процесса, не описанные в статье? Пишите, пожалуйста, комментарии в находящемся ниже блоке, задавайте вопросы, делитесь мнением и фото по теме статьи.

Установка солнечных батарей: выбор, монтаж, подключение

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:

1. Монокристаллические — самый массовый продукт на энергорынке. Для полноценного энергетического обеспечения объекта требуется значительная площадь монтажа. Приоритетная сфера использования — резервные или дублирующие энергосистемы при имеющемся подключении к сети.
2. Поликристаллические системы более производительны, и при меньшей площади элементов могут быть использованы в качестве автономной электростанции объекта без централизованного энергоснабжения. Единственный недостаток (он нивелируется в процессе использования), стоимость существенно выше.
3. Аморфный кремний — это прорыв в солнечной индустрии. Производительность высокая, продолжительный срок службы, элементы гибкие. Однако стоимость слишком высокая (по крайней мере, на нынешней стадии — пока производство не вышло на промышленный уровень).

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

• Монокристаллы обычно покупают в довесок к действующей системе энергоснабжения, поэтому их стоимость окупается экономией на оплате за электроэнергию. С психологической точки зрения — такой способ подключения исключает страх остаться «без света» в случае поломки оборудования. Можно считать это предрассудком, поскольку надежность современных солнечных систем достаточно высокая. А поломка всей системы сразу мало вероятна. Элементы дублируются, можно производить ремонт без полного нарушения энергоснабжения.
• Поликристаллические батареи дороже ровно настолько, насколько и производительнее. Электростанция на поликристаллах может быть полностью автономной, то есть без вводной линии центрального энергоснабжения. Опыт использования в отдаленных местах проживания показывает, что такие системы вполне жизнеспособны, и не нуждаются в резервировании. Разве что можно установить ветрогенератор (на случай природных катаклизмов вроде затяжного дождя с пасмурной погодой в течение нескольких дней). Окупаемость 100%, если вы построили новый дом без энергоснабжения. Стоимость технических условий и монтажных работ сопоставима с покупкой комплекта на солнечных батареях мощностью 4000 Вт. А дальше — экономия в чистом виде. Вы вообще не знаете, что такое оплата электроэнергии.
• Аморфные батареи пока еще экзотика (с точки зрения стоимости). Однако технологии развиваются настолько стремительно, что через относительно короткий промежуток времени эти системы станут доступнее: вспомните ситуацию со светодиодными светильниками.

Преимущества и недостатки солнечной энергетики

Плюсы:

• На стадии использования — экологичность (почему с оговоркой: производство и утилизация такие же «грязные», как и любая другая электроника).
• После первичных вложений, полученная электроэнергия условно бесплатная (требуются некоторые средства на обслуживание по истечении срока эксплуатации).
• Возможна полная автономия: вы можете организовать энергоснабжение в местах, где даже не планируется централизованная подача электроэнергии.
• Вы не зависите от тарифной политики энергетических компаний.
• При выполнении определенных нормативов, можно «продавать» избыток электроэнергии в городские сети.

Минусы:

• Относительная дороговизна оборудования (как видно на примерах использования, это не всегда является проблемой).
• Зависимость от погодных условий (в регионах, где солнечных дней немного, использование затруднено).
• Оборудование нуждается в периодическом обновлении — присутствует естественный износ.

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.

1. Собственно фотоэлементы. Принцип работы и критерии выбора мы уже рассмотрели. Расчет мощности производится от базовой цифры 5 кВт на 1 дом. Это приблизительно 20–40 стандартных панелей площадью по 0.5 м².
2. Блок управления (контроллер). Без него невозможно функционирование вашей электростанции. Как правильно выбрать контроллер заряда для солнечной батареи? Он должен поддерживать общую мощность системы энергоснабжения, обеспечивать заряд аккумуляторов и правильно распределять поток мощности при одновременном потреблении и заряде.Кроме того, на контроллере лежит ответственность за безопасность системы, в том числе и пожарная.Прибор может входить в комплект электростанции, либо приобретается отдельно.
   Функционал у всех моделей стандартный. При выборе вы определяете мощность, вольтаж (12 или 24) и главный критерий — срок службы (гарантия). При выходе из строя контроллера, ваше энергоснабжение определяется емкостью аккумуляторов (пока не разрядятся).
3. Модуль аккумуляторных батарей. Пожалуй, второй по важности элемент в «электростанции». Он служит накопительным буфером энергосистемы. Фактически, отбор мощности происходит именно от батарей. Солнечные элементы лишь восстанавливают отданный запас энергии (заряжают АКБ). Разумеется, могут быть периоды, когда часть нагрузки ложится на фотоэлементы (если вырабатываемая энергия существенно выше затрат на зарядку). Тогда можно сказать, что ваш телевизор или холодильник питается напрямую от солнца. Перед тем, как установить солнечные батареи, необходимо рассчитать емкость аккумуляторов. Делается это просто: при входной мощности 3 кВт, ток потребления не превышает 15 А (в сети 220 вольт). На выходе 12 вольтовых батарей ток будет уже 250 А (в соответствии с законом Ома). Разумеется, такая мощность отбирается не постоянно, но для примера в расчетах мы возьмем именно эти цифры. То есть, если вы установите 5 батарей емкостью по 100 А×ч каждая, то при такой нагрузке заряд закончится через 2 часа.Разумеется, это условные цифры: в реальности существует множество поправок в расчетах. Но базовый ток и мощность исчисляются именно по такому принципу.Существуют различные батареи: кислотные, щелочные, гелевые… По-большому счету, гоняться за самыми «продвинутыми» системами нет смысла. А сэкономить можно лишь на возможности обслуживания: батареи, за которыми требуется надзор, стоят дешевле.
4. Преобразователь напряжения. Вы можете отбирать мощность напрямую у АКБ, если ваши потребители рассчитаны на 12 вольтовое питание. Однако большинство электроприборов рассчитаны на 220 вольт. Поэтому на выходе устанавливается преобразователь 12–220В.К нему подключается ваша внутренняя электросеть.

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

Хорошая реклама

установка и монтаж в частном доме

Знакомство с солнечными батареями (в промышленном исполнении) для человечества началось в момент освоения космоса. До этого многие десятилетия ученые проводили эксперименты с различными видами фотоэлементов, добиваясь более или менее значимых результатов. А солнечные панели космических станций представляли собой источники электроэнергии с вполне ощутимым коэффициентом полезного действия. Без них невозможно обеспечить длительное пребывание человека и аппаратуры в ближнем космосе.

Тем более что условия эксплуатации приближены к идеальным: солнце светит 24 часа в сутки и не возникает препятствия вроде пасмурной погоды. Монтаж солнечных батарей на космических аппаратах также не представляет технических сложностей (разумеется, с учетом специфики проведения работ в безвоздушном пространстве). Перемещение массивных элементов в условиях невесомости упрощается, требования к прочности несущих и крепежных элементов невысокие. К тому же, в безвоздушном пространстве отсутствуют ветер и осадки.

Установка бытовых солнечных панелей в домашних условиях и сложнее, и одновременно проще. В любом случае, потребуются определенные знания не только в электротехнике, но и в области строительства.

Применение солнечных панелей в частном доме

Идеи о чистой и бесплатной солнечной энергии активно пропагандируются уже несколько десятилетий. Особенно активна в этом плане перенаселенная Европа. Доводы адептов солнечной электроэнергетики следующие:

• солнце светит вечно, запасы его энергии никогда не иссякнут;
• в процессе эксплуатации такая энергия практически бесплатна;
• не наносится ущерб природе;
• и главный довод, эмоциональный: пользователи солнечной батареи пополняют ряды «зеленых» защитников планеты.

Противники подобных электростанций приводят свои аргументы:

• солнце светит только днем, и в хорошую погоду;
• бесплатность энергии сомнительна: дорогое оборудование, постоянное обслуживание, периодическая замена аккумуляторов;
• при производстве и утилизации компонентов солнечных электростанций наносится значительный ущерб природе;
• пользователи, попавшие под влияние рекламных лозунгов про чудесную и бесплатную энергию, часто жалеют о своем выборе, посчитав конечную стоимость владения.

Тем не менее, солнечные батареи в частном доме — это вполне распространенное явление.

Причин довольно много:

• кто-то хочет приобщиться к современному энергоэффективному образу жизни;
• стоимость технических условий подключения к электросети слишком высока для конкретной территории проживания;
• качество подаваемой энергии из электросети оставляет желать лучшего;
• нет возможности подключения в принципе (отдаленное от «цивилизации» домовладение).

За последние пару десятилетий, солнечные батареи для дома стали на порядок доступнее. Раньше, монтаж комплекта солнечных панелей выполнялся только комплексно, требовалась высокая квалификация специалистов. Это негативно сказывалось на стоимости.

Сегодня пользователям предлагается модульная конструкция. Компоненты универсальны и взаимозаменяемы, в ряде случаев можно исключить некоторые звенья конструкции, для удешевления системы. Установка солнечных батарей и остальных элементов может выполняться силами владельца дома, без привлечения дорогостоящих специалистов.

Виды солнечных батарей

Важно: Речь пойдет именно о панелях, вырабатывающих электроэнергию. Солнечными батареями еще называют водонагревательные элементы, работающими от солнечного тепла. Это совершенно разные технологии, хотя панели выглядят похоже.

Вне зависимости от типа солнечной панели, система оснащается следующими элементами:

• Контроллер солнечной батареи: электронное устройство, управляющее режимами работы, отвечающее за безопасность подключения. Без него система работать не будет.
• Аккумулятор (или целая батарея аккумуляторов): является своеобразным буфером, обеспечивающим непрерывность подачи электроэнергии, например, ночью. Можно использовать солнечную электростанцию и без него.
• Преобразователь постоянного тока в переменный, одновременно повышающий напряжение до необходимых 220 вольт. Если у вас нет потребителей переменного тока, можно обойтись без этого прибора.

Определившись с составом домашней электростанции, выбираем, какую панель использовать. За исключением инновационных моделей, которые находятся на стадии разработки, для потребителя доступны три типа:

• Монокристаллические. Пластины «напиливаются» из единого кристалла кремния. Имеют высокий КПД (до 22 %), и длительный срок службы. Гарантия большинства производителей составляет минимум 25 лет. Практически не меняет характеристик во время всего срока службы. Относительно высокая стоимость в сравнение с аналогами. За счет высокого КПД требуется меньшая площадь покрытия: соответственно упрощается монтаж. Характерная форма ячеек — квадрат со скошенными углами.
• Поликристаллические. Кристаллы расположены хаотично, зато процесс выращивание существенно дешевле. КПД ниже, чем у монокристаллов: порядка 18 %. Хуже работают при слабой освещенности (пасмурная погода). Имеют высокую прочность, не подвержены влиянию перепадов температур. Производство недорогое, что благоприятно сказывается на конечной стоимости. Для получения аналогичной мощности, потребуется большая площадь батарей, в сравнение с монокристаллами. Пластины занимают всю площадь поверхности, без скосов и промежутков.Моно и поликристаллические панели устанавливаются только в готовых защитных блоках. Как правило, сборка производится на заводе.
• Аморфные тонкопленочные панели разработаны относительно недавно. Это искусственно выращенные гибкие конструкции, которые практически не имеют ограничений по способу монтажа. Главное преимущество этого типа — гибкость и возможность интеграции в отделочные элементы зданий. Внешне панели напоминают тонированное стекло, их можно устанавливать в качестве элементов декора.КПД довольно низкий, до 12 %, зато аморфные панели работают даже при слабой освещенности. Стоимость такая же, как у кристаллов, но для аналогичной мощности потребуется большая площадь покрытия. Прочность не зависит от температуры, не теряют эффективность при нагреве.

Как установить солнечную батарею, в зависимости от ее типа

Можно заключить договор со специализированной компанией, лучший вариант в этом случае — приобретение электростанции «под ключ». Поставщик несет полную ответственность за сам комплект, и возможные огрехи при установке. Вы разрываете порочный круг, когда при неисправности продавец оборудования отсылает к установщику, заявляя, что батарея подключена неправильно, а монтажники сетуют на низкое качество комплекта.

Однако в этом случае стоимость возрастает практически вдвое: за высотные работы на крыше приходится платить.

Как установить солнечные батареи правильно и недорого? Своими руками, с соблюдением элементарной технологии.

• Монтаж моно- и поликристаллических панелей производится по одной системе. Это готовые модули в плоском корпусе, которые монтируются на стандартные крепежные элементы.
• Для установки гибких аморфных элементов особого оборудования не требуется: их можно крепить непосредственно на ограждающие конструкции зданий, или на закрепленные плоские панели типа фанеры или ОСП.

Где и как установить солнечную панель

Первое правило — это ориентация плоскости относительно солнца. Идеальный вариант, когда панель перпендикулярна направлению на «светило». В промышленных электростанциях применяются механизированные поворотные платформы, управляемые специальным контроллером. Угол наклона и поворот постоянно меняется, вслед за движением солнца. На своем приусадебном участке реализовать такую систему довольно сложно.

• Монтаж на крыше — самое популярное решение. Нет препятствий для солнечных лучей, экономится пространство на участке (вы не занимаете территорию дополнительной конструкцией). Недостаток — требуются высотные работы, и усложняется обслуживание. Кроме того, при неправильном креплении можно нарушить герметичность кровли: вы получите протечки. В некоторых случаях нарушается эстетика: если для поддержания правильного угла наклона установлена дополнительная поддерживающая конструкция.Часто для монтажа панелей используется крыша подсобного помещения: гараж, сарай, баня. Установка проще, по причине небольшой высоты. Однако и площадь покрытия у таких сооружений меньше.
• Установка на каркас. Монтаж производится практически на нулевой отметке грунта, поэтому перед панелями не должно быть никаких препятствий, создающих тень. Это ограничивает использование территории на участке. Кроме того, сама конструкция занимает определенную площадь, которой также придется пожертвовать.Преимущество способа — монтаж на уровне земли, никаких высотных работ. Можно вручную менять ориентацию плоскости в любой момент. Сопутствующее оборудование располагается в непосредственной близости, меньше длина протянутого кабеля. Именно такой способ чаще всего выбирают домашние мастера, если не хочется связываться с работами на крыше.

Как правильно подключить электрическую часть

В зависимости от вашей взаимосвязи с местной энергоснабжающей организацией, существует три основных способа подключения солнечной электростанции:

• Автономный, когда к вашему дому невозможно (или просто нет желания) протянуть линию электропередач. В этом случае во время светового дня, солнечные панели накапливают энергию в аккумуляторах, а в темное время суток наступает пик потребления. Обязательно использование качественных и дорогих аккумуляторных батарей, и надежного зарядного устройства. Поскольку энергоснабжение вашего объекта напрямую зависит от количества «солнце-часов», не лишним будет подстраховаться ветровой электростанцией. Начальное вложение средств достаточно велико, зато вы навсегда забудете о счетах за электроэнергию.
• Резервный, когда вы одновременно пользуетесь и местной энергосистемой, и собственной солнечной электростанцией. Какой источник считать основным, а какой резервным — зависит от емкости аккумуляторов и мощности ваших солнечных панелей. Оптимальный алгоритм использования — днем 100 % загрузка солнечных панелей, потребление из сети стремится к нулю. Ночью, когда тариф ниже, можно подпитываться от городской энергосистемы. При таком подключении вы не зависите от капризов погоды и аварий в местной электросети. Есть возможность проводить обслуживание солнечной электростанции без перерыва в энергоснабжении дома. Неплохой вариант для дачи или СНТ, где качество снабжения электроэнергией ниже плинтуса.
• Комбинированное (последовательное) подключение.Такой способ предполагает не только два источника снабжения электричеством: собственная солнечная станция и местная энергосеть, но и возможность производить избыток электричества для продажи.В зависимости от местного законодательства, есть способы продажи избытков энергии снабжающим организациям. В этом случае устанавливается специальный счетчик энергии, и заключается соответствующий договор. При формировании избыточных мощностей, они перетекают в местную электросеть, возвращая вам затраты на электростанцию. Однако этот путь требует не только технического, но и грамотного юридического сопровождения.

Видео по теме

Facebook

Twitter

Мой мир

Вконтакте

Одноклассники

Pinterest

Хорошая реклама

► 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.

Схема работы

Для подключения солнечных панелей вам потребуются следующие комплектующие.

• Непосредственно солнечные батареи. Их тип, количество и размер вы выбираете в зависимости от ваших задач, потребностей и бюджета.
• Аккумуляторные батареи (АКБ). Химический источник тока. Именно здесь будет накапливаться генерируемая солнечными панелями энергия. Поэтому при выборе аккумулятора нужно ориентироваться на его емкость – чем больше емкость, тем больше запас энергии для нужд потребления. Автомобильные аккумуляторы использовать в таких схемах не рекомендуется, т.к. они неспособны выдержать частые перезарядки. Лучше приобретать AGM (срок службы 4–5 лет) или гелиевые аккумуляторы (срок службы 9–11 лет).
• Контроллер заряда – важное устройство, которое выполняет несколько функций одновременно и позволяет продлить срок службы аккумулятора. Во-первых, он автоматически контролирует заряд АКБ: регулирует подачу энергии от солнечных панелей, чем предохраняет сам аккумулятор от полной разрядки, а при полном заряде отключает АКБ от системы. Во-вторых, контроллер защищает сами солнечные панели: отключает их при полной зарядке и включает на зарядку в момент, когда энергия начинает расходоваться. Контроллер также препятствует перетеканию обратных токов в пасмурную погоду и ночью. А еще помогает выбрать оптимальный режим зарядки, благодаря чему возрастает количество накапливаемой энергии и увеличивается срок службы аккумулятора. Современные контроллеры оборудованы специальной панелью с дисплеем, где видно напряжение батарей. А «продвинутые» контроллеры поддерживают эффективную зарядку при помощи специальных алгоритмов и программ.
• Инвертор. С помощью этого прибора постоянное напряжение от аккумулятора преобразуется в переменное 220 В, которое используется конечным потребителем. Инверторы могут иметь разные технические характеристики – мощность, качество получаемого напряжения. Поэтому при подключении солнечных батарей в доме нужно обратить внимание и выбрать инвертор подходящей мощности – в зависимости от электроприборов, которые будет обслуживать гелиоустановка. Инверторы также могут выполнять функцию дополнительной защиты электросети.
• Крепежные элементы и провода для коммуникации и соединения комплектующих солнечной установки. Могут также понадобиться предохранители (реле), которые ставятся между всеми элементами системы и защищают ее от короткого замыкания.

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.

Подключить солнечные батареи по данной схеме в квартире или доме можно даже самостоятельно, и они будут обслуживать бытовые приборы (холодильник, телевизор, систему освещения, погружной насос). А вот если нужно обеспечить работу техники, которая требует больших затрат энергии, например, электрокотла , то понадобится более мощное и дорогостоящее оборудование и, скорее всего, консультация специалистов.

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

Установленные на крыше солнечные панели

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.

Подключать систему лучше всего при помощи одножильных медных проводов с сечением в зависимости от длины провода и тока, но не меньше 0,4 см², с изоляционной оплеткой, которая устойчива к УФ-лучам. Если используются провода без такой оплетки, то при их установке снаружи здания (на улице) для прокладки проводов потребуется гофрорукав. При подключении солнечных панелей применяют только специальные коннекторы (стандарт MC4). Соединяют провода и коннекторы с помощью специального обжимного инструмента или пайки.

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

Пошаговая инструкция

1. С помощью кабеля соединяют аккумулятор и контроллер. Контроллер регулирует заряд/разряд аккумулятора и является как бы посредником между аккумулятором и солнечными панелями. С другой стороны к аккумулятору присоединяется инвертор, преобразующий ток. Такой вариант соединения считается оптимальным, хотя есть и другие возможности подключения. При необходимости можно установить несколько аккумуляторов, соединив их между собой последовательно. Устанавливают их чаще всего на металлическом стеллаже с полимерным покрытием.
2. Таким же образом соединяют контроллер с солнечными панелями. Кроме основной функции – следить за напряжением аккумулятора – контроллер при необходимости отключает те или иные элементы. Например, ночью, когда величина напряжения АКБ становится ниже 12В или днем, когда показатель напряжения на клеммах АКБ достигает 14В, что говорит о перезарядке батарей – устройство прерывает зарядку. На контроллере должен быть значок гелиопанели, чтобы не перепутать разъемы. Если нужно подключить и установить не одну, а несколько батарей, то каждую последующую солнечную панель ставят параллельно предыдущей.
3. Соединение аккумулятора и инвертора. Инвертор включают в гелиосистему, когда оборудование и приборы в доме, которые нужно питать электроэнергией, работают от 220В – прибор преобразует постоянное электрическое напряжение АКБ в переменное (220В). В исключительных случаях, для системы 12В, инвертор не нужен.
4. Разводка для подачи энергии потребителю. На этом этапе полученная солнечная энергия, трансформированная в электрическую, поставляется непосредственно к месту использования – потребителю (бытовым, осветительным приборам и пр.).

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

Монтаж и установка солнечных батарей для частного дома и дачи своими руками: инструкция- Обзор +Видео

Когда-то рассуждения о том, что электроэнергия будет бесплатной казались фантастическими выдумками. Но прошло время и развитие новых технологий в электроэнергетике привели к тому, что это стало реальностью.

Альтернативные источники энергии завоёвывают все большее количество сторонников по всей планете.

Среди них особой популярностью пользуются солнечные батареи, получившие широкое распространение как в производстве, так и в быту.

[contents]

Область применения

Солнечные батареи, или как их еще иногда называют солнечные панели могут применяться для обеспечения электричеством коттеджных поселков, дачных кооперативов, промышленных предприятий.

Очень эффективны они для санаторных комплексов, гостиниц, больниц, зданий, находящихся вдали от основных линий электропередач.

Можно сказать, что они нужны там, где есть потребность еще в одном источнике энергии и там, где есть возможность их установить. На данный момент солнечными батареями оснащают крыши зданий, домов, устанавливают их в пустынях и на поездах. Существую даже полностью автономные дома на солнечных батареях.

Производство солнечных батарей идет гигантскими темпами и лидерами в этой отрасли являются КНР, США. Германия, страны Персидского Залива, Западной Европы и Скандинавии.

Что такое солнечная батарея?

Это комплекс фотоэлектрических преобразователей, объединенных в систему. Преобразователи превращают энергию Солнца в электричество. Самые новейшие солнечные батареи способны работать с 40 % — ой отдачей. Чтобы достичь такого показателя необходимо соблюдение определённых параметров.

Комплексы батарей выгоднее всего монтировать в тех точках планеты, где количество солнечных и ясных дней является преобладающим, в России это южные районы- Краснодарский край, Сочи и другие.

Следует принимать во внимание географическую широту, на которой находятся здания. Приближаясь к полюсам, солнечная энергия утрачивает часть мощности и эффективность солнечных батарей будет недостаточной.

Если зимой там, где установлены комплексы батарей, достаточно безоблачных дней, они могут в значительной степени снизить нагрузку на коммунальные сети города и обеспечить часть зданий бесплатной энергией.

Виды солнечных батарей

Виды солнечных батарей

Сейчас их классифицируют на 3 категории:

• Тонкопленочные
• Монокристаллические.
• Поликристаллические.

Тонкопленочные батареи

Этот комплекс батарей сделан из тонких натянутых плёнок. Они без труда монтируются в практически всех доступных местах.

Защищены от воздействия песка и пыли и способны функционировать в различных неблагоприятных условиях. При наличии облаков их КПД снижается примерно на двадцать процентов. Стоимость их небольшая, но они требуют наличия значительного пространства для своего размещения.

Монокристаллические батареи

Эти батареи создают множества ячеек, которые потом наполняют силиконом. Из-за хорошей гидроизоляции данные батареи применяются даже на судах.

Их можно размещать и на кровлях зданий. Если нет возможности установить их на солнечную сторону кровли, где конечно же отдача от них будет более высокой, то можно устанавливать и на теневой стороне. Нужно учитывать и тот момент, что рассеянный солнечный свет будет менее эффективен.

Монокристаллические батареи отличаются малым весом, компактны. Они достаточно гибкие, надёжны при эксплуатации и служат длительное время. Монтаж таких батарей не вызывает затруднений.

Но у них есть и недостаток. При отсутствии солнечных лучей и облачности они перестают вырабатывать электрическую энергию.

Поликристаллические солнечные батареи

В ячейках этих солнечных батарей расположены кристаллы, направленные в самые разные стороны.

Благодаря этому панели могут улавливать рассеянный свет, и намного меньше зависят от прямого солнечного освещения.

Они знакомы очень многим благодаря иллюстрациям в журналах и в сети Интернет. Компании выпускают такие батареи в виде панелей синего цвета, которые очень эффектно и стильно смотрятся после установки. Стоят они немного дешевле и их можно устанавливать во многих местах. Ими можно освещать улицы городов, дома, учреждения.

Почему именно солнечные батареи?

Может возникнуть вопрос – а почему именно солнечные батареи, а не какие-нибудь еще источники энергии?

1. Пока светит Солнце, то и солнечные батареи будут вырабатывать электричество.
2. Такие батареи автономны. Им не нужны централизованные энергосистемы для подключения. Поэтому можно резко сократить расходы на содержание инфраструктуры в городах, на предприятиях и жилом фонде. Власть местных энергетических компаний снижается практически до нуля. Приобретается энергетическая независимость.
3. В отдаленные районы и городки прокладка кабеля будет стоить огромных денег. Гораздо более выгодно будет установить солнечные батареи. Расходы будут минимальные и нет нужны оплачивать услуги целой бригады монтажников – электриков.
4. Экологичность. Главный козырь данных батарей. Нет необходимости использовать дорогостоящие, и к тому же невозвратные ископаемые ресурсы. Фотоэлементы батарей не выбрасывают канцерогены, и не увеличивают количество углекислоты в атмосфере планеты. Нет никакой нужды вырубать огромные площади лесов и так пострадавших от деятельности человека.
5. Отсутствие лицензирования. Постановлений, требующих лицензирование получения электричества посредством таких батарей пока, еще не ввели в действие. Поэтому данным фактором следует воспользоваться, пока не ввели очередную пошлину.

Можно ли использовать солнечные батареи в частном секторе?

Солнечные батареи уже давно и с успехом применяют как корпорации и компании, так и владельцы своих домов. Цены на такую продукцию в России пока еще ниже чем у западных образцов. Насчёт качества это уже вопрос другой. Тем не менее, стоимость продукции с внедрением новых технологий постепенно снижается и солнечные батареи становятся доступными ля все более широкой категории потребителей. Производители солнечных батарей для дома предлагают их покупателям со сроком эксплуатации не менее 25 лет.

Насколько выгодно установить солнечные батареи своими руками для частного дома?

Схема установки

Необходимо вычислить, сколько солнечных дней обычно бывает там, где проживает потребитель. После этого нужно будет разделить стоимость оборудования на 25 лет и подсчитанные солнечные дни в году.

Тогда можно будет и вычислить, стоит ли устанавливать солнечные батареи для дома. Еще нужно будет рассчитать площадь необходимую для получения 1 Квт электричества в регионе вашего проживания.

Все эти данные предоставляют менеджера, продающие солнечные батареи. Кроме того, следует учесть период наибольшей солнечной активности.

Получение горячей воды с батарей

Следующих вопрос, который нужно решить, а для каких целей нужно электричество от солнечных батарей. Обычно оно, нужно для:

1. Освещение.
2. Получение горячей воды и отопление.
3. Работа бытовых приборов.

Чтобы подавать горячую воду, можно установить солнечный коллектор.

Стоит он недорого, да и сделать его можно самостоятельно. Он способен функционировать осенью и зимой. В своих домах уже достаточно давно применяют для подогрева воды емкости, функционирующие от энергии Солнца

Освещение дома солнечными батареями также решаемая задача в настоящий момент.

Аккумуляторы в подсобке дома

Здесь важно учесть такой важный момент, как замена аккумуляторов батарей. Зная сколько стоят обычные аккумуляторы для машин, можно будет рассчитать и стоимость обслуживания аккумуляторов для солнечных батарей. Кроме того, необходимо регулярно очищать поверхности батарей от пыли. Сколько нужно солнечных батарей для дома, решать уже нужно исходя из площади дома и целей применения батарей.

Таким образом, комплект солнечных батарей для дома может стоить как достаточно недорого, так и обойтись в круглую сумму.

Но технологии развиваются все быстрее и солнечные батареи для дома будут стоить все дешевле, и будут доступны очень многим потребителям.

Установить солнечные батареи своими руками достаточно просто, вам лишь понадобиться присоединить батареи к контроллеру, который будет передавать заряд к аккумуляторам и с помощью инвертора передавать электроэнергию уже в ваш дом. Удачной электроэнергии!

Как сделать солнечную батарею из панелей своими руками: сборка и монтажные инструкции

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.

Однако многие не решаются на установку гелиосистемы из-за дороговизны обустройства комплекса. Удешевить продукцию можно, если взяться за ее создание самостоятельно. Сомневаетесь в собственных силах?

Мы расскажем вам, как сделать солнечную батарею своими руками, используя доступные комплектующие. В статье вы найдете всю необходимую информацию для того, чтобы выполнить расчет гелиосистемы, подобрать составляющие комплекса, осуществить сборку и установку фотопанели.

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,  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  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:

1. Огромный потенциал. Солнце способно дать достаточно энергии для удовлетворения всех человеческих потребностей. Она возобновляема и неисчерпаема, чем выгодно отличается от угля, нефтепродуктов, природного газа.
2. Доступность. Солнце есть везде – и в жарких странах, и в самых холодных. Его вполне достаточно для всех нужд.
3. 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.
4. Отсутствие шума. Гелиосистемы работают бесшумно, что выгодно отличает их от многих других источников энергии.
5. 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.
6. 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

Интересная разработка – . Благодаря эластичности, фотополотно значительно проще устанавливать – панель “подстраивается” под форму крыши или другой опоры.

Одна из 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  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.

Подробный обзор видов солнечных батарей приведен в .

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, что 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° 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 – 25*25 мм, а при большой площади конструкции лучше выбрать более прочный профиль. Перед каждой такой рамой устанавливают снегозадержатель или оборудуют кронштейны снегорассекателями.

На нашем сайте есть блок статей, посвященных сборке, монтажу и подключению солнечных батарей, советуем ознакомиться:

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 действительно 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.

Имеете опыт в изготовлении солнечной батареи? Пожалуйста, поделитесь информацией с нашими читателями, предложите свой метод сборки гелиосистемы. Оставлять комментарии и добавлять фотографии самоделок можно в форме, расположенной ниже.

Установка солнечных панелей

| Solar.com

Учебный центр по солнечной энергии> Солнечные панели для дома> Установка солнечных панелей

Условия установки солнечных батарей и установщика солнечных батарей

• Банковские возможности — Измерение того, насколько вероятно, что солнечная компания будет вести бизнес в будущем. Банковские возможности производителя солнечных батарей зависят от ряда факторов, включая долю рынка, количество лет в бизнесе, финансовую устойчивость и т. Д.Домовладелец хочет быть уверенным, что оборудование, используемое при его установке, произведено приемлемой для банков компанией с высокой степенью вероятности того, что он будет заниматься бизнесом и сможет выполнить свою гарантию в случае неисправного оборудования.
• Инспекция здания — После того, как солнечная фотоэлектрическая система установлена, монтажная компания должна запланировать инспекцию здания в городе или в AHJ (компетентный орган). В день проверки представитель города встречается в резиденции домовладельца с представителем компании, занимающейся установкой солнечных батарей, чтобы убедиться, что проект был установлен с уровнем качества, а система безопасна и соответствует всем соответствующим городским требованиям. коды.После прохождения проверки компания, устанавливающая солнечные батареи, обращается за разрешением на работу с местным коммунальным предприятием.
• Сертифицированный дилер — Компания по установке солнечных батарей, которая обязана материнской компанией продавать солнечные панели одной конкретной марки.
• Приказ на изменение — Приказ на изменение — это документ, в котором подробно описываются изменения в конструкции или объеме солнечной системы. Это требуется, когда инженерные планы должны быть изменены после того, как они уже были подписаны.
• Инженер-проектировщик — Человек, который создает индивидуальный дизайн солнечной системы для домовладельца.Они используют данные об освещенности, чтобы определить, где разместить панели и принципы электротехники, чтобы спроектировать проводку и инвертор.
• Ассоциация домовладельцев (HOA) — это организация, которая устанавливает правила для жилого сообщества. Правила обычно устанавливаются для сохранения определенной эстетической привлекательности и предотвращения посягательства соседа на опыт другого соседа. Домовладельцы, которые хотят перейти на солнечную энергию, должны будут получить одобрение своего ТСЖ. Однако Закон Калифорнии о правах на солнечную энергию упростил этот процесс, и ТСЖ не может запрашивать изменения, которые значительно снижают производительность системы или увеличивают ее стоимость.
• Документы на подключение — Стандартные документы на коммунальные услуги, которые компания по установке солнечных батарей будет иметь вывеску домовладельца. Затем компания, устанавливающая солнечные батареи, должна представить эти документы, а также другие необходимые документы в коммунальное предприятие, чтобы подать заявку на разрешение на работу (PTO).
• Карта освещенности — Карта, которая учитывает местные препятствия и показывает среднее количество солнечного света, которое получает область крыши. Эти карты используются для определения идеальных мест для установки солнечных батарей.
• LIDAR — Обнаружение света и определение дальности, LIDAR, это метод, используемый для измерения расстояний. Он работает так же, как RADAR, но использует световые волны вместо звуковых.
• Местный установщик солнечных батарей — Местная компания по установке, которая ведет бизнес в определенном географическом регионе.
• Техническое обслуживание — Солнечные панели не имеют движущихся частей. Двумя основными компонентами солнечной фотоэлектрической системы являются панели и инверторы. Поскольку это очень простые системы, требования к обслуживанию также просты.Очистка панелей с помощью шланга — единственное требование регулярного технического обслуживания, и инверторы могут нуждаться в замене каждые 15 лет.
• National Solar Installer — это компания по установке солнечных батарей, ведущая свою деятельность на всей территории Соединенных Штатов.
• Онлайн-мониторинг — Большинство солнечных фотоэлектрических систем поставляется с системой мониторинга. Система мониторинга отслеживает выработку энергии солнечной панелью с течением времени и отображает эти данные на онлайн-портале.Это позволяет домовладельцу легко увидеть, насколько хорошо его панели работают.
• Эксплуатация и техническое обслуживание (O&M) — Обычно затраты на строительные проекты делятся на капитальные затраты и затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание. Это периодические расходы, которые заказчик должен платить, чтобы поддерживать работу системы на оптимальном уровне. В солнечной промышленности капитальные затраты относительно высоки, но затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание очень низки из-за низкой частоты отказов оборудования.
• Разрешение на эксплуатацию (PTO) — После того, как солнечная фотоэлектрическая установка завершена и прошла городскую инспекцию, последний шаг для монтажной компании заключается в подаче заявки на разрешение на работу. После того, как коммунальное предприятие предоставит ВОМ (время ожидания может варьироваться от 2 до 30 дней), домовладелец может включить питание своей системы.
• Разрешение — Письменное разрешение, выданное городом, округом или другим AHJ (органом, имеющим юрисдикцию), дающее разрешение компании, устанавливающей солнечную батарею, на установку солнечной фотоэлектрической системы на территории клиента.
• Прогнозы цен — Средняя установленная цена «под ключ» солнечной фотоэлектрической системы в конкретном географическом регионе.
• Дистанционное проектирование — это метод проектирования солнечной фотоэлектрической системы, который не требует, чтобы монтажная компания выезжала на место жительства домовладельца. Потенциальная фотоэлектрическая система может быть проанализирована с использованием спутниковых снимков и данных энергетической освещенности, чтобы определить оптимальное место для солнечных панелей. Эти инструменты могут учитывать практически все аспекты проекта, включая деревья!
• Требуемая лицензия — В большинстве штатов требуется, чтобы компании, работающие в сфере солнечной энергии, получали лицензию от государственного лицензионного совета, чтобы гарантировать, что при найме домовладельца на компанию, производящую солнечную энергию, компания имеет надлежащую подготовку и соблюдает этические нормы.
• Комиссия с продаж — Торговые представители зарабатывают деньги, продавая солнечные фотоэлектрические системы. Как правило, эта сумма может составлять от 3% до 8% от общей стоимости системы.
• Анализ тени — Для точного расчета и анализа того, сколько энергии солнечная система будет производить в течение года, учитывая определенное количество тени от деревьев и других препятствий. Анализ оттенков может выполняться с использованием данных, полученных с помощью программного обеспечения, такого как Aurora, или данных, полученных с крыш, полученных с портативных устройств, таких как Suneye от Solemetric.
• Оценка площадки (или оценка площадки) — Оценка площадки — это когда технический специалист, представляющий монтажную компанию, приезжает в дом домовладельца, чтобы проанализировать его дом на возможность использования солнечной энергии. Это может занять час или два. Благодаря передовым программным инструментам, доступным для солнечной энергетики, некоторые оценки объекта можно проводить удаленно.
• Консультант по солнечной энергии — Консультант по солнечной энергии является экспертом в области солнечной энергетики и может направить домовладельца через процесс использования солнечной энергии.Они собирают информацию о домовладельце, получают предложения от нескольких установщиков, помогают во время установки и поддерживают постоянный контакт с домовладельцем после завершения проекта, чтобы обеспечить получение качественного опыта.
• Консультация по солнечной энергии — Консультация по солнечной энергии — это первый шаг в солнечном процессе. Консультант по солнечной энергии поговорит с домовладельцем об их потреблении энергии, предпочтениях в солнечной энергии и вариантах финансирования, чтобы приступить к составлению предложения.
• Дилер солнечной энергии — Компания по производству солнечной энергии, основным направлением деятельности которой является распространение солнечного фотоэлектрического оборудования. Компании такого типа обычно сосредотачиваются на панелях одного или двух брендов, в отличие от Solar.com, которая занимается самыми разными брендами.
• Очистка солнечных панелей — Солнечные панели обычно не требуют очистки, поскольку дождь хорошо смывает мусор, который в противном случае может негативно повлиять на производительность вашей системы. Однако в районах с небольшим дождем чистка модулей каждые 3–6 месяцев не повредит для поддержания максимальной мощности.Со временем грязь и пыль накапливаются на панелях, что снижает эффективность панели. Если вы решите промыть панели из шланга, мы рекомендуем делать это рано утром (до того, как на них падет солнце) или поздно ночью (после того, как модули остынут от воздействия прямых солнечных лучей в течение дня).
• Solar Pathfinder — Solar Pathfinder — это устройство, которое отслеживает солнце по небу и фиксирует информацию о затенении для определенного места. Эта информация в сочетании с глобальными данными о солнечной энергии позволяет оценить годовую солнечную освещенность предлагаемой системы для этого местоположения и используется для производства вычислительной системы.
• Поставщик солнечной энергии или установщик солнечной энергии — Компания (лицензированный подрядчик), которая устанавливает солнечную фотоэлектрическую систему (панели, инвертор, баланс системы) на собственности домовладельца.
• Solar Quote, Proposal or Bids — Солнечная цитата — это приблизительная стоимость системы, обычно выражаемая устно. Предложение является более формальным, чем цитата, и обычно представляется в письменной форме. Заявка на солнечную энергию на платформе Solar.com — это предложение установить определенную систему по определенной цене.Клиенты обычно платят на 20% меньше ожидаемой рыночной цены.
• Рытье траншей — Процесс рытья новой траншеи для электрических кабелей, обслуживающих дом. Этот процесс иногда требуется для солнечной фотоэлектрической установки на крыше и всегда требуется для наземной системы.

Солнечные крыши, стеллажи и условия монтажа:

• Воздушный зазор — Область между панелью и крышей, от 6 до 12 дюймов, которая позволяет воздуху проходить через заднюю сторону панели для предотвращения перегрева и неисправности.

Стеллажи с балластом

• — конструкция стеллажа с фотоэлектрическим покрытием для наклонного массива на плоской крыше, который не крепится непосредственно к крыше, а использует грузы, шлакоблоки или мешки с песком, чтобы удерживать каркас / стеллаж до крыши.
• Comp-out / Strip and Go — Метод укладки кровли из глиняной или бетонной черепицы, при котором область, где будут установлены панели, удаляется и укладывается слой композитной черепицы. Затем солнечная система устанавливается на композитную черепицу, а открытые участки покрываются глиняной или бетонной плиткой.
• Композит — вид кровельной черепицы, изготовленной из битумной бумаги и покрытой асфальтом; стандартная кровельная черепица.
• Бетонная черепица — кровельный материал, который изготавливается из бетона или цемента для образования отдельных плиток.
• Гидроизоляция — Материал, который используется для изготовления водонепроницаемой кровли и устанавливается вокруг стыков и щелей для предотвращения утечки воды.
• Заподлицо — способ монтажа фотоэлектрической системы на крышу, при котором система располагается как можно ближе к крыше и почти устраняет воздушный зазор; обычно делается в эстетических целях.
• Опора — физическая часть стеллажной системы, которая крепится к крыше; солнечная батарея будет иметь несколько опор.
• Стеллажи без прохода — метод установки, при котором система стеллажей не проходит до балок крыши. Используются крюки для плитки или опоры, которые крепятся к фанерному под панелью, но не проникают через большие балки крыши.
• Re-Roof — Процесс установки нового кровельного материала, который иногда может происходить до того, как будет произведена установка солнечных батарей.
• Re-Deck — процесс удаления частей фанеры под кровельным материалом; выполняется, если какие-либо части дерева сгнили и их необходимо заменить, чтобы выдержать вес солнечной системы.
• Конек — горизонтальная область, где встречаются два ската крыши.
• Препятствия на крыше — Любой объект на крыше, который не может быть закрыт солнечными панелями, например дымоход, кухонные вентиляционные отверстия и блоки переменного тока.
• Типы крыш — Наиболее распространенными кровельными материалами являются бетонная черепица, глиняная черепица, композитная черепица, металлическая черепица, стоячий металлический шов и плоская крыша.
• Герметики — Вещество, используемое для перекрытия любых открытых отверстий на крыше; для гидроизоляции любых открытых участков.
• Set Backs — Расстояние, на котором солнечная система должна находиться либо от края крыши, либо от определенных препятствий на крыше, таких как световые люки, дымоходы, кондиционеры и вентиляционные отверстия.
• Stand Offs — Метод установки, при котором солнечные модули устанавливаются на несколько дюймов выше плоскости крыши, но затем наклоняются под оптимальным углом для производства солнечной энергии; используется на крышах с небольшим уклоном.
• Долина — точка на крыше, где встречаются два разных ската крыши, часто называемые «впадинами и впадинами».

Термины блока выключателя

• Ампер или амперы — измерение силы электрического тока, протекающего через систему. Амперы — это измеренная величина электрического тока в цепи. Напряжение x сила тока = Вт.
• Блок выключателя — еще один термин для обозначения электрической сервисной панели.

Электрическая сервисная панель

• — также называемая распределительной коробкой, панельной коробкой или главной панелью, это электрическая коробка предохранителей внутри или на вашем доме.Это центр вашего электрического потока в ваш дом. Он разделен на электрические нагрузки для различных частей вашего дома. Нагрузки зависят от количества энергии, которую использует каждая часть дома.
• Электрические нагрузки — это разделение вашего использования электроэнергии на группы. Каждая из этих групп имеет предохранитель, подключенный к ним в вашей электрической сервисной панели. Обычно они выглядят как переключатель внутри коробки сервисной панели. Они называются автоматическими выключателями. Им присваивается числовое значение, основанное на силе тока, которая может безопасно проходить через них.
• Автоматический выключатель — Каждая электрическая нагрузка подключена к автоматическому выключателю на вашей электрической сервисной панели. Они выглядят как выключатель внутри вашего выключателя. Автоматический выключатель предназначен для срабатывания или выключения, когда он превышает предел своей мощности.
• Main Panel — Другой термин, обозначающий электрическую сервисную панель.
• Обновление главной панели (MPU) — это когда требуется модернизация вашего блока выключателя для удовлетворения дополнительных потребностей солнечной системы. Общая сила тока, которую может выдержать ваш выключатель, может быть больше, чтобы управлять количеством электричества, проходящего через него от вашей новой солнечной системы.
• Panel Box — Другой термин, обозначающий электрическую сервисную панель.
• Вспомогательная панель — коробка выключателя меньшего размера, как правило, для специального использования в таких местах, как гараж или отдельное строение на вашем участке. Они подключены к вашему главному выключателю и подчиняются его главному выключателю.

4 условия контракта на солнечную энергию, которые необходимо знать

• Расчетное производство — Ваша солнечная система будет производить расчетное количество кВтч в год, основанное на ряде факторов, включая размер системы (кВт), ориентацию, условия затенения и т. Д.Фактическое производство может быть немного выше или ниже расчетного.
• Гарантированное производство — это количество энергии, которое ваша система гарантированно производит. Если ваша система производит меньше, чем это, вы, вероятно, имеете право на компенсацию. Эта компенсация часто устанавливается по согласованной ставке за кВтч.
• Гарантия качества — это гарантия производства панелей от производителя панелей. Панели со временем подвержены естественной деградации из-за света, возраста и т. Д.В идеальных условиях это основано на процентном соотношении номинальной мощности на паспортной табличке, обычно 95-97%. В реальных условиях это будет из расчета на первый год добычи. Начиная со второго года, гарантия будет уменьшаться ежегодно на коэффициент ухудшения качества, обычно 0,7%. Если панель не соответствует этому требованию, вы имеете право либо на ремонт / замену панели, либо на возмещение разницы между ожидаемым производством и фактическим выпуском.
• Гарантия качества изготовления — эта гарантия предоставляется установщиком вашей солнечной системы.Он может варьироваться от установщика к установщику. Solar.com стандартизировал гарантию качества изготовления. Гарантия качества изготовления распространяется на проникновение в кровлю, повреждение водой, электромонтажные работы и все, что связано с установкой. Гарантийные сроки от 10 до 25 лет.

Темы

Лучшие солнечные панели

Когда дело доходит до солнечных батарей, каждый дом индивидуален. Когда вы решаете установить солнечную батарею в своем доме, это одно из самых важных решений…

Узнать больше

Как работают солнечные панели?

Солнечные панели содержат элементы из полупроводникового материала, обычно кремния, обычно заключенные в металлический каркас и закаленное стекло.Под воздействием солнечного света фотоэлектрические элементы создают …

Узнать больше

Эффективность солнечной панели

Вы можете часто слышать термин «эффективность», когда читаете о солнечных батареях.Звучит, конечно, хорошо, но что …

Узнать больше

Солнечный инвертор

Солнечная энергия не обеспечивает электричество в том формате, от которого могла бы питаться ваша настольная лампа.Инверторы изменяют мощность, вырабатываемую вашими солнечными панелями …

Узнать больше

Поставщики солнечной энергии рядом со мной

Когда вы начинаете свой домашний солнечный проект, первое, что вы, вероятно, сделаете, — это выполните поиск «Солнечные поставщики рядом со мной».»Вам, скорее всего, подарит …

Узнать больше

Солнечные батареи для зарядки электромобиля

Если вы владелец электромобиля (EV) или заинтересованы в том, чтобы им стать, у вас также есть хорошие шансы на это…

Узнать больше

Солнечная крыша Tesla

Илон Маск и программа Tesla Solar выпустили долгожданную солнечную крышу.Выпуск солнечной крыши также повлек за собой капитальный ремонт …

Узнать больше

Солнечный нагреватель бассейна

Купание в бассейне может стать отличным способом освежиться после жаркого дня.Менее расслабляться ремонтировать разбитый бассейн …

.

Установка и обслуживание солнечных панелей

Компоненты солнечной системы

Солнечные системы состоят из солнечных панелей (модулей), системы крепления и солнечного инвертора с компьютеризированным контроллером. Солнечные панели производят электроэнергии постоянного тока из солнечных лучей . Затем инвертор преобразует произведенную электроэнергию в переменного тока , чтобы его можно было использовать в домашнем хозяйстве. Компьютеризированный контроллер управляет солнечной системой и обеспечивает оптимальную производительность .Если вам нужна резервная батарея , система или автономная солнечная система, потребуется батарея .

Из следующего видео вы можете узнать больше о компонентах солнечной системы.

Процесс установки солнечных панелей

Наиболее распространенным местом для установки солнечных панелей является крыша . Большинство крыш обычно имеют желаемые характеристики для установки, так что панели получают максимального солнечного света .

Тем не менее, если установка на крыше неприменима или нежелательна, солнечные панели также могут быть установлены на земле .Вам просто нужно убедиться, что нет объектов, закрывающих доступ к солнцу .

Следующие шаги объясняют установку солнечных панелей на крыше:

1. Установка строительных лесов

Во-первых, вы должны установить строительных лесов , чтобы обеспечить безопасность во время всего процесса установки, когда вы находитесь на крыше.

2. Установите крепления для солнечных панелей

Затем необходимо установить систему крепления солнечной панели . Это поддержит основание солнечных панелей.Вся монтажная конструкция должна быть наклонена и иметь угол от 18 до 36 градусов , чтобы обеспечить максимальное воздействие солнечного света .

3. Установите солнечные панели

Когда крепления установлены, сама солнечная панель должна быть установлена ​​на монтажной конструкции . Обязательно затяните все болты и гайки так, чтобы оставалось устойчивым .

4. Подключите солнечные панели

Следующим шагом в процессе установки является установка электропроводки .В большинстве случаев используются соединители MC4 , поскольку они подходят для всех типов солнечных панелей. Убедитесь, что отключил электроснабжение дома во время монтажа проводки.

5. Установите солнечный инвертор

После этого к системе должен быть подключен солнечный инвертор . Обычно он устанавливается рядом с главной панелью, и это может быть как внутри помещения, так и снаружи . Инверторы более эффективны, если хранить их в холодильнике .

Если инвертор находится на открытом воздухе, его не следует хранить вдали от полуденного солнца . Если он установлен в помещении, гараж или подсобное помещение, как правило, являются лучшим местом, так как они остаются прохладными большую часть года и имеют вентиляцию.

6. Солнечный инвертор и солнечная батарея Bond

После этого солнечный инвертор должен быть подключен к солнечной батарее . Накопитель на солнечной батарее может избавить вас от беспокойства о нехватке полезной энергии в пасмурные времена , а также снизить затраты на систему накопления солнечной батареи во время установки.

7. Подключите инвертор к потребительскому блоку

Инвертор должен быть подключен к блоку потребителя для выработки электроэнергии. Счетчик электроэнергии также должен быть подключен к , чтобы контролировать количества электроэнергии, фактически производимой солнечными батареями. Вы можете использовать свой компьютер или другое устройство, чтобы проверить работоспособность вашей солнечной системы . Например, вы можете проверить, сколько электроэнергии вы производите в разное время, и решить, какое время подходит для использования стиральной машины или других коммунальных услуг.

8. Запуск и проверка солнечных батарей

Последний шаг — включить питание и протестировать недавно установленную систему солнечных панелей. После этого процесс установки солнечной панели завершен.

Обслуживание солнечных панелей

Поскольку движущиеся части отсутствуют, солнечные панели требуют очень небольшого обслуживания . После того, как вы покрыли стоимость установки солнечных панелей, их обслуживание не так уж и много.

Сказав это, вы должны проверять их несколько раз в год на предмет грязи или других вещей, которые могли скопиться сверху. Важно, чтобы панели были чистыми и ничто не мешало им от , эффективно поглощающих солнце .

Перед тем, как чистить панели самостоятельно, вы должны проконсультироваться со своим установщиком о гарантийных условиях . Некоторые производители солнечных батарей могут прекратить действие гарантии, если будет произведена самоочистка.

Для генеральной уборки вы можете просто использовать обычный садовый шланг для мытья лицевой стороны панелей. Делать это следует утром или вечером. Также не обрызгивайте их холодной водой , пока они горячие, потому что это может повредить их.

Кроме того, если панели нуждаются в дополнительной очистке, которую не может обеспечить шланг, вы можете использовать губку с мыльной водой, чтобы очистить их. Вы также можете воспользоваться услугами клининговой компании . Это рекомендуется, если панели слишком высокие или требуют более тщательной очистки.

Вы должны проверять вашу систему каждые 4-6 лет установщиком. Также неплохо спросить своего установщика о конкретных требованиях к обслуживанию вашей солнечной системы.

Если вы хотите сделать следующий шаг и приобрести солнечные батареи для своего дома, не ищите дальше. Заполните контактную форму , чтобы сравнить до 4 предложений от ближайших к вам поставщиков. Сервис GreenMatch: бесплатно, и без дополнительных обязательств.

Написано

Натали Кунц

Контент-менеджер
Натали — менеджер по контенту в GreenMatch.Она получила образование в области СМИ и коммуникаций, а также имеет несколько лет международного опыта в области маркетинга и создания контента. Натали специализируется на финансах, устойчивом развитии, бизнес-коммуникациях и многом другом. Ее и ее контент-команда были опубликованы на авторитетных сайтах, таких как EcoWatch, Sunday Post, Earth911 и других.

.

Руководство по установке домашних солнечных батарей и солнечных панелей

Последнее обновление 15.07.2020

Чтобы максимально увеличить производство энергии вашей системой солнечных батарей, ваша система должна быть установлена ​​там, где панели будут подвергаться наибольшему воздействию солнечного света. Вот почему так популярны домашние солнечные установки на крыше. Если ваша крыша не подходит для установки солнечных батарей, вы также можете установить панели на земле.

В идеальной домашней солнечной установке у вашего дома была бы большая солнечная крыша, выходящая на юг, с углом наклона 30 градусов. Однако для использования солнечной энергии не нужны идеальные условия. Солнечные панели можно установить на большинстве крыш, чтобы вы могли сэкономить на электроэнергии и защитить окружающую среду.

Подходит ли солнечная установка для вашего места жительства?

Даже если вы не живете в особенно солнечном штате, солнечные батареи могут быть разумным вложением средств. Сумма денег, которую вы сэкономите, перейдя на солнечную энергию, во многом зависит от двух вещей: ваших тарифов на электроэнергию и доступных скидок и льгот на солнечную энергию в вашем районе.

В результате, самые солнечные места в стране не всегда обеспечивают максимальную долгосрочную экономию от солнечной энергии. Фактически, потребители, расположенные на северо-востоке, могут иметь значительно более высокую экономию от солнечных систем, чем домовладельцы в более солнечных штатах, таких как Флорида.

Подходит ли ваша крыша для установки солнечных батарей?

Системы солнечных панелей могут быть установлены на большинстве крыш. Чтобы определить, подходит ли крыша для использования солнечной энергии, установщики солнечной энергии взглянут на:

Направление крыши

Крыши, выходящие на юг, идеально подходят для солнечной энергии, потому что они получают больше всего солнечного света в течение дня.Однако система солнечных панелей на крыше, обращенной на восток или запад, по-прежнему может производить достаточно энергии, чтобы сократить ваши счета за электричество, сэкономить деньги и уменьшить углеродный след. Узнайте больше о том, как ориентация крыши влияет на производство электроэнергии.

Угол наклона крыши

Солнечные панели можно устанавливать на крышах с уклоном от 15 до 40 градусов. Даже если у вас плоская крыша, вы все равно можете использовать солнечную батарею, если установите панели под хорошим углом. Узнайте больше о влиянии наклона крыши на производство электроэнергии.

Размер и форма вашей крыши

На большую квадратную крышу проще всего установить панели. Общее практическое правило состоит в том, что на каждый киловатт панелей, которые вы хотите установить, вам потребуется около 100 квадратных футов пространства на крыше. Типичная домашняя система потребует около 500 квадратных футов пространства для установки солнечных батарей.

Такие вещи, как световые люки, слуховые окна и дымоходы, влияют на объем пространства, доступного для домашней солнечной установки. Как правило, установщики солнечных батарей могут спроектировать расположение ваших панелей вокруг этих препятствий таким образом, чтобы максимально увеличить производство электроэнергии.

Затенение вашей крыши

Важно, чтобы ваша крыша получала достаточно солнечного света в течение дня для максимального производства электроэнергии. Высокие деревья или здания поблизости могут блокировать солнце, затенять вашу крышу и уменьшать количество электроэнергии, производимой вашими панелями. Вы можете обрезать деревья, чтобы на панели попадало больше солнца — это действительно может иметь экологические преимущества, хотя может показаться, что это не так.

Возраст вашей крыши

Солнечные панели могут прослужить более 25 лет, и их снятие для замены крыши через несколько лет после установки может быть дорогостоящим.Перед установкой панелей убедитесь, что ваша крыша в хорошем состоянии и не требует замены в ближайшем будущем.

Материал вашей крыши

Панели солнечных батарей совместимы с большинством кровельных материалов, включая композит, дерево, цементную черепицу, сланец, гудрон и гравий или металл. Хотя вы можете установить солнечную батарею на крышах из шифера, кедра и глиняной черепицы, они более склонны к поломке во время установки солнечных батарей. Убедитесь, что вы работаете с опытным установщиком, если ваша крыша сделана из этих материалов.

Что делать, если ваш дом не подходит для солнечной энергии

Панели солнечных батарей

совместимы с большинством объектов недвижимости, но если вы живете в квартире или кондоминиуме, снимаете недвижимость или не можете установить солнечную батарею на крыше, есть варианты для вас. Коммунальные солнечные сады становятся все более популярным способом перехода на солнечную энергию для тех, кто не может или предпочитает не устанавливать солнечные панели в своих домах.

Начните свое путешествие по солнечной энергии сегодня с EnergySage

EnergySage — это национальный онлайн-рынок солнечной энергии: когда вы регистрируете бесплатную учетную запись, мы связываем вас с солнечными компаниями в вашем районе, которые конкурируют за ваш бизнес с индивидуальными ценами на солнечную энергию, адаптированными к вашим потребностям.Ежегодно в EnergySage приходят более 10 миллионов человек, чтобы узнать о солнечной энергии, сделать покупки и инвестировать в нее. Зарегистрируйтесь сегодня, чтобы узнать, сколько солнечной энергии можно сэкономить.

.

Основы установки солнечных панелей

На что вы можете рассчитывать в процессе установки солнечных батарей.

Оценка площадки

Когда вы решите установить солнечную панель, первое, что сделает ваш установщик, — это проведет детальную оценку объекта. Солнечные панели не являются универсальным решением — существует множество факторов, которые необходимо учитывать при проектировании солнечной системы, чтобы убедиться, что она соответствует вашим потребностям.Оценка призвана ответить на следующие вопросы:

# 1 — Размещение установки солнечных батарей

В большинстве случаев панели солнечных батарей устанавливаются на уже существующую крышу. Положение, конструкция и состояние крыши существенно повлияют на окончательный дизайн и процесс установки вашей солнечной системы.

# 2 — Определение ориентации крыши

Ориентация крыши легко определяется с помощью простого компаса.Солнечные батареи в Северном полушарии обычно ориентированы на истинный юг. Поскольку существует разница между истинными полюсами и магнитными полюсами (так называемое «магнитное склонение»), это необходимо учитывать.

Магнитное склонение значительно зависит от вашего местоположения в мире. Если вы двинетесь на запад через Соединенные Штаты, вы обнаружите, что склонение в штате Мэн составляет 16 ° к западу, но к тому времени, когда вы доберетесь до Луизианы, 0 °. Когда вы достигли Техаса, склонение снова изменилось на 4 ° восточной долготы.К счастью, магнитное склонение очень легко найти с помощью множества доступных ресурсов.

Очень немногие дома в США имеют крыши, ориентированные на истинный юг, поскольку изначально они не были построены с учетом солнечной энергии. Однако это редко бывает проблемой. Пока крыша находится в пределах 30 ° от истинного юга, вы можете получить отличную производительность от солнечной батареи.

№3 — Определение наклона крыши

Определить угол наклона крыши просто.Установщик может использовать специальный инклинометр, но угол так же легко можно определить с помощью приложения для смартфона, использующего внутренние датчики телефона. В противном случае это обычно можно решить с помощью измерительной ленты и очень простой тригонометрии.

Наклон крыши обычно определяет наклон солнечных панелей, хотя в стойку, поддерживающую панели, можно произвести небольшую регулировку. Помимо ветровых нагрузок и эстетических соображений, в большинстве домов в США угол кровли составляет от 25 до 35 °.

Панели, расположенные под меньшим углом, могут улавливать больше солнечного света ранним утром и поздним вечером в обмен на чуть меньше в самые яркие часы. В зависимости от ряда факторов, таких как географическое положение и сезон, это может дать вам больше энергии в целом. Вы также можете пожертвовать эффективностью зимой, чтобы получить больше энергии летом в обмен на максимальное увеличение годовой выработки энергии.

# 4 — Оценка конструкции вашей крыши

Если панели собираются на крыше, ожидайте, что установщик произведет очень тщательную оценку конструкции и состояния крыши.Они будут искать любые признаки износа или разрушения, чтобы убедиться, что крыша выдерживает нагрузку на ваши солнечные батареи. Если крыша очень старая или в плохом состоянии, ваш установщик может порекомендовать вам заменить ее, прежде чем установка будет продолжена. Установка солнечных панелей на крыше, которая скоро потребует замены, обычно не рекомендуется — вам придется иметь дело с дополнительными расходами на снятие и повторную установку панелей.

№ 5 — Анализ и регулировка ваших нагрузок

Часть оценки участка включает анализ текущих электрических нагрузок в вашем доме, чтобы определить мощность, необходимую в окончательной солнечной системе.Вы можете обнаружить, что этот анализ показывает несколько простых способов повысить энергоэффективность вашей собственности, например, заменить лампы накаливания на светодиодные или CFL-лампы или заменить старые энергоемкие холодильники и морозильники более современными и эффективными моделями.

Солнечная инсоляция и солнечное окно

После того, как ваш дом был проверен, чтобы увидеть, что нужно сделать, чтобы сделать его пригодным для использования солнечной энергии, самое время взглянуть, сколько энергии доступно. Это состоит из двух частей — солнечной инсоляции и солнечного окна.

Солнечная инсоляция

Солнечная инсоляция лучше всего описывается как количество солнечной энергии, достигающей участка с течением времени. На это влияет несколько факторов — в основном время года, местная погода и климат. Определение солнечной инсоляции — это первый шаг к определению количества энергии, которое вы можете получить от своих солнечных батарей. Эмпирическое правило гласит, что на уровне моря в ясный день вы получаете около 1000 ватт солнечной энергии на квадратный метр в час (или «одно солнце»).

Солнечное окно

Второй шаг в определении того, сколько энергии вы можете получить, — это «солнечное окно», и именно оно определит идеальное расположение ваших солнечных панелей.Солнечное окно учитывает все местные источники тени — высокие деревья и другие географические объекты, близлежащие здания и т. Д., А также учитывает путь солнца в течение года.

Измерение солнечного окна

Есть несколько очень умных инструментов, которые можно использовать для определения солнечного окна — очень популярным является солнечный следопыт. Используя отражающий купол и диаграмму движения солнца в течение года на местной широте, он показывает, когда вы получите питание, а когда массив будет в тени.Вы можете определить по диаграмме, какой процент локальной инсоляции будет доступен солнечной панели в том месте, где снимаются показания.

Ожидайте, что ваш установщик проведет ряд измерений в различных местах вашего сайта, откуда они порекомендуют идеальное размещение вашего массива. Фактическое показание для вашей солнечной батареи может быть так называемым «четырехугольным анализом». Здесь снимаются показания в каждом из основных углов массива, а затем эти показания усредняются, чтобы предоставить вам окончательную цифру, показывающую, сколько солнечной энергии ваши панели будут доступны для них в течение года.

Связанный: Расчет кВтч, который будут производить ваши солнечные панели.

Проектирование системы

В зависимости от типа устанавливаемой системы в дополнение к солнечным панелям имеется довольно много дополнительных компонентов. Помимо очевидных кабелей и распределительных коробок, будут использоваться инверторы или микро-инверторы, а также такие предметы, как заземляющие провода и батареи глубокого цикла, в зависимости от ваших потребностей.

В целях безопасности и надежности система должна соответствовать нормам правил электромонтажа.Чтобы соответствовать требованиям, необходимо учитывать огромное количество факторов — все, от местного климата до эстетики прокладки кабелей и прочности креплений, используемых для монтажа оборудования.

Ожидайте, что установщик проведет очень тщательный осмотр вашего текущего электрического щита, при этом он изучит такие вещи, как номинальные характеристики главного выключателя и шины, марка и модель корпуса, а также объем доступного места для выключателя.

Выключатель безопасности пожарного

Что-то, что будет иметь большое значение, — это расположение переключателя безопасности пожарного.Системы солнечных батарей могут быть очень высокого напряжения, и в случае пожара пожарные должны иметь возможность изолировать систему. Во многих юрисдикциях, если переключатель отсутствует или соответствует нормативам, ваша пожарная служба может решить оставить собственность для сжигания, а не подвергнуться риску поражения электрическим током.

Установка

Фактический процесс установки в большинстве случаев занимает один или два дня. В том редком случае, когда потребуется больше времени, ваш установщик, вероятно, сможет предсказать это и предупредить вас заранее, чтобы вы могли спланировать соответственно.

№1 — Строительные леса

Первым шагом в установке солнечных батарей на крыше, вероятно, будет возведение строительных лесов. Это позволит установщикам безопасный доступ к крыше и создаст безопасную рабочую площадку с ограждениями для предотвращения любых аварий.

№2 — Установка кровельных анкеров

В большинстве стеллажных систем используются анкеры той или иной формы, прикрепленные к стропилам для удержания каркаса на крыше. Если у вас шиферная или черепичная крыша, для их установки потребуется обрезка и обработка плитки по размеру.Установщики проявят большую осторожность при установке этих анкеров, поскольку они определяют расположение рамы.

# 3 — Крепление рамы

Теперь рама будет прикреплена к анкерам крыши. Рамы часто состоят из простых алюминиевых рельсов, проходящих через анкеры, к которым затем прикручиваются солнечные панели. Особое внимание будет уделено тому, чтобы рама стояла прямо, ровно и параллельно. Если в установке рамы есть какие-либо отклонения, солнечные панели, которые она держит, не будут стоять прямо, и даже если все работает, они не будут хорошо выглядеть! Обычно в систему встроен некоторый уровень допуска, который помогает учесть это — ни одна крыша не бывает идеально ровной или квадратной.

№4 — Установка солнечных батарей

Сами солнечные панели теперь размещены на раме. Это может быть сделано по строкам или столбцам — это зависит от модели панели и, возможно, настроения установщика.

# 5 — Соединяем все вместе

Панели подключаются вместе в соответствии с потребностями системы — если вы используете один инвертор, он будет состоять из нескольких равных цепочек. В системе на основе микро-инвертора все панели будут подключены параллельно.Кабели будут проложены к вашей электрической коробке. Установщики будут осторожно обращаться с этими проводами — как только на панели попадает солнечный свет, они вырабатывают ток. Если они у вас есть, то на этом этапе инвертор, контроллер заряда и батареи будут соединены вместе, а затем все будет подключено к вашим выключателям.

№6 — Ввод системы в эксплуатацию

В зависимости от вашей местной юрисдикции, вполне вероятно, что ваша система должна быть проверена, протестирована и сертифицирована, прежде чем вы сможете начать ее использовать.В некоторых областях это может сделать установщик, в других — потребуется независимая проверка.

Как только он будет подписан, вы сможете начать пожинать плоды своей новой солнечной системы!

Заключение

Хотя установка солнечной системы требует значительных усилий, на самом деле процесс довольно прост. Работая с опытным установщиком, вы обнаружите, что все идет гладко.

Если у вас установлена ​​солнечная система, я хотел бы услышать о вашем опыте в комментариях ниже.

Изображение предоставлено:
Солнечная установка в национальном лесу Уэйн — Алекс Снайдер @ flickr Опорная рама
— Дэвид Хогуд @ geograph.org.uk Схема подключения
— Автор S-kei (собственная работа) [CC0], через Wikimedia Commons
Другое изображения с Pixabay, Pexels, Wikimedia Commons, Pixnio

.