Saulės baterijos ant stogo: aprašymas, montavimo būdai, veikimo principas, apžvalgos

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Dar visai neseniai saulės šviesos naudojimas kaip tradicinių energijos š altinių pakaitalas buvo suvokiamas kaip kažkas fantastiško arba įmanoma tik ypatingomis sąlygomis. Šiandien tokie sprendimai neatrodo neįtikėtinai, tačiau jų įgyvendinimo praktikoje problemų paprastiems vartotojams taip pat išlieka. Savaime saulės kolektorių montavimas ant stogo yra gana paprastas ir optimizuotas, tačiau tai nepašalina sunkumų organizuojant tokių baterijų veikimą.

Pagrindinis sistemos rinkinys

Saulės generatoriaus darbo infrastruktūrą sudaro akumuliatorių stotis, keitiklio blokas, energijos keitiklis, valdiklis ir valdymo įranga, tiesiogiai skydeliai su fotoelementais ir montavimo bei jungiamieji elementai. Kiekvienas komponentas gali būti pavaizduotas skirtingais įrenginiais, kurie skiriasi techninėmis ir eksploatacinėmis savybėmis. Pavyzdžiui,nedidelis gyvenamasis namas su saulės baterijomis ant stogo suteikiamas 1,5-2 kW galia. Pažymėtina, kad yra tiek kompleksinių, tiek vietinių stočių, galinčių aptarnauti skirtingas vartotojų grupes. Galingos baterijos suteikia pakankamai energijos, kad patenkintų visus jūsų elektros poreikius, nuo gatvės lempos iki šildymo katilo. Mažiau produktyvios sistemos yra skirtos vasarnamiams, nors aikštelėse dažnai naudojama energiją vartojanti įranga – siurblinės ir darbinė galios įranga.

Saulės baterijų veikimo principas

Žymiausia ir ryškiausia saulės elektrinės dalis yra inverterio skydas. Yra įvairių jo gamybos technologijų, iki to, kad gamintojai kuria slaptus fotokristalinių užpildų receptus. Standartiniuose įrenginiuose yra silicio plokštė su boro ir fosforo dangomis. Tai gali būti viena plokštė arba kombinuota - iš dviejų ar daugiau elementų. Skirtinguose dangos sluoksniuose yra aktyvių elektronų, kurie, veikiami šviesos, pradeda dalelių judėjimą, provokuodami srovės susidarymą.

Gaunamos energijos akumuliaciją užtikrina varinės juostos, sujungtos su plokštėmis. Jie gali perduoti srovę arba į energijos kaupimo įrenginius, arba tiesiai į vartotojus, pavyzdžiui, vietoje esančią apšvietimo įrangą. Kad saulės kolektoriai ant stogo užimtų palankiausią padėtį spindulių atvykimo atžvilgiu, projekte taip pat numatyta automatika. Dėl šiluminių jutiklių jis reaguojaį šviesą ir nukreipia plokštes į saulę.

Įdiegimo vietos pasirinkimas

Norint iš pradžių padidinti sistemos našumą, pageidautina atsižvelgti į optimalią plokščių vietą ant stogo. Laikykitės šių taisyklių:

• Šešėlio kritimo apskaita. Jei montavimo vieta didžiąją dienos dalį bus po aukšto medžio pavėsyje, efektyvumas, žinoma, bus itin žemas ir net neleis grąžinti modulio išlaikymo išlaidų. Todėl parenkama labiausiai saulės spindulių veikiama vieta.
• Tinkama skydelio padėtis. Net jei konstrukcijoje numatyta automatinio sukimosi sistema, patartina iš pradžių pasirinkti tokią padėtį, kuri bus palankiausia, kai ant fotoelementų krenta ryški saulės šviesa.
• Šlaito skaičiavimas. Dažna klaida montuojant plokštes – jų vieta kampu, atitinkančiu nuolydį. Kitaip tariant, dizainas tiesiog telpa ant šlaito be jokių pataisymų. Tai iš esmės neteisingas požiūris, nes šlaitų kampai (30–45 laipsnių) gali neatitikti nuolydžio, o tai bus naudingiausia konkrečiame regione. Ekspertai rekomenduoja montuoti saulės baterijas ant stogo kampu, lygiu vietos regiono geografinei platumai. Tai reiškia, kad kampas atitiks platumos laipsnį.
• Galimybės nustatymas. Plokščių eksploatavimas bus susijęs su nuolatine konstrukcijos priežiūra ir technine priežiūra. Todėl iš anksto įvertinamas ir fizinis prieinamumas prie stogo plokščių.

Operatoriaus bazės kūrimo parinktys

Plokštėms montuoti rekomenduojama sumontuoti maitinimo bloką, ant kurio bus tvirtinamas fotoelementų rėmas. Šis dizainas gali būti pagamintas namuose. Jums reikės metalinio kampo ir tvirtinimo detalių. Sujungimus pageidautina daryti suvirinant - vėlgi, inverterio pagalba net ir nepatyręs namų meistras suformuos sujungimus. Svarbiausia teisingai apskaičiuoti pagrindą pagal dydį ir svorį, kad jis nepralaužtų stogo dangos ir iš esmės leistų atlikti patikimą fiksaciją. Saulės kolektorių montavimo ant stogo sudėtingumas slypi laikiklio platformos montavime prie santvaros sistemos. Faktas yra tas, kad tvirtinimas atliekamas ne prie stogo elementų, o prie stogo sijų po stogu.

Iš palėpės pusės daromas tvirtas laikantis karkasas, kurio pagrindu bus tvirtinama suvirinta profilio konstrukcija. Geriausia naudoti varžtines jungtis, kad įrenginį būtų galima bet kada atjungti. Tam iš anksto apskaičiuojamos skylės, formuojama abipusio išplanavimo konfigūracija ir t.t. Akivaizdu, kad stogo dangoje reikės sukurti technologinę angą.

Saulės baterijų montavimo ant stogo procesas

Kiekviena panelė su fotoelementais yra įdėta į metalinio profilio rėmą. Gamintojai iš pradžių galvoja apie būsimo laikiklio konfigūraciją, palikdami tarpus ir skyles tvirtinimui. Diegimo etapeplokštės turi būti paruoštos naudojant atitinkamą tvirtinimo įrangą ir ant laikiklio platformos.

Be to, būtina paruošti slopinimo ir izoliacines medžiagas. Jie apsaugos tvirtinimo sistemą nuo korozijos pažeidimų ir stiprios vibracijos nuo vėjo apkrovos. Tai yra tam tikras pamušalas tarp laikančiosios konstrukcijos ir plokščių. Toliau saulės baterijos montuojamos ant stogo pasirinktame taške - apkaustais per technologines angas skydo korpusas prisukamas prie metalinių profilių. Jei įmanoma, naudokite reguliuojamus arba pasukamus skląsčius, kad sureguliuotumėte plokščių padėtį.

Elektrinės priemonės

Ne mažiau svarbus etapas, kuriame organizuojami tinklo laidai ir įrangos prijungimas. Šias problemas galima spręsti įvairiai, tačiau patikimiausiu būdu laikomas autonominis saulės kolektorių sujungimas ant stogo su nepriklausomu maitinimo š altiniu. Į autonominę maitinimo sistemą įvedami skydai su keitikliu ir saugojimo blokais. Tam reikės mažos apie 500 W galios generatorių, kurių buitinė įtampa iki 220 V.

Laidai prijungiami naudojant standartinį vytos poros, didelio našumo lauko laidą. Visos įrangos jungtys atliekamos naudojant elektrinius kontaktorius – paprastai jie komplektuojami su saulės baterijomis. Kaip alternatyvų sprendimą galima pagalvoti apie galimybę prisijungti prie centrinio elektros tinklo, bet tada nebus galima naudotis elektrine kaipatsarginis maitinimo š altinis.

Saulės energijos stogo langų integravimas

Pagal dizainą optimizuota saulės kolektorių versija, kuri nereikalauja specialių montavimo priemonių. Skydas jau įmontuotas į stogo langą, todėl tereikia sumontuoti karkasinę konstrukciją. Jei pageidaujama, plokštę galima nuimti nuo atraminio korpuso ir palikti vieną langą su žaliuzėmis ar kitomis apsauginėmis detalėmis.

Kai kurie gamintojai siūlo montuoti saulės baterijas ant namo stogo jau paruoštuose stogo languose. Tai yra, skydas suprojektuotas ir pagamintas specialiai esamos angos matmenims, atsižvelgiant į rėmo ypatybes. Tada belieka padaryti keletą skylių lango bloko konstrukcijoje ir pritvirtinti skydą. Norėdami prijungti kabelį, sukuriamas mažas kanalas su laidų maršrutu, vedančiu į palėpę ar palėpę. Čia, beje, gali būti energiją kaupianti ir konvertuojanti įranga.

Bendrosios darbo eigos gairės

Prieš pradėdami darbą, turėtumėte nubrėžti apytikslį konstrukcijos išdėstymo planą – tai leis ne tik nustatyti optimalų tvirtinimo būdą, bet ir sumažinti galimus klaidingus montavimo skaičiavimus. Taip pat reikėtų atsižvelgti į gamintojų patarimus dėl saulės kolektorių montavimo ant pastato stogo. Pavyzdžiui, instrukcijose dažnai minimas poreikis išlaikyti tarpą tarp plokštės korpuso paviršiaus ir stogo dangos. Tam, kadNorint optimaliai paskirstyti energiją visoje fotoelemento zonoje, taip pat rekomenduojama stačiakampes plokštes dėti horizontaliai, ty ilgąja puse išilgai karnizo.

Sistemos veikimas

Geriausias būdas valdyti sistemą yra automatizuoti. Šiuolaikinės buitinės saulės elektrinės leidžia nuotolinio valdymo pultu programuoti tiek plokščių, tiek saugojimo įrangos veikimą. Bet tai nereiškia, kad fizinės priežiūros nereikės. Periodiškai būtina tikrinti saulės kolektorių būklę. Ant privataus namo stogo patartina įrengti nedidelę techninę platformą su reikalingų įrankių ir eksploatacinių medžiagų rinkiniu. Kartkartėmis reikės atlikti reguliavimo operacijas, apžiūrėti fotoelementus, išvalyti konstrukciją ir prireikus pakeisti eksploatacines medžiagas.

Apžvalgos apie saulės baterijas

Rusijoje nėra tiek daug privačių namų savininkų, kurie išbandė saulės baterijų galimybes. Nepaisant to, įspūdžiai iš pirmosios pažinties su šiuo energijos š altiniu dažniausiai yra teigiami. Netgi santykinai nedidelis reikalingų energijos kiekių padengimas sukelia teigiamus atsakymus. Vartotojai atkreipia dėmesį į plačias energijos kaupimo ir paskirstymo galimybes, o vėliau ją racionaliai naudojant pagal pageidavimus.

Kita vertus, daugelis tų, kurie ant savo namo stogo įsirengė saulės kolektorių, atkreipia dėmesį į priežiūros sunkumus ir didelę eksploatacinių medžiagų kainą. Vis dar didelė įrangos kainaišlieka pagrindine kliūtimi saulės plėtrai.

Išvada

Nepaisant akivaizdžios naudos iš alternatyvių energijos š altinių plėtros, vis dar yra problemų dėl jų naudojimo masinio vartotojo lygmeniu. Tai ne tik techniniai niuansai, su kuriais susiduria vartotojai, bet ir konceptualūs energijos gamybos ypatumai. Pavyzdžiui, saulės kolektorių įrengimas ant stogo privačiuose kaimo namuose gali pasiteisinti tik šiltuose regionuose, kur yra didelis vadinamasis insoliacijos lygis. Tai saulės energijos, kuri ateina į žemę su šviesos spinduliais, matas. Ir tai visiškai nevienoda šalies pietvakariuose ir šiaurės rytuose, ypač. Taip pat ekspertai rekomenduoja atsižvelgti į reikalingos ir potencialiai saulės baterijų generuojamos energijos santykį. Gali būti, kad net ir esant palankiems insoliacijos rodikliams, tam tikros plokščių charakteristikos tiesiog neleis pasiekti teigiamo energijos taupymo efekto.