Виды солнечных батарей для крыши и процесс монтажа

«Солнечная крыша» как вариант кровельного покрытия

Многие из загородных жителей, особенно в южных регионах, не прочь поставить на крышу своего коттеджа солнечные батареяи. Традиционно солнечные батареи устанавливаются на крыше дома, но есть люди, которые считают, что фотоэлементы портят внешний вид дома, особенно, если в качестве кровельного покрытия использованы элитные материалы. Солнечная крыша – новое изобретение, которое решает эту проблему.

Как результат, даже домовладельцы, располагающие средствами для монтажа солнечных батарей, не ставят их на крышу или вынуждены отводить место на участке под установку фотоэлектрических панелей.

Решение проблемы предлагает изобретатель из Калифорнии Зак Тейлор. Он разработал систему, объединившую в себе высокоэффективные солнечные батареи и классическую фальцевую кровлю.

Однажды мне в голову пришла идея. Любому загородному дому нужна электрическая энергия и красивая крыша, надо объединить их вместе!

Система представляет собой многослойную систему (пирог изнутри наружу), состоящую из следующих компонентов:

  • Скрытая система крепления.
  • Оцинкованная металлическая подложка, имитирующая фальцевую кровлю (характерные рёбра).
  • Солнечные батареи.
  • Специальная оптическая плёнка.
  • Сверхпрочное закалённое стекло.

Т.е. фотоэлементы работают, как обычные батареи. Лучи солнца беспрепятственно проходят сквозь стекло и пленку и попадают на фотоэлементы, но создаётся полная оптическая иллюзия, что крыша покрыта фальцевой кровлей.

Сверхпрочное стекло выполняет защитную функцию (в случае града и т.п.). Мы также предусмотрели воздушный зазор, который сделан между основанием крыши и фотоэлементами. Благодаря этому осуществляется вентиляция подкровельного пространства, а система не перегревается в жаркие дни.

По словам разработчиков «солнечной крыши», гарантия на систему составляет 40 лет. На выбор доступно 8 цветовых вариантов окрашивания панелей, это полностью готовый продукт. С монтажом солнечных панелей на крыше легко справится тот, кто разбирается в нюансах строительства крыш и укладки кровельных покрытий.

Кровля из солнечных батарей эстетично выглядит и отлично
смотрится на коттедже любого дизайна: от хай-тека до
классики. Домовладелец раз и навсегда избавлен от
«головной боли», как смонтировать солнечные панели
так, чтобы не испортить дорогое кровельное покрытие.
Вся крыша дома сделана из солнечных батарей!
Фотоэлементами покрыта вся ее площадь, за счёт чего
повышается КПД системы и количество вырабатываемой
ею электроэнергии.

На данном этапе устройство проходит финальные испытания. Запуск изделия в серийное производство и продажа намечены на 2018 год.

На FORUMHOUSE есть статья, где собран практический опыт пользователей портала по строительству автономного дома применительно к нашему суровому климату и условиям эксплуатации.

Также рекомендуем материалы, где описывается крыша с интегрированными солнечными коллекторами и внешне неотличимая от сланцевой кровли, и необычная отопительная система «тёплый потолок».

Виды солнечных батарей для крыши и процесс монтажа

Солнечная батарея – это фотоэлектрический генератор постоянного тока, он преобразует солнечную энергию в электрическую. В его состав входят специальные фотоэлементы, все они располагаются на специальном каркасе, непроводящим электричество. С помощью такой конфигурации возможно конструировать солнечные батареи на крыше для разных нужд, а если из строя выйдет один фотоэлемент, его легко заменить.

Виды солнечных панелей

Солнечные батареи активно используются для отопления дачных и загородных домов. Такие устройства образуют электрическую энергию в ток при прямом попадании солнечных лучей на поверхность и выводятся из панели. Одна пластина площадью 1 квадратный метр может обеспечить энергией устройство мощностью в 250 Вт, поэтому, чтобы максимально улучшить принцип работы, их устанавливают ближе друг к другу. Нередко сооружают целую крышу в виде солнечных батарей. Ток, образованный в результате фотосинтеза, посредством распределителя попадает в аккумуляторы и затем в инвертер электросети.

Важно: От объема аккумуляторов солнечных батарей напрямую зависит продолжительность их дневной работы. Аккумуляторы подзаряжаются в течение дня, пока используется накопленная энергия за предыдущий день.

Большого внимания заслуживают солнечные панели на скатную крышу, в основе которых состоят кремниевые полупроводники:

  • Монокристаллические панели. Они гораздо эффективнее предыдущих моделей, но их стоимость в разы превышает цену за предыдущий вариант. Их пластины состоят из чистого кремния. Кристаллы внутри конструкции однородные и направлены в одну сторону. После того, как они затвердевают, их режут на тонкие пластины. КПД такой батареи, если погода солнечная, способен достичь 20 процентов. Хотя с наступлением осадков активность батареи снижается. Конструкция устойчива к влаге, но требует регулярной очистки от пыли. Она обладает сравнительно небольшими размерами и высокой мощностью. Внешние пластины из монокристаллов имеют черный цвет и однородную структуру.
  • Поликристаллические панели. Здесь наблюдается отличное соотношение количества вырабатываемой энергии и их стоимости. Монтаж солнечных батарей на скатной крыше не требует больших затрат и специальных навыков. В состав таких панелей входит кремний, хотя технология их производства более простая. Уровень КПД у таких солнечных батарей составляет не больше 18 процентов, но при облачности их эффективность не снижается. Пластины синего насыщенного цвета можно устанавливать в частных домах как дополнительный источник электроэнергии.
  • Батареи с аморфным кремнием. В их состав входят не кристаллы, а силан и кремневодород. Они эластичны и могут принимать любую форму. Уровень КПД таких батарей составляет всего 6 процентов, хотя во время облачности такие источники энергии и тепла отличаются хорошей производительностью.

При выборе солнечной панели важно обращать внимание на уровень КПД, срок эксплуатации и стоимость. Если вы ищете конструкции с максимальной производительностью и компактностью, выбирайте монокристаллический вариант. Хотя оптимальным вариантом по соотношению цены и качества послужит поликристаллическая модель. Если говорить об аморфной конструкции, для получения хорошей мощности вам потребуется достаточно большой по площади фрагмент.

Важно: Кристаллические батареи способны прослужить до 25 лет, общий срок службы составляет 50 лет. Аморфные конструкции лишаются до сорока процентов мощности уже через три года эксплуатации.

Процесс монтажа солнечных батарей

Эффективность работы солнечных батарей напрямую зависит от правильности их установки. Поэтому перед началом установки солнечных батарей на скатную крышу необходимо:

  • осуществить проверку прочности поверхности крыши, возможность доступа к батареям;
  • месторасположение солнечных батарей не должно загораживаться;
  • лучше всего, если каждая плоскость будет устремлена в сторону юга.

Существует несколько способов сборки солнечных батарей. Для достижения наивысшего КПД можно комбинировать сразу несколько систем:

  • Поворотный механизм. Такая конструкция самая лучшая благодаря наличию встроенного электрического двигателя, способного менять наклон и поворот, можно непрерывно отслеживать положение солнца и получать от него максимум энергии.
  • Рамная конструкция. Этот тип монтажа солнечных батарей считается самым распространенным, так как подходит для большинства современных крыш.
  • Установка без подложки. Если скат вашей кровли приближен к сорока градусам, такой способ монтажа будет самым актуальным. В данном случае возможно заменить обычную кровлю солнечными батареями.

Монтаж солнечных батарей при помощи рамной конструкции

Этот тип самый приемлемый для многих пользователей. Для монтажа такой конструкции необходимо:

  • Рассчитать, выдержит ли крыша вес оборудования.
  • Рекомендуется усилить стропила в местах установки солнечной батареи.
  • Если вы планируете крепление нескольких батарей, для этого вам необходимо приобрести угловой профиль, имеющий размер 25×25. Если планируется монтаж на крышу дома более десяти квадратных метров, тогда для основания подойдет металлический уголок, размером 50×50.
  • Желательно, чтобы общий каркас был сварным, он более устойчив к порывам ветра. Или можно соединить детали при помощи болтов 6 и 8 мм.
  • Если ваш дом расположен в безветренной местности, для монтажа конструкции можно использовать алюминиевый профиль, несмотря на высокую стоимость такого профиля, его малый вес не будет создавать сильной нагрузки на крышу.
  • Важно, чтобы скос был регулируемым. Для этого детали должны подвижно соединяться в нижней части.
  • Для закрепления основы к кровельным балкам используется шпилька, ее диаметр должен составлять 12 мм. Место крепления можно усилить посредством шайб и подкладок.
  • После процедуры крепления каркаса следует подключить устройство к аккумуляторам, инверторам, контроллерам и к электросети дома.

Важно: Если вы устанавливаете панели в несколько рядов, проследите за тем, чтобы передний ряд не затемнял последующие.

Солнечную панель можно использовать в доме, который на многие километры удален от электросетей. Автономная электрическая система намного выгоднее электроэнергии, так как за покупку и монтаж оборудования вы заплатите всего лишь раз, а пользоваться бесплатным электричеством сможете на протяжении многих лет.

Как правильно крепить солнечные панели на крыше и земле и какие крепежи для этого используют

От того, какие крепления для солнечных панелей будут выбраны в качестве опорных элементов, зависит производительность любой СЭС. Важную роль играет и правильность их монтажа. Любые ошибки чреваты значительной потерей КПД, а в худших случаях потерей устойчивости и разрушением всей конструкции. Самостоятельная сборка небольших систем вполне возможна, но строительство и пуско-наладку станций большой мощности предпочтительней доверить профессионалам.

Варианты установки СЭС

Существует четыре различных варианта схем монтажа фотоэлектрических конструкций. Каждая из них требует выбора крепления для солнечных панелей определенного типа.

  1. Интегрированная. Применяется в «умных» энергоэффективных зданиях. Панели становятся неотъемлемой частью «солнечной крыши» либо интегрируются в окна.
  2. Отдельно стоящая. Наиболее часто практикуемый вариант при наземном размещении. Используются специальные опорные конструкции следующего вида.
  3. Горизонтальная. Чаще всего встречается на плоских кровлях крупных зданий, включая многоквартирные дома. Технологически наиболее простая разновидность монтажа.
  4. Наклонная. Используется преимущественно на земле и в отдельных случаях на скатных крышах. Помимо стандартного крепежа, допускает включение в схему трекеров с одной или двумя осями.

Выбор будет зависеть от способа установки, углов наклона скатов, азимута на солнце, климатических условий региона и ряда других факторов.

Читайте также:  Виниловый пол цвет

Крепеж для солнечных панелей

Оптимальным способом является приобретение готовых наборов элементов. Например, для кровельного монтажа они могут содержать:

  • стальные либо алюминиевые профили;
  • концевые, центральные и заземляющие зажимы;
  • клипсы заземления;
  • соединители;
  • болты с внутренними 6-гранными головками;
  • болты и гайки нужной конфигурации для различного материала кровель – ондулина, оцинковки, шиферного профильного настила и т.д.;
  • направляющие гайки;
  • хомуты для закрепления проводов.

Количество наборов крепежа для солнечных панелей зависит от числа модулей. Монтажные уголки придется приобрести отдельно. При наземной установке к набору добавляются специальные опоры, а в дорогостоящих системах – поворотные элементы для следования за солнцем.

Выбор профиля для крепления солнечных панелей полностью индивидуален и осуществляется с учетом следующих основных факторов.

Используемый материал элементов

Возможны такие варианты выбора материала.

  1. Деревянные рейки. Используются только в самодельных конструкциях с целью минимизации расходов. Ненадежный, недолговечный и неустойчивый к влаге материал. Нижняя горизонтальная балка при наземной установке размещается на высоте, достаточной для защиты от зимних сугробов. Угол наклона рамы обычно стационарный и составляет около 30° с поправкой на широту местности.
  2. Дерево с алюминиевыми крепежными элементами. Позволяет разместить два ряда модулей в высоту. Большее количество грозит поломкой конструкции из-за постепенного нарушения целостности структуры древесины под влиянием осадков.
  3. Каркас из труб. Последний недорогой вариант каркаса. Отличается высокой прочностью и при наземном размещении может монтироваться на бетонных опорах.
  4. Оцинкованная сталь и/или анодированный алюминий. Заводские профили для крепления солнечных панелей данного типа применяются во всех профессиональных конструкциях независимо от места установки.

Важно! Выбор в пользу крепежа фабричного производства однозначно является оптимальным, и экономить на этих элементах специалисты настоятельно не рекомендуют.

Как монтировать солнечные панели на крыше. Инструкция для самостоятельного монтажа

Когда монтажные работы выполняются бригадой профессионалов, подбор всех необходимых комплектующих специалисты берут на себя. При желании сэкономить и осуществить монтаж самостоятельно, заниматься приобретением креплений и инструмента придется Вам. При этом обязательным требованием является учет материала, которым покрыта крыша.

Материал кровли

Зависимость выбора набора креплений для солнечных панелей от кровельного покрытия следующая.

  1. Металлический профиль и металлочерепица – понадобятся стальные Г-образные уголки, лента из битума для прокладки и саморезы.
  2. Битумная черепица – применяются профили с широким основанием. 3. Керамика – зигзагообразные профильные элементы для прикручивания к обрешетке.
  3. Ондулин и шифер – в лаги на гребнях вкручиваются винтшурупы с прокладками из резины, а крепеж опорных реек кроме болтов осуществляется специальными захватами в реечных пазах.
  4. ПВХ и ЭПДМ – крепеж закупается как для черепицы, но не потребует сверления вспомогательных отверстий.

Важно! После установки всех панелей для крайних элементов в рядах используются концевые прижимы и болты M8*25, а для остальных модулей – более длинные M8*50.

Приведем краткий пошаговый алгоритм того, как монтировать солнечные панели на крыше.
  1. Очищаем и обезжириваем кровлю.
  2. Делаем разметку для кронштейнов. Стойки должны располагаться параллельными рядами, с расстоянием между ними 0,9 – 1,4 метра, в зависимости от размера модулей.
  3. Крепим рейки из оцинкованного профиля или анодированного алюминия (в зависимости от типа кровли используются разные кронштейны и способы их фиксации). Соединяем их между собой болтами и гайками М8. Проверяем правильность соединения элементов.
  4. Укладываем кабели под готовую конструкцию. Для надежности крепим их к внутренней части профиля хомутами из пластика.
  5. Монтируем прижимы для модулей.
  6. Поочередно укладываем панели и фиксируем их установленными прижимами.

Как монтировать солнечные панели на земле

Металлоконструкции для установки солнечных батарей на земле существенно отличаются от элементов для кровельного монтажа. Отличаются и сами правила установки.

Вот несколько важных критериев, которые необходимо будет учесть.

  1. Ориентация и угол наклона. В отличие от стационарно расположенной крыши, солнечные панели при установке на земле можно направить куда угодно. Идеальным направлением является ориентация на юг, а углом наклона – градус географической широты местности.
  2. Возможное затенение. Наземная фотовольтаика расположена значительно ниже, чем на кровлях, и вероятность падения на нее тени от близлежащих деревьев, домов или иных конструкций достаточно высока. Допускать этого нельзя, и потому располагать панели следует так, чтобы не допустить затенения – в том числе и от соседних солнечных модулей.
  3. Правильный монтаж. Заводской крепеж и профиль для крепления солнечных панелей на земле разработаны таким образом, чтобы сделать возможным их монтаж и на бетонную основу, и непосредственно на почву. Для чрезмерно зыбких и сыпучих почв второй вариант исключается. После разметки территории сборка составных ферм производится достаточно просто, по принципу LEGO. Необходима лишь аккуратность и наличие нужного количества крепежных болтов 6-8 мм и соответственных ключей.

На этом перечень проектных и «механических» пунктов относительно того, как монтировать солнечные панели, заканчивается. Остается провести электротехнические работы – соединить панели в единую батарею и подключить к сети вместе с периферийными устройствами.

Несколько дополнительных советов

Приведем ряд универсальных рекомендаций для всех, кто решил осуществить монтаж батареей самостоятельно:

  • проводите монтаж только в сухую и солнечную погоду;
  • при покупке крепежа для солнечных панелей сообщите продавцу-консультанту все значимые параметры будущей системы – место установки, тип кровли дома (или почвы на участке), количество и вес модулей, предполагаемую схему их установки и пр.;
  • выбирайте наклон панелей в соответствии с географической широтой и тем, будет ли изменяться угол в зависимости от сезона;
  • обязательно проверьте, не будет ли падать на ячейки тень от соседних модулей либо близлежащих высоких зданий, конструкций или деревьев;
  • учитывайте прочность каркаса и потенциальную устойчивость опор в зависимости от розы ветров региона.

Помните – от точности соблюдения правил монтажа креплений для солнечных панелей зависит производительность и долговечность Вашей домашней СЭС!

Виды солнечных батарей для крыши и процесс монтажа

Солнечная батарея – это фотоэлектрический генератор постоянного тока, он преобразует солнечную энергию в электрическую. В его состав входят специальные фотоэлементы, все они располагаются на специальном каркасе, непроводящим электричество. С помощью такой конфигурации возможно конструировать солнечные батареи на крыше для разных нужд, а если из строя выйдет один фотоэлемент, его легко заменить.

Виды солнечных панелей

Солнечные батареи активно используются для отопления дачных и загородных домов. Такие устройства образуют электрическую энергию в ток при прямом попадании солнечных лучей на поверхность и выводятся из панели. Одна пластина площадью 1 квадратный метр может обеспечить энергией устройство мощностью в 250 Вт, поэтому, чтобы максимально улучшить принцип работы, их устанавливают ближе друг к другу. Нередко сооружают целую крышу в виде солнечных батарей. Ток, образованный в результате фотосинтеза, посредством распределителя попадает в аккумуляторы и затем в инвертер электросети.

Важно: От объема аккумуляторов солнечных батарей напрямую зависит продолжительность их дневной работы. Аккумуляторы подзаряжаются в течение дня, пока используется накопленная энергия за предыдущий день.

Большого внимания заслуживают солнечные панели на скатную крышу, в основе которых состоят кремниевые полупроводники:

  1. Монокристаллические панели. Они гораздо эффективнее предыдущих моделей, но их стоимость в разы превышает цену за предыдущий вариант. Их пластины состоят из чистого кремния. Кристаллы внутри конструкции однородные и направлены в одну сторону. После того, как они затвердевают, их режут на тонкие пластины. КПД такой батареи, если погода солнечная, способен достичь 20 процентов. Хотя с наступлением осадков активность батареи снижается. Конструкция устойчива к влаге, но требует регулярной очистки от пыли. Она обладает сравнительно небольшими размерами и высокой мощностью. Внешние пластины из монокристаллов имеют черный цвет и однородную структуру.
  2. Поликристаллические панели. Здесь наблюдается отличное соотношение количества вырабатываемой энергии и их стоимости. Монтаж солнечных батарей на скатной крыше не требует больших затрат и специальных навыков. В состав таких панелей входит кремний, хотя технология их производства более простая. Уровень КПД у таких солнечных батарей составляет не больше 18 процентов, но при облачности их эффективность не снижается. Пластины синего насыщенного цвета можно устанавливать в частных домах как дополнительный источник электроэнергии.
  3. Батареи с аморфным кремнием. В их состав входят не кристаллы, а силан и кремневодород. Они эластичны и могут принимать любую форму. Уровень КПД таких батарей составляет всего 6 процентов, хотя во время облачности такие источники энергии и тепла отличаются хорошей производительностью.

При выборе солнечной панели важно обращать внимание на уровень КПД, срок эксплуатации и стоимость. Если вы ищете конструкции с максимальной производительностью и компактностью, выбирайте монокристаллический вариант. Хотя оптимальным вариантом по соотношению цены и качества послужит поликристаллическая модель. Если говорить об аморфной конструкции, для получения хорошей мощности вам потребуется достаточно большой по площади фрагмент.

Важно: Кристаллические батареи способны прослужить до 25 лет, общий срок службы составляет 50 лет. Аморфные конструкции лишаются до сорока процентов мощности уже через три года эксплуатации.

Процесс монтажа солнечных батарей

Эффективность работы солнечных батарей напрямую зависит от правильности их установки. Поэтому перед началом установки солнечных батарей на скатную крышу необходимо:

  • осуществить проверку прочности поверхности крыши, возможность доступа к батареям;
  • месторасположение солнечных батарей не должно загораживаться;
  • лучше всего, если каждая плоскость будет устремлена в сторону юга.

Существует несколько способов сборки солнечных батарей. Для достижения наивысшего КПД можно комбинировать сразу несколько систем:

  1. Поворотный механизм . Такая конструкция самая лучшая благодаря наличию встроенного электрического двигателя, способного менять наклон и поворот, можно непрерывно отслеживать положение солнца и получать от него максимум энергии.
  2. Рамная конструкция . Этот тип монтажа солнечных батарей считается самым распространенным, так как подходит для большинства современных крыш.
  3. Установка без подложки . Если скат вашей кровли приближен к сорока градусам, такой способ монтажа будет самым актуальным. В данном случае возможно заменить обычную кровлю солнечными батареями.
Читайте также:  Выбор и монтаж тепловой завесы на входную дверь

Монтаж солнечных батарей при помощи рамной конструкции

Этот тип самый приемлемый для многих пользователей. Для монтажа такой конструкции необходимо:

  1. Рассчитать, выдержит ли крыша вес оборудования.
  2. Рекомендуется усилить стропила в местах установки солнечной батареи.
  3. Если вы планируете крепление нескольких батарей, для этого вам необходимо приобрести угловой профиль, имеющий размер 25×25. Если планируется монтаж на крышу дома более десяти квадратных метров, тогда для основания подойдет металлический уголок, размером 50×50.
  4. Желательно, чтобы общий каркас был сварным, он более устойчив к порывам ветра. Или можно соединить детали при помощи болтов 6 и 8 мм.
  5. Если ваш дом расположен в безветренной местности, для монтажа конструкции можно использовать алюминиевый профиль, несмотря на высокую стоимость такого профиля, его малый вес не будет создавать сильной нагрузки на крышу.
  6. Важно, чтобы скос был регулируемым. Для этого детали должны подвижно соединяться в нижней части.
  7. Для закрепления основы к кровельным балкам используется шпилька, ее диаметр должен составлять 12 мм. Место крепления можно усилить посредством шайб и подкладок.
  8. После процедуры крепления каркаса следует подключить устройство к аккумуляторам, инверторам, контроллерам и к электросети дома.

Важно: Если вы устанавливаете панели в несколько рядов, проследите за тем, чтобы передний ряд не затемнял последующие.

Солнечную панель можно использовать в доме, который на многие километры удален от электросетей. Автономная электрическая система намного выгоднее электроэнергии, так как за покупку и монтаж оборудования вы заплатите всего лишь раз, а пользоваться бесплатным электричеством сможете на протяжении многих лет.

Схемы и способы подключения солнечных батарей: как правильно провести монтаж солнечной панели

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.

Устройство солнечной батареи

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

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

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.

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.

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.

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°.

Солнечные батареи для установки на крышу

  • Характеристики солнечных панелей, влияющие на их установку
  • Какие потребуются элементы крепления
  • Установка на разные материалы, модификации крепежей
  • Металлические крыши
  • Кровля черепичная, из каучука, ПВХ, ТПО
  • Шифер, ондулин
  • Установка солнечных фотоэлектрических панелей на крышу поэтапно
  • План, чертеж
  • Монтаж крепежей
  • Монтаж направляющих
  • Установка панелей
  • Видео по теме

Солнечные батареи на крыше крепятся в первую очередь с учетом материалов покрытий, типа обрешетки, соответственно им выбирают способ фиксации, вариант крепежных элементов. Для монтажа фотоэлектрических солнечных элементов надо произвести расчет количества панелей. Важно также учесть, как размещен дом, затенение, интенсивность освещения солнцем, оптимальный угол.

Характеристики солнечных панелей, влияющие на их установку

На монтаж влияет следующее:

  • размер фотогальванических элементов, который определяет их количество, возможности размещения под особенности крыши;
  • материал покрытия: черепица, металл, каучук, ТПО, ПВХ, шифер, ондулин.
  • форма листов покрытия: волнообразные, плитками, находящие друг на друга элементы, со стыковыми швами в виде фальцев.

Именно для процесса закрепления к крыше вид и технология фотогальванических элементов — моно, поли, тонкая пленка — малозначимы. Но мощность и эффективность все-таки может повлиять на монтаж солнечных панелей. Например, если дом имеет север крыши с ограниченной поверхностью, то туда можно поставить более эффективные изделия, остальные — на южную часть, лучше прогреваемую солнцем.

Если по каким-то причинам пользователь посчитает уместным комбинировать продукцию разных фирм или типы панелей, то это также возможно при подходящих параметрах для выбранной архитектуры системы.

Крыша из солнечных батарей кровельные технологии должна учитывать всегда. Например, если каркас состоит из ОСБ плит, это дает более широкие возможности для размещения креплений.

В продаже есть стандартные унифицированные наборы для фиксации солнечных батарей со всеми необходимыми элементами. У производителей можно также заказать нужное количество и параметры набора под индивидуальные потребности.

Какие потребуются элементы крепления

Для фиксации есть такие типы крепежных элементов со своими вариантами форм под особенности крыш:

  • направляющие, опорные рейки. Это S-образные профили, рельсы с вырезами под прижимы. Именно непосредственно к ним крепят фотоэлектрические плиты. Направляющие унифицированы, поэтому подобрать их не составит труда;
  • зажимы, прижимы — это элементы, фиксирующиеся напрямую к кровле, ее обрешетке, фальцам, а второй их конец закрепляет направляющие. Виды:
    • концевые — для крайних солнечных панелей;
    • центральные — фиксируют две фотогальванические плиты к опорным профилям.

    Подбираются под толщину рамки панелей;

  • стыковые соединители для реек;
  • клеммные детали, объединяющие все крепежи с алюминиевыми рамками в одно звено и заземляющие его, фиксируя соответствующий провод;
  • держатели для проводов.


Установка на разные материалы, модификации крепежей

Установка крепежа солнечных батарей на крыше учитывает, что эти детали намного разнообразнее, в отличие от направляющих, так как они фиксируют каркас системы к крышам из разных материалов. Есть изделия для металла, черепицы, шифера и других кровель.

Все модификации креплений можно отнести к двум типам:

  • не нарушающие целостности покрытий (зажимы или крепящиеся только к обрешетке, когда можно поднять элемент настила);
  • протыкающие покрытие, требующие создания отверстий, ячеек.

Если дом имеет крышу с уклоном, то оптимальный ее угол от 30 до 40°, в северных широтах может быть больше. Для самоочистки солнечных панелей дождем угол должен быть не меньше 15°. Наклон можно создать более сложным каркасом из опорных профилей.

Металлические крыши

Самый удобный и простой для установки реек вариант соединений металлических листов крыши — когда они соединены стыковыми швами в форме рубцов, фальцами. Высоты и ширины выступов обычно всегда достаточно, чтобы установить на нем зажим.

Целостность покрытия с креплениями-зажимами не нарушается. Делать отверстия и крепить через них кронштейны болтами, саморезами не надо вообще — достаточно установить изделие и затянуть его болты. Это удобно не только при монтаже, но и при демонтаже. Дополнительный плюс: соединение не надо герметизировать, риск коррозии в его месте намного ниже.

Другой вариант. Если дом с крышей из волнистых, имитирующих черепицу, меандр металлических листов, применяют способ, нарушающий их целостность. Используют специальные саморезы, болты, а чаще винтошурупы с уплотняющими прокладками, пробивающими покрытие насквозь и фиксирующиеся на лагах или плитах обрешетки.

Кровля черепичная, из каучука, ПВХ, ТПО

Кровля с черепицей или подобными элементами, надвигающимися друг на друга (испанская) — отличный вариант, так как солнечная батарея крепится без нарушения целостности покрытия. Надо всего лишь приподнять черепицу и установить огибающий ее край кронштейн с основой (широкой ножкой), крепящейся болтами к обрешетке, плитам каркаса.

Аналогичные преимущества у полимеризованного этилен-пропилен-диен-мономера (ЭПДМ), проще говоря, штучного каучука, а также из термопластичного полиолефина (ТПО), ПВХ.

Когда метод, не влияющий на целостность нельзя применить, в черепице создают пилой отверстия, в которые вставляют кронштейны. Ножки крепежей фиксируются болтами к каркасу крыши. Затем отверстия заливают монтажной пеной и цементом.

Шифер, ондулин

Шифер, ондулин самые ненадежные материалы для установки фотоэлектрических батарей. В данном случае отсутствует возможность приподнять сегмент и закрепить кронштейн к лагам, не нарушая целостности покрытия. Обычно первый материал волнистый: листы накладываются друг на друга со значительной шириной наложения. Дрелью в местах прохождения лаг (обычно на горбе шифера) делают отверстия под винтошурупы, через которые и крепят сегменты к обрешетке. Аналогичный способ применяют для волнистых металлических материалов.

Установка солнечных фотоэлектрических панелей на крышу поэтапно

Материалы кровли, крепление солнечных панелей должны правильно соотноситься. Установка на разные покрытия отличается именно типами крепежей, фиксирующих опорные рельсы (профили с S-образным сечением). Рассмотрим более подробно и полностью работу по установке солнечных коллекторов.

План, чертеж

На первом этапе измеряют рулеткой крышу и составляют чертеж с размерами и геометрией крыши, под которые подбираются панели. На плане обозначают расположение направляющих и креплений.

На чертеже рисуют оптимальное расположение фотогальванических плит с учетом отступов для прохода, снегоуловителей, от иных элементов. Обозначают затененные сегменты (около труб, деталей конструкций и прочего), проемы.

Опорные рельсы фиксируются кронштейнами с зазорами между ними в 1200–1500 мм. Плиты помещают на две S-рельсы, размещаемые параллельно, для направляющих от кромки плит отступают 200–400 мм.

Монтаж крепежей

Металлопрофиль со стыковыми соединениями в виде фланцев. Применяют крепления в виде зажимов, стягивающихся болтами, не нарушая целостности покрытия.

Металлочерепица и металлопрофиль. Используют Г (L)-образный кронштейн для S-реек. Перед его установкой к концу, фиксируемого к крыше, наклеивают кусок битума. Уголок закрепляется к обрешетке саморезами (чем больше отверстий для них, тем лучше) с герметиком.

Битумная черепица. Используют кронштейн с широкой площадкой, так как дом с такой крышей часто имеет обрешетку для данного материала из ОСБ плит. Соединение уплотняется как описано выше.

Керамическая (натуральная) черепица. Плитка кровли подвигается под верхний ряд, открывается путь к обрешетке, туда вставляют кронштейн, закрепляют его к лагу (плите). Крепежи должны быть с одинаковыми промежутками. Если при оснащении такой поверхности солнечными батареями, место крепления не совпало с положением лага, берут изделие с более длинной площадкой и/или ножкой. В завершение монтажа неповрежденная черепица задвигается на прежнее место — это самый аккуратный вариант установки.

Шифер и ондулин. Применяют особые винтошурупы из нержавейки. Крепеж ставят в месте прохождения лагов — на горбах, затем на него надевают кронштейн, используемый для металлочерепицы и металлопрофиля. Винт снабжен толстой резиновой прокладкой для герметизации отверстия.

Монтаж направляющих

После фиксации кронштейнов к ним присоединяют опорные S-рельсы. Стандартно применяют захваты и болты (с гроверами, внутренними шестигранниками). Первый элемент вставляется в паз рельсы, вторым осуществляется зажим.

Рейки обычно поставляются в комплекте к панелям, их форма стандартная и их можно докупить не только у конкретного производителя, но и в магазинах стройматериалов, на металлобазах. Длина может быть разной, направляющую можно обрезать обычной ножовкой по металлу или наращивать.

Ламели опорных S-профилей наращиваются и стыкуются соединителями — металлическими планками с болтами.

Установка панелей

После закрепления реек устанавливают сами фотоэлектрические элементы. Фиксацию осуществляют двумя вариантами прижимов с четырех сторон. Длину этих деталей подбирают под тип панелей. Стандартно есть два типа изделий — на 35 и 40 мм. Крайняя плита с внешнего края фиксируется концевыми прижимами, а для внутренних торцов панелей применяют центральные универсальные типоразмеры. Для присоединения этих элементов к направляющим используют болты (M8×25, M8×50) и захваты.

Когда солнечные батареи установлены на крышу надо проверить отсутствие перепадов высоты, уровня реек. Все сегменты должны выстроиться в одну ровную плоскость. Мониторинг также делают постоянно в процессе монтажа на профиль: перед началом работ натягивают нить и по ней проверяют их положение.

Видео по теме

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Установка солнечных батарей на крыше в частном доме

Чтобы бесплатно получать электричество от солнечной энергии в собственном доме, многие всё чаще стали использовать солнечные батареи. Чаще всего они размещаются на крыше. Далее проведём полный расчёт цены оборудования и примеры монтажа с пошаговыми фото.

Чтобы определить приблизительное количество солнечных модулей, предположим, что живет в доме семья из четырех человек. Она потребляет около 3000 кВт электроэнергии в год (это подтверждается средними данными). Исходя из этого, выбирается фотобатарея на 5 кВт.

Требуемое количество ячеек фотоэлементов

В односемейных домах наиболее часто используются поликристаллические панели мощностью 240-260 Вт (они характеризуются относительно высокой эффективностью на уровне 18%, а их цена не является высокой). Если вы выберете 250 Вт модули, понадобятся 20 солнечных панелей, которые занимают около 35 м2 площади крыши.

Внимание! Панели крыши должны располагаться так, чтобы они не затенялись дымоходом, высоким деревом, электровышкой или соседним зданием. Это может привести к перегреву и повреждению модуля.

Поэтому производители оборудуют свои панели шунтирующими диодами (от одного до четырех). При затенении одного ряда ячеек диод начинает работать, затем ток течет с помощью байпаса (англ. bypass — обход — резервный путь, запасной маршрут для обеспечения непрерывного функционирования системы).

Ценовые затраты на фотогальванические панели

Цены на материалы являются примерными, потому что на стоимость панелей, инвертора или конструкции крепления в значительной степени влияет тип выбранных устройств, марка и производитель. Поскольку большинство устройств ввозятся из-за рубежа, текущий курс доллара также важен.

Пример списка материалов для фотоэлектрической установки на 5 кВт:

  • Фотоэлементная система, состоящая из 20-ти 250 Вт модулей — 200000 рублей;
  • Крепление из алюминиевых профилей на наклонной крыше, покрытой плиткой — 50000 рублей;
  • Инвертор, который позволяет управлять установкой — 50000 рублей;
  • Разъемы и предохранители — 10000 рублей.
  • Установка солнечных батарей занимает до 5 дней, за которые мы будем платить мастерам 100000 рублей;

Внимание! В этой спецификации не включена стоимость аккумуляторных батарей, поскольку в солнечной электростанции они являются дополнительным вариантом. Независимая установка для дома, из-за необходимости хранить электроэнергию, другого типа инвертора и несколько большего количества панелей, будет дороже на 40%.

Осенью и зимой, в пасмурные дни эффективность фотогальванической установки снижается примерно на 50%.

Сколько сэкономим на фотоэлектрической батарее

Учитывая значительные инвестиции в фотоэлектрическую установку, нас интересует насколько выиграем в цене от её внедрения. Предполагая, что 5-киловаттная мини-электростанция будет установлена в доме, расположенном в средней полосе России и будет генерировать 4500 кВт/ч электроэнергии в год. Это соответствует среднему спросу на электричество для семьи из четырех человек.

Поэтому, если мы платим 6 руб. за кВт/ч, то сэкономим около 20000 руб. Это дает возмещение расходов примерно через 12 лет.

Этот расчет применяется к текущим ценам (на начало 2019 года) и действующим правилам. Трудно предвидеть как всё изменится в ближайшем и отдаленном будущем.

Схема сборки подключения системы

Установка солнечных батарей на крыше

Фотоэлектрические панели на наклонной крыше укладываются на алюминиевые профили. Они прикреплены к конструкции крыши в зависимости от типа покрытия с соответствующими крепежными элементами. Далее покажем установку солнечных панелей на крыше, покрытой керамической плиткой. Этот тип материала является одним из наиболее часто выбранных инвесторами.

В дополнение к солнечным элементам и конструкции профиля другие компоненты солнечной установки находятся дома. Наиболее важным из них является инвертор и блок защиты.

Где ставить инвертор (преобразователь)

Хотя место сборки этого устройства не является критичным, рекомендуется поместить его как можно ближе к панелям (то есть на чердаке), что значительно уменьшит потерю тока во время его передачи. Инвертор обычно оснащен дисплеем, на котором можно считывать все параметры рабочей установки. Все чаще производители обеспечивают беспроводное подключение к Интернету, поэтому скорее всего будет возможность контролировать работу системы с помощью компьютера.

Выбор подходящей модели инвертора зависит от типа солнечных панелей и проводки, установленной в доме, — одни устройства используются в однофазных сетях, другие — в трехфазных.

Предохранители и разъемы

Предохранитель расположен в главном распределительном щите, то есть на электрической панели. Он защищает инвертор от повреждений.

Кроме того, в системе есть разъединитель, который предназначен для отключения домашней установки от внешней электросети, например когда он поврежден или выполняются некие работы по техническому обслуживанию.

Внимание! Установка с солнечными батареями должна быть подключена к сети уполномоченным на это действие электриком. Нельзя самовольно встраивать в электросеть такие приборы — могут быть штрафы, так что обязательно пригласите местного электрика.

Ссылка на основную публикацию