Päikesepaneelid katusel: kirjeldus, paigaldusviisid, tööpõhimõte, ülevaated

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Kuni viimase ajani peeti päikesevalguse kasutamist traditsiooniliste energiaallikate asendamiseks millekski fantastiliseks või võimalikuks ainult eritingimustel. Tänapäeval ei tundu sellised lahendused uskumatud, kuid nende praktikas rakendamise probleemid tavatarbijate jaoks samuti püsivad. Iseenesest on päikesepaneelide paigaldamine katusele üsna lihtne ja optimeeritud, kuid see ei kõrvalda raskusi selliste akude töö korraldamisel.

Süsteemi põhikomplekt

Päikesegeneraatori tööinfrastruktuur sisaldab akujaama, inverterplokki, energiamuundurit, kontrollerit ja juhtimisseadmeid, otsepaneele koos fotoelementidega ning paigaldus- ja ühendusliitmike. Iga komponenti saab esindada erinevate seadmetega, mis erinevad tehniliste ja tööomaduste poolest. Näiteks,väikeelamu, mille katusel on päikesepaneelid, on varustatud võimsusega 1,5-2 kW. Tuleb märkida, et on nii keerulisi kui ka kohalikke jaamu, mis võivad teenindada erinevaid tarbijarühmi. Võimsad akud tagavad piisav alt võimsust, et katta kõik teie elektrivajadused alates tänavalaternast kuni küttekatlani. Vähem tootlikud süsteemid on mõeldud suvilatele, kuigi objektidel kasutatakse sageli energiat tarbivaid seadmeid pumbajaamade ja tööjõuseadmete näol.

Päikesepatareide tööpõhimõte

Päikeseelektrijaama kõige silmapaistvam ja silmapaistvam osa on inverterpaneel. Selle valmistamiseks on erinevaid tehnoloogiaid kuni selleni, et tootjad töötavad välja salajasi retsepte fotokristalliliste täiteainete jaoks. Standardseadmete hulka kuulub booril ja fosforil põhinevate katetega ränipaneel. See võib olla kas üks plaat või kombineeritud - kahest või enamast elemendist. Katte erinevates kihtides on aktiivsed elektronid, mis valguse mõjul käivitavad osakeste liikumise, provotseerides voolu teket.

Saadud energia akumulatsiooni tagavad paneelidega ühendatud vaskribad. Need võivad edastada voolu kas energiasalvestusseadmetesse või otse tarbijatele, näiteks kohapeal asuvatele valgustusseadmetele. Selleks, et katusel olevad päikesepaneelid saaksid kiirte saabumise suhtes kõige soodsama positsiooni, on konstruktsioonis ette nähtud ka automatiseerimine. Tänu termoanduritele reageeribvalgusesse ja suunab paneelid päikese poole.

Paigaldamiseks asukoha valimine

Süsteemi jõudluse esmaseks tõstmiseks on soovitav kaaluda paneelide optimaalset asukohta katusel. Järgige järgmisi reegleid:

• Varju langemise arvestamine. Kui paigaldusala on suurema osa päevast kõrge puu varjus, jääb kasutegur loomulikult ülimadalaks ega võimalda isegi mooduli ülalpidamiskulusid tagasi maksta. Seetõttu valitakse päikesekiirgusele kõige enam avatud ala.
• Paneeli õige suund. Isegi kui konstruktsioon näeb ette automaatse pööramise süsteemi, on soovitatav esialgu valida asend, mis on kõige soodsam ereda päikesevalguse langemise seisukohast fotosilmidele.
• Nõlva arvutamine. Levinud viga paneelide paigaldamisel on nende asukoht kaldele vastava nurga all. Teisisõnu, disain lihts alt sobib nõlvale ilma parandusteta. See on põhimõtteliselt vale lähenemine, kuna nõlvade nurgad (30–45 kraadi) ei pruugi langeda kokku kaldega, mis on konkreetses piirkonnas kõige soodsam. Eksperdid soovitavad paigaldada katusele päikesepaneelid nurga all, mis on võrdne kohaliku piirkonna geograafilise laiuskraadiga. See tähendab, et nurk vastab laiuskraadile.
• Saadavuse määramine. Paneelide töö on seotud regulaarse hoolduse ja konstruktsiooni tehnilise toega. Seetõttu hinnatakse eelnev alt ka füüsilist ligipääsetavust katusel olevatele paneelidele.

Valikud operaatoribaasi loomiseks

Paneelide paigaldamiseks on soovitatav paigaldada toiteplokk, millele kinnitatakse fotoelementide raam. Seda disaini saab teha kodus. Teil on vaja metallist nurka ja kinnitusvahendeid. Ühendused on soovitav teha keevitamise teel - jällegi teeb inverteri abil liitekohti ka kogenematu kodumeister. Kõige tähtsam on aluse korrektne arvutamine suuruse ja kaalu osas, et see ei puruneks läbi katusekatte ja põhimõtteliselt võimaldaks teil teha usaldusväärset kinnitust. Päikesepaneelide katusele paigaldamise keerukus seisneb kandeplatvormi paigaldamises sõrestikusüsteemile. Fakt on see, et kinnitust kui sellist ei tehta mitte katuseelementidele, vaid katusetaladele katusealuses ruumis.

Pööningupoolsest küljest on tegemisel tugev kandekarkass, mille alusel kinnitatakse keevisprofiilkonstruktsioon. Parim on kasutada poltühendusi, et paigaldust saaks igal ajal lahti ühendada. Selleks arvutatakse ette augud, kujundatakse vastastikuse paigutuse konfiguratsioon jne. Ilmselgelt on vaja katusekattesse luua tehnoloogiline ava.

Päikesepaneelide katusele paigaldamise protsess

Iga fotosilmadega paneel on ümbritsetud metallprofiilraamiga. Tootjad mõtlevad esialgu tulevase kinnituse konfiguratsiooni üle, jättes kinnitamiseks lüngad ja augud. Paigaldamise etapispaneelid tuleb ette valmistada sobivate kinnitusvahenditega ja kandeplatvormil.

Lisaks on vaja ette valmistada summutus- ja isolatsioonimaterjalid. Need kaitsevad kinnitussüsteemi korrosioonikahjustuste ja tuulekoormusest tingitud tugeva vibratsiooni eest. See on omamoodi vooder kandekonstruktsiooni ja paneelide vahel. Järgmisena paigaldatakse päikesepaneelid katusele valitud punktis - riistvara abil läbi tehnoloogiliste aukude kruvitakse paneeli korpus metallprofiilide külge. Võimalusel kasutage paneelide asendi reguleerimiseks reguleeritavaid või pööratavaid riive.

Elektrimeetmed

Võrgujuhtmestiku ja seadmete ühendamise korraldamise mitte vähem oluline etapp. Nende probleemide lahendamiseks on erinevaid viise, kuid kõige usaldusväärsemaks meetodiks peetakse katusel olevate päikesepaneelide autonoomset ühendamist sõltumatu toiteallikaga. Konverteri ja salvestusplokkidega paneelid viiakse autonoomsesse toitesüsteemi. Selleks on vaja generaatoreid, mille võimsus on umbes 500 W ja mille majapidamispinge on kuni 220 V.

Juhiste ühendamine toimub standardse keerdpaar-, vastupidava väliskaabliga. Kõik seadmete ühendused tehakse elektrikontaktorite abil - reeglina on need kaasas päikesepaneelidega. Alternatiivse lahendusena võib mõelda tsentraalse elektrivõrguga liitumise võimalusele, kuid siis ei ole võimalik elektrijaama kasutadavarutoiteallikas.

Päikesepaneelide katuseakende integreerimine

Päikesepaneeli disainile optimeeritud versioon, mis välistab vajaduse spetsiaalsete paigaldusmeetmete järele. Paneel on juba katuseakna sisse ehitatud, seega on vajalik vaid karkassi konstruktsiooni paigaldus. Soovi korral saab paneeli tugikorpust eemaldada ja jätta ühe akna ruloode või muude kaitsedetailidega.

Mõned tootjad pakuvad päikesepaneelide paigaldamist maja katusele valmis katuseakendesse. See tähendab, et paneel on projekteeritud ja valmistatud spetsiaalselt olemasoleva ava mõõtmete järgi, võttes arvesse raami omadusi. Siis jääb üle vaid aknaüksuse konstruktsiooni teha mõned augud ja paneel kruvida. Kaabli ühendamiseks luuakse väike kanal pööningule või pööningule viiva juhtmestikuga. Siin, muide, asuvad seadmed, mis koguvad ja muundavad energiat.

Üldised töövoo juhised

Enne töö alustamist peaksite visandama konstruktsiooni paigutuse ligikaudse plaani – see võimaldab teil mitte ainult määrata optimaalse kinnitusviisi, vaid ka minimeerida võimalikke paigaldusvigu. Arvestada tuleks ka tootjate nõuannetega päikesepaneelide paigaldamisel hoone katusele. Näiteks on juhendis sageli mainitud vajadust säilitada vahe paneeli korpuse pinna ja katusekatte vahel. Selleks, etEnergia optimaalseks jaotamiseks kogu fotosilma piirkonnas on soovitatav asetada ristkülikukujulised paneelid horisontaalselt – st piki karniisi.

Süsteemi kasutamine

Parim viis süsteemi juhtimiseks on automatiseerimine. Kaasaegsed kodumaised päikeseelektrijaamad võimaldavad kaugjuhtimispuldi abil programmeerida nii paneelide kui ka salvestusseadmete tööd. Kuid see ei tähenda, et füüsiline hooldus pole vajalik. Päikesepaneelide seisukorda on vaja perioodiliselt kontrollida. Eramu katusel on soovitatav varustada väike tehniline platvorm koos vajalike tööriistade ja kulumaterjalide komplektiga. Aeg-aj alt tuleb teha reguleerimistoiminguid, fotosiltide ülevaatust, konstruktsiooni puhastamist ja vajadusel kulumaterjalide väljavahetamist.

Arvustused päikesepaneelide kohta

Venemaal ei ole nii palju eramajaomanikke, kes on päikesepatareide võimalusi katsetanud. Sellegipoolest on muljed selle energiaallika esmatutvustusest enamasti positiivsed. Isegi suhteliselt väike vajalike energiamahtude katmine põhjustab positiivseid vastuseid. Kasutajad märgivad laialdasi võimalusi energia kogumiseks ja jaotamiseks koos selle hilisema ratsionaalse kasutamisega vastav alt soovile.

Teisest küljest märgivad paljud neist, kes on oma maja katusele päikesepaneeli paigaldanud, hoolduse keerukust ja kulumaterjalide kõrget hinda. Seadmete hind endiselt kõrgejääb päikesepaisumise peamiseks takistuseks.

Järeldus

Hoolimata alternatiivsete energiaallikate arendamise ilmselgest kasust, on nende kasutamisega massitarbijate tasandil endiselt probleeme. Need pole mitte ainult tehnilised nüansid, millega kasutajad silmitsi seisavad, vaid ka energiatootmise kontseptuaalsed omadused. Näiteks päikesepaneelide paigaldamine eramajade katusele võib end õigustada vaid soojades piirkondades, kus on kõrge nn insolatsiooni tase. See on päikeseenergia mõõt, mis tuleb maa peale valguskiirtega. Ja eriti riigi edelaosas ja kirdes pole see sugugi sama. Samuti soovitavad eksperdid arvestada vajaliku energia ja päikesepatareide potentsiaalselt toodetava energia suhet. Võimalik, et isegi soodsate insolatsiooninäitajate tingimustes ei võimalda paneelide teatud omadused lihts alt saavutada positiivset energiasäästu efekti.