Solární panely na střeše: popis, způsoby instalace, princip fungování, recenze

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Využívání slunečního světla jako náhrady tradičních zdrojů energie bylo až donedávna vnímáno jako něco fantastického nebo možného pouze za zvláštních podmínek. Dnes taková řešení nevypadají neuvěřitelně, ale problémy s jejich implementací v praxi pro běžné spotřebitele také přetrvávají. Samotná instalace solárních panelů na střechu je poměrně jednoduchá a optimalizovaná, ale to neodstraňuje potíže s organizací provozu takových baterií.

Základní sada systému

Pracovní infrastruktura solárního generátoru zahrnuje bateriovou stanici, invertorovou jednotku, měnič energie, regulátor a ovládací zařízení, přímo panely s fotobuňkami a montážní a spojovací armatury. Každá součást může být reprezentována různými zařízeními, která se liší technickými a provozními vlastnostmi. Například,malý obytný dům se solárními panely na střeše je vybaven výkonem 1,5-2 kW. Je třeba poznamenat, že existují jak komplexní, tak místní stanice, které mohou sloužit různým skupinám spotřebitelů. Výkonné baterie poskytují dostatek energie pro pokrytí všech vašich elektrických potřeb, od pouliční lampy až po kotel na vytápění. Méně produktivní systémy jsou určeny pro letní chaty, i když se na stavbách často používají energeticky náročná zařízení v podobě čerpacích stanic a zařízení na provoz.

Princip fungování solárních baterií

Nejvýznamnější a nejvýznamnější částí solární elektrárny je invertorový panel. Existují různé technologie pro jeho výrobu, až do toho, že výrobci vyvíjejí tajné receptury pro fotokrystalická plniva. Standardní zařízení zahrnují křemíkový panel s povlaky na bázi bóru a fosforu. Může to být buď jedna deska, nebo kombinovaná - ze dvou nebo více prvků. V různých vrstvách povlaku jsou aktivní elektrony, které pod vlivem světla spouštějí pohyb částic a vyvolávají generování proudu.

Akumulaci přijaté energie zajišťují měděné pásy spojené s panely. Mohou přenášet proud buď do zařízení pro ukládání energie, nebo přímo ke spotřebitelům, například osvětlovacím zařízením umístěným na místě. Aby solární panely na střeše zaujaly co nejvýhodnější polohu s ohledem na příchod paprsků, konstrukce počítá i s automatizací. Díky tepelným senzorům reagujedo světla a nasměruje panely ke slunci.

Výběr umístění pro instalaci

Aby se zpočátku zvýšil výkon systému, je žádoucí zvážit optimální umístění panelů na střeše. Dodržujte následující pravidla:

• Vyúčtování pádu stínu. Pokud je prostor instalace po většinu dne ve stínu vysokého stromu, bude účinnost samozřejmě extrémně nízká a neumožní ani splatit náklady na údržbu modulu. Proto je vybrána oblast nejvíce vystavená slunečním paprskům.
• Správná orientace panelu. I když konstrukce počítá se systémem automatického otáčení, je vhodné nejprve zvolit polohu, která bude nejvýhodnější z hlediska dopadu jasného slunečního světla na fotobuňky.
• Výpočet sklonu. Častou chybou při instalaci panelů je jejich umístění pod úhlem odpovídajícím sklonu. Jinými slovy, design jednoduše sedí na svahu bez jakýchkoliv korekcí. Toto je zásadně nesprávný přístup, protože úhly svahů (30-45 stupňů) nemusí odpovídat sklonu, který bude v konkrétní oblasti nejvýhodnější. Odborníci doporučují instalovat solární panely na střechu v úhlu rovném zeměpisné šířce místního regionu. To znamená, že úhel bude odpovídat stupni zeměpisné šířky.
• Určuje dostupnost. Provoz panelů bude spojen s pravidelnou údržbou a technickou podporou konstrukce. Proto se předem posuzuje i fyzická přístupnost k panelům na střeše.

Možnosti vytvoření základny operátora

Pro instalaci panelů se doporučuje namontovat napájecí blok, na který bude upevněn rám fotobuněk. Tento design lze vyrobit doma. Budete potřebovat kovový roh a spojovací materiál. Spoje je žádoucí provádět svařováním - opět pomocí invertoru vytvoří spoje i nezkušený domácí mistr. Nejdůležitější je správně vypočítat základnu z hlediska velikosti a hmotnosti tak, aby neprorazila střešní krytinu a v zásadě umožnila provést spolehlivou fixaci. Složitost montáže solárních panelů na střechu spočívá v instalaci nosné plošiny k příhradovému systému. Faktem je, že upevnění jako takové se neprovádí na střešní prvky, ale na střešní nosníky v podstřešním prostoru.

Ze strany atiky se vyrábí pevný nosný rám, na jehož základě bude upevněna konstrukce svařovaného profilu. Nejlepší je použít šroubové spoje, aby bylo možné instalaci kdykoli odpojit. K tomu se předem spočítají otvory, vytvoří se konfigurace vzájemné dispozice atd. Samozřejmě bude nutné vytvořit technologický otvor v krytině.

Proces instalace solárních panelů na střechu

Každý panel s fotobuňkami je uzavřen v rámu z kovového profilu. Výrobci nejprve přemýšlejí o konfiguraci budoucího držáku a ponechávají mezery a otvory pro upevnění. Ve fázi instalacepanely musí být připraveny s vhodným upevňovacím zařízením a na nosné plošině.

Navíc je nutné připravit tlumicí a izolační materiály. Budou chránit montážní systém před poškozením korozí a silnými vibracemi od zatížení větrem. Jedná se o jakési obložení mezi nosnou konstrukcí a panely. Dále se solární panely instalují na střechu ve zvoleném místě - pomocí kování přes technologické otvory se tělo panelu přišroubuje ke kovovým profilům. Pokud je to možné, použijte k nastavení polohy panelů nastavitelné nebo otočné západky.

Elektrická opatření

Neméně důležitá fáze, ve které jsou organizovány síťové rozvody a připojení zařízení. Existují různé způsoby řešení těchto problémů, ale za nejspolehlivější metodu se považuje autonomní připojení solárních panelů na střeše s nezávislým zdrojem energie. Do systému autonomního napájení jsou zavedeny panely s převodníkem a úložnými bloky. To bude vyžadovat generátory s malým výkonem asi 500 W s domácím napětím až 220 V.

Zapojení je provedeno standardním krouceným párovým, odolným venkovním kabelem. Všechna připojení zařízení jsou provedena pomocí elektrických stykačů - zpravidla jsou součástí solárních panelů. Jako alternativní řešení můžete uvažovat o možnosti připojení k centrální energetické síti, ale pak nebude možné elektrárnu využívat jakozáložní zdroj.

Integrace solárních střešních oken

Designově optimalizovaná verze solárního panelu, která eliminuje potřebu speciálních instalačních opatření. Panel je již zabudován ve střešním okně, takže je nutná pouze montáž rámové konstrukce. Na přání lze panel sejmout z nosného tělesa a ponechat jedno okno se žaluziemi nebo jiným ochranným kováním.

Někteří výrobci nabízejí instalaci solárních panelů na střechu domu do již hotových střešních oken. To znamená, že panel je navržen a vyroben speciálně pro rozměry stávajícího otvoru s ohledem na vlastnosti rámu. Poté zbývá pouze udělat několik otvorů v konstrukci okenní jednotky a přišroubovat panel. Pro připojení kabelu je vytvořen malý kanál s vedením vedení do podkroví nebo na půdu. Zde mimochodem může být umístěno zařízení, které akumuluje a přeměňuje energii.

Obecné pokyny pro pracovní postup

Před zahájením práce byste si měli načrtnout hrubý plán umístění konstrukce – to vám umožní nejen určit optimální způsob upevnění, ale také minimalizovat možné chybné výpočty instalace. Měli byste také vzít v úvahu rady výrobců ohledně montáže solárních panelů na střechu budovy. Návod často zmiňuje například nutnost zachování mezery mezi povrchem korpusu panelu a krytinou. V následujících situacíchPro optimální rozložení energie po celé ploše fotobuňky se také doporučuje umístit obdélníkové panely vodorovně - tedy dlouhou stranou podél římsy.

Provoz systému

Nejlepším způsobem ovládání systému je automatizace. Moderní domácí solární elektrárny umožňují pomocí dálkového ovládání programovat provoz jak panelů, tak akumulačních zařízení. To však neznamená, že nebude vyžadována fyzická údržba. Pravidelně je nutné kontrolovat stav solárních panelů. Na střeše soukromého domu je vhodné poskytnout malou technickou platformu se sadou potřebných nástrojů a spotřebního materiálu. Čas od času bude nutné provést seřizovací operace, kontrolu fotobuněk, vyčištění konstrukce a výměnu spotřebního materiálu podle potřeby.

Recenze solárních panelů

V Rusku není tolik soukromých majitelů domů, kteří otestovali možnosti solárních baterií. Přesto jsou dojmy z prvního seznámení s tímto zdrojem energie většinou pozitivní. I relativně malé pokrytí požadovaných objemů energie vyvolává pozitivní odezvy. Uživatelé berou na vědomí široké možnosti akumulace a distribuce energie s jejím následným racionálním využitím v souladu s požadavky.

Na druhou stranu mnozí z těch, kteří na střechu svého domu nainstalovali solární panel, si uvědomují obtížnost údržby a vysoké náklady na spotřební materiál. Stále vysoké náklady na vybavenízůstává hlavní překážkou sluneční expanze.

Závěr

Navzdory zřejmým přínosům rozvoje alternativních zdrojů energie stále přetrvávají problémy s jejich využitím na úrovni masového spotřebitele. Nejsou to jen technické nuance, kterým uživatelé čelí, ale také koncepční rysy výroby energie. Například instalace solárních panelů na střechu v soukromých venkovských domech se může ospravedlnit pouze v teplých oblastech, kde je vysoká úroveň takzvaného slunečního záření. Je to míra sluneční energie, která přichází na Zemi se světelnými paprsky. A úplně jinak tomu není zejména na jihozápadě a severovýchodě země. Odborníci také doporučují vzít v úvahu poměr mezi potřebnou energií a potenciálně generovanou solárními bateriemi. Je možné, že i za podmínek příznivých indikátorů slunečního záření vám určité vlastnosti panelů jednoduše neumožní dosáhnout pozitivního efektu úspory energie.