Монтаж солнечных батарей - Hardware - eMule-Rus.Net Форум муловодов

Перейти к содержимому



- - - - -

Монтаж солнечных батарей


  • Вы не можете ответить в тему
  • Вы не можете создать новую тему
В этой теме нет ответов

#1 OFFLINE   Robinson

 

    Знаток

  • [Хранители]
  • сообщений: 7 894
    Последний визит:
    Вчера, 23:03
  • Пол:Мужчина
  • Откуда:Необитаемого острова
 

Отправлено 18 Май 2013 - 11:38

Монтаж солнечной фотоэлектрической установки

Изображение

Количество генерируемой фотоэлектрической системой электроэнергии определяется целым рядом факторов. Поэтому при монтаже солнечной фотоэлектрической установки необходимо обеспечить оптимальное расположение батареи, обеспечивающее максимальную ее эффективность. Для этого в первую очередь необходимо правильно подобрать угол наклона и ориентацию батареи по отношению к Солнцу. Располагать батареи необходимо на максимально освещенном месте и, по возможности, обеспечить равномерность их освещения. Следует предотвращать механическое повреждение солнечных батарей, а также тряску при их транспортировке к месту установки. Желательно исключить, или, хотя бы, максимально снизить негативное влияние на них влаги и пыли. Для сохранения работоспособности батарей без снижения эффективности в течение всего эксплуатационного периода важно соблюдать диапазон рабочих температур, находящийся в пределах: минус 40 градусов С - плюс 50 градусов С. В жаркие солнечные дни избежать перегревания солнечных батарей можно, расположив их, к примеру, на ткани белого цвета либо на блестящей алюминиевой фольге. Температурный режим имеет большое значение и при использовании в фотоэлектрической системе никель-кадмиевых аккумуляторов, работоспособность которых может уменьшаться при повышенных и пониженных температурах. Значительное понижение мощности такого аккумулятора происходит при снижении температуры ниже 0 градусов.

Фотоэлектрические панели можно размещать на любой поверхности здания, в достаточной степени освещаемой в течение светового дня. Как правило, располагают солнечные батареи на крышах, но при соблюдении всех условий правильного монтажа, они могут быть установлены на фасадах зданий, балконах, окнах. Основное условие, как мы уже говорили, максимально возможная освещенность поверхности, на которой предполагается установить фотоэлектрические модули.


ИзображениеЭфективность солнечных батарей определяется тремя основными факторами: во-первых – это ориентация, во-вторых – угол наклона и в-третьих – затененность.

Разумеется, южное направление является лучшим вариантом ориентации. При невозможности прямого направления на юг, приемлемой является ориентация между юго-западным и юго-восточным направлениями.

Однако, даже при отклонении от оптимального расположения, КПД установки снижается незначительно. Отклонения от оптимального направления не более, чем на 50 градусов снижают эффективность только на 5 %. Ориентация солнечной батареи в восточном или западном направлении вызывают уменьшение производительности на 20 % от производительности при оптимальном расположении. Потерю КПД возможно в таком случае снизить, приподняв модуль.

Наибольшее количество солнечного излучения поверхность солнечной батареи получает при наклонном размещении с углом наклона от 15 до 90 градусов. 15 градусов – это минимально необходимый наклон фотоэлектрического модуля, обеспечивающий естественную очистку модуля от пыли и загрязнений. При ориентации в южном направлении оптимальный угол наклона солнечного модуля для европейской части России составляет 30-60 градусов. Оптимальный угол наклона условно принято считать равным географической широте местности. При восточной или западной ориентации фотоэлектрической системы угол наклона будет меньше оптимального.

Затененность, даже незначительная, является важным фактором, способным существенно снизить эффективность всей фотоэлектрической системы. Поэтому при монтаже обязательно нужно учитывать особенности ландшафта, наличие деревьев, построек, линий электропередач, тень от которых может падать на солнечные батареи.


ИзображениеВлияние затемнения на производительность нельзя недооценивать, поскольку затемнение даже самого слабого элемента солнечного модуля определяет КПД всего модуля в целом. Временное затемнение из-за опавших листьев, птичьего помета, пыли и т. д. устраняется естественным образом (просто смывается дождевой водой) и, чем больше угол наклона солнечной батареи, тем легче самоочищается поверхность.

Затемнение же, вызванное тенью от соседних зданий, деревьев или антенн, может сильно снизить производительность фотоэлектрической системы. Тень от антенны может снизить КПД всей солнечной батареи на 10-50%. Поэтому до монтажа необходимо ознакомиться с зонами затемнения с целью оптимального размещения солнечной установки. Нужно также предусмотреть расположение модулей на определенном расстоянии друг от друга.

Изображение


Существует несколько вариантов монтажа, в зависимости от конструкции здания:

-наклонный (на крышу с любым углом наклона ската);

-горизонтальный (на плоскую крышу);

-свободностоящий (солнечная батарея на специальных опорных конструкциях);

-интегрированный (солнечные батареи, являющиеся элементами конструкции зданий).

Изображение


Монтаж солнечных панелей на скатной крыше

Изображение  Изображение





В первую очередь, перед установкой солнечных батарей на крыше необходимо удостовериться в том, что конструкция крыши выдержит дополнительную нагрузку. Затем нужно определиться с углом наклона батареи, оптимальная величина которого для наших широт составляет 30-45 градусов. При расположении на скатной крыше угол наклона батареи будет зависеть от угла наклона ската. Наилучший вариант, обеспечивающий падение на батарею максимального количества лучистой энергии, - монтаж солнечных батарей под прямым углом к солнечным лучам.
Изображение


Монтаж фотоэлектрической системы на крышу здания производится при помощи специальных крепежных систем на расстоянии 5-15 см от поверхности кровли. Комплекты для монтажа фотоэлектрических систем могут быть изготовлены из высококачественной стали, алюминия и оцинкованного железа. Монтажные рейки фиксируются на стропилах. Поддерживающие конструкции обеспечивают положение батареи под определенным углом наклона, а также придают необходимую жесткость конструкции, делающую ее устойчивой к ветровым нагрузкам. Существуют комплекты для монтажа с модулями, встроенными в монтажные рейки. При использовании данного метода дополнительных соединений не требуется. Монтаж на скатной крыше обходится дешевле, чем установка встраиваемой в крышу фотоэлектрической системы, так как разрушение кровельного покрытия в первом случае будет лишь локальным, в отдельных местах кровли и не нарушит ее герметичности.

Встроенные в крышу фотоэлектрические модули имеют более эстетически привлекательный вид, поскольку дополнительные конструкции в этом случае не требуются. Встраиваемые солнечные модули более применимы к скатным крышам. Однако, при таком размещении не обеспечивается необходимое проветривание задней части модулей, они чаще перегреваются и, следовательно, КПД таких систем снижается.

Американской компанией SRS Energy была создана новая прогрессивная технология для получения солнечной электроэнергии – это, так называемая, «солнечная черепица». «Солнечная черепица» представляет собой кровельный материал, покрытый гибкими тонкопленочными флотоэлементами. Для усиления эффекта поглощения «солнечная черепица» имеет темно-синий цвет, делающий кровельное покрытие плюс ко всему оригинальным архитектурным элементом декора здания. Установка таких солнечных модулей не требует дополнительной системы монтажа и отличается надежностью и прочностью крепления благодаря специальным штекерным соединениям.

Изображение


Итальянской компанией Tegolasolare был предложен свой вариант черепицы с фотоэлектрическими солнечными батареями. Новый вид черепицы изготовлен из красной глины и содержит 4 фотоэлектрические ячейки в каждой секции такой черепицы. Солнечные модули видны только сверху, снаружи здание сохраняет привычный вид. Каждая солнечная панель соединяется с соседней посредством проводов, протянутых под крышей, образуя таким образом единую электросистему. Для подачи в сеть вырабатываемый такой крышей - электростанцией постоянный ток, направляется в аккумулятор и инвертор, где и преобразуется.

Изображение


Монтаж на плоской крыше.
Изображение



При установке солнечных модулей на плоской крыше требуется обеспечить необходимый угол наклона. Однако, прежде всего нужно рассчитать способность крыши выдержать дополнительную нагрузку. Площадь плоской крыши должна быть достаточно большой, чтобы обеспечить размещение требуемого количества модулей. Должно быть минимальным наличие дополнительных конструкций на крыше (каминных труб, надстроек и т.п.), способных затенять элементы солнечной установки. Во время установки производится дополнительное уплотнение крыши, чтобы свести к минимуму последующие ремонтные работы в период эксплуатации системы.

Изображение

Наиболее перспективным вариантом для плоской крыши является установка цилиндрических солнечных батарей, обладающих способностью с одинаковой эффективностью поглощать энергию, падающую с любого направления. В сочетании с белым покрытием поверхности кровли, КПД такой фотоэлектрической системы будет на 20 % выше, чем у традиционных солнечных батарей. Еще одним весомым преимуществом является то, что такие панели не нужно ориентировать по направлению к Солнцу, на каждом модуле всегда имеется участок, расположенный под углом 90 градусов к солнечным лучам. Такие панели не нуждаются в системе слежения за солнцем, они достаточно прочны и при монтаже просто укладываются на крышу, снижая тем самым общую стоимость системы.

Америка, обладающая 300 миллионами кв. метров плоских крыш, является основным потребителем подобных фотоэлектрических систем.

При монтаже интегрированной солнечной системы из гибких тонкопленочных модулей на плоской крыше используются специальные полотнища, облегчающие разматывание и укладку гибких модулей.

Изображение


Панели CIGS, нанесенные на гибкую фольгу, могут быть прокачены прямо на плоскую поверхность, что значительно экономит и деньги, и время. В конце каждой такой ленты из фотоэлектрических модулей устанавливается разъем, необходимый для подведения электричества к потребителям.

Изображение


Монтаж на фасад

Изображение


Встраивание фотоэлектрических систем в фасад применяется, в основном, в многоэтажных офисных либо многоквартирных зданиях. Различают холодный и теплый фасады. Если фасад холодный, то солнечные модули устанавливаются непосредственно перед фасадом и выполняют при этом функции не только производителя электрической энергии, но и теплоизолятора, защищающего здание от ветра, а также служат декоративным элементом архитектурной композиции здания. В случае теплого фасада, гелиосистема служит своеобразным чехлом для здания. Существуют разработки различных производителей, выпускающих светопроницаемые фотоэлектрические панели, а также панели, обладающие звукоизоляционными свойствами. Однако, подобная продукция массового распространения пока не получила из-за своей дороговизны.

Изображение



Для установки солнечных батарей применяются различные фиксирующие конструкции в зависимости от того, будет ли система установлена на крыше, либо будет интегрирована в крышу или фасад здания. При монтаже на скатную крышу используют специальные крепежные реечные системы из алюминия или стали. Для встраиваемых фотоэлектрических систем предназначены профили либо черепица с уже закрепленными на них фотоэлементами. Для плоских крыш, как и скатных используются металлические крепежные конструкции, бетонное основание либо специальные формы, заполняемые цементом или синтетическим материалом и под определенным углом прикрепляемые к поверхности кровли. Как мы уже отмечали, важно учитывать способность крыши выдерживать дополнительную нагрузку. Реечная система крепится таким образом, чтобы конструкция максимально противостояла порывам ветра. Металлические конструкции требуют либо бетонного основания, либо утяжеления гравием, в случае использования форм. Но при любом типе крепежных конструкций конструкция прилегать к кровле не должна.
Изображение

Существует огромное количество вариантов поддерживающих конструкций как самодельных, так и массового серийного производства из самых различных материалов.

Поддерживающие конструкции различаются в зависимости от типа фотоэлектрической системы. Соединенные с сетью системы нуждаются в использовании плоских или с небольшим наклоном крышных поддерживающих конструкций. Если соединенные с сетью системы являются элементами конструкции зданий (интегрированные солнечные системы), то в таких случаях крепежные элементы разрабатываются и изготавливаются индивидуально.

Солнечные системы, интегрированные в здание, несут не только функциональную нагрузку, но и являются элементами дизайна.

Изображение


Увеличению производительности фотоэлектрической системы поможет установка системы слежения за Солнцем. Как известно, наибольшая эффективность достигается при перпендикулярном по направлению к солнечным лучам расположении поверхности фотоэлементов. Слежение за Солнцем способствует увеличению производства электроэнергии на 10 % в зимний период и на 40 % летом в сравнении со стационарными фотоэлектрическими модулями. Солнечный модуль при этом монтируется на специальной подвижной платформе, поворачивающейся вслед за Солнцем.

Избежать ошибок и просчетов при проектировании и установке фотоэлектрической системы помогут специальные симулирующие компьютерные программы, позволяющие оптимальным образом подобрать компоненты Вашей электросистемы и расположить их наилучшим образом, рассчитав влияние всех факторов (и даже затемнения) на эффективность и экономичность системы. Подобными компьютерными программами пользуются большинство производителей фотоэлектрической продукции.
Изображение


Проектирование и монтаж фотоэлектрической системы лучше доверить квалифицированным специалистам. Однако, если Вы уверены в своих силах и решили провести установку самостоятельно, обратите внимание на следующие важные моменты:

Выберите место без тени в течение дня.

Выберите правильный угол наклона панели и правильное ее направление.

Контроллер заряда расположите в центре системы.

Старайтесь сделать кабели как можно более короткими, чтобы свести к минимуму потери напряжения.

Аккумулятор расположите как можно ближе к контроллеру заряда (блоку управления). Уменьшите кабель насколько это возможно, максимальная длина кабеля от контроллера к аккумулятору - 4 м.

Убедитесь, что аккумуляторная батарея находится в сухом и вентилируемом месте.

С солнечными панелями обращайтесь с осторожностью. Закрепляйте панели с помощью монтажных конструкций достаточно крепко, чтобы выдержали ветер и снег.
Изображение





Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 анонимных