Крепление солнечных батарей своими руками

Установка солнечных панелей на крышу частного дома

Использование альтернативных источников для выработки электричества – одно из наиболее перспективных направлений в развитии энергетики. Если раньше стоимость солнечных батарей существенно ограничивала возможности для их установки, то сегодня элементы стали более доступны. Именно поэтому сейчас установка солнечных батарей на крыше становится всё более популярным и экономически оправданным решением.

Варианты крепления солнечных батарей на крыше

В большинстве случаев монтаж панелей выполняется на крыше частного дома. Ключевым параметром при выборе способа крепления становится конструкция кровли. При этом важно учитывать её способность выдерживать суммарные нагрузки.

• Крыши со скатами.
  • Если угол наклона не превышает 30⁰, можно монтировать батареи без использования кронштейнов.
  • При скате до 40⁰ обязательно использование специальных несущих конструкций.

• Плоские крыши. Рекомендуется использование металлического каркаса (панели при этом располагаются под углом).

В любом случае крепления должны быть неподвижными и достаточно надёжными, чтобы они выдерживали ветровые нагрузки, воздействие погодных факторов (высокой влажности, экстремальных температур).

Основные этапы установки

Весь процесс состоит из 2-х этапов:

1. Изготовление и крепление каркаса на крышу.
2. Установка панелей на каркас.

Монтаж профильного каркаса

Установка солнечных батарей на крыше начинается со сборки каркаса или рамы из металлического профиля.

Все необходимые отверстия в профилях просверливаются заранее, чтобы упростить сборочные работы на высоте.

Рекомендуемый размер профиля под стандартные панели — 25×25 мм. Болты для соединения элементов конструкции 6-8 мм.

Зафиксировать направляющие на кровле можно с помощью металлических уголков 50×50 мм или шпилек диаметром 12 мм. В любом случае между крышей и панелями должен быть зазор 50-100 мм, чтобы снизить вероятность перегрева элементов.

Итоговая конструкция зависит от необходимого угла уклона.

Недопустимы перекосы конструкции. В этом случае возникает поверхностное напряжение, из-за которого на фотоэлементах со временем появляются микротрещины.

Крепление панелей

На готовый каркас болтами 6-8 мм устанавливаются солнечные панели.

Позаботитесь о предварительном выводе и надёжной изоляции проводов от батарей.

Убедитесь, что итоговая конструкция устойчива и не издаёт скрипов при воздействии ветра.

Что важно учитывать при монтаже солнечных панелей

Грамотная установка солнечных панелей на крыше – обязательное условие для их эффективной работы. Только в этом случае можно гарантировать корректную работу, а также соответствие параметров генерируемой электроэнергии заявленным производителем параметрам. В частности на производительность батарей влияют расположение элементов: они должны быть направлены строго в южном направлении (предельно допустимое отклонение составляет 20⁰).

В ситуации, когда скаты располагаются с восточной и западной стороны, система должна быть более мощной. Не менее важно выдерживать рекомендации по углу наклона панелей, месту их размещения. Необходимо учитывать, что потребуется удобный доступ для обслуживания батарей (для этих целей стоит спроектировать площадку для перемещения).

При этом место установки не должно находиться в зоне, куда отбрасывают тень соседние здания или растущие рядом деревья. Если других вариантов нет, можно использовать для монтажа поворотные крепления или отдельные фермы.

Будущее именно за экологически чистыми технологиями и альтернативной энергетикой. С солнечными батареями вы будете готовы к нему уже сейчас!

Источник

Установка солнечных батарей своими силами: выбор креплений

Покупка солнечных батарей (помимо ответственности перед внуками за состояние атмосферы и окружающей среды) часто сопровождается желанием сэкономить на оплате дорогого электричества, желанием добиться независимости от длинной цепочки поставщиков последнего до собственного дома, да и в принципе получить автономию от монополистов рынка. Выбирая самые оптимальные по цене предложения товара, клиенты часто натыкаются на необоснованно завышенные цены на монтаж, которые легко понять со стороны исполнителей услуг – география заказов, сложности прокладки кабеля, работы на высоте, порой завышенные требования к монтажу от самих клиентов.

Итогом анализа предложений резонным и логичным становится решение осуществить монтаж самостоятельно – и данное решение вполне оправданно, ведь ничего сложного в монтаже и подключении солнечных батарей совершенно нет. Однако есть физический труд, риски при работе на крыше и с электрическими соединениями, а также ответственность за результат. Как известно, ошибки в электромонтаже могут привести не только к не горящим в нужный момент лампочкам, а вполне себе хорошо горящим в прямом смысле до фундамента домам.

Итак, что такое монтаж солнечной электростанции?

Начнем с простого:

Сетевая энергосистема работает от сети, без аккумуляторов, не обладает свойствами бесперебойника, то есть даже с солнечными панелями на крыше вы сидите без света так же, как и ваши менее ориентированные в будущее соседи при районном блэкауте.

1. Установить панели на крыше.
2. Провести кабель от панелей на крыше до инвертора (сетевые инверторы обычно герметичные, и, если не боитесь за имущество, вешать можно прямо под панелями).
3. Подключить кабель от панелей к инвертору, а кабель с переменкой от инвертора к сети.
4. PROFIT.

Из сложных и еще не освоенных для рядового домохозяина занятий – только установка СБ на крыше. Разберемся с этим пунктом поподробнее: придумывать крепежные изделия лучше доверить изобретателям велосипедов, а все, что нужно для монтажа, уже давно в свободном доступе и зарекомендовало себя наилучшим образом. Типовой алгоритм крепежа:

• Крепление монтажного адаптера к кровле;
• Крепление на монтажный адаптер специализированного алюминиевого профиля;
• Укладка солнечных панелей на профиль и крепление зажимами рамы панелей к профилю.

В зависимости от типа вашей кровли стоит выбрать крепежный элемент из первого пункта, варианты следующие:

L-feet, крепежный уголок, MR-VI-01 – универсал в мире креплений. Подойдет для любой ровной и прочной поверхности от бетона до металлоконструкций, часто используется с последними, чтобы развязать биметаллическую пару алюминий-сталь. На «пятке» имеет резиновую прокладку – при прижиме она полностью изолирует возникшее в крыше отверстие от комплектного самореза, тоже специализированного с гидроизолирующей шайбой. Профиль крепится к нему специальной канальной гайкой, повторяющей форму канала в профиле, так же имеет специфическое рифление повторяющее такое же рифление на профиль во избежание соскальзывания профиля под весом панелей. Высоту профиля над крышей можно варьировать в пределах 25 мм.

Набор с L-образным креплением и болтом – расширенный комплект: помимо уже известного вам уголка в комплекте аналог сантехнического самореза, только диаметром 10 мм и длиной 195 мм. Преимущества комплекта: расширение вариантов размещения солнечных батарей — теперь в вашей воле разместить солнечные батареи на профнастильных крышах со сложным профилем, металлочерепичных крышах, крышах, покрытых шифером, и крышах, где несущие конструкции скрыты под слоем теплоизоляции и добраться до них обычным саморезом крайне затруднительно. По поводу гидроизоляции – все, как и прежде на высоте, на шпильке предусмотрена резиновая манжета, прижимаемая к проделанному в крыше отверстию. Варьировать высоту размещения теперь можно еще больше от 0 до почти 100 мм.

Болт с площадкой для крепления алюминиевого профиля на крышу MR-VI-02 – теперь из знакомых деталей только спецшпилька-саморез, плюсом в комплекте пластина из нержавейки 115х34мм и толщиной 6 мм, а также интересное спец решение: боковой зажим для алюминиевого профиля с системой speedclick MR-SC-ST, позволяющий легко и непринужденно пристегнуть профиль к креплению. Из плюсов – теперь не обязательно сверлить отверстия в одну линию, что порой бывает сложно на крышах с нестандартным профилем, изделие допускает теперь не только ошибки по высоте, но и в горизонтальном измерении может двигаться на 20 мм.

СПЕЦИФИЧЕСКИЙ КРЕПЕЖ

Если вышеописанные крепежи достаточно универсальны, то описанные ниже пригодны лишь для исключительных случаев:

Крепление алюминиевого профиля для черепичной крыши MR-RI-03, само крепление конечно не ограничивает вас в использовании его, например, на крыше из профнастила, однако цена скорее всего заставит вас не делать этого. Данное крепление придумано для крыш из керамической черепицы и на картинке ниже все достаточно понятно, как его использовать, люфт по высоте у такого крепления так же присутствует и варьируется до 30 мм.

Трапецеидальное крепление для крыши из сэндвич панелей MR-VI-04 – менее интересное для рядового домохозяина решение, применимо для кровель собранных из сэндвич панелей типа RUUKKI, Титан, Теплант и пр. Чаще всего такие кровли можно увидеть на складских комплексах и производственных помещениях. Если нужна станция своими руками на таком объекте – у вас есть решение. Крепеж повторяет профиль сэндвич панели и в ассоциации с MR-SC-ST фиксирует профиль к крыше. Учитывая, что крыши из сэндвич панелей идеально ровные, возможностей изменения высоты крепеж не имеет. Фиксация в сэндвич панели происходит шестью саморезами с силиконовыми прокладками, а на прижимающихся к пенетрированной части кровли поверхностях, как всегда имеется резиновый уплотнитель.

Универсальный зажим крепление для солнечных батарей на фальцевую кровлю (Г-образный) XMR-VI-08 – еще одно узкоспециализированное крепление для вновь становящейся популярной фальцевой кровли. Если вы хозяин строения с такой крышей, рады вас поздравить у вас есть простое решение по установке солнечных батарей на вашу крышу без просверливания лишних отверстий. Такой крепеж можно отнести к разряду неразрушающих – зажимая фальцованную часть листов крепление надежно фиксируется на крыше и пригодно для крепления монтажного уголка из самого начала нашего списка, к которому затем и крепится все прочее хозяйство.

Ну и последнее, самое интересное: Мини-профиль для трапецеидальной крыши MR-VI-06 Mini Rail kit – с такой приспособой крепить панели стало невероятно просто: по сути это и монтажный адаптер и профиль одновременно – однозначная экономия и простота монтажа налицо. Один нюанс – никакого запаса на ошибку – крыша должна быть строго ровной, иначе перефразируя известное высказывание: «панель башка попадет и т.д.». Производителем такое крепление позиционируется как крепление для крыш из сэндвич панелей – вот они-то идеально ровные, посему в комплекте всего 4 кровельных самореза длиной 25 мм, однако ничто не мешает заменить штатные метизы на более серьезные аналоги.

Источник

Как установить солнечные батареи для дома?

В связи с постоянным повышением тарифов на энергоносители и стимуляцией зеленой энергетики в ряде государств, для обывателей стал актуальным вопрос организации собственной солнечной электростанции. Для чего многими владельцами частных территорий и квартир осуществляется установка солнечных батарей для дома. Но далеко не все автономные источники выдают ожидаемые от них результаты, а некоторые вообще не функционируют. Поэтому далее мы рассмотрим основные нюансы использования солнечных батарей и детальный алгоритм установки, что позволит вам добиться максимального эффекта.

Что следует учесть на этапе проектирования?

Перед тем как установить автономную электростанцию, важно выбрать наиболее подходящее место для установки солнечных панелей, их тип и назначение. В соответствии с этими критериями определите параметры солнечных батарей и комплектующего оборудования. Если вы собираетесь использовать домашнюю электростанцию для выработки электроэнергии номиналом в 220 В, то вам понадобятся такие элементы:

Рис. 1: устройство солнечной электростанции

• Фотоэлектрический преобразователь – позволяет генерировать электрическую энергию из солнечного излучения посредством химической реакции. Характеризуются мощностью на 1м 2 площади, производительностью и типом. Общее количество выбирается в зависимости от нужд потребителя и планируемых объемов выработки.
• Аккумуляторная батарея – накапливает электрический заряд, получаемый от солнечной батареи для питания приборов в темное время суток. Поэтому емкость выбирается с запасом из расчета, что в пасмурную погоду заряд будет происходить значительно хуже.
• Контроллер заряда – осуществляет перераспределение электроэнергии от солнечных батарей к аккумулятору, а при достижении ним максимума, передает избыток во внешнюю сеть. При отсутствии такой системы, снижает электрическую мощность, поступающую на аккумулятор до минимума.
• Инвертор – предназначен для преобразования постоянного электрического напряжения, поступающего от фотоэлектрического элемента, в переменное, используемое в бытовых сетях. Они же позволяют владельцам солнечных батарей продавать избыток электричества от домашней электростанции. Рис. 2. Принцип реализации солнечной электроэнергии
• Соединительные провода – осуществляют передачу электроэнергии по всей электрической сети солнечной установки. В зависимости от места расположения, к ним предъявляются различные требования, к примеру, прокладываемые на улице должны быть устойчивыми к воздействию внешних факторов.

Несмотря на важность каждого элемента домашнего генератора свободной энергии, особое внимание следует уделить выбору фотоэлектрического модуля, так как от этого будет зависеть и продуктивность, и качество работы всей системы.

Выбор солнечной батареи

В качестве источника электроэнергии сегодня популярны три типа солнечных батарей:

• С поликристаллическим модулем – отличаются стабильными показателями генерации, не зависимо от интенсивности солнечных лучей. Также солнечные батареи на основе поликристаллического кремния отличаются сравнительно небольшим КПД – от 9 до 18%, в зависимости от производителя. Со временем КПД не снижается, но к недостаткам поликристаллических элементов следует отнести сравнительно небольшой срок службы – порядка 10 лет.
• С монокристаллическим модулем – такие панели неравномерно вырабатывают электричество в солнечную и пасмурную погоду, теряют мощность со временем эксплуатации. Но КПД автономного электроснабжения на основе монокристаллического кремния находится в пределах от 12 до 25%. А срок службы монокристаллических панелей составляет порядка 25 лет. Рис. 3. поликристаллический и монокристаллический модуль
• С аморфными кристаллами – используются в гибких пластинах, отличаются довольно низким КПД – порядка 6%. Максимальная мощность, заявляемая производителем, значительно снижается со временем эксплуатации и может упасть на 20 – 40%. Срок службы довольно низкий – не более 5 лет. Рис. 4: аморфный модуль

Выбор места и способа установки

Оптимальная генерация электрического тока обеспечивается при условии попадания достаточного количества солнечного света на поверхность панели, поэтому близлежащие постройки и деревья не должны ее затенять. То же касается и способа размещения их друг относительно друга – верхние или боковые панели не должны закрывать собой соседние. Оптимальная выработка электроэнергии достигается при перпендикулярном попадании лучей на фотоэлектрический преобразователь, что тоже должно учитываться при выборе места.

Наиболее часто для установки солнечных батарей используются:

• Крыши зданий – в зависимости от угла наклона, солнечные батареи могут располагаться как непосредственно на кровле, так и на специальной конструкции. Но далеко не каждый угол наклона подойдет для получения электричества, оптимальным считается от 0° до 40°. Рис. 5: солнечная батарея на крыше здания
• Отдельно стоящие опоры – подходят для дома с приусадебным участком, на котором есть место под дополнительную конструкцию. Рис. 6: отдельно стоящие солнечные батареи
• Стены – несмотря на горизонтальное положение, панель крепиться к наклонному каркасу. Рис. 7: солнечная батарея на стенах зданий
• Лоджия или балкон – для покрытия фотоэлементами подходят как стены, так и крыша. Рис. 8: солнечная батарея на балконе

Помимо открытого пространства, не забывайте, что выбранная конструкция должна выдерживать и вес солнечной батареи. Это особенно актуально для строящихся или модернизируемых зданий, дабы та же крыша не провалилась под весом домашней электростанции, солнечного коллектора и прочего крышевого оборудования. По отношению к сторонам света ее устанавливают с юга. Расположенные на земле, обязательно приподымаются над поверхностью грунта не менее чем на полметра.

Заметьте, скопление на солнечном модуле пыли, снега, листьев, продуктов жизнедеятельности животных и насекомых существенно снижает эффективность их работы. Поэтому место установки должно предусматривать возможность ухода и периодического технического обслуживания.

Этапы установки солнечных батарей

После того, как вы заготовили все необходимое для домашней электростанции, подобрали место и составили схему расположения панелей, переходите непосредственно к установке. Для этого:

• Соберите каркас – для этого подойдут любые прочные материалы (сталь, алюминий или дерево). Желательно использовать долговечные варианты, так как электростанция прослужит вам не один год. Рис. 9: Соберите каркас

В зависимости от места установки их можно изготавливать и собирать отдельно от монтажной площадки, но размеры должны учитывать габариты панелей заранее. Между крышей и батареей обязательно оставляйте воздушный зазор для вентиляции.

• Если модули в панелях не спаяны между собой, обязательно произведите данную процедуру. Выполняйте ее крайне аккуратно, так как хрупкие детали можно легко повредить. Рис. 10: спаяйте модули

Если вы приобрели готовые панели, в которых ничего спаивать не нужно, сразу переходите к монтажу.

• Установка готовых солнечных батарей не требует дополнительных манипуляций – главное надежно зафиксировать их на каркасе. Рис. 11: установите панели

Если вы собираете их из модулей, изготовьте основание из диэлектрического материала с отверстиями для вентиляции, установите клеевую основу и закройте герметичной прозрачной крышкой.

• Припаяйте соединительные провода – панели между собой могут соединяться как последовательно, так и параллельно, но главное, не забудьте установить запирающий диод в цепь питания каждой из них. Это предотвратит обратный разряд аккумулятора в цепь модуля после захода солнца.
• Подключите солнечную батарею к остальным элементам домашней электростанции.

Следует отметить, что положение солнца летом и зимой кардинально отличается, поэтому весьма эффективно выполнять регулировку угла наклона. Для этого можно предусмотреть соответствующий подвижный механизм в каркасе или опорном кронштейне.

Видео по теме

Источник