Ориентировочная стоимость солнечной крыши

Буквально на днях Илан Маск сделал шокирующее для многих застройщиков заявление: солнечная крыша будет стоить дешевле традиционных материалов. Так ли это? Возможно, сами батареи и будут чуть ниже цены, например, керамической черепицы. Но не стоит забывать о дополнительном оборудовании, без которого продукция Tesla не будет функционировать должным образом, а именно генерировать солнечную энергию и преобразовывать ее в электрическую. Можно интерпретировать сказанное основателем компании как: стоимость новой технологии будет ниже обычного кровельного материала + солнечные батареи, что совершенно меняет картину.

Как минимум к стеклянной кровле нужно будет прикупить фирменный аккумулятор Powerwall 2-ого поколения. Его стоимость составляет порядка $5,5 тыс. Немного о его технических характеристиках:

• Габариты — 1150×755×155 мм;
• Вес — 122 кг;
• Диапазон температур для работы устройства — от −20°С до +50°С;
• Потребляемая мощность — 14 кВт.ч;
• Непрерывная мощность — 5 кВт, макс. — 7 кВт;
• Гарантийный срок — 10 лет.

В состав Powerwall 2 также входит инвертор напряжения.

Батарея Tesla Powerwall 2 благодаря рабочему диапазону температуры можно устанавливать как внутри помещения, так и снаружи. Например, его можно закрепить на фасаде здания.

Подключение панелей Тесла ничем не отличается от традиционной схемы солнечных батарей. Напряжение постоянного тока из крыши попадает в аккумулятор Powerwall, который передает его в инвертор для преобразования в переменный ток.

Общая схема подключения солнечных батарей для преобразования энергии солнца в электроэнергию

Попробуем рассчитать ориентировочную стоимость на оборудование Tesla для дома, площадь крыши которого — 200 м2. Если солнечная кровля будет дешевле обычного материала (например, керамической черепицы), тогда цена 1 м2 не должна превышать $35. Не забываем учесть затраты на батарею: 5500 / 200 = $27,5. Итого 35 + 27,5 = $62,5, умножим полученный результат на общую площадь: 62,5*200 = $12,5 тыс. Именно столько потребуется отдать за современные технологии для частного дома средних размеров. Разумеется, расчеты ориентировочны, но не стоит забывать о дополнительных затратах на монтаж и дополнительные элементы энергоэффективной системы.

Еще немного цифр. Согласно данным сайта greentechmedia.com система Тесла будет генерировать порядка 9000 кВт.ч в год (экономию можно посчитать самостоятельно). Также портал ссылается на недостаточное количество профессиональных установщиков, что повлечет за собой высокие затраты на первоначальный монтаж и настройку оборудования. Учитывая все факторы, цена такой высокотехнологичной кровли будет находится в диапазоне от $ 33000 до $ 37000 за все те же 200 кв.м.

Существует три основных типа модулей

• наклонные – подходят для скатных крыш;
• горизонтальные – размещаются на плоских крышах;
• свободностоящие – монтируются с помощью отдельной конструкции.

В самостоятельный вид можно выделить новинки строительного рынка – это фотоэлектрические панели, интегрированные в архитектурные элементы конструкции здания.

Ярким примером служит фотогальваническая черепица «Тегосолар»: это кровельное покрытие, способное генерировать электричество.

Причиной снижения КПД могут служить деревья, опавшие листья, дымоходы, антенны, здания, расположенные по соседству, или другие объекты, тень от которых полностью или частично закрывает установленную на крыше батарею.

Этот фактор имеет большое влияние на работу системы, и его нужно обязательно учитывать при монтаже.

Аккумулятор, инвертор, блок управления и другие необходимые элементы можно разместить в любом удобном месте – например, в подсобном помещении.

Крепежные элементы, стойки, рейки выполняются из металла.

Это может быть:

• сталь;
• алюминий;
• .

Популярные модели

В настоящее время промышленностью выпускается большое количество различных калькуляторов, поэтому всегда есть возможность выбрать требуемую модель, в соответствии с предъявляемыми к ней требованиями, дизайну и габаритными размерами.

Вот некоторые из популярных моделей, и их характеристики:

• Citizen SDC-640II – так называемый, бухгалтерский, настольный калькулятор. Изготовлен из пластика и оснащен ЖК дисплеем с 14-ю разрядами. Работает от солнечной батареи и имеет в своей конструкции обычную, плоскую батарейку.

• Canon WS-1210T – настольный калькулятор, оснащенный 12-ти разрядным дисплеем и возможностью изменять его угол наклона по отношению к плоскости клавиатуры. Имеет в составе предусмотренных функций некоторые бухгалтерские операции (расчет наценки, налоговые операции и т. д.). При перегреве элементов питания, аппарат автоматически выключается. В качестве источника электрической энергии служит солнечная батарея и плоская батарейка.

• Сенсорный прозрачный калькулятор – одна из новинок подобных устройств. Модель изготовлена из прозрачного пластика и оборудована сенсорными клавишами. Единственным источником энергии служит солнечная батарея. ЖК дисплей обладает 8-ю разрядами.

Калькулятор кредитная карта

Еще одной из разновидностей калькуляторов, использующих в качестве источника питания энергию света, является «калькулятор кредитная карта».

Данный тип портативных устройств, по своей форме, напоминает кредитную карту и имеет очень малую толщину и габаритные размеры — 86 х 53 х 28 мм. Калькулятор практичен и удобен при эксплуатации, выполняет следующие функции: умножение, деление, сложение и вычитание.

Восьми разрядный ЖК дисплей, источник питания — солнечная батарея.

Из чего состоят панели Tesla Solar roof

Каждая черепица состоит из трех слоев:

1. Верхний слой — сверхпрочное и ударостойкое закаленное стекло;
2. Высокоэффективная солнечная батарея;
3. И наконец слой с цветной пленкой или текстурой, имитирующей популярные виды кровли: керамику, сланец или дранку.

В своем твиттере Тесла опубликовала видео механических испытаний своего продукта в сравнении с обычными материалами для крыши.

Solar roof glass tile vs. conventional roof tile pic.twitter.com/AnGWJ07jub

— Tesla (@TeslaMotors) 29 октября 2016 г.

Скорее всего, такая прочность в период реальной эксплуатации не понадобится, но свойства стекла безусловно впечатляют.

В своем микроблоге Маск подчеркнул, что при необходимости можно включать нагревательные элементы на поверхности стеклянных панелей для очистки их от снега.

Он добавил, что такой процесс не будет энергоемким, но позволит сильно увеличить КПД солнечных батарей в зимний период.

Этапы монтажа

Совет специалистов: Для того чтобы снизить потери напряжения в проводах, желательно в центре системы установить контроллер заряда.

Установка комплекта системы солнечных батарей проводится в несколько этапов. Они перечислены ниже.

1. Крепление солнечных панелей на крышу или другую конструкцию. Параллельно друг другу на наклонной плоскости специальными крепежами в виде крюков фиксируются профили, к которым затем крепятся фотоэлектрические панели.
2. В специально отведенной комнате типа кладовки устанавливаются другие входящие в систему приборы.

Обратите внимание: если в доме есть дети, желательно, чтобы помещение надежно закрывалось.

Все элементы комплекта солнечной электростанции нужно соединить кабелем согласно схеме в инструкции. Бытовые приборы, работающие от постоянного тока, подключаются сразу к контроллеру

Остальные устройства дома питаются энергией через прибор, который называется . Он делает постоянный ток переменным.

Имейте в виду: чем короче провода, тем меньше энергии в них теряется.

Связка СП между собой

Схема соединения СППроблем, связанных с подключением батарей, не возникнет, если они все должны быть расположены в одной плоскости.

Но они будут работать по-разному, если располагать их приходится на разных скатах крыши. Те панели, на которые попадает больше света, будут работать эффективнее.

Снизить потери мощности можно за счет установки индивидуального контроллера на батареи каждой плоскости.

Контроллером называется входящий в комплект прибор, обеспечивающий автоматическую работу зарядки и разрядки .

Кроме того, помочь в таком случае может установка отсекающих диодов. Диоды могут быть установлены производителями изначально, или под них может быть оставлено место для самостоятельной интеграции.

Фото домов с применением кровли Tesla

Солнечные панели будут производится на заводе в Буффало (штат Нью-Йорк). Вот как выглядит дом с только что установленными панелями Tuscan Glass Tile (Тосканская стеклянная плитка).

Панели со стороны двора или улицы будут выглядеть непрозрачными. Разглядеть стеклянное происхождения материала можно будет только в солнечное время, просматривая здание сверху-вниз. Изображения Slate Glass Tile:

1 из 3

Внешний вид панелей Тесла сверху

Снизу панели сложно отличить от натурального камня

Вид дома со стеклянными солнечными панелями Tesla Slate Glass Tile

В отличие от других видов солнечной крыши, гладкие панели разработаны специально, чтобы каждый мог видеть солнечные батареи с разных углов. Назначение гладкой стеклянной плитки Tesla заключается в том, чтобы предложить «более современный вид», сказал Илон на презентации.

Применение солнечных батарей Tesla гладкого стиля — Smooth Glass Tile

Эксперты США и Европы прогнозируют революционный спрос на новейшую разработку. Будут ли солнечные крыши так популярны в России и странах СНГ покажет время. Известно, что продажами Tesla solar roof будет заниматься лично компания, без посредников и торговых организаций.

Виды черепицы Tesla

Что представляет из себя солнечная крыша Тесла? Это всем известные солнечные батареи (преобразователи энергии солнца в другие виды энергии), но выполняющие одновременно функции защитной конструкции — кровельного материала. Согласно презентации, известно о четырех видах стеклянных панелей, рассчитанных для различных предпочтений застройщиков и архитекторов. Будут предлагаться керамическая черепица итальянского стиля, сланец, текстурированная или гладкая плитка. Вся коллекция представлена ниже:

1 из 4

Имитация натуральной керамической черепицы романского стиля

Slate Glass Tile визуально трудно спутать с природным сланцем

Кровельные панели с оригинальной текстурой

Гладкая плитка для современного дома

Вероятно, ассортимент цветов и моделей будет пополняться с растущей популярностью кровельного материала.

Способы установки

Итак, монтировать солнечные панели можно тремя известными способами.

Неподвижная поверхность

На неподвижную поверхность – кровля, стены, фундамент, площадка возле дома. При этом панели можно сделать подвижными, изготовив самодельную конструкцию и закрепив модули с фотоэлементами таким образом, чтобы площадку крепления можно было поворачивать вручную.

Для изготовления самодельных конструкций применяют алюминиевые или железные профильные трубы. Чтобы такие изделия оказались стойкими и не падали под воздействием ветра, их закрепляют на бетонном фундаменте или креплениях из нержавеющей стали.

Трекеры

Это специальные конструкции с вращающимися осями. Оси могут вращаться в одной или двух плоскостях. Для изготовления трекеров применяют профиль из стали или алюминия.

Мобильные установки

Существуют также мобильные установки. Их главное преимущество – возможность транспортировки, небольшой вес. Мобильные конструкции можно сворачивать и разворачивать при необходимости. Такие установки могут быть, как трекеры, оснащены механизмом слежения за направлением солнечных лучей. Однако большой мощности от мобильных конструкций ожидать не стоит. Данный показатель ограничен небольшими габаритами и весом установки.

Самое оптимальное положение модуля – это положение, при котором солнечный луч падает на его поверхность под углом 90 градусов. Однако не всегда удается добиться такого эффекта. Постоянное положение панелей под углом 90 градусов к направлению солнца обеспечивают только дорогостоящие трекеры, которые имеют большой вес, требуют много дополнительного пространства и сами по себе тоже потребляют энергию. Такие поворотные конструкции следят за солнцем и обращают модули в нужную сторону под нужным углом автоматически.

Не каждый владелец частного дома, коттеджа или дачи может позволить себе покупку и содержание трекера. Поэтому основными местами монтажа солнечной батареи являются неподвижные конструкции.

При круглогодичном использовании солнечной батареи, когда фотомодули закреплены на статическую поверхность, избирают угол, средний по значению. То же самое делают, если используют автономную систему сезонно. Фотоэлектрические панели должны быть прочно закреплены и ориентированы на солнце.

Чем чаще происходит регулировка угла наклона фотоэлектрических модулей, тем эффективнее выработка энергии от солнечных лучей. Проще говоря, чем ближе угол между направлением солнца и рабочей поверхностью, тем быстрее аккумулятор накапливает нужный объем электрического тока.

Если вы не можете позволить себе постоянно регулировать положение панелей, направьте их в южную сторону и зафиксируйте под углом наклона с несущественными отклонениями по азимуту.

С использованием специального вращающегося трекера выработка энергии всегда будет 100%. Если не регулировать положение панелей, а просто выбрать оптимальное значение угла, производительность батареи составит 71%. При регулировке 2 раза в год эффективность будет примерно равна 75%. При регулировке 4 раза в год – 76%.

Установлено, что если регулировать наклон дважды в год, оптимальными датами для изменения положения панелей является 30 марта и 12 сентября. Для 4-разового регулирования наклона подходят даты 5 марта, 18 апреля, 24 августа и 7 октября.

Обратите внимание! Панели не должны затенять друг друга при изменении направления солнца. При установке высчитывайте расстояние между ними

Солнечная батарея на крыше

Здравствуйте, знаете ли вы, что есть крыша, которая может накапливать энергию от солнца? В настоящее время цены на энергоносители все еще растут, их цена является неопределенной и нестабильной. Поэтому целесообразно предпринять соответствующие шаги, чтобы избежать полной зависимости от поставщиков энергии.

Мы все чаще ищем альтернативное решение, будь то отопление в печах или каминах или использование альтернативных источников энергии – воды, ветра и солнца. Как солнечная батарея на крыше из фотоэлектрических панелей может использовать теплые солнечные лучи в своих интересах?

На каком принципе работают фотоэлектрические панели?

Вся система основана на преобразовании солнечной энергии в электричество с помощью фотогальванических элементов – поликристаллических, монокристаллических или из аморфного кремния. Основой аморфной ячейки является слой кремния. Благодаря этому материалу специальная крыша может располагаться в вертикальном и горизонтальном положении.

В отличие от систем кристаллического кремния, он менее требователен к температуре поверхности крыши. Каждая ячейка состоит из трех слоев, что позволяет использовать широкий спектр солнечной радиации. Первый слой использует инфракрасные и красные компоненты света, а второй слой – зеленый, а последний слой – ультрафиолетовый и фиолетовый свет.

Данная система эффективна даже при небольшом солнечном свете. Поликристаллические ячейки состоят из кремниевой подушки и множества небольших полукристаллов. Их производство проходит быстрее и дешевле, чем для монокристаллических панелей на основе кремниевой подушки, а также поликристаллических элементов. Однако их кристаллы больше.

Панели, которые состоят из вышеупомянутых изделий, соединены друг с другом звеньями. В то время как нижние предметы защищены твердой пластиной, верхняя сторона защищает закаленное стекло.

Установка солнечной батареи на крыше

Это может показаться сложной сборкой, но это не так. Поскольку фотоэлектрические панели очень гибкие, они очень просты в обращении. Преимущество заключается в том, что, в отличие от солнечных коллекторов, они не требуют специальной несущей конструкции. Панель можно легко установить вместо крыши, экономя затраты на кровлю.

Опоясывающие листы легкие и плоские, поэтому при необходимости их можно скрестить. Благодаря специальной поверхности они имеют особую функцию – они самоочищаются, поэтому вам не нужно беспокоиться о их сохранении. Идеальным местом для фотогальванической черепицы является крыша, выходящая на юг.

Для фиксации используются гвозди, если наклон и наклон крыши превышает 35%. Гвозди должны иметь увеличенную вытяжку, более широкую голову, и, конечно же, они должны быть антикоррозионными. Фотогальваническая черепица на крышах с градиентом более 10% может быть нанесена на модифицированную битумом мембрану.

Преимущества и недостатки

Используя солнечную батарею на крыше из фотоэлектрических панелей, вы получите ряд преимуществ. Одним из них является независимость от поставщиков энергии и нулевой трафик. Можно сказать, что солнечные лучи никогда не отправят вам счет за ваши услуги. Вся система не требует обслуживания, поэтому вам не нужно беспокоиться о регулярной уборке, она также долговечна. Некоторые производители гарантируют срок службы панелей до 25 лет.

Вся система, конечно же, экологически чиста, вы можете быть уверена, что она не производит никаких отходов, которые могли бы повредить окружающую среду. Кроме того, она не производит никакого шума. Недостатком является относительно высокая стоимость, которая окупается примерно через 10 лет в зависимости от сложности системы.

Уже не однажды встречаю публикации о солнечных батареях. Вот у нас на Кубани солнца хватает, но пока в частном секторе не вижу солнечных батарей. живём по принципу: “Хорош золотник, но – дорог!”

Солнечные батареи это хорошо и думаю скоро придумают более дешёвую технологию их изготовления и тогда такие батареи получат более широкое распространение. Я вот думаю не сломает ли их град? Да и снег у нас на крышах по нескольку месяцев лежит – энергию давать не будет. Мне кажется такие батареи на южную стену дома лучше вешать.

Где установить

Для максимального использования характеристик солнечных батарей следует принимать во внимание некоторые особенности их расположения на поверхности:

1. 1. Тень. Самое важное в выборе места установки — это затененность. Если батарея будет находиться в тени других зданий или деревьев, она не будет вырабатывать достаточное количество энергии для нормального функционала.Помимо этого, в результате неправильной установки она через короткое время выйдет из строя, не успев оправдать затраты на приобретение.
   2. Ориентация. Необходимо направлять батарею в сторону Солнца, для того, чтобы максимальный поток солнечных лучей падал на фотоэлементы батареи. Для тех, кто в школе плохо учил географию, следует напомнить: Солнце двигается (если можно так сказать) по экватору, поэтому, если вы находитесь в северном полушарии, ориентируйте лицевую сторону батареи на юг. Если же вы находитесь в южном полушарии — на север.
   3. Наклон. Этот аспект, как и предыдущий, зависит от географического положения. Профессионалы рекомендуют устанавливать угол наклона равный широте, в которой он находится.Помимо этого, если вы находитесь не на экваторе, коррекцию угла нужно производить в зависимости от времени года и она составляет 12 градусов исходя из его увеличения летом и уменьшения зимой.

Совет специалистов: для поиска наиболее подходящего угла наклона в определенной широте в сети интернет можно воспользоваться специальными онлайн-калькуляторами, которые сами произведут все вычисления и выдадут вам подходящий градус.

1. Чистка солнечных батарей

   Доступ. Очень важный момент выбора места установки — доступность. Хотя это изобретение в своей работе достаточно неприхотливое, но лицевая поверхность с течением времени может покрыться слоем пыли и грязи, а в зимнее время снегом.Если это произойдет, аккумулирование энергии заметно понизится, следовательно, батареи необходимо регулярно очищать от различного рода налета.

   Понятное дело, каждый раз для их очистки вы не будете нанимать специализированную технику (дороже выйдет), исходя из этого, их следует располагать в доступном месте.

Имейте в виду: слой снега, находящийся на поверхности солнечной батареи, может привести к прекращению выработки энергии, поэтому необходимо следить состоянием лицевой части солнечных панелей и как можно чаще производить очистку.

Варианты создания несущей базы

Для установки панелей рекомендуется монтировать силовой блок, на котором будет зафиксирован каркас фотоэлементов. Такую конструкцию можно изготовить в домашних условиях. Потребуется металлический уголок и крепежные элементы. Соединения желательно выполнять сваркой – опять же с помощью инвертора стыки сформирует даже неопытный домашний мастер. Самое главное — правильно рассчитать базу по размерам и весу, чтобы она не проломила кровельное покрытие и в принципе позволяла выполнить надежную фиксацию. Сложность крепления солнечных батарей на крыше заключается в монтаже несущей платформы к стропильной системе. Дело в том, что фиксация как таковая выполняется не к элементам кровли, а к балкам крыши в подкровельном пространстве.

Со стороны чердачного помещения выполняется прочный силовой каркас, на базе которого будет закреплена сваренная профильная конструкция. Лучше всего применить болтовые соединения, чтобы в любой момент установку можно было отсоединить. Для этого заранее просчитываются отверстия, формируется конфигурация взаимной компоновки и т. д. Очевидно, что потребуется создавать технологический проем и в кровельном покрытии.

Варианты конструкций

На практике, видов расположения солнечной панели всего два:

1. Неподвижный.
2. Подвижный.

При неподвижной установке фотоэлектрического модуля обеспечить следование модуля за солнцем практически невозможно. Самый простой пример такой установки – монтаж солнечных панелей в плоскости крыши. Чуть более продвинутый вариант, позволяющий поймать больше солнечной энергии – установка на кронштейны, обеспечивающие заранее рассчитанный оптимальный угол. Иногда такое устройство позволяет вручную менять угол наклона фотоэлементов два раз в год – зимой и летом.

Подвижные устройства для монтажа модулей называются трекеры. Это платформы, которые могут вращаться в одной или двух плоскостях, следуя за солнцем. Такой способ установки максимально близок к идеальному, однако имеет свои подводные камни: трекеры дороги в установке и эксплуатации и потребляют электрическую энергию. Вполне возможно, что в случае применения в частном доме, повышение производительности солнечной батареи будет в стоимостном выражении меньше, чем стоимость содержания трекера.

Как работает

По своей конструкции, внешнему виду и количеству выполняемых операций, калькуляторы могут сильно различаться, но тем не менее, по принципу работы, они схожи.

Калькулятор, работающий на солнечной батарее, имеет в своем составе следующие элементы:

1. Корпус – может быть выполнен из различного вида пластика или иного прочного и легкого материала, различной расцветки и дизайна.
2. Клавиатура, оснащенная резиновыми кнопками, служащая для набора необходимых значений и требуемых функций.
3. Электронная плата – являющаяся основой устройства, обеспечивающая выполнение необходимых операций.
4. Дисплей жидкокристаллический – отражает выполнение операций.
5. Солнечная батарея – служит источником энергии устройства, обеспечивающая его работу.

Аккумулятор – источник питания, обеспечивающий работу калькулятора, при недостаточном освещении (на приведенном ниже рисунке не указан).

Электронная плата – это основной элемент калькулятора, который может быть выполнен из различных комплектующих, что определяется количеством выполняемых операций и функций. Главной составной частью платы является микросхема. При нажатии на клавиши клавиатуры, происходит замыкание определенной электрической цепи, что вызывает прохождение электрического тока и как следствие, выполнение определенных действий. Жидкокристаллический дисплей отображает выполняемые действия и получаемый результат.

Для работы электрической схемы устройство оснащено солнечной батарей, принцип работы которой основан на преобразовании энергии солнечного или искусственного света в электрическую энергию путем создания разности потенциалов в фотоэлементах, являющихся основой этого элемента устройства.

Принцип работы фотоэлементов, изготавливаемых из двух слоев кремния, заключается в создании электрического поля между этими слоями, в результате воздействия света на них.
В верхний слой, обращенный в сторону источника света, добавляется фосфор, в нижний – бор. Когда свет попадает на фотоэлемент, внутри слоев происходит образование дополнительного количества отрицательно заряженных электронов – в верхнем слое, и «дырок» — в нижнем. Между слоями образуется электрическое поле и как следствие, разность потенциалов между ними. При подключении нагрузки (замыкание цепи), отрицательно заряженные частицы движутся в нижний слой, положительно заряженные – в верхний, в цепи протекает электрический ток, устройство работает.

Этапы монтажных работ

Итак, перед тем, как самостоятельно устанавливать панели на крыше жилого дома, Вы должны убедиться в следующем:

• Кровля способна выдержать нагрузки от веса рамной конструкции и самой батареи, которую Вы собрались установить.
• Находящиеся вблизи объекты не будут откидывать тень на поверхность батарей. Во-первых, недостаточное количество солнечной энергии снизит КПД устройств, во-вторых, некоторые панели вообще не будут работать, если хотя бы на небольшую часть поверхности будет падать тень. Ну и, в третьих, солнечная батарея может вообще выйти из строя в таком случае из-за так называемых «блуждающих токов».
• Порывы ветра не будут угрозой автономной системе (установленная конструкция не должна представлять собой парусник).
• Вы сможете без труда ухаживать за поверхностью солнечных панелей (отмывать их от грязи, счищать снег и т.д.).

На основании всех этих моментов нужно первым делом самому правильно выбрать, где лучше установить систему на крыше дома. Сразу же следует отметить, что система должна находиться на южной стороне постройки, так как именно на эту область приходится максимальное количество солнечной энергии в световой день.

После того как Вы определитесь, где именно будут размещены панели (либо коллекторы), необходимо переходить к сборке рамной конструкции и установке ее на кровлю. Обязательно используйте только металлические уголки и профиля. Изготавливать каркас из бруса не рекомендуется, т.к. он быстрее потеряет свои прочностные свойства. Лучше всего использовать квадратный профиль 25*25 мм либо уголок, но на данном этапе все сугубо индивидуально – если Вы решили установить солнечную батарею большой площади, сечение профиля должно быть на порядок больше.

Полный обзор монтажных работ

Установка креплений на крыше

Отдельное внимание нужно уделить углу наклона панелей к плоскости горизонта, а иначе говоря – земной поверхности. Для каждого региона условия немного отличаются, но обычно весной рекомендуется выполнять установку солнечных батарей под углом 45 градусов, а ближе к осени 70-75

Именно поэтому нужно заблаговременно продумать конструкцию рамы, чтобы можно было вручную выбирать, под каким углом установить систему под солнцем. Обычно раму изготавливают в форме треугольной призмы и крепят к крыше с помощью болтов.

Сразу же обращаем Ваше внимание на то, что на плоской крыше или на земле не нужно выполнять горизонтальную установку панелей. В зимнее время Вам придется постоянно убирать снег с поверхностью, а иначе система не будет работать.

Еще одно не менее важное требование – между крышей и солнечной батареей обязательно должно быть воздушное пространство (актуально в том случае, если Вы решили установить панель без рамы на гибкую либо металлочерепицу). Если воздушное пространство будет отсутствовать, ухудшиться отвод тепла, что может в дальнейшем за короткий промежуток времени вывести систему из строя! Исключением являются крыши из шифера либо ондулина, которые благодаря волнистой структуре кровельного материала, самостоятельно обеспечат подход воздуха

Ну и последний важный момент установки – солнечные батареи нужно крепить в горизонтальном положении (длинной стороной вдоль дома). Если пренебречь данным правилом может произойти неравномерный нагрев верхней и нижней области панели, что заметно снизит эффективность использовать автономной системы электроснабжения либо отопления частного дома.

Порядок монтажа системы электроснабжения участка на мачтах и стене Вы можете на данном видео:

Как правильно установить конструкцию на столбах

Крепление панелей на стене

Вот и все, что хотелось рассказать Вам о том, как установить солнечные батареи для дома своими руками! Надеемся, что предоставленная инструкция с фотоотчетами и видеоуроками была для Вас интересной и полезной!

Выбор места

Зазор между панелями и поверхностью обязателенВыбирая место для установки солнечных панелей, необходимо учитывать особенности:

• географические;
• частные.

Солнечные батареи нужно ставить не просто в освещенных местах, но и под конкретным углом. Особенно это касается монокристаллических панелей.

Примите во внимание: если не оставить зазор между крышей и панелями для циркуляции воздуха, модули будут перегреваться и выгорать.

• для широты до 25° нужно ее значение умножить на 0,87;
• для широты от 25 до 50° нужно умножить значение на 0,76 и прибавить 3,1 градуса.

Частные особенности включают в себя условия, в которых находится дом. На крышу не должна падать тень деревьев или других построек.

Если эту проблему невозможно решить, то лучше установить панели не на крыше, а на отдельных столбах во дворе.

Основные критерии выбора оборудования

На обеспечение электроснабжения от солнечных коллекторов влияют:

• Продолжительность дня и ночи (ночью солнечные системы прекращают подавать энергию);
• Погодных условий (в пасмурные дни уровень энергообеспечения спадает);
• Сезонности (когда дни становятся короче ночей).

В связи с этим рекомендуется выбирать емкость аккумуляторов 12 вольтовых:

• Только для летнего периода — не менее 400 А/ч на 1 кВт/ч суточного потребления в минимальном режиме;
• Для круглогодичного энергопотребления – не менее 800 А/ч на 1 кВт/ч в минимальном режиме потребления.

При выборе панели учитывается три основных фактора:

1. Геометрия;
2. Тип фотоэлементов;
3. Номинальное выходное напряжение.

Когда стоит вопрос: «приобретать одну большую панель или несколько маленьких», наш совет — лучше одну. Маленькие панели хорошо устанавливать там, где нет возможности установить большую панель (размер ее не превышает 1,5 – 2 метров). В этом случае площадь соединений будет меньше, а уровень надежности повысится.

При выборе напряжения солнечной батареи рекомендуется останавливать на 24 вольтовых панелях, так как у них вдвое меньше рабочие токи, чем у 12 вольтовых панелей той же мощности.

Наиболее часто предлагаемые типы фотоэлементов:

• На монокристаллическом кремнии;
• На поликристаллическом кремнии.

Монокристаллический тип дороже, но его преимущества намного выше поликристаллического.

Если суммарная мощность панелей будет превышать мощность инвертора, это в разы оправдается даже с учетом постоянной мощной нагрузки и мощного аккумуляторного блока.

При выборе размещения панелей учитываются ориентирование дома по сторонам света и его «посадки» на местность. Традиционной ориентацией считается размещение панелей на юг.

Сейчас не проблема приобрести систему отслеживания Солнца. Будут оправданы расходы на такое дополнительное оборудование для солнечного коллектора или нет – решение сугубо индивидуальное.

Важно при выборе панелей учитывать характеристики контролеров, которые различают по типам контролеров зарядов и мощности. В некоторых случаях эффективнее устанавливать мультивольтажные контролеры (рассчитанные на несколько напряжений)

При расчете важно учитывать срок эксплуатации системы, который без существенного понижения КПД может продолжаться 20 – 25 лет.

Стоимость системы может быть разной в зависимости от комплектующих: аккумуляторных батарей, фотомодулей и инверторов. Примерно цена 1 кВт мощности варьируется в пределах 2,5 – 3 €.

Какую систему брать для дома, сколько средств потратить на ее приобретение и будут ли эти затраты окупаемы подсчитать не так уж сложно.

Дата публикации: 26 мая 2014

Оставить комментарий

Вы должны быть , чтобы оставлять комментарии.

Использование солнечных батарей на крышах частных домов

Существует два способа монтажа солнечных батарей в домах:

• переделать кровлю;

• частично заменить кровельное покрытие на фотоэлементы, которые выглядят как обычная черепица для крыши.

Многие люди считают, что кровля из солнечных батарей – это громоздкая и сложная конструкцию, которую достаточно трудно установить.

Но на самом деле это не так. Существует вид кровли, который называется Dow Powerhouse.  Он выглядит как обычная черепица для кровли.

Стоимость этих изделий почти вполовину меньше обычных солнечных панелей, устанавливаемых на крышу, и они эффективнее на десять процентов.Технология изготовления заключается в том, что фотоэлектрические элементы вставляют в специальную форму, после чего ламинируют.

Следует отметить, что монтаж такой кровли почти не отличается от выполнения обычных кровельных работ.

 Преимущества этой технологии:

• экономия средств при монтаже составляет около пятидесяти процентов;

• внешний вид дома остается прежним.

Приобрести солнечную батарею можно в специализированных магазинах, которые торгуют только качественными изделиями.

Если необходима крыша на солнечных батареях, то лучше всего обратиться в надежную компанию. Здесь вам помогут выбрать изделие по приемлемой цене и полностью установить все необходимое оборудование.

Не нужно беспокоиться насчет того, что в вашей местности недостаточно солнечных дней.  Ведь солнечные панели работают достаточно эффективно даже когда пасмурно. Технологии солнечной энергии непрерывно совершенствуются и развиваются.

Солнечные панели можно установить на крыше либо в другом доступном месте.Рекомендуется устанавливать их южной стороны кровли здания.Выполнить монтаж солнечных батарей не трудно

 Важно отметить, что переделывать крышу дома при этом не нужно.  Необходимо лишь усилить кровельную конструкцию, если она не слишком прочная.

Наилучший угол для получения солнечной энергии в центральных регионах нашей страны составляет 30 — 45 градусов.Не рекомендуется выполнять установку оборудования и панелей самостоятельно, если у вас нет необходимых навыков и знаний.

Похожие статьи :

Звукоизоляция пола в квартире своими руками

Преимущества и недостатки резинового шифера

Какие виды металлочерепицы для крыши существуют

Online калькулятор расчета солнечной электростанции

Что можно рассчитать?

• Потребляемую энергию
• Емкость аккумуляторных батарей
• Мощность солнечных батарей
• Мощность инвертора
• Мощность контроллера

Вам представляется возможность, сделать самостоятельный расчет солнечных батарей на калькуляторе Online.
Наш помощник быстро расчитает возможные варианты компонентов фотоэлектрической системы для вашего дома:

Расчет общего количества потребляемой энергии:

В столбцы таблицы, нужно ввести название бытовых приборов в доме, их количество, время работы- это позволит узнать общую нагрузку за месяц работы. Как видите, теперь расчет солнечных батарей для частного дома можно сделать самостоятельно онлайн.

Расчёт номинальной емкости АКБ:

1. Номинальное напряжение АКБ ( стандартный ряд 12В, 24В, ,36В, 48В):—12В24В48В
2. Количество пасмурных дней подряд, переживаемых системой без подзаряда от солнца:
3. Максимально допустимая глубина разряда АКБ ( рекомендуется не больше 30%):—10%20%30%40%50%60%70%80%
4. Температура в аккумуляторной:—25°С20°С15°С10°С5°С0°С-5°С
5. Расчетная емкость гелевых АКБ:

Расчет мощности солнечных батарей:

1. Укажите месячное значение инсоляции в регионе где проживаете, с учетом угла наклона солнечной панели.
(смотрим таблицу инсоляции), кВтч/м*2:
2. Время года в которое эксплуатируется система(для круглогодичной эксплуатации выбирать «зима»):—ЛетоЗима
3. Расчет суммарной мощности массива солнечных батарей, Вт:

Выбор мощности инвертора:

1. Пиковая мощность нагрузок переменного тока, включаемых одновременно (с учетом пусковых мощностей), Вт:
2. Расчетная пиковая мощность инвертора, Вт*номинальная мощность инвертора не должна превышать 75-80% суммарной
номинальной мощности одновременно включаемых нагрузок переменного тока):

Выбор рабочего тока контроллера заряда для АКБ:

Номинальный ток контроллера заряда-разряда АКБ должен быть выбран с запасом на 20%
одновременно подключаемой нагрузки и входной максимальный ток солнечной батареи:
1. Выходное совокупное напряжение солнечных батарей(отличается от напряжения АКБ при использовании контроллера МРРТ), В:
2. Пиковая мощность нагрузки постоянного тока (с учетом пусковых токов), Вт:
3. Расчетный номинальный ток контроллера заряда-разряда АКБ:

Чтобы гарантировать правильную работу системы солнечных батарей, нужно провести профессиональный расчет всего оборудования в системе.
Солнечные батареи для дома, расчет с помощью нашего калькулятора, помогут вам определиться, примерно узнать, сколько нужно оборудования, какой мощности оно должно быть. Это позволяет вам сориентироваться на общей сумме, стоимости предстоящих вложений в альтернативные технологии выработки собственного электричества.

Ориентир для выбора угла наклона панелей

Наиболее комфортная среда для эффективной выработки энергии солнечной панели – когда луч бьет прямо перпендикулярно с ясного неба. Хотя и облачность для солнца не такая уж существенная преграда. Лучи проникают даже сквозь облака. И задача владельца автономной системы состоит в том, чтобы обеспечить панелям положение максимальной производительности.

Главный ориентир в этом случае, безусловно, солнце. Его положение определяет не только время суток, но и сезон. Зимой и летом Солнце находится под разным наклоном относительно Земли. В летнее время лучи бьют по поверхности прямо, зимой – несколько горизонтально. Но и в межсезонье Солнце наклоняется относительно Земли под другим определенным углом.

При установке фотоэлектрических панелей необходимо ориентироваться хотя бы на сезонность лето/зима. Оптимальный для летнего времени года угол наклона – 30-40 градусов, для зимнего периода – 70 и более градусов

Нельзя не взять во внимание еще и такие параметры, как широта местности. Как определить угол наклона для местности с определенной географической широтой, смотрите в таблице

При установке фотоэлектрических панелей под определенным наклоном необходимо учитывать и то, сколько потребуется энергии в определенном месяце. Если электричество будет потребляться в больших количествах, необходимо подобрать такой угол наклона, который обеспечит нужное количество энергии.

К примеру, в летний период энергии требуется меньше – дома не отапливаются, и мощные нагревательные приборы используются реже. Соответственно, угол наклона панелей может быть уменьшен. Зимой и в межсезонье количество потребителей резко возрастает. Поэтому есть смысл увеличить угол наклона панелей в сторону оптимального значения 90 градусов.

Установка солнечных панелей

В использовании солнечной батареи важен не только выбор модулей, но также их правильная установка. Положение панелей в частных домах и на дачах регулируют чаще всего вручную. Ведь для автоматической регулировки необходимо приобретать специальную конструкцию.

Использование солнечной батареи исключительно в определенное время года существенно сокращает частоту необходимой регулировки фотоэлектрических модулей. Тем не менее, в любом случае, отхождение от нормы 90 градусов (оптимальный угол падения солнечных лучей на поверхность панелей) чревато снижением выработки электроэнергии автономной системой.

Способы установки

Фотоэлектрические модули, исходя из способов их использования можно разделить, во-первых, на два основных типа:

• стационарные, постоянной установки;
• мобильные, передвигаемые по мере необходимости с места на место.

И хотя использование мобильных модулей набирает обороты, их все шире используют в полевых условиях туристы, геологи, их размещают на крышах трейлеров и передвижных домов, самым распространенным является первый вариант — стационарный. Такие элементы могут быть установлены:

• на крыше зданий и сооружений, сюда же относятся козырьки и навесы;
• на стенах домов;
• на земле.

Каждый и способов имеет свои преимущества и недостатки, например, модуль, стоящий на земле, дешевле в установке и более прост в обслуживании, но зато отнимает полезную площадь участка, а также может затеняться находящимися рядом объектами. Крышные же сооружения сложней смонтировать и обслужить, зато риск повреждения панели гораздо меньше.

Продолжить чтение

• Угол наклона и направление
  10000

  Угол наклона  и направление солнечных батарей Солнечные панели наиболее эффективно работают, когда они направлены на солнце и их поверхность перпендикулярна солнечным лучам. Как определить такое положение солнечных батарей, при котором они будут вырабатывать максимальное количество энергии за день? Солнце двигается…

• Монтажные системы для солнечных батарей
  10000

  Каркасные системы для монтажа солнечных модулей При покупке солнечных модулей неизменно возникает вопрос о месте и способе их установки. В большинстве случаев фотоэлектрические модули устанавливаются на крышу. При этом модули не обязательно монтировать на крышу жилого дома, для этого подойдут…

• Расчет ФЭ системы
  10000

  Расчет фотоэлектрической системы Ниже приведен простой пошаговый метод расчета фотоэлектрической системы (ФЭС). Этот метод поможет Вам определить требования к системе и выбрать необходимые Вам компоненты системы электроснабжения. Расчет системы состоит из 4-х основных этапов: Определение нагрузки и потребляемой энергии Определение…

• Облачность и препятствия
  10000

  Влияние препятствий солнечным лучам на выработку энергии солнечными панелями Только малая доля солнечного излучения достигает поверхности земли 1.прямая  2.поглощение   3.отражение  4.непрямая Солнечный свет проходит свой путь от Солнца до Земли по прямой линии. Когда он достигает атмосферы, часть свет а преломляется, а…

• Как выбрать солнечную батарею и не пожалеть об этом?
  10000

  Как правильно выбирать солнечные элементы и модули В первую очередь, нужно обратить внимание на технические параметры солнечного модуля. Основные из них перечислены ниже. Также, нужно проверить качество изготовления и отсутствие визуальных дефектов на солнечных элементах, стекле, защитной пленке и раме…

• Метеоданные по приходу солнечной энергии
  10000

  Месячные и годовые суммы суммарной солнечной радиации Ниже приведены данные по приходу солнечной радиации для некоторых городов России. Дополнительно можно посмотреть метео данные по следующим ссылкам метеоданные в плоскости Земной поверхности в данный момент, в том числе мощность солнечного излучения,…

Анализ расчетов

Учитывая погодные особенности и номинальную мощность батарей можно сделать вывод, что 400 Вт батареи в Москве будет недостаточно даже на поддержку аварийного режима в летнее время. Хотя для дачи превышение выработки аварийного уровня 80% можно считать допустимым вариантом, особенно при непостоянной работе инвертора, а только при необходимости подачи электроэнергии.

Маломощные системы не предназначены для круглосуточного бытового электроснабжения даже летом

Так как энергия в таких системах является критически важной для собственного потребления контролера заряда и инвертора. В зимнее время мощности солнечного коллектора будет не достаточно для работы всех электроприборов дома, но в летнее вполне допустимо, что электроснабжение будет бесперебойным

Возможности батарей из расчетов мощности для Москвы:

• 500 Вт – дает аварийный минимум 80% с мая до конца августа;
• 600 Вт – середина марта – сентябрь;
• 800 Вт – с превышением аварийного уровня (кроме декабря и января) обеспечивает напряжение с марта по сентябрь;
• 1 кВт – обеспечивает базовое потребление электроэнергии почти весь год, но в зимний период (декабрь и январь) энергии может не хватать;
• 1.2 кВт – обеспечивает умеренный режим в июле, в марте – сентябре режим энергопотребления базовый. Аварийный минимум приходится на период ноябрь – январь;
• 2 кВт – поддерживает комфортный режим, или близкий к нему в период май – август и базовый с февраля месяца по август. Но в длинные темные месяцы данной мощности солнечного коллектора может быть недостаточно;
• 3.2 кВт – обеспечивает комфортный режим на все длинные дни и в течение года позволяет рассчитывать на аварийный минимум;
• 5.3 кВт – батареи номинальной мощности, позволяющие практически без ограничений использовать электроэнергию в период май – август и круглый год в базовом режиме;
• 8 кВт – мощность солнечной батареи, обеспечивающая использование электричества круглый год в умеренном режиме;
• 13.5 кВт – круглогодичный комфортный режим энергопотребления.

Какие данные нужны для расчетов

Начнем с того, что нужно определить коэффициент солнечной инсоляции. Интенсивность солнечного света для своего региона можно найти в метеорологических таблицах: там уровень солнечной радиации указывается для каждого города помесячно.

Второе, что необходимо узнать, – это мощность электроприемников. Можно запитать как весь дом полностью, так и несколько приборов и лампочек, для остальных потребителей подав питание от обычной электросети.

Данные показатели рассчитывается следующим образом: паспортная мощность потребителя умножается на количество часов работы в сутки.

Данные для всех потребителей, которые будут снабжаться энергией от солнечной батареи, суммируются.

Батарея площадью 1 кв. м сможет обеспечить электроэнергией устройство мощностью в 120 Вт – это среднее значение.

Солнечная батарея в качестве источника энергии может использоваться в доме, удаленном на большое расстояние от электрических сетей, когда подключение к стационарному электроснабжению не оправдано экономически.

Особого внимания заслуживает тот факт, что мощность домашней электростанции можно наращивать постепенно, увеличивая количество батарей.

В расчетах нужно также учитывать потери на заряд-разряд аккумулятора, разницу между оптимальным расчетным и реальным наклоном и ориентацией панелей. Эти данные вводят в расчетные формулы с помощью поправочных коэффициентов.

Выводы о влиянии угла наклона и снега

См. ниже ссылку на приложенный отчет с последними данными

Следующие выводы можно сделать по результатам обработки данных от солнечной батареи.

Влияние снега

При повышении угла наклона повышается способность к естественной очистке от снега. При угле 90° снега на панелях нет в течение 99.5% зимы. При снижении угла наклона с 53° до 14° замечается увеличивающаяся разница в выработке энергии между очищенными и неочищенными от снега модулями.

Стоит ли чистить от снега модули для повышения производительности солнечных панелей?

Испытательная СБ продемонстрировала, что очистка панелей дает прибавку в выработке энергии от  0.85% до 5.31% в зависимости от угла наклона.

Обычно владельцы соединенных с сетью систем не чистят модули в течение зимы. Это поведение зависит от типа системы; при наземном монтаже очищать СБ от снега легче, чем в случае с крышной солнечной батареей.

Владельцы автономных солнечных электростанций обычно чистят регулярно свои СБ от снега, однако это обычно решение, которое принимает владелец самостоятельно. 

Каков оптимальный летний угол наклона?

• Угол наклона 27° показал максимальную производительность СБ в период с 1 апреля по 30 сентября

Каков оптимальный зимний  угол наклона?

• Угол наклона 53° показал максимальную производительность СБ в период с 1 октября по 31 марта при условии очистки снега
• Уголы наклона 90° и 53° показали максимальную производительность СБ в период с 1 апреля по 30 сентября без очистки снега.

Каков оптимальный угол наклона для года?

• за год СБ с углом наклона  53° генерировала максимум энергии при условии очистки панелей от снега
• за год СБ с углом наклона  53° генерировала максимум энергии без очистки панелей от снега

В автономной системе с солнечными батареями лучше всего менять угол наклона 2 раза в год во время весеннего и осеннего равноденствия. Конечно, решение по регулярному изменению угла наклона СБ принимает владелец системы электроснабжения.

Дополнительные факторы, которые надо учитывать:

• Опасность проведения работ зимой на крыше
• Во время теплых солнечных периодов зимой снег тает и слезает с панелей. Интенсивность этого процесса зависит от угла наклона панелей.
• Зимой в месяцы с максимальным снегом приход солнечной радиации минимальный, высота солнца над горизонтом также минимальная и света тоже меньше всего.

Предсказание производительности

Испытательная солнечная батарея NAIT показала разницу в производстве энергии в 17% в течение первой и второй зимы. Это показывает, что выработка энергии бывает существенно разной от года к году. Этот проект позволит получить более достоверные статистические данные по мере накопления истории наблюдений в последующие годы.

Показатели: Наиболее интересные цифры за 2013-2014

• Пиковая мощность одного модуля  = 226 Вт
• Пиковая выработка энергии за один день одним модулем = 1.82 кВт*ч 27 мая при угле наклона 18°
• Пиковая месячная выработка энергии солнечной батареей = 442 кВт*ч в мае 2013
• Самая низкая температура за время наблюдений = -31°C 6 декабря 2013
• Самая высокая температура инвертора  = 46°C 2 июля 2013

Для дополнительной информации см. приложенный отчет Northern Alberta Institute of Technology Solar Photovoltaic Reference Array Report – March 31, 2015. Project funded by NAIT and the City of Edmonton.

(online мониторинг работы системы, можно посмотреть текущие данные измерений; учтите разницу во времени с Канадой!)