Установка солнечных батарей на крыше дома

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:

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

Места для установки

При выборе места расположения солнечных батарей стоит учесть несколько важных критериев. Только потом можно определить, где лучше всего расположить модули на участке, чтобы она давали наилучший эффект. Основные рекомендации таковы:

Для северного полушария нужно ориентировать солнечные батареи в южную сторону, для южного – наоборот. Это идеальное положение, но если нет возможности расположить уклон строго на юг, подойдет юго-восток или юго-запад.
Наклон также нужно подбирать в зависимости от региона. Самый простой вариант, который советуют специалисты – угол наклона должен быть примерно равен широте, на которой расположен дом. Например, Москва находится на 55 широте, но до такого угла поднять модули получается не всегда, поэтому берется максимально возможное значение.
Ставить солнечные батареи можно только там, где нет тени. Если поверхность затененная, то эффективность работы будет низкой. Деревья и другие растения можно убрать, но если мешают строения, то решить проблему не получится.
Выбирать вариант, который удобен в обслуживании. Сами батареи не нуждаются в особом уходе, но несколько раз за сезон поверхность нужно мыть. От пыли и загрязнений эффективность снижается. Также надо обеспечить доступ ко всем соединениям и модулям, их тоже надо периодически проверять.
Учитывать допустимую нагрузку на крышу, если система будет располагаться там. Чаще всего проблем не возникает, так как батареи весят немного, но если стропильная система старая, а кровля не очень надежная, нужно или переделать ее, или укрепить.

Для установки выбирать скаты с южной стороны, которые не затеняются.

Есть несколько вариантов монтажа панелей, каждый из них имеет свои особенности. Лучше заранее продумать этот момент и оценить сложность реализации выбранной технологии. Используйте тот способ, который требует меньше усилий и затрат. Основные методы таковы:

Установка солнечных панелей на скатной крыше дома или другой постройки. Самое распространенное решение, которое позволяет сэкономить место и снижает вероятность случайного повреждения. При этом электричество поступает сразу в здание, что повышает эффективность системы. Для всех видов кровли есть готовый крепеж, поэтому с монтажом проблем не возникнет.
Монтаж на крутых скатах сложнее, зато эффективность намного выше.
Плоские крыши. Встречаются реже, но если нужно установить солнечные батареи на такой поверхности, чаще всего делается каркас, чтобы обеспечить хотя бы небольшой угол наклона. Это повысит эффективность системы и упростит ее обслуживание.
Установка на стене – вариант, который используют редко из-за сложности монтажа и большой площади элементов. В этом случае надо предварительно сделать несущую систему, а на нее крепить солнечные батареи.
При расположении модулей на земле обычно делается каркас с подходящим углом и они устанавливаются в несколько рядов. В таком случае можно сделать систему как неподвижной, так и поворотной, чтобы подстраиваться под солнце, это увеличит эффективность выработки электроэнергии.

Место для инвертора

Это оборудование преобразует постоянный ток от солнечных батарей в переменный, который используют все бытовые приборы. Подбирать его следует исходя их характеристик панелей. Все рассчитывается в проекте, поэтому надо купить вариант с нужными характеристиками. При выборе места стоит учесть следующее:

Чем ближе преобразователь к источнику тока, тем меньше теряется энергии при передаче и тем эффективнее работает система. Поэтому по возможности его следует располагать как можно ближе к точке подключения.
При установке панелей на крыше или стене дома без использования аккумуляторов лучше всего ставить инвертор на чердаке. Температура там подходит для оборудования, место лучше подготовить заранее, обеспечить хорошую вентиляцию, чтобы исключить перегрев летом.
Обеспечить удобство обслуживания преобразователя. Не ставить его в местах с ограниченным доступом, так как время от времени нужно чистить корпус от пыли и проверять соединения. Чтобы постоянно не контролировать показания, лучше выбирать модели с беспроводным модулем, чтобы данные передавались в интернет и можно было смотреть их через смартфон или компьютер.

Многие модели инверторов можно крепить на стене.

Главное – не ставить оборудование слишком далеко и защитить его от неблагоприятных воздействий. Соблюдать рекомендации производителя по установке, чтобы исключить любые проблемы.

Качество продаж и перспективы развития солнечных технологий

Современны рынок и его технологии продаж не оставляют у покупателя однозначной оценки. Особенно высокотехнологическое оборудование и устройства. Это касается и рынка по продаже солнечных систем электроснабжения. Так как технологии производства сами по себе очень энергоемкие, то при желании приобрести солнечные батареи или купить солнечную электростанцию для дома, цена в обоих случаях будет призывать к детальному анализу не только по техническим и технологическим особенностям, но и по экономическим обоснованиям.

Немаловажным фактором при покупке ФСЭ является качество услуг продажи. Если под ценой товара мы будем понимать только его чековый номинал, то под стоимостью мы можем в рамках статьи договориться понимать еще и все виды накладных расходов, надежность продавца и товара, а также затраты времени и моральные силы.

Так, стоимость солнечных батарей для дома или стоимость комплекта солнечной электростанции для дома одного и того же производителя у разных продавцов может существенно отличаться. Причина может быть следующей:

предварительный инженерный расчет продавец не проводит. Значит, вам требуется обратиться в другое место. А это время и транспорт;
продавец проектных работ не осуществляет. Придётся потратиться, использовать дополнительное время и транспорт;

3D-схема установки солнечных панелей

некоторые комплектующие у продавца отсутствуют. Вам опять придётся искать товар в другом магазине, что может быть дороже и опять потребуется дополнительное время и транспорт;
монтажных бригад по установке оборудования у продавца просто нет. Снова затраты по времени;
продавец логистикой не занимается

Значит, возможна ситуация, когда все будет в сборе, но одного важного элемента придётся ждать неизвестное количество дней. И так далее.

Будущее за альтернативными источниками энергии

Стремительное проникновение в нашу жизнь новых технологий применения альтернативных источников электричества и тепла направляет наш выбор все чаще приобретать солнечные электростанции, солнечные коллекторы (теплостанции), бытовые ветро- и гидростанции, а также применять тепловые насосы и разнообразные электрогенераторы. Так за последние годы получен значительный опыт в применении во многих сферах хозяйствования фото электрических систем электроснабжения. Это касается применения солнечных батарей и солнечных коллекторов в бытовых условиях: в частных домах и на дачах.

Использование солнечной энергии — оптимальное решения для дома и дачи

В заключение можно сказать, что рынок солнечных технологий в настоящее время предлагает широкий выбор разнообразного оборудования. И самое главное, учитывая приемлемую стоимость комплектов солнечных батарей для дома, отзывы об их высоком качестве и длительном периоде надежной эксплуатации, можно сделать вывод, что применение данного оборудование становится в большей степени целесообразным и позволяет участвовать в масштабных экологических проектах и программах.

Расчет мощности и количества батарей

Для эффективной работы солнечной электростанции необходимо правильно рассчитать мощность и количество солнечных батарей. Основным параметром, определяющим мощность системы, является энергопотребление дома.

При расчете мощности солнечной электростанции необходимо учесть среднесуточное потребление энергии, чтобы система могла обеспечить электроснабжение на протяжении всего дня

Для этого следует обратить внимание на различные потребители энергии, такие как освещение, отопление, кондиционирование, бытовая техника и другие электроприборы

Подсчитайте суммарное потребление энергии за сутки и умножьте его на коэффициент запаса, чтобы учесть возможные колебания потребления. Полученное значение будет служить основой для определения мощности солнечной электростанции.

Теперь, зная мощность системы, можно рассчитать количество необходимых солнечных батарей

Для этого стоит обратить внимание на показатель мощности одной солнечной батареи. Разделив общую мощность системы на мощность одной батареи, получим необходимое количество батарей для достижения требуемой мощности

Важно также учесть производительность и надежность предлагаемых батарей. Кроме того, не забудьте о подборе правильного контроллера заряда и инвертора, которые обеспечат надежную работу солнечной электростанции

Примеры многоэтажных домов в городах с солнечными панелями на крыше

Из наиболее старых примеров хорошо известен вариант установки СЭС прямо в столице, на кровле одной их многоэтажек Чертаново в 2016 году. В этой типовой московской многоэтажке панели установили сами муниципальные власти.

Результатом, даже при сравнительно небольшой мощности и КПД модулей того времени, стало сокращение трат на электроэнергию для ламп в подъезде и фонарей на улице в 150 раз!

Сегодня во многих городах России, особенно южных регионов, реализовано множество подобных проектов. Так, в Краснодаре 21 фотоэлектрическая панель полностью обеспечивает энергией 8 подъездов 12-этажного здания и 5 уличных светодиодных светильников.

Схема подключения

Рисунок 2 – Типичная схема соединения ячеек солнечной батареи.

Типичная схема фотоэлектрической системы приведена на рисунке 3. Основные ее элементы – это одна или несколько солнечных батарей, соединенных параллельно, контроллер заряда-разряда аккумулятора, аккумуляторные батареи, инвертор и потребители электроэнергии. Самыми распространенными являются 12-вольтовые системы с преобразованием в 220 вольт переменного напряжения (при необходимости). Чтобы лучше понять, как работает такая схема, следует рассмотреть все ее элементы поподробнее.

Первым элементом в схеме подключения солнечных батарей является диод Шоттки. Обычно на схемах эта деталь не показана, так как она, как правило, изначально вмонтирована в солнечную панель. Диоды Шоттки защищают элементы от выхода из строя в те моменты, когда часть батареи или вся панель с наступлением ночи затеняется и перестает генерировать электрический ток. В этом случае элементы становятся потребителями тока от аккумуляторных батарей, и именно диод Шоттки препятствует обратному протеканию тока. Это проиллюстрировано на рисунке 4.

Следующий элемент – это контроллер заряда АКБ. Он представляет собой электронное устройство, которое автоматически управляет процессами заряда и разряда аккумулятора, а также защищает его от чрезмерного заряда и разряда, ведь эти факторы могут вывести АКБ из строя. Это работает следующим образом. Днем, когда аккумулятор заряжается от солнечной батареи, контроллер следит за напряжением на клеммах аккумулятора, и, как только оно достигает верхнего предельного значения (более 14 вольт для 12-вольтной системы), процесс зарядки прекращается, ток перенаправляется к нагрузке. Ночью солнечная панель не работает и питание системы осуществляется только от заряженного за день аккумулятора. Как только напряжение на его клеммах достигает предельно низкого значения (около 11 вольт), контроллер отключает работу схемы. Помимо указанных функций, контроллер также защищает элементы схемы от короткого замыкания и от грозы.

Рисунок 3 – Схема фотоэлектрической системы.

Аккумуляторная батарея служит в этой схеме накопителем электроэнергии, которая вырабатывается солнечной батареей в течение дня, чтобы в темное время суток питать подключенные устройства. К аккумулятору подключается одна из пар выводов контроллера. Для этой системы можно использовать и автомобильный аккумулятор, но только вне помещений, так как он выделяет вредные вещества. Гораздо лучше применять специальные необслуживаемые аккумуляторы. Хотя они и стоят дороже автомобильных, их срок службы в разы выше, они безопасны и специально предназначены для многократных частых циклов заряда-разряда.

Схема подключения работает таким образом, что на выходе контроллера поддерживается постоянное напряжение 12 вольт. Для работы светодиодного освещения и приборов с соответствующим напряжением питания этого вполне достаточно. Но если схема будет содержать еще и инвертор, то на выходе можно получить переменное напряжение 220 вольт. Это и есть основная функция инвертора – преобразование из 12 вольт постоянного напряжения в 220 вольт переменного. Для бытового применения вполне подходят автомобильные инверторы, но в тех случаях, где требуется большая мощность и более правильная синусоида переменного напряжения, применяются более дорогие инверторы.

Рисунок 4 – Схема защиты от обратного протекания тока.

Следует учитывать еще один нюанс, который иногда вызывает путаницу. Если измерить напряжение на выходе солнечной батареи, не подключая ее в схему, то вольтметр покажет около 18 вольт. Но почему такая батарея считается 12-вольтовой? Дело в том, что при подключении фотогальванической панели к нагрузке происходит просадка напряжения, и оно приблизится к 12 вольтам. А то, что показывает вольтметр на клеммах солнечной батареи без нагрузки, – это напряжение холостого хода. Если требуется большая мощность, то в схему нужно подключить параллельно несколько солнечных панелей и, соответственно, аккумуляторов.

Солнечные панели монтируются на открытых участках под углом 45 градусов к горизонту с направлением на юг. Именно в таком положении будет выработано наибольшее количество электроэнергии. Однако это количество можно еще увеличить, если поместить панель на поворотное устройство, которое в течение дня от восхода до заката автоматически медленно поворачивается, направляя панель строго на солнце.

Что же на самом деле представляет оборудование

Первые солнечные панели появились давно, но несмотря на это принцип действия их современных моделей остался прежним. Хотя некоторые конструктивные изменения они все же претерпели. Они коснулись материалов, из которых производятся эти устройства, благодаря чему удалось увеличить КПД батареи.

Смотрим видео, о данном виде оборудования:

Сам же принцип работы, заключающийся в том, что p-n переход преобразует свет в электричество не изменился. Причем чем больше площадь панели, тем больше энергии можно получить. Так основываясь на работе обычного транзистора ученые смогли создать современные фотоэлектрические преобразователи или солнечные панели.

Особые случаи установки солнечных панелей

Установка солнечных панелей is универсальный процесс который можно адаптировать к различные особые случаи. В эта секция, мы будем исследовать разные методы крепления солнечных батарей в уникальные сценарии, например, крыши без сверления, крыши автомобилей, крыши фургонов, методкрыши фургонов, и багажники на крышу, Каждый из эти случаи требуется конкретные техники для обеспечения безопасная и эффективная установка.

Как прикрепить солнечные панели к крыше без сверления

Установка солнечных панелей на крыше без сверления может быть полезна для тех, кто хочет избежать повреждений. их крыша или для тех, кто арендует недвижимость, Есть альтернативные методы доступны, которые обеспечивают безопасное крепление без необходимость для бурения. Один популярный вариант использует клейкие крепления или кронштейны, которые можно приклеить или закрепить на поверхность крыши. Эти крепления предназначены для того, чтобы выдерживать различные погодные условия и обеспечить стабильная база для солнечных батарей.

Другой метод использует балластные крепления, которые полагаются на вес солнечных панелей и дополнительный балласт чтобы удержать их на месте. Эти крепления подходят для плоская крышаи не требуют любые проникновения

Однако важно убедиться, что конструкция крыши может поддержать добавленный вес

Как прикрепить солнечные панели к крыше автомобиля

Установка солнечных батарей на крышу автомобиля позволяет использовать солнечная энергия в то время как на идти. Чтобы прикрепить солнечные панели к крыше автомобиля, вам понадобится специализированные монтажные кронштейны предназначен для транспортных средств. Эти кронштейны обычно регулируются и могут быть прикреплены к крыше с помощью клея или шурупов

Важно выбирать брекеты, совместимые с форма и размер крыша твоей машины

Кроме того, очень важно учитывать аэродинамика и распределение веса солнечных панелей, чтобы минимизировать любое воздействие on автомобильпроизводительность. Правильная проводка и подключение к инвертору также необходимы для преобразования солнечная энергия в полезная мощность

Как прикрепить солнечные панели к крыше фургона

Похожий на что крыши автомобилей, для крепления солнечных батарей к крыше фургона требуется специальные монтажные кронштейны предназначен для фургонов. Эти кронштейны обычно регулируются для размещения различные формы крыши фургона и размеры. Процесс установки включает в себя обеспечение скобки к крыше с помощью клея или шурупов.

При установке солнечных батарей на крышу фургона важно учитывать общую распределение веса и влияние on автомобильцентр тяжести. Правильная проводка и подключение к инвертору имеют решающее значение для функциональная солнечная энергетическая система

Как прикрепить солнечные панели к крыше каравана

Караваны обеспечивают отличная возможность для установки солнечных батарей, позволяющих генерировать возобновляемую энергию во время путешествий. Прикрепление солнечных батарей к крыше фургона выглядит следующим образом. аналогичный процесс как прикрепить их к крыше фургона. Специализированные монтажные кронштейны предназначены для караванов, используются для крепления солнечных батарей к поверхность крыши.

При установке солнечных батарей на крышу каравана важно учитывать вес распространение и влияние on общая стабильность of автомобиль, Кроме того, правильная проводка и подключение к инвертору необходимы для оптимальный преобразование энергии

Как прикрепить солнечные панели к багажнику на крыше

Если у вас установлен багажник на крыше ваш автомобиль, вы можете использовать его для крепления солнечных батарей. Багажники на крышу обеспечивать удобная и безопасная платформа для монтаж солнечных панелей. Процесс установки предполагает использование монтажных кронштейнов, совместимых с ваша конкретная система багажников на крыше.

Прикрепляя солнечные панели к багажнику на крыше, важно убедиться, что панели надежно закреплены и правильно выровнены. Кроме того, правильная проводка и подключение к инвертору необходимы для эффективный преобразование энергии

Солнечные батареи для дома: типичные ошибки новичков

При установке систем альтернативных источников энергии впервые, многие обращаются в компании по установке солнечных батарей. Если Вы новичок в этом вопросе, то прочтите, пожалуйста, статью до конца. И постарайтесь, научиться на чужих ошибках.

Что учесть, обращаясь в компанию по установке солнечных батарей

Ошибка первая: жадность

Самой распространенной ошибкой новичков при установке альтернативного источника энергии является желание заполучить систему определенной мощности. Ну, к примеру: чтобы хватило и на телевизор, и на холодильник и еще много на что. В этом случае, Вы заплатите не менее 150 тысяч рублей только за саму гелиосистему. Не забудьте прибавить оплату за монтаж. А прослужит такая установка не более года.

Оказывается, не стоит жадничать и торопиться. Так как система модульная, то без особых проблем можно добавлять солнечные батареи и аккумуляторы по мере необходимости и по мере роста Ваших потребностей, а не по желанию продавца. Нет никакой нужды одномоментно платить за солнечную систему максимально необходимой мощности.

Целесообразно купить солнечную батарею минимально-требуемой мощности в феврале или ранней весной. Опробовать и проверить систему на деле, набраться опыта по рациональному использованию. А уже осенью добавить необходимое количество модулей, увеличив площадь солнечных батарей (желательно эту возможность заранее предусмотреть!). Причем, выполнить работу по монтажу можно будет и самостоятельно. Тем более, что Вы уже видели как это делается. К слову, в осенне-зимний период возможны существенные скидки. Между прочим, солнечные батареи на 12 вольт легко помещаются на заднем сидении легкового автомобиля.

Ошибка вторая: неправильный выбор рабочего напряжения солнечной батареи

При установке солнечных батарей, следует грамотно подобрать рабочее напряжение и соответствующие аккумуляторы. Так, установив солнечные батареи на 24 или 48 вольт Вы испытаете ряд неудобств:

необходимость тщательного подбора одинаковых аккумуляторов (поскольку нельзя подключать последовательно АКБ разных производителей, неодинаковой емкости и даты выпуска. То есть придется приобретать аккумуляторы попарно!
приобретение энергосберегающих светодиодных ламп на 24 вольта, а тем более на 48 вольт затруднительно
придется отказаться от унифицированных электрических устройств на 12 вольт (а это: сигнализация, насосы, зарядки для телефонов, радиоприемники и т. п. приборы)

Солнечные батареи для дома: что надо знать новичкам?

Ошибка третья: надежды на инверторы

Еще одна распространенная ошибка новичков, устанавливающих солнечные батареи для дома: запитать все через инвертор, то есть одна сеть с напряжением 220 вольт. Но поскольку кпд инверторов, в реальной жизни всего 75-80%, то лучше предусмотреть гибридную проводку: 12В и 220В. Кстати, ее можно запустить в одном кабеле. И теперь, все что может работать от 12В, пусть запитывается от 12В на здоровье (а это: освещение, телевизор, спутник и многое другое). Такое решение сократит потери энергии более чем на 30 %. Тем самым снизит мощность солнечных батарей и емкость АКБ.

Ошибка четвертая: выбор АКБ

Впервые устанавливая солнечные батареи для дома стоит остерегаться, когда Вам «впихивают» всевозможные модели аккумуляторов глубокого разряда. Таких не существует, за исключением щелочных, которые устанавливали раньше на тепловозы и электрокары. Особо следует отметить гелевые аккумуляторы. Мало того, что стоят они недешево, но с учетом следующих факторов, их не следует применять в принципе, а именно:

в силу гелевого состояния электролита, такие аккумуляторы плохо вступают в электро-химический процесс
при отрицательных температурах окружающего пространства, гель переходит в состояние парафина. Сами посудите, что из этого выйдет в морозную погоду

Ошибка пятая: неверная установка солнечных батарей

Солнечные батареи для дома будут работать эффективно, если грамотно и правильно их установить. Существует ряд нюансов, не соблюдая которые никогда не получится сэкономить на использовании альтернативной энергии:

несоблюдение азимута
невыверенный угол наклона модулей
отсутствие контроля температурного режима

Установка солнечных батарей — реальная возможность сэкономить

План статьи: Как провести монтаж солнечной батареи на крыше

Определение потенциала солнечной энергии
1. Изучите климатические условия вашего региона
2. Узнайте расположение крыши и ее ориентацию
3. Оцените возможность установки солнечной батареи
Подготовка перед установкой
1. Сделайте техническое обследование крыши
2. Проверьте электрические соединения
3. Подготовьте все необходимые инструменты и материалы
4. Закажите солнечную батарею правильного размера для вашей крыши
Установка солнечной батареи
1. Установите крепления для солнечных панелей на крышу
2. Установите солнечные панели на крепления
3. Соедините солнечные панели между собой и с контроллером
4. Подключите солнечные панели к электрической системе дома
5. Проверьте работу солнечной батареи
Техническое обслуживание и безопасность
1. Регулярно очищайте солнечные панели от грязи и пыли
2. Проверяйте электрические соединения на предмет коррозии
3. Следите за работой солнечной батареи и ее эффективностью
4. Обратитесь к специалисту в случае неполадок или необходимости ремонта
5. Соблюдайте правила безопасности при работе с электрическими компонентами

Освещенность кровли в разное время

Чтобы обеспечить дом автономным электричеством, нужно провести точные расчеты и определить, сколько солнечных батарей понадобится. Надо взять средний расход электроэнергии за сутки, и рассчитать количество панелей (имеет значение, сколько тока они вырабатывают). Кроме этого стоит учесть еще ряд аспектов:

Скат с южной стороны освещается солнцем большую часть дня.

Инсоляция – отражает, сколько солнечной радиации попадает на поверхность в разных регионах в разные времена года. Ее рассчитывают в киловатт-часах на метр квадратный за сутки. В зависимости от места показатель меняется, схема с таблицей дана ниже.
Чтобы получать максимальное количество электричества, нужно устанавливать солнечные батареи на скатах, направленных в южную сторону, это правило актуально для всего северного полушария. Узнать ориентацию дома проще всего с помощью компаса (скачать его на смартфон), а можно посмотреть на свой дом в Гугл-картах. Если разместить конструкцию точно на юг нельзя, можно выбирать юго-восток или юго-запад, другие варианты не подойдут.
Надо учитывать и время года. Летом солнце расположено высоко, а зимой низко. Чтобы обеспечить эффективность работы системы, нужно подобрать такое положение панелей, в котором они будут давать лучший эффект в течение всего года. Можно использовать поворотные механизмы, но они сложны в монтаже и стоят дорого, увеличение эффективности часто не стоит таких затрат.
В течение дня солнечные панели тоже получают разное количество света, поэтому энергия накапливается неравномерно. Надо, чтобы в период с 10 до 14 часов на поверхность попадало как можно больше солнца. В идеале — чтобы крыша освещалась весь день, пусть и не под идеальным углом.
Если рядом есть деревья и другие объекты, которые могут отбрасывать тень, нужно устранить их. А если дом затеняют многоэтажные дома, то ставить солнечные батареи нет смысла, так как эффект от них будет минимальным.

Показатели уровня инсоляции для разных регионов.

Пошаговый монтаж солнечных батарей на крышу

Виды черепицы Tesla