Солнечные панели Tesla — все, что нужно знать о высокотехнологичной кровле. Солнечные панели на крышу дома

Выгодно ли устанавливать на крышу солнечные батареи

Источники энергии, не наносящие вреда окружающей среде, в свете масштабных техногенных катастроф приобретают особое значение.

Комфорт нашей жизни обеспечивается огромным количеством всевозможных электроприборов, что влечет возрастающую зависимость от поставок электроэнергии, которые не всегда отличаются стабильностью.

Этот фактор также вносит свою лепту в увеличение количества мини-электростанций для обеспечения личных потребностей владельцев частных домов.

Стоимость солнечных батарей с каждым годом уменьшается, и в наши дни монтаж домашней электростанции на солнечных батареях – вполне окупаемое мероприятие.

Чтобы это начинание не обернулось расходами, которые никогда не оправдают себя, перед установкой такой системы необходимо произвести тщательные расчеты.

Место установки – крыша

Фотоэлектрические системы монтируют на фасады зданий, устанавливаются на стенах, но, конечно же, наиболее подходящим местом для монтажа солнечных батарей является крыша – здесь обеспечивается максимальная освещенность элементов.

Зазор между кровельным покрытием и фотоэлектрическим модулем должен составлять не менее 5-10 см, так как в процессе работы происходит сильный нагрев элементов.

Оптимальная ориентация батареи – прямо на юг, также приемлемая эффективность достигается на юго-восточном и юго-западном направлении.

Для увеличения эффективности разработана специальная подвижная система слежения за Солнцем, автоматически выполняющая поворот солнечной батареи с тем, чтобы обеспечить наилучшую в этот момент ориентацию.

Огромное значение имеет также степень наклона поверхности фотоэлектрического модуля. Оптимальным считается наклонное размещение: под углом от 15 до 90 градусов, в зависимости от географической широты местности. Для европейской части России эти значения составляют от 30 до 60 градусов.

На практике расположение солнечной батареи в первую очередь зависит от конструкции крыши, при установке нужно выбирать ориентацию и угол наклона, максимально близкие к оптимальным расчетным.

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:

Особенности конструкции

Не вдаваясь в подробности, можно сказать, что фотоэлектрический модуль

состоит из двух тонких пластин – полупроводника, посредством которого происходит преобразование солнечной энергии в электричество.

Вырабатывается постоянный ток, для превращения его в переменный используется инвертор.

Также в систему электроснабжения входят аккумуляторы – ведь интенсивность солнечного излучения неравномерна на протяжении суток, и контроллер.

Для системы небольшой мощности существенны потери напряжения в кабеле – его следует делать максимально коротким.

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.

описание, способы монтажа, принцип работы, отзывы

Еще недавно использование солнечного света в качестве замены традиционных энергоносителей воспринималось как нечто фантастическое или возможное только в особых условиях. Сегодня подобные решения не выглядят невероятными, но также сохраняются и проблемы их реализации на практике для рядовых потребителей. Сам по себе монтаж солнечных батарей на крышу достаточно прост и оптимизирован, однако это не отменяет сложностей в организации работы таких аккумуляторов.

Базовый комплект системы

В рабочую инфраструктуру солнечного генератора входит аккумуляторная станция, инверторный блок, преобразователь энергии, контроллер и управляющая аппаратура, непосредственно панели с фотоэлементами и монтажно-соединительная фурнитура. Каждый компонент может быть представлен разными устройствами, отличающимися по технико-эксплуатационным характеристикам. Например, небольшой жилой дом с солнечными батареями на крыше обеспечивается мощностью 1,5-2 кВт. Надо отметить, что существуют и комплексные, и локальные станции, которые могут обслуживать разные группы потребителей. Мощные аккумуляторы вырабатывают достаточно энергии для покрытия всех нужд в электроэнергии – от уличного фонаря до отопительного котла. Для дачи предназначены менее производительные системы, хотя на участках нередко используется энергозатратное оборудование в виде насосных станций и рабочей силовой техники.

Принцип работы солнечных аккумуляторов

Наиболее выдающейся и заметной частью солнечной электростанции является панель преобразователя. Существуют разные технологии ее изготовления вплоть до того, что производители разрабатывают секретные рецептуры фотокристаллических наполнителей. К стандартным устройствам можно отнести панель из кремния с покрытиями на основе бора и фосфора. Это может быть как одиночная пластина, так и комбинированная – из двух и более элементов. В разных слоях покрытия есть активные электроны, которые под влиянием света запускают движение частиц, провоцирующее выработку тока.

Аккумуляцию полученной энергии обеспечивают связанные с панелями медные полоски. Они могут передавать ток или накопителям энергии, или напрямую потребителям, к примеру, находящейся на участке светотехнике. Чтобы солнечные батареи на крыше принимали наиболее выгодное положение относительно поступления лучей, в конструкции предусматривается и автоматика. Благодаря тепловым датчикам она реагирует на свет и направляет панели в сторону солнца.

Выбор места для установки

В целях изначального повышения производительности системы желательно продумать оптимальное место размещения панелей на крыше. Руководствоваться следует следующими правилами:

Учет падения тени. Если зона установки большую часть дневного времени находится под тенью высокого дерева – разумеется, КПД будет крайне низким и не позволит окупить даже стоимость обслуживания модуля. Поэтому подбирается наиболее открытая солнечным лучам зона.
Правильная ориентация панелей. Даже если в конструкции предусмотрена система автоповорота, желательно изначально выбирать позицию, которая будет наиболее выигрышна с точки зрения падения ярких солнечных лучей на фотоэлементы.
Расчет по наклону. Распространенной ошибкой в монтаже панелей является их расположение под углом, соответствующим скату. Иными словами, конструкция просто укладывается на скат без каких-либо коррекций. Это в корне неверный подход, поскольку углы скатов (30-45 градусов) могут не соответствовать наклону, который будет наиболее выигрышным в конкретном регионе. Специалисты рекомендуют выполнять установку солнечных батарей на крыше под наклоном, равным географической широте местного региона. То есть угол будет соответствовать градусу широты.

Определение доступности. Эксплуатация панелей будет сопряжена с регулярным уходом и технической поддержкой конструкции. Поэтому заранее оценивается и физическая доступность к панелям на крыше.

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.

Процесс монтажа солнечных батарей на крыше

Каждая панель с фотоэлементами заключается в металлический профильный каркас. Изготовители изначально продумывают конфигурацию будущего крепления, оставляя зазоры и отверстия для фиксации. На этапе установки панелей должна быть подготовлена соответствующая крепежная оснастка и на несущей платформе.

Кроме того, необходимо подготовить демпфирующий и изолирующий материалы. Они позволят уберечь систему крепления от коррозийного повреждения и сильных вибраций от ветровой нагрузки. Это своего рода подкладки между несущей конструкцией и панелями. Далее выполняется установка солнечных батарей на крыше в выбранной точке – посредством метизов через технологические отверстия корпус панели прикручивается к металлическим профилям. При возможности стоит использовать регулируемые или шарнирные фиксаторы для регулировки положения панелей.

Электротехнические мероприятия

Не менее ответственный этап, на котором организуется сетевая разводка и подключение оборудования. Возможны разные способы решения этих задач, но самым надежным считается метод автономного подключения солнечных батарей на крыше с независимым источником питания. Панели с преобразователем и аккумулирующими блоками вводятся в систему автономного энергоснабжения. Для этого потребуются генераторы небольшой мощностью порядка 500 Вт с бытовым напряжением до 220 В.

Проводка выполняется с помощью стандартного кабеля типа витой пары с толстым слоем изоляции, предусматривающим эксплуатацию на улице. Все соединения аппаратуры производятся с помощью электротехнических контакторов – как правило, они входят в комплект с солнечными панелями. Как альтернативное решение можно подумать и о возможности подключения к центральной электросети, но тогда не получится использовать электростанцию в качестве резервного источника питания.

Интеграция мансардных окон на солнечных панелях

Оптимизированный по конструкции вариант солнечной батареи, который исключает необходимость выполнения специальных монтажных мероприятий. Панель уже встроена в мансардное окно, поэтому требуется только установка рамной конструкции. При желании панель можно изъять из несущего корпуса и оставить одно окно с жалюзи или другой защитной фурнитурой.

Некоторые производители предлагают установку солнечных батарей на крыше дома в уже готовые мансардные окна. То есть панель проектируется и изготавливается специально под размеры имеющегося проема с учетом характеристик рамы. Далее остается лишь выполнить несколько отверстий в конструкции оконного блока и закрепить болтами панель. Для подключения кабеля создается небольшой канал с трассой проводки, ведущий в чердачное помещение или мансарду. Здесь же, к слову, может располагаться аккумулирующая и преобразующая энергию аппаратура.

Общие рекомендации по рабочему процессу

Перед началом работ следует набросать примерный план размещения конструкции – это позволит не только определиться с оптимальным способом крепления, но и минимизировать возможные просчеты инсталляции. Также следует учитывать советы изготовителей по креплению солнечных батарей на крышу здания. Например, в инструкциях часто отмечают необходимость сохранения зазора между поверхностью корпуса панели и кровельным покрытием. В целях оптимального распределения энергии по всей зоне фотоэлементов также рекомендуется располагать прямоугольные панели по горизонтали – то есть длинной стороной вдоль карниза.

Эксплуатация системы

Наилучший способ управления системой – через автоматику. Современные бытовые электростанции на солнечных элементах позволяют с помощью дистанционного пульта управления программировать работу и непосредственно панелей, и аккумулирующего оборудования. Но это не значит, что не потребуется физического обслуживания. Периодически необходимо проверять состояние солнечных батарей. На крыше частного дома целесообразно предусмотреть небольшую техническую площадку с набором необходимых инструментов и расходных материалов. Время от времени должны будут выполняться регулирующие операции, осмотр фотоэлементов, чистка конструкции и смена расходных деталей при необходимости.

Отзывы о солнечных батареях

В России пока не так много частных домовладельцев, которые испытали возможности солнечных аккумуляторов. Тем не менее впечатления от первого знакомства с данным источником энергии по большей части положительные. Даже относительно небольшое покрытие объемов требуемой энергии вызывает положительные отклики. Пользователи отмечают широкие возможности накопления и распределения энергии с последующим рациональным использованием ее в соответствии с запросами.

С другой стороны, многие из тех, кто установил солнечную батарею на крыше своего дома, отмечают сложности с обслуживанием и дороговизну расходных материалов. По-прежнему высокая стоимость оборудования остается главным препятствием в распространении солнечных батарей.

Заключение

Несмотря на очевидную пользу от освоения альтернативных источников энергии, все еще остаются проблемы их использования на уровне массового потребителя. Это не только технические нюансы, с которыми сталкиваются пользователи, но и концептуальные особенности выработки энергии. Например, установка солнечных батарей на крыше в частных загородных домах может себя оправдать лишь в теплых регионах, где наблюдаются высокие показатели так называемой инсоляции. Это мера солнечной энергии, которая поступает на землю с лучами света. И она совсем не одинакова на юго-западе и северо-востоке страны, в частности. Также специалисты рекомендуют брать во внимание соотношение между требуемой энергией и потенциально генерируемой солнечными аккумуляторами. Не исключено, что даже в условиях благоприятных показателей инсоляции определенные характеристики панелей просто не позволят добиться положительного эффекта экономии энергии.

fb.ru

Крыша из солнечных батарей: преимущества, устройство

Крыша из солнечных батарей с каждым годом становится все популярней. Установка солнечных батарей на крышах наиболее масштабна в тех местах, где часто бывает солнечная погода.

Владелец частного дома, установивший устройства для получения энергии из лучей солнца, получает бесплатный и неиссякаемый источник энергии.

К тому же работа солнечных батарей не наносит вред окружающей среде.

Как устроены солнечные батареи?

Основу солнечной батареи составляет полупроводниковый фотогенератор, преобразующий энергию лучей солнца в постоянный электрический ток.

Далее постоянный электрический ток при помощи инвертора преобразуется в переменный. Именно на нем и работают вся бытовая техника.

Солнечные панели освещаются неравномерно из-за облачной погоды и смены времени суток. Поэтому необходимо использовать аккумулятор, который будет компенсировать вырабатываемую энергию.

Он будет накапливать электричество и отдавать его в сеть при отсутствии солнца на небе. Для организации нормальной работы аккумулятора применяется контроллер, который следит за степенью заряженности батареи.

Преимущества применения солнечных батарей на крыше здания:

почти неиссякаемый и бесплатный источник энергии;

не вредит окружающей среде;

достаточно простое обслуживание;

можно получать электроэнергию в местах, где нет централизованных электрических сетей;

есть возможность комбинировать нескольких источников электропитания. Другими словами, в солнечную погоду можно использовать солнечные батареи, а в облачную применять обычный источник электроэнергии;

оборудование быстро самоокупается.

Крыша из солнечных батарей имеет следующие недостатки:

сравнительно высокая стоимость оборудования для получения энергии;

коэффициент полезного действия небольшой;

Но с развитием технологий эти недостатки постоянно ликвидируются.Если на южный склон крыши установить солнечные батареи, то выработка электроэнергии способна достигать триста киловатт в месяц.

Использование солнечных батарей на крышах частных домов

Существует два способа монтажа солнечных батарей в домах:

переделать кровлю;

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.

Солнечные батареи на крышу дома: установка и монтаж панелей

Солнечная батарея – это фотоэлектрический генератор постоянного тока, он преобразует солнечную энергию в электрическую. В его состав входят специальные фотоэлементы, все они располагаются на специальном каркасе, непроводящим электричество. С помощью такой конфигурации возможно конструировать солнечные батареи на крыше для разных нужд, а если из строя выйдет один фотоэлемент, его легко заменить.

Виды солнечных панелей

Солнечные батареи активно используются для отопления дачных и загородных домов. Такие устройства образуют электрическую энергию в ток при прямом попадании солнечных лучей на поверхность и выводятся из панели. Одна пластина площадью 1 квадратный метр может обеспечить энергией устройство мощностью в 250 Вт, поэтому, чтобы максимально улучшить принцип работы, их устанавливают ближе друг к другу. Нередко сооружают целую крышу в виде солнечных батарей. Ток, образованный в результате фотосинтеза, посредством распределителя попадает в аккумуляторы и затем в инвертер электросети.

Важно: От объема аккумуляторов солнечных батарей напрямую зависит продолжительность их дневной работы. Аккумуляторы подзаряжаются в течение дня, пока используется накопленная энергия за предыдущий день.

Большого внимания заслуживают солнечные панели на скатную крышу, в основе которых состоят кремниевые полупроводники:

Рекомендуем к прочтению:

Монокристаллические панели. Они гораздо эффективнее предыдущих моделей, но их стоимость в разы превышает цену за предыдущий вариант. Их пластины состоят из чистого кремния. Кристаллы внутри конструкции однородные и направлены в одну сторону. После того, как они затвердевают, их режут на тонкие пластины. КПД такой батареи, если погода солнечная, способен достичь 20 процентов. Хотя с наступлением осадков активность батареи снижается. Конструкция устойчива к влаге, но требует регулярной очистки от пыли. Она обладает сравнительно небольшими размерами и высокой мощностью. Внешние пластины из монокристаллов имеют черный цвет и однородную структуру.
Поликристаллические панели. Здесь наблюдается отличное соотношение количества вырабатываемой энергии и их стоимости. Монтаж солнечных батарей на скатной крыше не требует больших затрат и специальных навыков. В состав таких панелей входит кремний, хотя технология их производства более простая. Уровень КПД у таких солнечных батарей составляет не больше 18 процентов, но при облачности их эффективность не снижается. Пластины синего насыщенного цвета можно устанавливать в частных домах как дополнительный источник электроэнергии.
Батареи с аморфным кремнием. В их состав входят не кристаллы, а силан и кремневодород. Они эластичны и могут принимать любую форму. Уровень КПД таких батарей составляет всего 6 процентов, хотя во время облачности такие источники энергии и тепла отличаются хорошей производительностью.

При выборе солнечной панели важно обращать внимание на уровень КПД, срок эксплуатации и стоимость. Если вы ищете конструкции с максимальной производительностью и компактностью, выбирайте монокристаллический вариант. Хотя оптимальным вариантом по соотношению цены и качества послужит поликристаллическая модель. Если говорить об аморфной конструкции, для получения хорошей мощности вам потребуется достаточно большой по площади фрагмент.

Важно: Кристаллические батареи способны прослужить до 25 лет, общий срок службы составляет 50 лет. Аморфные конструкции лишаются до сорока процентов мощности уже через три года эксплуатации.

Процесс монтажа солнечных батарей

Эффективность работы солнечных батарей напрямую зависит от правильности их установки. Поэтому перед началом установки солнечных батарей на скатную крышу необходимо:

осуществить проверку прочности поверхности крыши, возможность доступа к батареям;
месторасположение солнечных батарей не должно загораживаться;
лучше всего, если каждая плоскость будет устремлена в сторону юга.

Существует несколько способов сборки солнечных батарей. Для достижения наивысшего КПД можно комбинировать сразу несколько систем:

Рекомендуем к прочтению:

Поворотный механизм. Такая конструкция самая лучшая благодаря наличию встроенного электрического двигателя, способного менять наклон и поворот, можно непрерывно отслеживать положение солнца и получать от него максимум энергии.
Рамная конструкция. Этот тип монтажа солнечных батарей считается самым распространенным, так как подходит для большинства современных крыш.
Установка без подложки. Если скат вашей кровли приближен к сорока градусам, такой способ монтажа будет самым актуальным. В данном случае возможно заменить обычную кровлю солнечными батареями.

Монтаж солнечных батарей при помощи рамной конструкции

Этот тип самый приемлемый для многих пользователей. Для монтажа такой конструкции необходимо:

Рассчитать, выдержит ли крыша вес оборудования.
Рекомендуется усилить стропила в местах установки солнечной батареи.
Если вы планируете крепление нескольких батарей, для этого вам необходимо приобрести угловой профиль, имеющий размер 25×25. Если планируется монтаж на крышу дома более десяти квадратных метров, тогда для основания подойдет металлический уголок, размером 50×50.
Желательно, чтобы общий каркас был сварным, он более устойчив к порывам ветра. Или можно соединить детали при помощи болтов 6 и 8 мм.
Если ваш дом расположен в безветренной местности, для монтажа конструкции можно использовать алюминиевый профиль, несмотря на высокую стоимость такого профиля, его малый вес не будет создавать сильной нагрузки на крышу.
Важно, чтобы скос был регулируемым. Для этого детали должны подвижно соединяться в нижней части.
Для закрепления основы к кровельным балкам используется шпилька, ее диаметр должен составлять 12 мм. Место крепления можно усилить посредством шайб и подкладок.
После процедуры крепления каркаса следует подключить устройство к аккумуляторам, инверторам, контроллерам и к электросети дома.

Важно: Если вы устанавливаете панели в несколько рядов, проследите за тем, чтобы передний ряд не затемнял последующие.

Солнечную панель можно использовать в доме, который на многие километры удален от электросетей. Автономная электрическая система намного выгоднее электроэнергии, так как за покупку и монтаж оборудования вы заплатите всего лишь раз, а пользоваться бесплатным электричеством сможете на протяжении многих лет.

build-experts.ru

Солнечные батареи на крышу: варианты установки, наклон

Разновидности солнечных батарей на крышу частного дома

Достоинства и недостатки

Рекомендации по выбору

Монтаж солнечных батарей

Внедрение инновационных технологий сделало возможным использование альтернативных источников для получения электроэнергии. Сегодня многие склоняются к установке устройств, для которых энергоресурсом выступает энергия солнца.Солнечные батареи на крышу представляют собой комплекс соединенных между собой отдельных фотоэлементов, которые обеспечивают расчетную мощность.

Разновидности солнечных батарей на крышу частного дома ↑

Сегодня более известны модули, в основе которых лежат свойства кремниевых полупроводников.

Наиболее востребованы устройства, работающие на основе поликристаллического элемента. В них наилучшим образом соотносятся количество вырабатываемой электроэнергии и их стоимость. Монтаж подобных систем достаточно прост и не требует особых навыков. Внешне их отличает синяя окраска и кристаллическая структура составляющих элементов.
Монокристаллические панели эффективнее поликристаллических . Однако, при этом нельзя не учитывать важный факт: цена установки солнечных батарей на крыше в этом случае существенно выше. Заполняющие элементы модулей имеют многоугольную форму.
Солнечные батареи на крышу, содержащие аморфный кремний, наименее эффективный вариант, хотя это особо не отражается на востребованности изделий. Это объясняется дешевизной выработанной энергии.

Отметим еще две разновидности гелиомодулей.

Гелиосистема из теллурида кадмия маломощные. Их изготавливают по пленочной технологии: сотни тысяч микрометров полупроводников тончайшим слоем наносятся на пленку.
Еще один тип панелей – гибкие CIGS-батареи, которые эффективны, нежели модули предыдущего вида.

Достоинства и недостатки ↑

Итак, что же дает установка солнечных батарей на крыше дома?

Как правило, прежде всего выделяют следующие достоинства гелиосистем:

довольно продолжительный эксплуатационный срок, причем эксплуатационные характеристики панелей не изменятся;
подобное оборудование редко создает проблемы, можно сказать, что им не требуется сервисное обслуживание;
установка альтернативного источника дает существенную экономию финансов, поскольку уменьшаются расходы на электричество и газ;
модули просты в эксплуатации.

Из недостатков отметим:

высокую стоимость;
гелиопанели менее эффективны, нежели стандартные источники энергии;
при использовании гелиосистем необходима синхронизация энергий, полученных от разных источников: солнечных и традиционных источников. Делается это при помощи добавочного оборудования, что, безусловно, связано с новыми затратами.
эти модули нельзя использовать с электроприборами, для функционирования которых требуются большие мощности.

Монтаж солнечных батарей ↑

Установку панелей выполняют как непосредственно на крышу, так и на несущую конструкцию, специально предназначенную для этих целей.

В первом варианте панели будут размещены под фиксированным углом, что создаст определенные сложности при их эксплуатации, к примеру, в периоды пониженной интенсивности солнца. Таким образом, единственным приемлемым видом панелей останутся только не зависящие от активности солнца.

Чаще при установке используют второй способ, тем более что он применим к любой кровле. Несущая конструкция помимо того, что придает устойчивость к атмосферным воздействиям, к примеру, сильным порывам ветра, дает возможность регуляции угла наклона.

На заметку

Крыша дома может иметь любую конфигурацию, за исключением скатных с уклоном более 40°.

Если наклон крыш для солнечных батарей не превышает 40°, то в этом случае монтаж выполняют либо на рамную конструкцию, либо без нее.
На плоской крышах установку выполняют на наклонную плоскость специального металлического каркаса.
На стене подобные батареи устанавливают очень редко. Как и в предыдущем случае монтаж выполняют на рамной конструкции, обязательно с наклоном.
Гелиосистемы в квартирах обычно устанавливают либо на крыше балкона или лоджии или с наружной стороны.

Полезно

Хотя солнечные батареи на крыше многоквартирного дома по общей стоимости будут дороже индивидуальных, однако сократят расходы по эксплуатации. Не надо забывать, что на крышах высоток отсутствуют затемненности, а, значит, модули на них будут работать с большей производительностью.

Установку на земле выполняют на специальной опорной конструкции, расположенной не ниже полуметра от земли. Это вариант рекомендован, в частности, для регионов с сильными снегопадами.

На какие моменты нужно обратить внимание при монтаже.

Проверьте, в состоянии ли кровля противостоять суммарной нагрузке, образованной от веса рамы и самой панели.
Объекты, которые находятся вблизи, не должны откидывать тень на панели. В противном случае

из-за недостатка энергии солнца понизится КПД оборудования,
в системе ряд панелей из-за тени, падающей на их поверхность, не будут работать,

в этих условиях могут возникнуть так называемые блуждающие токи, которые выведут из строя батарею.

Необходимо исключить эффект парусности, чтобы автономная система была защищена от порывов ветра.

Как устроен каркас ↑

Конструкцию фиксируют при помощи металлических угольников размером 5*5 см и 2,5*2,5 см. Последние используются для распорных перекладин.
Крепление выполняют при помощи шести- и восьмимиллиметровых болтов.
Под кровельное покрытие каркас подвешивают, используя 12-миллиметровые шпильки.
В угольниках предварительно просверливают отверстия под шурупы, которыми фиксируют панели.

Внимание!

Каркас не должен иметь перекосов, поскольку в противном случае из-за возникшего на поверхности стекла напряжения оно может просто лопнуть.

В завершение посмотрите, как выполняется установка солнечных батарей на практике.

stylekrov.ru

Солнечная крыша Tesla - уникальные кровельные панели Solar Roof

Генеральный директор компании Tesla Илон Маск во время презентации нового продукта - солнечных панелей для крыши, заявил о старте продаж инновационного детища ближе к середине 2017 года. Продукт известен под названием "солнечная крыша" (solar roof) и был разработан в SolarCity, совладельцем которого являлся господин Илон. В ноябре 2016 года Tesla motors приобрела компанию за $2,1 млрд, другими словами, solar roof сменила только юридического владельца, а не фактического. В преддверии долгожданного выхода продукта на рынок, расскажем, что известно о солнечной кровле сегодня.

Разделы статьи:

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.

Из чего состоят панели Tesla Solar roof?

Каждая черепица состоит из трех слоев:

Верхний слой - сверхпрочное и ударостойкое закаленное стекло;
Высокоэффективная солнечная батарея;
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.

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.

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:

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.

krovportal.ru

установка и крепления, переделка и реконструкция кровли

В настоящее время бурно развиваются альтернативные источники электропитания. Если раньше получать энергию от Солнца считалось явлением из области фантастики, то сейчас солнечные батареи используются в разных отраслях от космонавтики до индивидуального строительства. Освоение солнечной энергетики началось в Европе.

Многие предприятия устанавливают на крышах источники солнечной энергии, например, в Турции почти все жилые дома оборудованы подобными устройствами. Установка солнечных батарей на крыше жилых домов и зданий другого назначения приняло невероятные масштабы.

В местах, где большое количество солнечных дней в году, их установка производится чаще и масштабнее. Однако, и в климатических условиях России начинается использование солнечной энергии.

↑

Устройство солнечных батарей

В основе солнечной батареи находится полупроводниковый фотогенератор, который преобразует энергию солнечных лучей в постоянный электрический ток. Затем, с помощью инвертора, постоянный электрический ток преобразуется в переменный ток, на котором и работают все бытовые электроприборы.

Освещение солнечных панелей происходит неравномерно из-за смены времени суток и облачной погоды. Поэтому для компенсации вырабатываемой энергии необходимо использовать аккумулятор, который накапливает электричество и отдает его в сеть дома при отсутствии на небе солнца.

Для нормальной работы аккумулятора используется контроллер, следящий за состоянием степени заряженности батареи.

Устройство солнечной батареи

Как мы видим, конструкция не очень сложна.

Преимущества использования солнечных батарей на крыше дома:

бесплатный и практически неиссякаемый источник энергии;
работа не наносит вреда окружающей среде;
обслуживание заключается в периодической очистке панелей от пыли;
возможность получения электроэнергии в местах, где отсутствуют централизованные сети электричества;
возможность комбинирования различных источников электропитания, то есть в ясную погоду можно включать солнечные батареи, а в ненастную использовать обычный источник электроэнергии;
быстрая самоокупаемость оборудования в условиях постоянного повышения цен монополистами, поставляющими электрическую энергию для нужд производства и проживания людей.

Крыша из солнечных батарей также имеет и недостатки:

сравнительно высокие цены на оборудование для получения энергии;
невысокий коэффициент полезного действия;
зависимость от активности солнечных лучей при различных климатических условиях использования.

Однако, стоит заметить, что эти недостатки постоянно уменьшаются и ликвидируются, в связи с развитием наукоемких технологий. Чем больше будет потребителей энергии солнца, тем дешевле станет оборудование и солнечные панели

Если южный склон крыши оборудовать солнечными батареями, то выработка электроэнергии может составить до 300 киловатт в месяц.

А это примерный расход средней семьи в частном доме.

Интересный факт – за рубежом государство покупает излишки электроэнергии, которая произведена частными лицами с помощью солнечных батарей.

Получается, что на этом можно даже зарабатывать. Конечно, больших денег пока не удается заработать подобным способом, но частично окупить затраченные средства возможно.

↑

Способы использования солнечных батарей на кровле частных домов

Есть два способа установки солнечных батарей в существующих домах:

переделка кровли;
частичная замена кровельного покрытия на фотоэлементы, которые напоминают обычную черепицу для крыши.

В понимании большинства людей кровля из солнечных батарей представляет собой сложную и громоздкую конструкцию, которую очень сложно установить на крыше. Однако это не так.

Dow Powerhouse

Изобретен и применяется вид кровли под названием Dow Powerhouse, который внешне выглядит как обычная кровельная черепица.

Такие изделия стоят почти вполовину дешевле обычных солнечных панелей, которые монтируются на крышу, зато эффективнее на 10 процентов.

Суть технологии состоит в том, что фотоэлектрические элементы вставляются в определенную форму, затем ламинируются.

После процесса опрессовки получается изделие традиционного дизайна кровельной плитки. В итоге, установка такой кровли практически ничем не отличается от выполнения стандартных кровельных работ.

Преимущества данной технологии:

при монтаже экономия средств составляет примерно 50%;
внешний вид частного дома остается неизменным.

Американская фирма “Conergy” начала поставки новой фотогальванической системы, которая значительно упрощает проектирование, формирование заказа и крепление солнечных батарей на крыше.

Основой данной системы является технология, которая гарантирует изготовление реек необходимой длины. При этом рейки не нужно резать при установке солнечных батарей, и крепление осуществляется намного быстрее, чем в обычных устройствах. Все в месте взятое в комплексе снижает затраты и время для монтажа.

Солнечные батареи китайского производства

Многие задаются вопросом, где купить солнечную батарею, и сколько это стоит. Конечно, в специализированных магазинах, которые торгуют качественными изделиями. Это могут быть китайские устройства, кстати, есть образцы отличного качества, немецкие панели и изделия других производителей.

Есть подобные устройства и у отечественных производителей. Все зависит от потребностей каждого домовладельца, мощности панелей и стоимости. На деньгах в этом вопросе лучше не экономить, а покупать самые передовые и качественные солнечные панели. Со временем они окупятся.

Покупая устройства для получения энергии из солнечных лучей, каждый владелец частного дома приобретает независимость от централизованных поставщиков с постоянно растущими ценами за каждый киловатт электричества.

Если нужна крыша на солнечных батареях, то лучший вариант обратиться в надежную проверенную компанию. Здесь помогут не только выбрать устройство по приемлемой цене, но и установить полностью все оборудование.

Не надо бояться, что в определенной местности мало солнечных дней. Солнечные панели работают эффективно и в пасмурную погоду. Технологии солнечной энергии постоянно развиваются и совершенствуются.

Солнечные панели можно поставить на крыше или в других доступных местах.

Рекомендуемое направление – южная сторона кровли дома. Все-таки, при ясном солнце эффективность работы оборудования возрастает.

Установка солнечных батарей несложна и удобна. Главное, правильно установить в нужном месте. При этом переделка крыши дома не потребуется. Единственное, что необходимо сделать – укрепить конструкцию, если кровельная система недостаточно прочна.

Наклон солнечных панелей нужен не только для быстрой очистки от снега.

Например, оптимальный угол для получения солнечной максимальной энергии в центральных районах нашей страны составляет от 30 до 45 градусов.

Лучше об этом скажут специалисты компании, которая продает и обслуживает оборудование.

Если конструкция дома не позволяет ориентировать солнечные панели в нужном направлении, то придется производить реконструкцию крыши или устанавливать дополнительные крепежные элементы.

Самостоятельно производить монтаж панелей и оборудования без знаний и навыков не рекомендуется. Профессионалы помогут выбрать все изделия по приемлемой цене и установят в нужном направлении солнечные панели и вспомогательное оборудование к ним.

Использование энергии Солнца является относительно новым изобретением человека. Развитие технологии получения электричества посредством солнечных лучей для нужд обычных людей, которые живут в загородных домах, тесно связано с количеством пользователей данными устройствами.

Как только в нашей стране наступит массовое применение солнечных батарей — произойдет качественный скачок в использовании альтернативной энергии, главное достоинство которой – бесплатно получать электричество от неиссякаемого источника – солнца.

Также советуем посмотреть:

novakrovlya.ru