Солнечные батареи для кровли

Солнечная черепица – кровля 21 века. Особенности установки, плюсы и минусы

Солнечная черепица – инновационный вид кровли. Она работает по принципу солнечных батарей. Материал позволяет преобразовывать энергию солнца в электрическую. По принципу работы фотоэлектрическое покрытие работает также как солнечные батареи.

Чистая энергия является трендом 21 века. Люди желающие самостоятельно получать ее устанавливают над крышами своих домов солнечные батареи. Инновационный вид черепицы позволит отказаться от устаревших панелей. Теперь ваша кровля будет питать дом электричеством.

Крыша из такой конструкции будет не только давать вам экологически чистую энергию, но и защитит дом от осадков. Материал состоит из фотоэлектрических частиц. Они способны обеспечить помещение электричеством. Ярким примером такого приспособления является крыша Solar Panels от Tesla.

Принцип работы

Каждый участок соединен специальным кабелем, который передает энергию в дом. Устанавливается инвертор определенного типа. Он преобразует полученную энергию в переменный ток.

Важно понимать, что черепица получает энергию именно из света. И именно от его количества, зависит объем поступаемого электричества. Если дом находится в окружении высоких деревьев или в другой тенистой местности, то фотоэлектрические частицы будут получать недостаточное количество света. Это приведет к сбоям в электроснабжении. Помимо этого, стоит принять во внимание климатические особенности вашего региона и ландшафт расположения здания.

Чтобы получать максимальное КПД от солнечной черепицы, ее необходимо регулярно мыть. Поверхность крыши необходимо очищать от мусора, пыли и прочей грязи. При выборе фотоэлектрической черепицы важно обратить внимание на способ ее укладки. Кровля, которая накладывается друг на друга, выдаст меньше энергии.

Стоимость и установка

Материал рекомендуется использовать при возведении здания с нуля. Во время строительства можно учесть все особенности монтажа. При перекрытии крыши уже построенного здания, возникнет некоторое количество проблем. Среди наиболее распространенных – преобразование энергии солнца в электричество и подключение к сети питания.

Цена солнечной черепицы значительно выше чем у обычного материала. При правильно использовании данное вложение окупится за 5-7 лет. Установив такое покрытие можно сэкономить значительные средства на электроэнергии. Если правильно применить технологию, можно и вовсе отказаться от услуг энергосетей.

Плюсы и минусы

Как и любой строительный материал, солнечная черепица имеет свои плюсы и минусы.

Плюсы

Материал является источником чистой и возобновляемой энергии. Он отлично подойдет для использования в южных регионах, где солнце светит ярче и дольше. В таком климатическом поясе покрытие способно полностью перевести дом на автономную энергию. Однако, благодаря развитию технологий, материал можно использовать и в северных странах.

Инновационная черепица начинает пользоваться большой популярностью. Это привело к тому, что на рынке появляется все больше ее видов. Поэтому, покрытие можно приобрести по вашему бюджету – стандартную или раскошелиться на более необычную.

Минусы

Солнечная черепица стоит гораздо дороже обычных солнечных панелей. К сожалению в России и прочих странах СНГ единицы квалифицированных специалистов, которые могут качественно установить покрытие. Такую кровлю необходимо использовать исключительно в качестве основной. Инновационную черепицу нельзя установить на уже функционирующую крышу.

Источник

Солнечные батареи на крышу

Солнечные батареи для отопления дома

Солнечные батареи – это технология, разработанная учёными совсем недавно. Часто её используют для получения дополнительного источника электропитания.

Также, солнечные батареи активно используют в отопление домов расположенных на даче или отопления загородного дома. С появлением таких технологий у человека появилось стремление найти лёгкие источники и пути для получения недорогих, а главное эффективных вещей для дополнительной энергии.

Принцип работы

Принцип работы солнечных батарей заключается в образовании электрической энергии, они никак не накапливают и не образуют её. При прямом попадании лучей солнца на их поверхность они сразу же преобразовываются в ток и выводятся из панели.

Каждая пластина может вырабатывать по 250 Вт, поэтому для улучшения принципа работы их стараются устанавливать ближе друг к другу. Ток, полученный в результате фотосинтеза, через распределитель попадает в аккумуляторы, а потом уже в инвертер электросети дома.

Следует учесть, что объём аккумуляторов солнечных батарей влияет на продолжительность дневной работы батарей. Подзарядка аккумуляторов происходит в течение дня, пока используется энергии образованная на прошлом дне.

Принцип работы прост, и в то же время эффективен благодаря «полупроводнику». Полупроводник содержит атомы которые могут благодаря внешнему электрону захватывать или же отражать другие электроны. Вследствие этого поверхность солнечных батарей покрывается этим материалом. Этим «полупроводником» являются Селен и Кремний.

Преимущества и недостатки

Основные преимущества солнечных батарей:

1. Можно жить в тепле сколько захочется.
2. Есть возможность регулирования температуры в доме на любом уровне.
3. Складывается независимость от представителей коммунальных служб. точнее не придётся платить за электроэнергию.
4. В запасе будет столько энергии. что даже можно будет расходовать её на другие нужды.
5. Батареи имеют большой срок годности. это избавляет от хлопот по их замене и ремонту.
6. Этот вид отопления домов никак не вредит окружающей среде. не создаёт причин для замыканий от попадания влаги.
7. Можно установить дополнительные элементы для создания возможности работать даже ночью.
8. Быстрая установка специалистами на крыше дома солнечных батарей.
9. Возможность сдавать испортившиеся батареи на переработку. можно получить за это небольшую сумму денег.
10. Минимальные затраты для покупки.
11. Солнечные батареи бесшумны. в отличие от других источников их энергия бесплотна.
12. Топливо для постоянной работы не нужно.

Отопление, которое производят солнечные батареи уникально. Оно лучше, чем тепло производящее газовая печка или же паровая. Никакой вид отоплений не сравнится с солнечными пластинами.

Плюсом является и обслуживание батарей и их элементов. Их срок годности большой, не придётся по любому поводу звать на помощь мастера. Самый достойный плюс – неисчерпаемость источника (Солнца). Пока оно светит в небе — энергии будет в достатке всегда.

Недостатков несколько, основные из них это:

1. При установке батарей на крыше дома. их следует размещать на южной стороне крыши, что бывает не очень удобно.
2. Круг регионов. где можно использовать данную технологию сужается в связи с погодой, нужно ясное небо и яркое солнце.
3. Система стропил дома должна быть идеально прочной. батареи не очень-то и легки, поэтому нужно учитывать обеспечение безопасности.
4. Зимой они малоэффективны. поэтому приходится использовать энергию в запасе или же подключить модули солнечных батарей гибридам системы.
5. При переизбытке энергии они могут отключиться на «профилактику». Нельзя допускать этого, тратить нужно в меру.

Комплектация

В стандартный комплект солнечных батарей обычно входит:

• Солнечный вакуум коллектора;
• Контроллёр, в его задачу входит слежение за нормальной работой всей системы;
• Насос, он подаёт теплоноситель к накопительному баку коллектора;
• Ёмкость объёмом в 500-1000 литров для горячей воды;
• Электрический тэн и тепловой насос ;

Непосредственно входят в стандартный набор при покупке:

В таблице ниже приведена стоимость каждого элемента отдельно:

Схема работы устройства солнечных батарей

Стоимость монтажа солнечных батарей варьируется по разным ценам. Есть два вида монтажа батарей: переделка крыши, замена части крыши на сами пластины солнечных батарей (снимается вся кровля).

Многие посчитают, что батареи слишком большие для крыши, но это не так. Специально для таких случаев выпускают солнечные батареи, которые очень похожи, например на черепицу.

Стоимость такого монтажа по современным меркам около 50 долларов. А вот цена обычной установки батарей составляет в среднем 25 долларов, опять таки всё зависит от типа батарей по отоплению дома и мощности.

1. Нужно правильно подобрать набор инструментов.
2. Солнечную панель монтируют на крышу дома.
3. Контролёр размещают на одной из стен дома (в местах недоступных для детей).
4. Аккумулятор должен устанавливаться около солнечных батарей.
5. Инвертор надо крепить в каком-нибудь подсобном помещении или же повыше на стены.

Низковольтные электронные приборы подключаются к контроллёру, высоковольтные к инвертору. Также, нужно знать, что нельзя ни в коем случае пытаться собственноручно установить все детали и запустить механизм.

Следует только следовать нескольким этапам:

1. Подобрать надо максимально свободный участок. без теней деревьев.
2. Крепить нужно их в определённом градусе и направлении. Минимально на 180 градусов на юг (при том варианте, если дом находится сверенном полушарии).
3. В зимнее время батареи плохо работают и отапливают дом. причина – мало солнца и снег, падающий на них. Способ устранения прост, специальной щёткой смести снег с панелей или устанавливать их на стенах дома.

• 

Солнечные батареи для частного дома — стоимость комплекта

Зарядные устройства на солнечных батареях с аккумулятором и цены на них

Солнечные электростанции для дачи и их разновидности

Монтаж и установка солнечных батарей на крышу

Строительство собственного дома предполагает не только возведение стен и кровли. Этот процесс состоит из множества различных этапов, причем одним из них является прокладка коммуникаций. И вот здесь владельцев загородной недвижимости очень часто поджидают всевозможные неприятные моменты. Очень часто – это элементарное отсутствие магистральных сетей.

Но даже если вам повезло и в поселке, где располагается ваш дом, они есть, то не всегда работа сетей соответствует требуемому уровню. В таком случае приходится искать альтернативные источники энергии и одним из самых экономичных вариантов может стать установка солнечных батарей, как называют в народе фотоэлектрические преобразователи.

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.

Однако следует учитывать, что выходные параметры устройства зависит от количества света, падающего на пластины.

Конструктивные особенности фотоэлектрического преобразователя

Структура устройства представляет собой p-n переход с парой электродов. При этом их роль выполняют металлические листы.

КПД солнечной батареи на крыше дома находится в зависимости от технологии, выполнения p-n перехода. Наиболее распространенными считаются устройства на основе поликристалла кремния, так как отличаются самой низкой ценой.

Кроме них производятся и монокристаллические светопреобразователи, отличающиеся черно-серым цветом. Однако солнечные все типы пластин имеют один недостаток – недостаточную гибкость.

Только батареи на крышу выполненные на основе аморфного кремния, толщина которых не превышает 1 мкм обладают определенной пластичностью, но они имеют один из самых низких КПД.

Но поскольку солнечные пластины способны вырабатывать электрический ток только днем, то отдельно они практически не применяются. Их используют только как системы, работающие на солнечных панелях на крыше. В их состав кроме пластин входит аккумулятор, который накапливает энергию днем и отдает заряд ночью.

Схема электроснабжения на 1.3 -3.9 квт

Чтобы получить необходимую мощность из солнечных батарей собирают панели. В них используется несколько таких элементов, соединенных последовательно или параллельно.

Для подачи энергии в сеть в комплексе с солнечными батареями используют:

Установка солнечной панели на крыше

Решив воспользоваться альтернативным источником энергии нужно взвесить все за и против выбранного варианта. Если предполагается использовать солнечные батареи, то нужно учесть, что их монтаж обойдется в приличную сумму. И если в среднем 1 кВт энергии стоит 3 доллара, то с учетом затрат на монтаж он может достигнуть 5 долларов.

Смотрим видео, проверяем панель перед монтажом:

Однако можно легко избежать столь больших затрат, если выполнить установку самостоятельно. Для этого необходимы хотя бы минимальные знания в этом вопросе. Чтобы установка солнечной батареи была выполнена по всем правилам стоит последовать советам профессионалов. А они рекомендуют:

• Размещать солнечные панели с южной стороны крыши, вдали от высоких деревьев и зданий;
• Угол наклона элементов должен соответствовать значению широты, но лучше выполнять крепление таким образом, чтобы в течение года положение батареи можно было изменять;
• Чтобы защитить систему от снежных заносов стоит устанавливать ее вертикально;
• Крепления выбирают таким образом, чтобы они выдерживали сильный ветер.

Этапы установки оборудования

Схема монтажа панелей

К выполнению монтажных работ можно приступать сразу после приобретения комплекта, так как все необходимое для этого поставляется вместе с панелями.

Обычно в комплектацию включены:

Сам процесс установки солнечных панелей заключается в следующем. На поверхности крыши при помощи крюков крепятся панели.

Специалисты рекомендуют, если установка солнечных батарей предполагается на плоскую крышу, то между ней и панелью должен оставаться небольшой зазор. Это необходимо для того, чтобы избежать потери производительности системы из-за нагрева фотоэлементов.

Монтаж солнечных батарей выполняется следующим образом. Вначале собирают каркас, используя для этого болты диаметром 6 и 8 мм. Затем он фиксируется при помощи металлических угольников, придающих конструкции прочность и нужный угол наклона.

Смотрим видео, этапы монтажа:

Панель подвешивается к крыше посредством специальных шпилек. Но чтобы она не лопнула необходимо в процессе выполнения монтажа солнечных батарей следить за поверхностью каркаса. В ней не должно быть перекосов.

Рекомендации специалиста

Поскольку энергия, вырабатываемая батареей не может применяться напрямую, то между ней и сетью устанавливают инвертор. Есть несколько вариантов его подключения:

• Автономный;
• Резервный;
• С возможностью продажи излишков.

Первый способ монтажа используется в населенных пунктах, где нет электросетей. Для его реализации потребуются аккумуляторы большой мощности, которые будут накапливать энергию днем и отдавать ночью.

Резервный способ подключения подходит для объектов с централизованной сетью. В таком случае устанавливаемые солнечные батареи играют роль дополнительного источника питания, что позволяет снизить цену на электричество.

Последний вариант предполагает подключение к сети. При этом избыточная энергия, вырабатываемая панелями будет поступать для продажи.

Также профессионалы не рекомендуют устанавливать солнечные батареи на крышу темного цвета, так как на ней они будут чрезмерно нагреваться. Идеальным вариантом является монтаже на светлое покрытие способное отражать лучи. Именно такой, рассеянный свет лучше всего воспринимается панелями.

Если планируется монтаж нескольких батарей, то расстояние между рядами не должно быть меньше 1,7 от их высоты, иначе элементы будут затенять друг друга.

Подключение солнечных панелей

Выбирая место для монтажа необходимо учитывать освещенность поверхности, поэтому идеально располагать панели с южной стороны здания. Большое влияние на выработку энергии играет и угол наклона. Он может быть 15-90 градусов и выбирается в зависимости от географической широты расположения населенного пункта.

Не должны затенять панели и соседние конструкции, деревья, антенны. Потому что даже небольшой участок на которые не попадают солнечные лучи, способен значительно снизить выработку энергии.

Для максимальной эффективности при выполнении монтажа солнечных панелей на крыше стоит использовать автоматическое поворотное устройство. Несмотря на высокую стоимость оно пользуется спросом на рынке, так как позволяет следить за солнцем.

В процессе эксплуатации необходимо периодически очищать батареи от пыли и грязи, поскольку они также снижают производительность оборудования.

Заключение

В монтаже нет особых сложностей, и они могут быть установлены самостоятельно. Однако, прежде чем приступать к этому, нужно учесть определенные правила и особенности самого процесса. А кроме этого стоит учитывать, что такие системы не являются идеальными и имеют свои недостатки. Причем это не только значительная стоимость, но и недостаточная эффективность работы в холодное время года.

(Нет голосов, будьте первым)

Крыша из панелей солнечных батарей – окупятся ли Ваши затраты?

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.

Рекомендации по установке

• Перед монтажом правильность расчетов можно проверить с помощью специальных компьютерных программ.
• Солнечные батареи следует беречь от механических повреждений. В случае необходимости над элементом можно установить снегозадержатели или снегорассекатели.
• Аккумулятор должен быть надежно защищен от попадания влаги.
• Крепление панелей необходимо выполнять надежно – им придется выдерживать порывы ветра, снегопады и прочие погодные неурядицы.

Гарантии хорошей погоды не может дать никто, количество солнечных дней в году, указанное в справочнике – усредненный показатель, и на практике значения часто отличаются от среднестатистических. К тому же, занимая обширную площадь, солнечные батареи имеют невысокий КПД.

Однако желание обеспечить свой дом электроэнергией от независимого от общих сетей и к тому же экологичного источника в регионах с большим количеством солнечных дней в году экономически оправдано.

Регулярный рост цен на электроэнергию в разы сокращает срок окупаемости автономной системы. Ведь, оплатив покупку и установку оборудования однажды, долгие годы можно пользоваться бесплатным электричеством.

Источник