Использования энергии солнца для получения электричества или нагрева воды позволяет сэкономить на энергоресурсах. Кроме того, обеспечивается независимость от внешних коммуникаций, проблемы с подачей электричества не будут страшны. Установка солнечных батарей на крыше требует внимания, так как нужно провести расчет количества модулей и продумать их правильное расположение.
Плюсы установки на крыше
Панели можно располагать не только на кровле, но и на стенах или на земле. Но первый вариант приобрел наибольшую популярность, так как у него есть много значимых преимуществ:
- Удачное расположение относительно солнца. Чем больше солнечного света попадает на поверхность батарей, тем больше энергии они вырабатывают. Скат позволяет увеличить эффективность, особенно если он расположен в южном направлении.
- Малый риск повреждения и порчи панелей. Так как они находятся на крыше, их можно повредить только если специально бросить камень, любые случайности практически исключены. Элементы находятся на небольшом расстоянии от поверхности, даже при сильном ветре нет опасности срыва креплений, так как парусность небольшая, в отличие от систем, которые ставят на земле.
- Все, что надо для крепления продается вместе с солнечными батареями. Не нужно придумывать крепеж и приспосабливать подручные элементы. Есть кронштейны под разные типы кровель, которые не сложно выставлять и регулировать высоту. Они служат десятки лет, что тоже важно.
- Солнечные батареи не занимают место на участке. Так как площадь модулей обычно немаленькая, то при расположении их во дворе теряется много пространства. Даже если на крыше есть мансардный этаж, это не проблема, в месте расположения окон панели не крепятся и естественное освещение не страдает.
Дополнительным плюсом использования солнечных батарей можно считать увеличение срока службы кровли в полтора-два раза. Так как большая часть крыши закрыта панелями и они подвергаются воздействию солнца и осадков, кровельный материал под ними почти не портится и сохраняет свойства на протяжении десятилетий.
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:
- 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.
Какой понадобится крепеж
Крепление зависит от типа крыши и кровельного материала. Выбрать крепеж не сложно, если разобраться в его особенностях. Вариантов немного, у каждого свои нюансы:
- Монтаж самих панелей производят на специальные направляющие, которые обычно подходят под все виды креплений. То есть, эта часть конструкции всегда одинакова и не зависит от типа крыши и кровельного материала. Для упрощения работы и уменьшения нагрузки на крышу направляющие делают из алюминия или сплавов на его основе.
- Зажимы, фиксирующие панели, тоже всегда одинаковы. Они крепятся в направляющей и за счет ножки особой формы прижимают корпус к поверхности. Их можно разделить на односторонние, которые ставят по краям и двухсторонние, используемые между панелями.
- Для надежной стыковки направляющих изготавливают специальные соединители. Также в конструкции всегда есть клеммы заземления, которые объединяют весь каркас в общий контур и заземляют его.
Крепления для солнечных батарей на битумной черепице. - Под кровли, на которых соединения сделаны в виде фальцев, а также для любых металлических вариантов с выступами используют крепления, не нарушающие поверхность кровли. Зажим фиксируется на выступе винтом и за счет этого держит конструкцию.
- Для металлочерепицы и профнастила используют крепеж, нарушающий целостность материала. В этом случае используют специальные саморезы по металлу, под которые желательно сверлить отверстия. В идеале попадать в металлический или деревянный каркас под покрытием, чтобы обеспечить прочность. Чтобы в месте крепления не протекала вода, обязательно используются шайбы с резиновой проставкой.
- Если на крыше лежит глиняная черепица или другой штучный вариант, устанавливаются кронштейны, которые заходят под поверхность и не повреждают конструкцию. Обычно нужно снять элемент, выставить крепление так, чтобы оно не мешало уложить черепицу на место. Такие же решения подойдут и для плоской кровли, по возможности нужно не повреждать ее.
- Для гибкой черепицы применяют варианты поменьше, которые также заходят под поверхность. Лучше всего ставить их при монтаже кровельного материала. Но и потом можно отгибать отдельные фрагменты, чтобы установить крепеж и не повредить кровлю.
Не стоит использовать самодельные крепления — если они испортят панели, придется менять их за свой счет.
Монтаж на наклонную крышу с различным типом кровли и с использованием алюминиевых элементов крепления.
Монтаж – пошаговая инструкция
Все комплектующие лучше купить у одного продавца, при выборе у нескольких учитывать данные из проекта, который обязательно делается перед началом работ. Обычно расчеты делают бесплатно, лучше поручить это специалистам. Также стоит заранее обратиться в организацию, поставляющую электричество и получить разрешение на монтаж системы.
Проведение работы специалистами в среднем стоит около 100 000 рублей, если справиться своими силами, можно хорошо сэкономить. Главное – делать все по простой инструкции:
- Запланировать расположение панелей на крыше, тут все зависит от количества и конфигурации ската. Продумать расположение креплений, подобрать удобный вариант в соответствии с размером солнечных батарей. Лучше всего нарисовать хотя бы простейший план, чтобы потом не путаться и знать, в каких местах ставить крепления.
- Точно определить расположение и закрепить кронштейны, тут все зависит от типа крыши. Использовать любой подходящий крепеж, обычно это дюбеля быстрого монтажа, саморезы по дереву или специальные винты для металлической кровли. Не забывать проверять расстояния и шаг установки каждой детали.
Специальные крепления вставляются в паз направляющей и зажимаются шестигранником. - Выставить направляющие. Если кронштейны стоят как положено, то с этим этапом проблем не возникнет. Все делается стандартными креплениями, выставляется по уровню, это самое важное требование. За счет регулируемых элементов можно изменить положение направляющих.
- Проложить провода. Использовать качественный кабель, подходящий по характеристикам, обычно данные есть в проекте. Продумать, как запустить его с крыши и положить по дому ко всем нужным узлам. При необходимости использовать гофрированный рукав, который исключит возгорание при замыканиях. Не забывать и о заземлении, делать его по рекомендациям продавца комплекта.
- Определить место расположения инвертора с контроллером заряда. Чем ближе он находится к батареям, тем меньше будут потери электричества и тем эффективнее будет работать система. Поэтому желательно расположить его на чердаке, оборудовав пространство, для защиты можно соорудить короб. Чтобы было удобнее контролировать систему, она должна быть оснащена модулем беспроводного подключения, тогда можно будет смотреть все показатели через интернет с помощью компьютера или смартфона.
- Оборудовать помещение с аккумуляторными батареями, блоком предохранителей и разъединителем для отключения от сети, если нужно провести обслуживание. Оно должно соответствовать нормам безопасности, лучше всего закрывать дверь на замок, если в доме есть дети. Емкость батарей подбирать в зависимости от энергопотребления.
- Установить солнечные батареи на крышу, для этого лучше привлечь пару помощников, так как панели нужно аккуратно поднимать и поддерживать во время крепления. Использовать штатные фиксаторы, на каждый элемент должно приходиться не менее 6 точек крепления. Ставить по порядку, чтобы установленные детали не мешали монтажу следующих, не забывать подключать каждую панель после крепления.
Подключать систему к сети должен электрик, если сделать это самостоятельно – выпишут штраф.
Могут быть и другие особенности, все зависит от конструкции крыши и используемого оборудования. Лучше проконсультироваться со специалистом, или поручить часть особенно сложных работ профессионалам, чтобы ничего не испортить.
Видео: Установка и схема подключения.
Обслуживание
Большую часть работ можно сделать самостоятельно, но привлекать специалиста желательно хотя бы раз в год, чтобы он проверил состояние оборудования и при необходимости провел текущий ремонт. Соблюдать простые рекомендации:
- Проверять состояние крепежа, его надежность, оценивать внешний вид панелей и осматривать их на предмет повреждений.
- Желательно мыть панели хотя бы раз в месяц, пыль и загрязнения снижают эффективность работы, потери энергии могут быть от 5 до 20%. Мытье производить обычным шлангом с насадкой, при необходимости можно аккуратно протереть мягкой шваброй, но не нажимать на поверхность.
- Осматривать контакты и места подключения. Со временем они могут ослабнуть или окислиться. Уделять внимание стыкам на открытом воздухе. Не забывать проверять соединения системы заземления, они тоже со временем могут ухудшиться.
- Очищать инвертор от пыли — если этого не делать, он начнет перегреваться. Также проверять электронику на предмет сбоев и ошибок.
- Раз в квартал измерять уровень заряда аккумуляторов, а раз в год проверять плотность электролита при его наличии.
При возникновении проблем и сбоев лучше обратиться к специалистам, чтобы устранить их в самом начале. Постоянно проверяйте показания через компьютер или смартфон, там есть вся нужная для контроля информация.
Установить солнечные батареи на крыше дома своими руками несложно, если следовать инструкции и заранее приобрести все, что нужно для работы. Чем подробнее будет проект – тем лучше, не стоит делать все как получится, так как система небезопасна. Помните о том, что инвертор по возможности надо ставить как можно ближе к коллекторам энергии.
