Практическое руководство по установке несущих конструкций.
Данный материал разрешено использовать в образовательных целях.
Установка солнечных панелей имеет специально разработанную монтажную технологию. Помимо этого, следует обратить внимание на наличие нескольких важных требований относительно процесса установки.
Фотоэлектрические модули должны быть размещены в наиболее освещенном месте. Это может быть кровля объекта, фасад или территория возле дома. Наличие затемнений даже малой части поверхности фотоэлектрического модуля недопустимо.
Солнечные панели должны быть установлены на южной стороне кровли жилого объекта. При этом солнечное излучение, которое попадает на поверхность модуля, будет иметь максимальные показатели.
Во время проведения монтажных работ следует учитывать угол наклона фотоэлектрического модуля. Если панели устанавливаются собственноручно, то угол наклона должен быть приближенным к горизонту. Для различных географических местностей угол наклона панелей применяется разный. Следует также отметить, что периодическое изменение угла наклона поверхности способно повысить производительность. В летнее время угол следует сделать больше на 12 градусов. В то время как зимой, его следует снизить на те же 12 градусов. Если же проведение таких манипуляций невозможно, то угол установки панелей выбирается оптимальный в соответствии с показателями географической широты региона.
В обслуживании солнечных электростанций немаловажную роль играет расположение солнечных панелей. Когда фотоэлектрические модули устанавливаются на приусадебном участке, то расстояние от поверхности панели до почвы должно составлять не менее полуметра. Это позволит исключить возможность перекрытия поверхности выпавшими осадками в виде снега. Если же солнечные панели планируют использовать только в летнее время, то поднимать их над поверхностью земли необязательно.
Важным моментом в установке крышных солнечных электростанций является учет типа кровли.
Кровля каждого отдельного объекта имеет ряд индивидуальных особенностей, которые способны определять дальнейшую технологию монтажа. Следует обратить внимание, что даже цвет крыши играет важную роль. Если кровля здания темного цвета, то она наиболее подвержена сильному нагреву. Если на такой крыше установить фотоэлектрические модули, то перегрева поверхности не избежать. На таких крышах перед монтажом устанавливается специальное покрытие светлого оттенка.
Установка фотоэлектрических модулей на плоских крышах
Монтировать солнечные модули на кровле данного типа несложно. Можно сказать, что данный тип поверхности является наиболее подходящим для установки панелей. Успешный монтаж в таком случае достигается за счёт приобретения специальных опорных рам. Их следует установить в южном направлении и зафиксировать на их поверхности модули под установленным углом. Если рассчитанная мощность электростанции достаточно высока, а площадь крыши — невелика, то наилучшим вариантом станут многоярусные опорные рамы.
Произведение монтажа панели на поверхности наклонной крыши
Такой вид поверхности для установки солнечного модуля предполагает монтаж с применением особого вида крепления. Как правило, они поставляются в комплекте с солнечными батареями. Данные установочные работы предполагают обязательный учет материала, из которого выполнена кровля. Это позволит оптимально подобрать крепежные конструкции, которые специально разработаны под различные виды крыш. Их обоюдная замена исключается.
Во время выполнения монтажных работ на поверхности наклонной кровли следует уделить особое внимание тому, что между электрическим модулем и поверхностью крыши должен обязательно быть установленный зазор. Он необходим для обеспечения свободной циркуляции воздуха. Таким образом панель сама сможет охлаждаться природным путем.
Между рядами установленных фотоэлектрических модулей обязательно нужно выдерживать расстояние. Это условие позволяет избежать затенения нижних модулей верхними. В данном расчете следует ориентироваться на размеры ряда, то есть высоту модуля. Междурядный интервал должен быть не меньше 1,7 от высоты панели. Кроме того существует необходимость делать зазоры между модулями ряда. Это позволяет сделать процесс монтажа более удобным и облегчит процесс подключения станции, и проведения обслуживающих работ в дальнейшем.
Немаловажную роль в установке солнечных панелей играет длина коммутационных кабелей. Чем длиннее кабель, тем выше энергетические потери станции. Это касается как соединения соседних модулей, так и кабелей, которые соединяют массив панелей с остальными устройствами станции.
Например, кабель, соединяющий накопитель энергии с контроллером заряда не должен быть длиннее четырех метров.
При проведении монтажных работ следует учитывать, что фотоэлектрический модуль закрепляется в четырех точках. Следует также обратить внимание на то, что чаще всего встречаются несущие конструкции, в которых крепеж осуществляется по длинной стороне модуля. Это означает, что положение панели будет вертикальной.
Зачастую, для прикрепления модуля используют фиксаторы прижимного типа. Помимо этого, для данной цели подойдут и болты, которые фиксируются по краям несущих конструкций. Любой вариант крепления предполагает применение узконаправленного приспособления, которое разработано для определенного вида монтажа. Заменять их по своему усмотрению на другие нельзя.
Совершение ошибок при проведении монтажных работ и установка некачественного фотоэлектрического модуля может спровоцировать возгорание. В зоне доступности, недалеко от массива солнечных модулей, должен располагаться огнетушитель.
Монтаж фотоэлектрических панелей предполагает их надежную и неподвижную установку на несущие конструкции в правильно определённом направлении. Металлоконструкции при этом могут быть либо прочно зафиксированными, либо с применением систем слежения.
Установка трекерных систем повышает эффективность солнечных модулей на 30%. Такие несущие конструкции представляют собой подвижную раму, которая периодически изменяет угол наклона поверхности солнечной панели для ее следования за солнцем.
На поверхности рамы установлены специальные датчики, которые позволяют отслеживать положение солнца и тем самым повышать уровень производительности солнечной станции.
Финансовые затраты на приобретение трекинговых систем более высокие, чем при покупке фиксированных несущих конструкций. Следует отметить, что повышенные инвестиции дают возможность увеличить доход от реализации электричества за счет повышения объемов генерации.
При выборе оптимальной трекинговой системы важную роль играет индивидуальный подход. Различные регионы предполагают определенный уровень облачности и освещенности поверхности солнечных панелей. В зависимости от данных показателей и осуществляется подбор оптимальных несущих конструкций для фотоэлектрических модулей.
Далее мы рассмотрим чёткий алгоритм установки фотоэлектрических модулей на крышу жилого дома.
Ранее мы уже отметили, что темный цвет кровли дома приводит к перегреву фотоэлектрических панелей. Во избежание этого, прежде чем начать монтажные работы, следует установить на крыше светлую основу. Для этой цели наилучшим вариантом является гидробарьер светлых тонов. Он позволит обеспечить кровле защиту от чрезмерной влажности и устранит вероятность перегрева солнечной панели. Следует отметить, что угол установки фотоэлектрического модуля должен составлять 30 градусов.
Перед непосредственным началом монтажных работ необходимо осуществить разметку кровли. Нанесение отметок позволит сократить время установки опорных конструкций и значительно упростить монтаж. Стойки должны быть расположены параллельно, а расстояние между ними должно составлять не менее 1 м. Крепление кронштейнов непосредственно к кровле производится анкер-клином или дюбелем. Наиболее подходящий размер его составляет 6х65.
Алгоритм проведения монтажа по данному пункту несложен и достаточно понятен:
- Изначально необходимо проделать отверстие подходящего диаметра.
- Отверстия следует наполнить специальной смазкой. В ее роли может поступать солидол или схожие с ним соединения.
- В качестве следующего шага обозначена установка анкера.
Такой метод фиксации является наиболее надежным, так как анкерный клин применяется с целью установки металлических конструкций на кирпичную или бетонную основу. Соответственно, подобного рода нагрузки этот вид крепления способен выдержать.
Анкерный клин фиксируется на поверхность опорной рейки кровли, которая удерживает металлочерепицу. Если же кровля сделана из бетона, то установочные работы проводить становится намного проще. Этот тип крыши предполагает установку анкеров в метре от следующего. Помимо анкера может быть использован дюбель 8х65.
Вероятным вариантом также является применение рубероида. Важным аспектом является наличие в нём стекловолокна, обладающего такими свойствами как: небольшие показатели веса, устойчивость, прочность, пластичность. Этот материал можно использовать на поверхности кровли различной архитектуры и с разнообразным углом наклона.
Следует обратить внимание на то, что монтаж производится в теплую погоду при отсутствии повышенной влажности.
Кроме того необходимо уделить особое внимание предварительной подготовке поверхности для крепления. Изначально нужно провести очистку от грязи и мусора. Поверхность крыши должна быть выровненной. На предварительном этапе подготовки проводится обезжиривание материала поверхности. В качестве обезжиривателя можно использовать Уайт Спирит. Кроме того необходимо уделить внимание грунтовке поверхности.
После всех вышеописанных мероприятий необходимо уложить предварительно прогретый рубероид на поверхность кронштейна. Важно отметить, что рубероидное покрытие должно выходить за край детали на 5 или больше сантиметра. Продолжение монтажа будет возможным только после остывание рубероида. Полного остывания не требуется, но небольшое снижение температуры необходимо.
Далее происходит крепление рейки на кронштейн. Наилучшим вариантом будет применение оцинкованного профиля. Его создание предполагает использование метода горячей оцинковки. Это позволяет создать защитное покрытие, толщина которого от 70 до 150 мкм. Данный вариант позволяет исключить вероятность появления ржавчины и значительно продлевает срок эксплуатации несущих конструкций.
С целью исключения коррозионных изменений следует отдать предпочтение крепежам из алюминия.
После монтажа основной конструкции можно переходить к монтажу кабельной части солнечных панелей.
Кабель постоянного тока следует уложить под металлоконструкцию. Кабели служат соединением всех солнечных панелей с последующим выходом на коммутатор и инвертор. Провода крепим к тыльной стороне профиля пластиковыми хомутами для простоты монтажа и избежания воздействия внешней среды.
Сама солнечная панель крепиться на оцинкованный профиль типа ‘’ЛС-ПРОФИ’’, который стойко переносит капризы внешней среды и не поддается коррозии, что чрезвычайно важно для данного процесса.
Профиль крепиться кронштейном, причем одной стороной к рейке, а другой – к кровле. Все соединения нужно монтировать оцинкованными болтами (М8 или подобные), используя дрель или перфоратор.
Следует заметить, что при соединении не стоит спешить. Крепить профили между собой необходимо гайкой и болтом М8, создавая при этом прочное и надежное соединение.
Правила эксплуатации фотоэлектрических модулей
Регулярное обслуживание и осуществление технического ухода за фотоэлектрическими модулями и другими компонентами солнечной электростанции является залогом скорого возврата финансовых вложений в монтаж объекта. К устройствам, требующим повышенного внимания, относятся электрические кабели, контроллеры заряда, инверторные установки, накопители энергии, электротехническое оборудование.
Если к солнечному объекту привязан специалист, который несет ответственность за налаживание работы системы и проведение мониторинга, то вероятность наиболее продуктивной и долгой работы устройств значительно повышается.
Налаженная система мониторинга электростанции играет важную роль в обслуживании. Если этот процесс произведён комплексно и профессионально, вероятность поломки или сбоя значительно снижается.
Процесс оценивания жизнедеятельности СЭС характеризуется наличием определенных параметров:
- Оценка состояния крепление компонентов системы фотоэлектрических модулей. Если крепежные элементы ослаблены, по какой-то причине отсутствуют или на них имеются следы ржавчины, то это приведет к выходу из строя системы.
- Важность текущего состояния отдельного модуля. Строительные работы предполагают проверку каждой отдельной панели на работоспособность. Следует помнить, что поломка одной солнечной панели приводит к ощутимым потерям в генерации.
- Проверка инверторных установок на наличие пыли или чрезмерного повышения их температурных показателей. Если вентиляционная система охлаждения инвертора чистится регулярно, то жизнедеятельность электростанции заметно увеличивается. При этом коэффициент полезного действия объекта не имеет тенденции к снижению. Такие мероприятия должны проводиться с любым инвертором, даже тем, который предназначен для наружной установки в регионах с плохими погодными условиями.
- Наличие заземления. Показатели безопасности любого объекта, связанного с электротехническим оборудованием, напрямую зависят от данного параметра. Проверка безопасности контактов и наличия изоляции должна проводиться систематически.
- Проверка электрической проводки. Время возврата финансовых вложений и общей продуктивности работы станции имеет прямую зависимость от исправности даже таких мелких элементов, как провода. Их состояние, надежное соединение и отсутствие механического повреждения позволяет поддерживать установленный уровень генерации без энергетических потерь.
- Особенности расположения станций. Система солнечных модулей должна быть доступной для проведения обслуживающих мероприятий и ремонтных работ.
- Соблюдение чистоты. Фотоэлектрические модули, на которых отсутствуют загрязнение и пыль, способны давать на 20% больше энергии по сравнению с теми, которые не подвергаются надлежащему уходу.
Производители фотоэлектрических модулей в качестве рекомендаций заявляют, что проведение плановых мероприятий по отношению к компонентам системы должно проводиться не реже, чем раз в полгода. В реальных условиях регулярность подобного рода мероприятий напрямую зависит от региона местонахождения СЭС и особенностей ее работы.
Будущий владелец солнечной электростанции должен четко понимать, что своевременное техническое обслуживание станции на регулярной основе позволяет исключить возможность появления дефектов и проведения дорогостоящих ремонтных работ в будущем.
Кроме того, следует обратить внимание на то, что приобретение солнечных панелей сомнительного качества, но по сниженной цене, в скором времени приводит к дополнительным финансовым вложениям. Наиболее экономически целесообразным будет приобретение солнечных панелей, в которых соотношение цена-качество будет оптимальной.
