Практичкий курс. Інструкція з установки несучих конструкцій.

Інструкція з установки несучих конструкцій.

Даний матеріал дозволено використовувати в освітніх цілях.

Установка сонячних панелей має спеціально розроблену монтажну технологію. Крім цього, слід звернути увагу на наявність декількох важливих вимог щодо процесу установки.

Фотоелектричні модулі повинні бути розміщені в найбільш освітленому місці. Це може бути покрівля об’єкта, фасад або територія біля будинку. Наявність затемнень навіть малої частини поверхні фотоелектричного модуля неприпустимо.

Сонячні панелі повинні бути встановлені на південній стороні покрівлі житлового об’єкта. При цьому сонячне випромінювання, яке потрапляє на поверхню модуля, буде мати максимальні показники.

Під час проведення монтажних робіт слід враховувати кут нахилу фотоелектричного модуля. Якщо панелі встановлюються власноруч, то кут нахилу повинен бути наближеним до горизонту. Для різних географічних широт кут нахилу панелей застосовується різний. Слід також зазначити, що періодична зміна кута нахилу поверхні здатне підвищити продуктивність. У літню пору кут слід зробити більше на 12 градусів. У той час як взимку, його слід знизити на ті ж 12 градусів. Якщо ж проведення таких маніпуляцій неможливо, то кут установки панелей вибирається оптимальний відповідно до показників географічної широти регіону.

В обслуговуванні сонячних електростанцій важливу роль відіграє розташування сонячних панелей. Коли фотоелектричні модулі встановлюються на присадибній ділянці, то відстань від поверхні панелі до грунту повинна становити не менше півметра. Це дозволить виключити можливість перекриття поверхні випали опадами у вигляді снігу. Якщо ж сонячні панелі планують використовувати тільки в літній час, то піднімати їх над поверхнею землі необов’язково.

Важливим моментом в установці дахових сонячних електростанцій є врахування типу покрівлі.

Покрівля кожного окремого об’єкта має ряд індивідуальних особливостей, які здатні визначати подальшу технологію монтажу. Слід звернути увагу, що навіть колір даху грає важливу роль. Якщо покрівля будівлі темного кольору, то вона найбільш схильна до сильного нагрівання. Якщо на такому даху встановити фотоелектричні модулі, то перегріву поверхні не уникнути. На таких дахах перед монтажем встановлюється спеціальне покриття світлого відтінку.

Установка фотоелектричних модулів на плоских дахах

Монтувати сонячні модулі на покрівлі даного типу не складно. Можна сказати, що даний тип поверхні є найбільш підходящим для установки панелей. Успішний монтаж в такому разі досягається за рахунок придбання спеціальних опорних рам. Їх слід встановити в південному напрямку і зафіксувати на їх поверхні модулі під встановленим кутом. Якщо розрахована потужність електростанції досить висока, а площа даху – невелика, то найкращим варіантом стануть багатоярусні опорні рами.

Процес монтажу панелі на поверхні похилого даху

Такий вид поверхні для установки сонячного модуля передбачає монтаж із застосуванням особливого виду кріплення. Як правило, вони поставляються в комплекті з сонячними батареями. Дані установчі роботи припускають обов’язковий облік матеріалу, з якого виконана покрівля. Це дозволить оптимально підібрати кріпильні конструкції, які спеціально розроблені під різні види дахів. Їх обопільна заміна виключається.

Під час виконання монтажних робіт на поверхні похилої покрівлі слід приділити особливу увагу тому, що між електричним модулем і поверхнею даху повинен обов’язково бути встановлений зазор. Він необхідний для забезпечення вільної циркуляції повітря. Таким чином панель сама зможе охолоджуватися природним шляхом.

Між рядами встановлених фотоелектричних модулів обов’язково потрібно витримувати відстань. Ця умова дозволяє уникнути затінення нижніх модулів верхніми. В даному розрахунку слід орієнтуватися на розміри ряду, тобто висоту модуля. Міжрядковий інтервал повинен бути не менше 1,7 від висоти панелі. Крім того існує необхідність робити зазори між модулями ряду. Це дозволяє зробити процес монтажу зручнішим і полегшить процес підключення станції, і проведення обслуговуючих робіт в подальшому.

Важливу роль в установці сонячних панелей грає довжина комутаційних кабелів. Чим довше кабель, тим вище енергетичні втрати станції. Це стосується як з’єднання сусідніх модулів, так і кабелів, які з’єднують масив панелей з іншими пристроями станції. 

Наприклад, кабель, що з’єднує накопичувач енергії з контролером заряду не повинен бути довшим чотирьох метрів.

При проведенні монтажних робіт слід враховувати, що фотоелектричний модуль закріплюється в чотирьох точках. Слід також звернути увагу на те, що найчастіше зустрічаються несучі конструкції, в яких кріплення здійснюється по довгій стороні модуля. Це означає, що положення панелі буде вертикальною.

Найчастіше, для прикріплення модуля використовують фіксатори притискного типу. Крім цього, для даної мети підійдуть і болти, які фіксуються по краях несучих конструкцій. Будь-який варіант кріплення передбачає застосування узконаправленного пристосування, яке розроблено для певного виду монтажу. Замінювати їх на свій розсуд на інші не можна.

Вчинення помилок при проведенні монтажних робіт і установка неякісного фотоелектричного модуля може спровокувати спалах. У зоні доступності, недалеко від масиву сонячних модулів, повинен розташовуватися вогнегасник.

Монтаж фотоелектричних панелей передбачає їх надійну і нерухому установку на несучі конструкції в правильно певному напрямку. Металоконструкції при цьому можуть бути або міцно зафіксованими, або із застосуванням систем стеження. 

Установка трекерна систем підвищує ефективність сонячних модулів на 30%. Такі несучі конструкції являють собою рухливу раму, яка періодично змінює кут нахилу поверхні сонячної панелі для її проходження за сонцем.

На поверхні рами встановлені спеціальні датчики, які дозволяють відстежувати положення сонця і тим самим підвищувати рівень продуктивності сонячної станції.

Фінансові витрати на придбання трекінгові систем більш високі, ніж при покупці фіксованих несучих конструкцій. Слід зазначити, що підвищені інвестиції дають можливість збільшити дохід від реалізації електрики за рахунок підвищення обсягів генерації.

При виборі оптимальної трекінгової системи важливу роль відіграє індивідуальний підхід. Різні регіони передбачають певний рівень хмарності і освітленості поверхні сонячних панелей. Залежно від даних показників і здійснюється підбір оптимальних несучих конструкцій для фотоелектричних модулів.

Далі ми розглянемо чіткий алгоритм установки фотоелектричних модулів на дах житлового будинку.

Раніше ми вже відзначили, що темний колір покрівлі будинку призводить до перегріву фотоелектричних панелей. Щоб уникнути цього, перш ніж почати монтажні роботи, слід встановити на даху світлу основу. Для цієї мети найкращим варіантом є гидробарьер світлих тонів. Він дозволить забезпечити покрівлі захист від надмірної вологості та усуне ймовірність перегріву сонячної панелі. Слід зазначити, що кут установки фотоелектричного модуля повинен становити 30 градусів.

Перед безпосереднім початком монтажних робіт необхідно здійснити розмітку покрівлі. Нанесення позначок дозволить скоротити час установки опорних конструкцій і значно спростити монтаж. Стійки повинні бути розташовані паралельно, а відстань між ними повинна становити не менше 1 м. Кріплення кронштейнів безпосередньо до покрівлі проводиться анкер-клином або дюбелем. Найбільш відповідний розмір його становить 6х65.

Алгоритм проведення монтажу по даному пункту нескладний і досить зрозумілий:

1. Спочатку необхідно зробити отвір відповідного діаметру.
2. Отвори слід наповнити спеціальним мастилом. В її ролі може надходити солідол або схожі з ним з’єднання.
3. Як наступний крок позначена установка анкера.

Такий метод фіксації є найбільш надійним, так як анкерний клин застосовується з метою встановлення металевих конструкцій на цегляну або бетонну основу. Відповідно, подібного роду навантаження цей вид кріплення здатний витримати.

Анкерний клин фіксується на поверхню опорної рейки покрівлі, яка утримує металочерепицю. Якщо ж покрівля зроблена з бетону, то установчі роботи проводити стає набагато простіше. Цей тип даху передбачає установку анкерів в метрі від наступного. Крім анкера може бути використаний дюбель 8х65.

Ймовірним варіантом також є застосування руберойду. Важливим аспектом є наявність в ньому скловолокна, що володіє такими властивостями як: невеликі показники ваги, стійкість, міцність, пластичність. Цей матеріал можна використовувати на поверхні покрівлі різної архітектури і з різноманітним кутом нахилу.

Слід звернути увагу на те, що монтаж здійснюється в теплу погоду при відсутності підвищеної вологості.

Крім того необхідно приділити особливу увагу попередній підготовці поверхні для кріплення. Спочатку потрібно провести очистку від бруду і сміття. Поверхня даху повинна бути вирівняною. На попередньому етапі підготовки проводиться знежирення матеріалу поверхні. Як знежирювач можна використовувати Уайт Спірит. Крім того необхідно приділити увагу грунтовці поверхні.

Після всіх вищеописаних заходів необхідно укласти попередньо прогрітий руберойд на поверхню кронштейна. Важливо відзначити, що руберойдового покриття повинно виходити за край деталі на 5 або більше сантиметра. Продовження монтажу буде можливим тільки після охолодження руберойду. Повного охолодження не потрібно, але невелике зниження температури необхідно.

Далі відбувається кріплення рейки на кронштейн. Найкращим варіантом буде застосування оцинкованого профілю. Його створення припускає використання методу гарячого цинкування. Це дозволяє створити захисне покриття, товщина якого від 70 до 150 мкм. Даний варіант дозволяє виключити ймовірність появи іржі і значно продовжує термін експлуатації несучих конструкцій.

З метою виключення корозійних змін слід віддати перевагу кріпленням з алюмінію.

Після монтажу основної конструкції можна переходити до монтажу кабельної частини сонячних панелей.

Кабель постійного струму слід укласти під металоконструкцію. Кабелі служать з’єднанням усіх сонячних панелей з подальшим виходом на комутатор і інвертор. Провід кріпимо до тильної сторони профілю пластиковими хомутами для простоти монтажу і уникнення впливу зовнішнього середовища.

Сама сонячна панель кріпитися на оцинкований профіль типу ” ЛС-ПРОФІ ”, який стійко переносить капризи зовнішнього середовища і не піддається корозії, що надзвичайно важливо для даного процесу.

Профіль кріпитися кронштейном, причому однією стороною до рейки, а інший – до покрівлі. Всі з’єднання потрібно монтувати оцинкованими болтами (М8 або подібні), використовуючи дриль або перфоратор.

Слід зауважити, що при з’єднанні не варто поспішати. Кріпити профілі між собою необхідно гайкою і болтом М8, створюючи при цьому міцне і надійне з’єднання.

Правила експлуатації фотоелектричних модулів

Регулярне обслуговування та здійснення технічного догляду за фотоелектричними модулями та іншими компонентами сонячної електростанції є запорукою швидкого повернення фінансових вкладень в монтаж об’єкту. До пристроїв, що вимагають підвищеної уваги, відносяться електричні кабелі, контролери заряду, інверторні установки, накопичувачі енергії, електротехнічне обладнання.

Якщо до сонячного об’єкту прив’язаний фахівець, який несе відповідальність за налагодження роботи системи і проведення моніторингу, то ймовірність найбільш продуктивною і довгої роботи пристроїв значно підвищується.

Налагоджена система моніторингу електростанції грає важливу роль в обслуговуванні. Якщо цей процес проведений комплексно і професійно, ймовірність поломки або збою значно знижується.

Процес оцінювання життєдіяльності СЕС характеризується наявністю певних параметрів:

1. Оцінка стану кріплення компонентів системи фотоелектричних модулів. Якщо елементи кріплення ослаблені, з якоїсь причини відсутні або на них є сліди іржі, то це призведе до виходу з ладу системи.
2. Важливість поточного стану окремого модуля. Будівельні роботи припускають перевірку кожної окремої панелі на працездатність. Слід пам’ятати, що поломка однієї сонячної панелі призводить до відчутних втрат в генерації.
3. Перевірка інверторних установок на наявність пилу або надмірного підвищення їх температурні показники. Якщо вентиляційна система охолодження інвертора чиститься регулярно, то життєдіяльність електростанції помітно збільшується. При цьому коефіцієнт корисної дії об’єкта не має тенденції до зниження. Такі заходи повинні проводитися з будь-яким інвертором, навіть тим, який призначений для зовнішньої установки в регіонах з поганими погодними умовами.
4. Наявність заземлення. Показники безпеки будь-якого об’єкта, пов’язаного з електротехнічним обладнанням, безпосередньо залежать від даного параметра. Перевірка безпеки контактів і наявності ізоляції повинна проводитися систематично.
5. Перевірка електричної проводки. Час повернення фінансових вкладень і загальної продуктивності роботи станції має пряму залежність від справності навіть таких дрібних елементів, як дроти. Їх стан, надійне з’єднання і відсутність механічного пошкодження дозволяє підтримувати встановлений рівень генерації без енергетичних втрат.
6. Особливості розташування станцій. Система сонячних модулів повинна бути доступною для проведення обслуговуючих заходів і ремонтних робіт.
7. Дотримання чистоти. Фотоелектричні модулі, на яких відсутні забруднення і пил, здатні давати на 20% більше енергії в порівнянні з тими, що не піддаються належному догляду.

Виробники фотоелектричних модулів в якості рекомендацій заявляють, що проведення планових заходів по відношенню до компонентів системи повинно проводитися не рідше, ніж раз на півроку. В реальних умовах регулярність подібного роду заходів безпосередньо залежить від регіону місцезнаходження СЕС і особливостей її роботи.

Майбутній власник сонячної електростанції повинен чітко розуміти, що своєчасне технічне обслуговування станції на регулярній основі дозволяє виключити можливість появи дефектів і проведення дорогих ремонтних робіт в майбутньому.

Крім того, слід звернути увагу на те, що придбання сонячних панелей сумнівної якості, але за зниженою ціною, незабаром призводить до додаткових фінансових вкладень. Найбільш економічно доцільним буде придбання сонячних панелей, в яких співвідношення ціна-якість буде оптимальною.