Чем защищать солнечные батареи

Как защитить солнечные панели от молний и перенапряжения сети?

Многие задумываются об установке солнечных батарей как основного или дополнительного источника энергии. Те, кто уже установил мини-гелио-станции, выяснили, что даже в России, модули способны поглощать достаточно света для работы всей домашней энергосистемы.

Большинство из станций устанавливается на крыше или другом открытом возвышенном участке, а, значит, вероятность попадания в нее молнии, сравнительно высока. Т.к. оборудование это достаточно дорогое, заранее тщательно продумайте и установите такую молниезащиту.

Как обеспечить внешнюю защиту дома?

Большинство батарей располагается на крыше, прежде всего, озаботьтесь установкой молниезащиты. Она состоит из трёх элементов: приемников, которые берут на себя прямой удар, заземляющего устройства, способствующего растеканию в земле и токоотводов, обеспечивающих связь между двумя первыми элементами. Главная задача – защитить панели от прямого попадания, которые могут привести к повреждению и возгоранию части здания. Для правильной установки рассчитайте защитную зону. Оборудовать металлические стержни для приёма молний следует на расстоянии не менее 0,5 м от того места, где установлены фото-модули.

В случае, когда не представляется возможным соблюсти рекомендованное, напрямую соединяют внешнюю систему молниезащиты и раму. Все эти меры нужны для того, чтобы не случилось протекания уравнивающих токов через конструкцию фотоэлектрических модулей. Электрическое соединение выполняется только с одной стороны, как можно ближе к токоотводам.

Как уберечь дом от импульсного перенапряжения (на примере панелей мощностью до 10 кВт)?

Каким образом они проникают? Есть два основных пути: это переменного (от инв-ра до распределительного щита) и постоянного тока. Существует несколько классов, каждый из которых оптимально сработает на своём участке. Если у вас соблюдены минимально допустимые расстояния между молниеприемниками и системой, то целесообразно применение второго. Если же минимальные расстояния не выдержаны, использовать первый.

В любой фотоэлектрической системе наиболее ценными являются контроллер и инвертор. Они же наиболее уязвимы во всей гелио-станции. Необходимо в первую очередь защитить их от перенапряжения. Итак, вы покупаете необходимое вам число панелей. Сразу же загляните в их технические характеристики, содержащиеся в паспортах. Там вы найдёте Uoc (напряжение холостого хода). Затем следует посчитать сумму Uoc всех, если вы ставите их несколько. Эти данные необходимы для подбора устройства, чьё номинальное напряжение должны быть на 20% больше получившейся суммы каждой.

УЗИП всегда устанавливают либо перед контроллером, либо перед инвертором, при выполнении им также функций котроллера. Сегодня можно приобрести разные виды на 48В, 65В, 100В, 600В, даже 1000В.

Сеть переменного тока. Для неё следует установить УЗИП на выходе инвертера. Инженеры рекомендуют 2 класса.

Важно учесть тот момент, что импульс перенапряжения может попасть и со стороны питания. Какой здесь выход? В данном случае специалисты рекомендую устанавливать в главный щит УЗИП комбинированного типа. Не забудьте также учесть, каким образом у вас сделано заземление защитного полупроводника.

Заключение.

В нашей статье мы описали лишь общие случаи и подходы к выбору средств от молний и импульсных перенапряжений. Нередко собственники устанавливают у себя источники питания (дизельные генераторы, ВЭС и т.д.), подключают элементы по электрической схеме, используют слаботочное измерительное оборудование и щиты индикации, а значит, нуждаются в индивидуальном решении подбора. Ясно одно, грамотно установленное оборудование продлит срок службы вашей домашней солнечной станции и обеспечит полноценную защиту от любых погодных аномалий.

Источник

Как правильно ухаживать за солнечными батареями летом и зимой

Солнечные панели и вспомогательные конструкции СЭС известны своей надежностью, механической прочностью и устойчивостью к неблагоприятным погодным условиям. Однако определенные процедуры обслуживания и ухода за ними необходимы. Регулярное выполнение ряда простых операций не только обеспечит максимальную производительность Вашей станции, но и продлит срок ее службы.

Что необходимо проверять регулярно

Каждый из элементов СЭС любого типа требует периодического осмотра. Это гарантирует своевременное обнаружение проблем и их оперативного устранения. Перечислим основные правила проверки фотоэлектрической системы поэлементно.

1. Крепеж. Время от времени необходимо проверять крепежные конструкции на предмет механических повреждений стоек, ослабления болтов или возникновения следов коррозии. Особенно внимательно следует проводить такие проверки в период затяжных дождей, снегопадов или после сильных бурь и ветров.

2. Инверторы. При размещении вне зданий эти важнейшие устройства системы солнечных батарей надежно защищаются специальными высокопрочными корпусами. Нарушить их целостность практически невозможно, но фильтры требуют частой очистки. Длительное отсутствие данной процедуры приводит к постоянному перегреву инвертора, что в итоге заканчивается поломкой прибора.

3. Солнечные модули. Герметичная конструкции модуля и высокая прочность защитных каленых стекол минимизирует вероятность механического повреждения рабочих поверхностей. Особенности установки под углом к горизонту и низкий уровень адгезии в большинстве случаев обеспечивают самоочищение модулей естественным путем. Но иногда конструкционных преимуществ оказывается недостаточно, и с панелей требуется снимать застрявшие ветки и мусор, смывать грязь или песок. При этом необходимо использовать соответствующий инструмент и чистящие средства.

4. Заземление. Для сохранения его работоспособности нужно периодически осматривать контакты и целостность изоляции. Отсутствие рабочего вывода на землю приводит к падению производительности, застою СЭС, а в худших случаях – к полному выходу из строя фотовольтаики.

5. Изоляция кабелей. Электрическая изоляция обеспечивает защиту металлических контактных проводов от влаги. Даже незначительное ее повреждение способно вызвать короткое замыкание, которое потребует длительного и чрезвычайно затратного ремонта. Поэтому внимательная проверка целостности изоляции обязательна.

6. Изменения в ландшафте. Если установка СЭС проводилась поздней осенью, зимой или ранней весной, при ней могло быть не учтено частичное затенение фотоэлектрических ячеек листвой близлежащих деревьев или крупных кустарников. При обнаружении такой проблемы следует немедленно устранить возникшее препятствие, обрезав соответствующие ветки.

Нюансы обслуживания солнечных батарей летом

Поверхности панелей подвергаются периодической очистке при сильных загрязнениях. Если этого не делать, производительность СЭС снижается на 3-15% – в зависимости от степени перекрытия доступа солнечных лучей к фотоэлектрическим ячейкам.

Очистку модулей на большой высоте и крутых скатах крыш обычно проводят:

• представители специализированных клининговых фирм по одноразовому контракту;
• специалисты сервисного центра компании, с которой был заключен договор на гарантийное и послегарантийное техническое обслуживание.

При наличии соответствующих чистящих средств, инструментария и страховочного оборудования допускается и самостоятельное выполнение подобных работ. Однако при этом следует помнить, что отсутствие профессиональных навыков работы на высоте может привести к непредсказуемым и опасным для здоровья последствиям.

При самостоятельной очистке модулей необходимо соблюдать следующие правила.

1. Проводить работы только на полностью сухой крыше, в обуви с нескользящей подошвой и с использованием надежно закрепленного на прочной стационарной конструкции страховочного троса.
2. Предпочтительно выбирать для обслуживания ясный и солнечный день.
3. Для мытья лучше применять обычный садовый шланг, а для чистки – щетку с мягким ворсом на длинной палке.
4. Если загрязнение сильное, можно добавлять в воду моющие средства без сильнодействующих химикатов – детский стиральный порошок, обычное мыло, средство для мытья посуды и т.д.
5. Начинать уборку следует с крупного мусора. По возможности снимать зацепившиеся ветви следует руками, чтобы не допустить появления на защитном солнечном стекле даже незначительных царапин.
6. Лучшим инструментом для очистки служит специальная дисковая щетка с нейлоновым ворсом, способная вращаться под напором воды. При насадке ее на телескопическую штангу можно легко и качественно отмывать как батареи на кровле, так и на высоких опорах.
7. Если в вашем регионе вода содержит избыток кальция, необходимо добавить в нее средства для понижения жесткости.
8. При завершении летнего сезона и подготовке панелей к зиме рекомендуется обработать рабочие поверхности специальным аэрозольным средством для автомобильных стекол. Содержащиеся в нем активные вещества предотвращают запотевание, образование жировых пятен и известкового налета.

Нюансы обслуживания солнечных батарей зимой

Если летом основной проблемой для панелей является пыль и грязь, то зимой ее сменяют снегопады и резкие перепады температур, способные образовать на поверхности батарей слой льда. Существует три подхода к очистке фотовольтаики в зимний период.

Пассивный метод

Состоит в предоставлении комплексу солнечных батарей возможности очищаться от снега естественным путем. Обоснование:

• достаточно большой угол наклона (зимой – до 70 градусов);
• почти идеально гладкая поверхность;
• нагрев батарей в процессе работы.

Сочетание этих трех факторов приведут к подтоплению нижнего слоя снега, и он соскользнет вниз без участия человека.

Активный ручной метод

Предполагает применение подручных средств – специального инструментария, теплой воды и/или потока теплого воздуха. Поскольку производится такая очистка вручную, стоимость ее минимальна, а эффект оптимален.

Активный автоматический метод

Требует определенных затрат, но для значительного количества панелей является наиболее эффективным и надежным, поскольку исключает из процесса человеческий фактор. Осуществляется с использованием одной из трех технологий.

1. На поверхности панелей, вдоль «бороздок», разделяющих ряды ячеек, закрепляется нагревательный электрический кабель (длиной около 5 метров на каждый квадратный метр). Даже при сильном обледенении или налипании толстого слоя мокрого снега достаточно включения тока на несколько минут, чтобы батареи полностью очистились.
2. Автоматическая система подогрева, использующая схожую кабельную схему, но определяющая необходимость запуска самостоятельно.
3. Оригинальной формы воздухозаборники, работающие на так называемом физическом принципе Вентери. Впервые были задействованы канадскими инженерами. За счет создания 10-12 кратного роста давления воздуха в узком конце конструкции, воздушный поток сдувает с панелей любой слой снега. Дополнительное достоинство метода – в полном отсутствии затрат энергии на его функционирование. Недостаток – неэффективность в абсолютно безветренную погоду.

Все предложенные методы требуют минимальных затрат времени и крайне незначительных (в большинстве случаев) финансовых расходов.

Помните! Проводя своевременные осмотр и очистку СЭС Вы поддерживаете ее длительную, стабильную работу и получаете максимальную производительность и доход.

Источник

КАК ЗАЩИТИТЬ СОЛНЕЧНУЮ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЮ

Что представляет собой защита солнечной электростанции, и почему она так важна. Какие шкафы защиты для фотоэлектрических систем предлагает украинский рынок.

Есть масса способов сэкономить на покупке солнечной электростанции, но не жадничай — побеспокойся о защите оборудования. Это тот случай, когда скупой рискует заплатить не дважды, а непомерно, болезненно дорого. Сгоревший инвертор или солнечные панели за десятки тысяч гривен — лишь малое последствие такой экономии. Огонь коварен: пожар может уничтожить дом, забрать жизни близких людей…

Последствия пожара на крыше склада.

Что представляет собой защита солнечной электростанции

Для защиты фотоэлектрического оборудования от обратных токов, перегрузок, коротких замыканий на каждый +/- системы со стороны постоянного тока (DC), идущего от солнечных панелей, устанавливают по одному предохранителю с держателем . Там же размещают ограничитель перенапряжения , или ОПН, и разъединитель-выключатель . Первый защищает от наведенных и прямых импульсов перенапряжения. Второй необходим для безопасности сервисных и ремонтных работ: с помощью разъединителя обесточивают DC-контур.

Для защиты от коротких замыканий со стороны АС (переменного) тока, идущего от солнечного инвертора, на каждую фазу и ноль устанавливают автоматические выключатели . Чтобы не ударило током при прикосновении к элементу фотоэлектрической установки, требуется защита от токоутечки дифференциальным реле или устройством защитного отключения (УЗО) с выключателем автомата. Установка ОПН необходима и со стороны инвертора — для полной молниезащиты.

Вся перечисленная автоматика выпускается в комплектах. Для компактности размещения, простоты монтажа и обслуживания она помещена в электромонтажный бокс. Таким образом, для комплексной защиты солнечной станции надо приобрести два шкафа (щита) — АС и DC.

Схема сетевой солнечной электростанции с полным комплектом защиты.

Кроме того, при установке оборудования следует проложить заземляющий контур и подключить к нему проводник, соединяющий все солнечные батареи и металлоконструкцию, на которой они расположены. Цель заземления — защитить человека от касания к элементам установки, оказавшимся под напряжением; создать условия для полноценного функционирования защитной автоматики.

Обзор шкафов защиты для солнечных станций

На украинском рынке выбор автоматики для фотоэлектрического оборудования невелик. Как правило, это продукция двух компаний — ETI и АВВ. Словенский концерн ETI Elektroelement работает свыше 60 лет. Является мировым лидером по производству электротехнического оборудования, экспортирует продукцию в 60 стран. В Киеве торговое представительство компании действует с 2003 года. Вся продукция ETI сертифицирована в Украине. Для защиты фотоэлектрических систем фирма предлагает серию компонентов Green Protect.

Открытый шкаф защиты АВВ (фото слева). Комплект автоматики ETI (фото справа).

“Зеленая Защита” от ETI включает предохранители gPV от токов перегрузки, ограничители перенапряжения ETITEC-PV типа В и С от удара молнии. Шкафы АС защиты словенского производства — отличное решение для бытовых солнечных электростанций под “зеленый” тариф мощностью 5-30 кВт. Их преимущества: высокое европейское качество, надежность, умеренная стоимость (от 5 тыс грн). Среди щитов DC защиты есть модели, разработанные специально для японских инверторов Omron.

Шкаф AC ETI возле сетевого инвертора.

АВВ — известная европейская компания со шведскими и швейцарскими корнями. Специализируется на информационных технологиях, энергетическом машиностроении, электротехнике. Концерн основан 30 лет назад, представлен в ста странах мира. Шкафы защиты АВВ созданы для децентрализованных коммерческих и промышленных солнечных станций. В АС боксах есть варисторная защита от перенапряжения, встроенный разъединитель; в распределительном DC щите — система автоматических выключателей и предохранителей. Стоимость — от 26-30 тыс грн. Шкафы поставляются отдельно или в комплекте с солнечным инвертором TRIO ABB.

Модуль АВВ «ТРИО»: шкаф АС защиты+сетевой инвертор+шкаф DC защиты.

Подведем итоги. Не верьте, когда говорят, что без дополнительной защиты можно обойтись. В любом современном инверторе есть защита, но, как показывает практика, ее недостаточно. Защитить оборудование от токоутечки, короткого замыкания, перегрузок, молний позволяют специальные электромонтажные щиты. Их устанавливают со стороны постоянного и переменного тока. Защиту автоматикой усиливают мерами по заземлению. И напоследок несколько фото, красноречивее слов.

Источник