Как располагать солнечные батареи

По конструктиву солнечная батарея представляет собой прямоугольный модуль, собранный из отдельных ячеек. По способу работы — это огромный транзистор или фотоэлектронный преобразователь, который превращает условные фотоны в условные электроны с поправкой на КПД.

Коэффициент полезного действия батареи определяется материалом ячеек: батареи из монокристаллического кремния имеют КПД около 20%, поликристаллический эффективен чуть менее, аморфный преобразовывает в электроэнергию 10% солнечного света.

Куда же деваются оставшиеся 80−90% энергии солнца? Преобразуются в тепло и нагревают солнечный модуль до довольно высоких температур. Если батарея установлена неправильно, то пожарить яичницу получится только на ней самой, поскольку мощности на включение электроприборов не хватит. Поэтому нужно соблюдать определенные правила установки.

Общие правила установки солнечных панелей

При монтаже солнечных панелей необходимо обязательно учитывать 5 факторов, сочетанием которых, в конечном итоге определяется место и способ установки:

1. Отвод тепла
2. Тень
3. Ориентация
4. Наклон
5. Доступность для обслуживания

Как было сказано выше, отвод тепла играет важную роль в поддержании работоспособности батарей. Между панелью и плоскостью установки обязательно нужно оставлять вентиляционный зазор, и чем он больше — тем лучше. Обычно при монтаже рамы или каркаса для крепления модулей между панелью и плоскостью оставляют 5−10 сантиметров. Максимальная вентиляция обеспечивается при установке на отдельной раме или штанге.

Любая тень, падающая на батарею от деревьев или строений, «отключает» затененную ячейку, что ускоряет деградацию дорогих монокристаллических модулей и полностью прекращает выработку энергии в поликристаллических. Производители предлагают различные способы минимизации риска возникновения «горячей точки» из-за прерывания электроцепи, что нужно учитывать при покупке. Но лучше устанавливать батарею таким образом, чтобы «жесткая» тень не могла попасть на нее никоим образом. «Мягкая» тень из-за тумана, облаков или смога не наносит вреда батарее, просто снижает выработку энергии.

Ориентировать батарею нужно на юг — так инсоляция будет максимальной. Все прочие способы установки являются компромиссными, и лучше их не рассматривать. Потратить десятки тысяч рублей на покупку модулей, но сориентировать батарею не по солнцу было бы неразумно. Карты инсоляции для различных регионов РФ опубликованы в интернете и общедоступны. Средняя полоса России преимущественно находится во 2-й зоне инсоляции, где с 1 кв. метра правильно установленного идеального солнечного модуля можно получать до 3 кВтч/сутки.

Наклон солнечной батареи принимают равным широте нахождения объекта или параллели. Например, для Москвы это будет 55 градусов к горизонтали, для Санкт-Петербурга — 60 градусов, а для Сочи — 43 градуса. При этом весной угол наклона батареи лучше уменьшать на 12−15 градусов от оптимального, а зимой — на столько же увеличивать для захвата максимального потока солнечного света.

Исходя из всего сказанного выше, место для установки солнечных батарей должно отвечать следующим критериям:

• отсутствие тени;
• легкая доступность;
• удаленность от источников пыли, например, автомобильной дороги;
• ориентация на юг;
• хорошая обдуваемость ветром, но с учетом высокой парусности модулей.

Если вам кажется, что на вашем объекте отсутствуют площадки, отвечающие этим требованиям, — не отчаивайтесь и не спешите отказываться от бесконечного источника бесплатной солнечной энергии.

Специалисты компании «Энергетический центр» имеют огромный опыт комплектования и установки солнечных электростанций любой мощности. На сайте «Со светом» можно получить бесплатную консультацию в любом объеме — позвоните, закажите обратный звонок или используйте онлайн-чат.

За последние 10 лет цены на оборудование для солнечной генерации снизились многократно, сделав этот способ получения энергии общедоступным и выгодным. Обращайтесь к специалистам и будьте со светом!

Источник

Как правильно располагать солнечные батареи

Модули солнечных батарей размещать следует так, чтобы лицевая сторона была максимально ориентирована на Юг. Допустимые отклонения на запад-восток должны быть не более 20 градусов, иначе эффективность работы панелей резко снизится. Например, при отклонении ориентации солнечных батарей на восток или запад эффективность снижается на 25%. При отклонении на юго-восток или юго-запад снижение генерации будет на 15% от расчетных данных.

Относительно горизонта солнечные модули должны быть расположены под постоянным углом, который рассчитывается от географической широты местности и от того в какое время года мы используем систему. Например, для системы работающей только в летний период (апрель-октябрь), относительно широты местности минус 15 градусов, а для использования в зимний период – широте местности плюс 15 градусов. Например, для широты Воронежа в период декабрь-февраль получим около 70 градусов. При круглогодичном использовании угол наклона будет равен географической широте местности. Но, как правило, зима для Воронежской области является критическим временем года, когда среднесуточная солнечная радиация меньше летнего периода в 3,5-4 раза. Поэтому ориентация именно для зимы иногда является самым оптимальным решением. Например, это единственный вариант для автономных фонарей на солнечных батареях.

Для мобильных установок или портативных солнечных батарей все гораздо проще, т.к. есть возможность в течение дня менять положение относительно солнца. Поэтому, чем точнее на солнце будет смотреть плоскость солнечной батареи, тем эффективнее будет ее работа.

Все расчеты проводят по усредненным данным солнечной инсоляции за последние 22 года наблюдений. При этом возможны годовые флуктуации, иначе говоря, год на год не приходится. Кроме того, нужно учитывать негативное влияние на генерацию энергии тени деревьев и снега, которые смоделировать чрезвычайно сложно. Поэтому категорически противопоказано располагать фотоэлектрические солнечные панели в местах, подверженных затенению от расположенных рядом деревьев, сооружений, зданий и других источников тени.

Источник

Основные требования к расположению солнечных батарей

При монтаже любой СЭС грамотное подключение солнечной батареи и ее высокий номинальный КПД еще не гарантируют больших объемов выработки. Связано это с физико-техническими особенностями фотовольтаики, эффективность которой напрямую зависит от положения панелей относительно солнца.

Чтобы добиться максимально возможной генерации Вашей станции, этот фактор необходимо учитывать в первую очередь.

Основные требования к расположению солнечных батарей

Перечислим главные требования для получения максимальной отдачи от фотоэлектрических модулей.

Выбор места

Местом установки панелей может быть кровля здания либо участок земли. В обоих случаях должны соблюдаться такие правила:

• вся площадь, которую будут занимать генерирующие энергию элементы, должна хорошо освещаться;
• не допускается присутствие рядом других зданий, конструкций или высоких деревьев, способных хотя бы частично отбрасывать на модули тень;
• поставить солнечные батареи желательно так, чтобы облегчить к ним доступ для обслуживания.

Особенности монтажа на кровлях домов

Данный выбор считается оптимальным, если площадь крыши позволяет получить требуемую мощность, а конструкция креплений – оптимальное расположение рабочих поверхностей относительно солнца.

1. Частный дом или коттедж.

Отличительной чертой таких построек, как правило, является скатная крыша. Для получения максимальной производительности системы необходимо:

• размещать ряды панелей параллельно плоскости кровли, если ее угол наклона совпадает с оптимальным значением для данной местности и ее географической широты;
• при меньшем или большем угле установка солнечных батарей производится на каркасные конструкции, корректирующие наклон до оптимального уровня;
• выбирать для монтажа предпочтительно скаты, выходящие на юг (монокристаллические панели), юго-восток или юго-запад (поликристаллические батареи);
• восточные и западные скаты для монтажа батарей не оптимальны из-за понижения эффективности на 25-35%.

2. Многоэтажный городской дом.

Основной административной проблемой этого варианта является сложность согласований на установку (в том числе и согласие соседей).

Обойдется такая СЭС дороже, но набор солнечных батарей не будет иметь ограничений по мощности и проблем с приданием панелям нужного угла наклона / азимута.

Вспомогательное оборудование разместится на чердаке или в подвале, рядом с общими для всего дома электрощитами.

Особенности монтажа на участках земли

Расположение солнечных батарей на придомовом участке имеет свои преимущества и недостатки. В основном такой вариант выбирается для солнечных станций большой мощности, поскольку площади крыш для них оказывается недостаточно.

Особенности установки предполагают:

• крепеж системы панелей на рамных конструкциях дельтовидной формы либо отдельных стояках для каждого модуля;
• обеспечение оптимального направления и угла наклона относительно солнца:
• идеальное, хотя и дорогостоящее решение с применением поворотных конструкций – трекеров. Их использование способно повысить среднегодовую генерацию системы на 25-30%.

Отдельным требованием является установка модулей на высоту, при которой нижний край рам будет располагаться на высоте, превышающей максимальный уровень выпадающего зимой снега.

Установка солнечных батарей с оптимальным углом наклона

Фотоэлектрические панели чрезвычайно чувствительны к величине угла, под которым на ячейки падает поток солнечного излучения. Максимальная эффективность достигается при строго перпендикулярном расположении рабочей плоскости модуля к положению солнца, поэтому для получения максимальной эффективности панелей необходимо периодически корректировать угол их установки.

1. Если конструкция не предусматривает такой возможности, монтировать модули рекомендуется под наклоном, который равен географической широте местности плюс 10 градусов.
2. Для частично подвижных систем крепежа с ручным управлением изменение наклона производится обычно дважды в год. В ноябре угол увеличивают на 10-15°, в мае уменьшают на аналогичную величину.
3. СЭС с автоматическим управлением трекерами разворачивает батареи в режиме реального времени самостоятельно.

Распространенные ошибки

Наиболее часто встречающимися ошибками, значительно снижающими эффективность набора солнечных батарей, являются:

• неверный выбор типа фотоэлектрических панелей, в зависимости от места их расположения и климатических особенностей региона;
• игнорирование рекомендации периодически корректировать угол наклона при наличии такой возможности.

Источник