Фотоэлектрический преобразователь (солнечный модуль, фотоэлектрический модуль, солнечная панель) представляет собой своего рода планшет квадратной или прямоугольной формы, состоящий из легкого каркаса (для каркасного исполнения) и, собственно, рабочей поверхности. Размеры преобразователей могут быть самые разные, например: 285 х 425, 455 х 995, … 560 х 1180, 805 х 1575 … и зависят от цели использования. Мощности их тоже разнообразны: от 30 Вт до 165 Вт и более.
Для частного хозяйства бОльшей популярностью пользуются преобразователи мощностью 60 Вт, 70 Вт, 80 Вт, 120 Вт с размерами 560 х 1180, 805 х 1575 поскольку процесс установки их, к примеру на кровлю, не требует больших усилий и привлечения подъемно-транспортных механизмов. В силу же их технических характеристик они оптимальны с точки зрения соотношения площадь — номинальная мощность. Это важно для выбора площади их рабочего размещения.
В средней полосе России плотность потока солнечного излучения в солнечный летний день составляет от 700 до 800 Вт на квадратный метр площади (при 20°С окружающей среды). КПД же солнечных модулей 14 — 16%, т. е. 80-ваттный модуль с размерами 560 х 1180 обеспечит примерно 80 Вт электрической мощности.
Модуль не имеет механических подвижных узлов, а это выгодно сказывается на его практичности в эксплуатации. Планово — предупредительное обслуживание сводится к минимуму. Срок эксплуатации доходит до 20 — 30 лет.
Традиционное исполнение модулей предусматривает варианты: 12 В, 24 В. Для получения других стандартных уровней напряжения и необходимой мощности отдельные модули соответственно коммутируются в батареи. Коммутировать их можно последовательно, параллельно и последовательно — параллельно.
Рабочее положение модулей должно выбираться с таким расчетом, чтобы солнечные лучи были направлены по отношению к рабочей поверхности под углом близким к 90°. В этом случае эффективность модуля будет максимальна. В случаях частного использования не целесообразно сооружать устройства автоматического сопровождения движения солнца (принцип подсолнуха), а в промышленных установках, при выработке большого количества энергии, это рентабельно и дает ощутимый положительный результат.
Подключение солнечных батарей не сложная процедура, но все-таки следует соблюдать некоторую последовательность подключения и не забыть меры предосторожности. Во-первых, монтируются батареи, как правило, на высоте, чаще всего на кровле. Это уже само по себе представляет опасность. Во вторых, помните!?, солнечные батареи являются источником электрической энергии и готовы выполнить свою функцию в любой момент времени, не зависимо от того, ожидаете вы это или нет.
Подключение солнечных батарей на земле
Первое и безусловное правило, которое касается не только солнечных батарей, а монтажных работ на высоте, вообще. Все то, что возможно сделать и подготовить внизу – делайте внизу. То, что вы с легкостью способны выполнить на земле, в пять раз сложнее будет вам сделать на высоте.
Начать подключение следует с того, что закройте рабочую поверхность солнечных батарей плотной тканью или бумагой и закрепите их на батареях, например, малярным скотчем. Это необходимо сделать сразу для того, чтобы предотвратить случайное короткое замыкание выводов, которые вам предстоит сделать.
Сразу хочу оговориться. Несмотря на то, что в любом монтаже электрических схем следует избегать дополнительных контактов, с целью свести к минимуму вероятность отказа. Любой дополнительный контакт рано или поздно ослабевает и если вовремя не восстановить его – отказ (поломка) неизбежен. Но в данном случае, я настоятельно рекомендую сделать выводы от каждой солнечной батареи ровно такой длины, чтобы её (длины) хватило завести их внутрь помещения и уже внутри (под крышей) установить набор клеммных зажимов для коммутации батарей так, как требуется по схеме.
Это советую сделать для того, чтобы в любой момент времени, в любую погоду вы могли, при необходимости, выполнить перекоммутацию. Также это позволит, находясь под крышей дома, проверить работоспособность каждой из батарей, сделать, если понадобится, замеры и т.д.
Выводы можете сделать либо двужильным гибким кабелем, например, КГ, либо проводом ПВ3 но обязательно защитите от механических повреждений и прямых солнечных лучей гофрой стойкой к солнечным лучам. Кабель тоже, если вы выбираете не в солнцезащитной оболочке, предусмотрите укрыть от солнечных лучей. Это продлит срок его службы. Сечение не жалейте – выбирайте минимум 4 кв. мм, лучше 6 кв. мм меди.
После того, как вы закрыли рабочую поверхность солнечных батарей и сделали необходимой длины выводы, пришло время позаботится о крепеже их на кровле. Поступить можно разными способами, но три требования к установке остаются неизменными:
- Выбор места размещения на кровле,
- Выбор угла наклона,
- Возможность естественного охлаждения.
Место размещения солнечных батарей на кровле должно быть выбрано так, чтобы на протяжении всего светового дня их рабочая поверхность или её часть не была затенена, т. е. для них необходимо выбрать совершенно открытое место.
Наклон солнечных батарей должен обеспечивать перпендикулярную направленность солнечных лучей к рабочей поверхности. Летом это 30 градусов к горизонту, зимой – 60 градусов. Под такими углами отдача солнечных батарей будет максимальной.
Понимая, что при нагреве солнечных батарей эффективность их работы снижается, обязательно должны предусмотреть воздушные зазоры между кровлей и тыльной стороной батарей, для естественной вентиляции. Этот пункт относится к тем случаям, когда наклон кровли уже обеспечивает угол ориентации батарей к солнцу и их крепят параллельно существующему покрытию кровли на самой же кровле.
Не смотря на то, что вы закрыли рабочую поверхность солнечных модулей, заизолируйте концы выводов изоляционной лентой. Береженого бог бережет.
На этом подготовительные работы по подключению солнечных батарей закончены и можно перебираться на кровлю.
Установка солнечных батарей на кровле
После такой подготовки, которую вы проделали внизу, дальнейшая работа очевидна и проста. Но на некоторых моментах, думаю, следует заострить внимание.
Первое и самое основное, не приступайте к работам на кровле в одиночку. Даже если нет возможности привлечь более менее квалифицированного помошника, как минимум, но еще один человек должен участвовать в работе.
На кровле вам понадобится веревка с помощью которой вы поднимите солнечные батареи и необходимый инструмент.
При креплении каркаса для солнечных батарей учитывайте возможные порывистые ветра, дождь, снег. Крепление должно быть с тройным запасом прочности. Это догма, не меньше.
После того, как закрепили каркас и солнечные модули заводите выводы в помещение и выполняете подключение солнечных батарей на уже установленном наборе клеммных зажимов. Теперь можно открыть рабочую поверхность батарей и произвести с помощью вольтметра замеры. Убедиться, что подключение выполнено правильно.
Подключение солнечных батарей, как вы убедились, не такая уж и сложная задача. Главное в строгой последовательности и выполняя все меры предосторожности шаг за шагом проделать все перечисленные действия и самая трудоемкая работа по установке солнечной электростанции для дома будет вами выполнена.
Ранее ЭлектроВести писали, что компания JinkoSolar опубликовала информационный лист о полевых испытаниях своих двусторонних солнечных батарей при различных условиях установки в различных местах.
По материалам: electrik.info.
