Правилната инсталация на фотоволтаични панели и тяхното разположение има голямо влияние върху ефективността на инсталацията и произтичащата от това рентабилност от нейното използване, така че трябва да му се обърне много внимание.

За да постигнат максимална ефективност слънчевите панели, трябва да им намерите незасенчено място и да ги поставите в оптималната позиция, където ще абсорбират най-много слънчева радиация. Самото сглобяване се състои в закрепването им, така че да не се повреждат от вятър или сняг и разбира се в свързване на електрическите проводници и монтиране на необходимите аксесоари.

Монтаж на фотоволтаични панели - от коя страна на къщата

Площта на фотоволтаичните панели е голяма - за получаване на 1 kW пикова мощност са необходими клетки с площ от близо 7 m2 - затова малко хора решават да ги поставят на парцел близо до къща, защото обикновено се губи място за тях и ако вземете предвид, че не могат да бъдат засенчени, може да откриете, че то просто липсва. Най-често се монтират на покрив или фасада.

Първо, панелите не пречат на никого там, и второ, те са на такава височина спрямо другите обекти, че има голям шанс да не са в сянката им.

Най-високата ефективност и мощност на фотоволтаичните модули се постига чрез поставянето им така, че активната им повърхност да е насочена към слънцето. Но при фиксирани панели тази ситуация е възможна само за момент, поради постоянното движение на Земята спрямо нашата звезда, т.е. видимото движение на Слънцето по небето.Най-добре е панелите да се ориентират на юг и да се наклонят под ъгъл 30-40° спрямо хоризонталата, като колкото по-голямо е отклонението от това положение, толкова по-малко енергия се произвежда. Но дори и при панелите с югоизточно или югозападно изложение и наклон 25-55° енергийният добив е задоволителен – той е 90-95% от максималния. Ако панелите са обърнати на изток или запад, тогава в диапазона на наклон от 25 до 40° се получава 80-90% от енергията, която може да се получи при оптимална настройка. През зимата е за предпочитане панелите да се разполагат по-вертикално, но поради факта, че работата на панелите през лятото е най-важна за общия добив на енергия, е добре да не надвишавате ъгъла от 60°. Ако повечето приемници работят за кратки периоди през деня, когато планирате местоположението на стационарни панели, струва си да се има предвид, че при повишено потребление на енергия следобед е изгодно да обърнете панелите на югозапад и при по-голямо търсене на енергия сутринта - югоизток.

Най-лошата ситуация, освен че панелите са обърнати на север (няма смисъл да се монтират в тази позиция), се получава, когато трябва да гледат на изток и електрическите уреди се използват предимно следобед. Тогава пряката слънчева радиация достига повърхността на клетките под неблагоприятен ъгъл, така че те не достигат максималната си мощност. Разбира се, можете да получите предполагаемата мощност за това време, като използвате достатъчно голям брой панели, но си струва да обмислите доколко това се отразява на рентабилността на инвестицията.

Замърсяването на панелите е от голямо значение за ефективността на инсталацията. Поради тази причина не се препоръчва да ги поставяте хоризонтално. Минималният ъгъл на наклон за осигуряване на относителната им чистота е 20°.

Тракери - контролиране на подреждането на фотоволтаични панели

Поставянето на фотоволтаичните панели към слънцето, така че излъчването му винаги да достига до фотоклетките под прав ъгъл, изисква постоянното им въртене спрямо вертикалната и хоризонталната ос.За това се използват тракери - скоби с автоматично управлявани механизми, които преместват панелите така, че да следват видимото движение на Слънцето по небето. Въпреки че решението изглежда отлично, то се използва рядко. Проучванията показват, че въпреки че теоретично количеството енергия, получено от панели, поставени на тракера, може да бъде с 30% по-високо, отколкото от фиксирани панели, позиционирани оптимално за нашата географска ширина, на практика тази печалба е дори наполовина по-малка. Това се дължи, наред с други неща, на необходимостта да се предпазят от вятъра - когато е силен, панелите автоматично се поставят хоризонтално. Тракерите увеличават цената на голяма инсталация (състояща се от поне няколко десетки панела) с около 20%, а малка (няколко) с още повече. Ако се вземе предвид цената на тяхната поддръжка и евентуални ремонти, изводът е, че използването на тракери в домашни системи при сегашните цени на енергията не е рентабилно. Освен това въртящите се фотоволтаични панели се нуждаят от много място.

Вижте също:

  • Енергоспестяващи къщи от колекцията Murator>

Охлаждане на фотоволтаични панели

Панелите се нагряват от слънцето, както и поради потока на електричество през тях и повишаването на температурата на поликристална клетка с 1oC причинява намаляване на мощността му с около 0,5%. Пиковата им мощност се измерва при температура 25oC, докато при лятна работа се случва доста над 50oC. Тогава панел с номинална мощност от 250 W осигурява по-малко от 220 W с излъчване от 1000 W/m2 Това трябва да се вземе предвид при монтажа и да се осигури вентилацията на панелите - позволяват свободен въздушен поток около тях. Поради тази причина е най-добре да ги поставите на открито – близо до къщата или на плосък покрив. Често практикуваното монтиране на няколко сантиметра над наклона на скатния покрив, в успоредна на него равнина, не води до значително намаляване на ефективността (под 5%), но разполагането им директно върху покрива, без вентилация отдолу, означава добив на енергия по-нисък с 10%.

Засенчване на слънчеви панели

Сянка върху слънчевия панел означава, че по-малко слънчева енергия достига до фотоволтаичните клетки. Голям проблем е, че дори когато само малка част от една клетка е покрита, например от залепено листо, всички клетки, свързани с нея, осигуряват по-малко енергия. Следователно може да се случи, че въпреки слънчевото време, той изобщо няма да работи поради относително слабо замърсяване или засенчване на част от панела. Затова дори безобидни на пръв поглед стълбове, мачти или електрически проводници, които хвърлят малка сянка, са проблем. Спазвайте голямо разстояние от тях, когато монтирате панели, а всички подвижни елементи, например антени, за предпочитане е да се преместят на друг наклон на покрива. Енергията от незащрихованите клетки се губи поради обратния поток на тока през защрихованите клетки, свързани към тях, които след това действат като резистори.В резултат на това температурата им се повишава. Локалното прегряване на панелите, т.е. образуването на така наречените горещи точки, е опасно за тях. Нагряването на клетката причинява напрежение, което може да унищожи защитния слой на клетката и дори самата клетка. Но това обикновено се случва само когато панелът вече е бил леко механично повреден (с микропукнатина), което е причинило ефекта на горещата точка, а засенчването го е влошило още повече.

Как да избегнем ефекта на сенките

Производителите използват решения, които минимизират ефекта от засенчването. Обикновено панелите са оборудвани с байпасни диоди, които изключват покритите клетки, така че да не пречат на работата на останалите. Тогава токът протича през диода, вместо през колана от свързани клетки. Струва си да се обърне внимание на това колко диоди има панелът. В най-разпространените устройства с кристални силициеви клетки масиви от десет или 12 клетки са подредени в шест реда и обикновено разделени на три независими секции, всяка с по един диод.След това засенчването на малък фрагмент може да изключи 1/3 от панела. Ако имаше само един, целият панел щеше да спре да работи. Освен панели от квадратни кристални клетки има и тънкослойни модули – направени от много тесни клетки, минаващи по цялата дължина на панела. Подредени са успоредно в един ред. Тази конструкция означава, че засенчването на фрагменти дори от всички клетки причинява само частично намаляване на мощността на модула. Но ако някоя клетка е изцяло на сянка и не работи, целият панел се изключва от диод - в модулите от този тип обикновено има само един. Разположението и свързването на клетките в панела трябва да се вземе предвид при определяне на позицията му.

Когато панелите са наклонени под не много голям ъгъл, през зимата върху тях се натрупва сняг, който се топи и се свлича надолу. Ако имаме панел с кристални клетки, в който независими секции образуват редици от клетки, разположени по вертикалната ос, тогава целият панел не работи, докато снегът се стопи напълно.Но ако се завърти на 90o, тогава редовете от връзки ще бъдат подравнени по хоризонталната ос. Тогава един от участъците ще бъде разкрит след частично снегопочистване и производството на енергия ще започне по-рано. При тънкослойните клетки такава ситуация се получава, когато клетките вървят по вертикалната ос, тъй като тогава нито една от тях не е напълно покрита. Колкото по-вертикално са поставени панелите, толкова по-малък е проблемът с полепването на сняг и други нечистотии по тях. По същия начин помислете за засенчване от съседни обекти, когато позиционирате панели, и подравнете панелите вертикално или хоризонтално в зависимост от това как се движи сянката. За да сте сигурни кое местоположение дава най-добър ефект, е необходимо да симулирате работата на инсталацията и в двата варианта – такава възможност предоставят професионални компютърни програми. Поради много по-високия добив на енергия през лятото, отколкото през зимата, избягването на ефектите от засенчване от съседни обекти е по-важно от предотвратяването на покриването на панелите със сняг.

Мълниезащита за фотоволтаични системи

Фотоволтаичните системи носят значителен риск от повреда от мълния. Когато инсталацията е особено изложена, т.е. когато около нея няма други обекти, тя трябва да бъде защитена от пряко попадение на мълния с помощта на прекъсвачи за въздух, които определят защитната зона, в която са разположени всички панели. Ако сградата, на която са монтирани таблата, има външна мълниезащитна система, трябва да се обърне внимание на поддържането на необходимите безопасни разстояния между панелите и мълниезащитното устройство. Ако няма външна инсталация в сградата, тя не е направена изключително за фотоволтаичната инсталация, защото може да предизвика вредни пренапрежения от нея.

Направете ТЕСТА и вижте какво знаете за фотоволтаиците

Категория:

Реконструкция