Painéis solares no telhado: descrição, métodos de instalação, princípio de operação, comentários

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Até recentemente, o uso da luz solar em substituição às fontes tradicionais de energia era percebido como algo fantástico ou possível apenas sob condições especiais. Hoje, essas soluções não parecem incríveis, mas os problemas de sua implementação na prática para consumidores comuns também permanecem. Por si só, a instalação de painéis solares no telhado é bastante simples e otimizada, mas isso não elimina as dificuldades na organização do funcionamento dessas baterias.

Kit básico do sistema

A infraestrutura de trabalho de um gerador solar inclui uma estação de baterias, uma unidade inversora, um conversor de energia, um controlador e equipamentos de controle, painéis diretamente com fotocélulas e acessórios de montagem e conexão. Cada componente pode ser representado por diferentes dispositivos que diferem em características técnicas e operacionais. Por exemplo,um pequeno edifício residencial com painéis solares no telhado é fornecido com uma potência de 1,5-2 kW. Deve-se notar que existem estações complexas e locais que podem atender a diferentes grupos de consumidores. Baterias potentes fornecem energia suficiente para cobrir todas as suas necessidades elétricas, desde uma lâmpada de rua até uma caldeira de aquecimento. Sistemas menos produtivos são destinados a casas de veraneio, embora equipamentos que consomem energia na forma de estações de bombeamento e equipamentos de energia em funcionamento sejam frequentemente usados nos locais.

O princípio de funcionamento das baterias solares

A parte mais proeminente e proeminente de uma usina de energia solar é o painel do inversor. Existem diferentes tecnologias para sua fabricação, até o fato de que os fabricantes estão desenvolvendo receitas secretas para cargas fotocristalinas. Os dispositivos padrão incluem um painel de silicone com revestimentos à base de boro e fósforo. Pode ser uma placa única ou combinada - de dois ou mais elementos. Existem elétrons ativos em diferentes camadas do revestimento, que, sob a influência da luz, iniciam o movimento das partículas, provocando a geração de corrente.

A acumulação da energia recebida é proporcionada por tiras de cobre conectadas aos painéis. Eles podem transmitir corrente para dispositivos de armazenamento de energia ou diretamente para consumidores, por exemplo, equipamentos de iluminação localizados no local. Para que os painéis solares na cobertura tomem a posição mais vantajosa em relação à chegada dos raios, o projeto também prevê a automação. Graças aos sensores térmicos, reagena luz e direciona os painéis para o sol.

Escolhendo um local para instalação

Para aumentar inicialmente o desempenho do sistema, é desejável considerar a localização ideal dos painéis no telhado. Siga as seguintes regras:

• Contando com a queda da sombra. Se a área de instalação estiver sob a sombra de uma árvore alta durante a maior parte do dia, a eficiência será, obviamente, extremamente baixa e não permitirá nem mesmo pagar o custo de manutenção do módulo. Portanto, a área mais exposta aos raios solares é selecionada.
• Orientação correta do painel. Mesmo que o projeto preveja um sistema de rotação automática, é aconselhável escolher inicialmente uma posição que seja mais vantajosa em termos de luz solar intensa nas fotocélulas.
• Cálculo da inclinação. Um erro comum na instalação de painéis é sua localização em um ângulo correspondente à inclinação. Em outras palavras, o projeto simplesmente se encaixa no declive sem nenhuma correção. Esta é uma abordagem fundamentalmente errada, pois os ângulos das encostas (30-45 graus) podem não corresponder à inclinação, que será a mais vantajosa em uma determinada região. Os especialistas recomendam a instalação de painéis solares no telhado em um ângulo igual à latitude geográfica da região local. Ou seja, o ângulo corresponderá ao grau de latitude.
• Determinando a disponibilidade. A operação dos painéis estará associada à manutenção regular e ao suporte técnico da estrutura. Portanto, a acessibilidade física aos painéis da cobertura também é avaliada antecipadamente.

Opções para criar uma base transportadora

Para a instalação dos painéis, recomenda-se a montagem de um bloco de alimentação no qual será fixada a moldura das fotocélulas. Este design pode ser feito em casa. Você precisará de um canto de metal e fixadores. É desejável fazer conexões por soldagem - novamente, com a ajuda de um inversor, até um mestre doméstico inexperiente formará juntas. O mais importante é calcular corretamente a base em termos de tamanho e peso, para que não rompa o telhado e, em princípio, permita uma fixação confiável. A complexidade da montagem de painéis solares no telhado está na instalação da plataforma transportadora no sistema de treliça. O fato é que a fixação como tal não é realizada nos elementos do telhado, mas nas vigas do telhado no espaço sob o telhado.

Do lado do sótão, uma forte estrutura de suporte de carga está sendo feita, com base na qual a estrutura do perfil soldado será fixada. É melhor usar conexões aparafusadas para que a instalação possa ser desconectada a qualquer momento. Para fazer isso, os furos são calculados antecipadamente, a configuração do layout mútuo é formada, etc. Obviamente, será necessário criar uma abertura tecnológica na cobertura.

O processo de instalação de painéis solares no telhado

Cada painel com fotocélulas é fechado em uma moldura de perfil metálico. Os fabricantes inicialmente pensam na configuração do futuro suporte, deixando lacunas e furos para fixação. Na fase de instalaçãoos painéis devem ser preparados com equipamento de fixação adequado e na plataforma de transporte.

Além disso, é necessário preparar materiais de amortecimento e isolamento. Eles protegerão o sistema de montagem contra danos por corrosão e fortes vibrações causadas pelo vento. Este é um tipo de revestimento entre a estrutura de suporte e os painéis. Em seguida, os painéis solares são instalados no telhado no ponto selecionado - por meio de ferragens através dos furos tecnológicos, o corpo do painel é aparafusado aos perfis metálicos. Se possível, use travas ajustáveis ou giratórias para ajustar a posição dos painéis.

Medidas elétricas

Não menos importante etapa na qual a fiação da rede e a conexão dos equipamentos são organizadas. Existem diferentes maneiras de resolver esses problemas, mas o método mais confiável é considerado a conexão autônoma de painéis solares no telhado com uma fonte de energia independente. Painéis com conversor e blocos de armazenamento são introduzidos no sistema autônomo de fornecimento de energia. Isso exigirá geradores com uma pequena potência de cerca de 500 W com tensão doméstica de até 220 V.

A fiação é feita com cabo externo padrão de par trançado e resistente. Todas as conexões do equipamento são feitas usando contatores elétricos - como regra, eles são incluídos nos painéis solares. Como solução alternativa, pode-se pensar na possibilidade de se conectar à rede elétrica central, mas então não será possível utilizar a usina comofonte de alimentação de backup.

Integração de janelas de telhado solar

Uma versão otimizada do projeto do painel solar que elimina a necessidade de medidas especiais de instalação. O painel já está embutido na janela do telhado, portanto, é necessária apenas a instalação da estrutura do caixilho. Se desejar, o painel pode ser removido do corpo de suporte e deixar uma janela com persianas ou outros acessórios de proteção.

Alguns fabricantes oferecem a instalação de painéis solares no telhado da casa em janelas de telhado prontas. Ou seja, o painel é projetado e fabricado especificamente para as dimensões da abertura existente, levando em consideração as características da moldura. Em seguida, resta apenas fazer alguns furos no design da unidade da janela e aparafusar o painel. Para conectar o cabo, um pequeno canal é criado com uma rota de fiação que leva ao sótão ou sótão. Aqui, aliás, podem ser localizados equipamentos que acumulam e convertem energia.

Diretrizes gerais de fluxo de trabalho

Antes de iniciar o trabalho, você deve esboçar um plano aproximado para a colocação da estrutura - isso permitirá não apenas determinar o método ideal de fixação, mas também minimizar possíveis erros de cálculo da instalação. Você também deve levar em consideração os conselhos dos fabricantes sobre a montagem de painéis solares no telhado de um edifício. Por exemplo, as instruções muitas vezes mencionam a necessidade de manter um espaço entre a superfície do corpo do painel e a cobertura. Em ordem dePara uma ótima distribuição de energia em toda a área da fotocélula, recomenda-se também colocar os painéis retangulares na horizontal - ou seja, com o lado comprido ao longo da cornija.

Operação do Sistema

A melhor forma de controlar o sistema é através da automação. As modernas usinas solares domésticas permitem usar o controle remoto para programar a operação de painéis e equipamentos de armazenamento. Mas isso não significa que a manutenção física não será necessária. Periodicamente é necessário verificar o estado dos painéis solares. No telhado de uma casa particular, é aconselhável fornecer uma pequena plataforma técnica com um conjunto de ferramentas e consumíveis necessários. Periodicamente, deverão ser realizadas operações de ajuste, inspeção das fotocélulas, limpeza da estrutura e substituição de consumíveis conforme necessário.

Comentários sobre painéis solares

Na Rússia, não há tantos proprietários particulares que testaram as possibilidades das baterias solares. No entanto, as impressões do primeiro contato com esta fonte de energia são em sua maioria positivas. Mesmo uma cobertura relativamente pequena dos volumes de energia necessários causa respostas positivas. Os usuários observam as amplas possibilidades de acumulação e distribuição de energia com seu posterior uso racional de acordo com as solicitações.

Por outro lado, muitos dos que instalaram um painel solar no telhado de sua casa notam a dificuldade de manutenção e o alto custo dos consumíveis. Custo ainda alto do equipamentocontinua sendo uma grande barreira para a expansão solar.

Conclusão

Apesar dos benefícios óbvios do desenvolvimento de fontes alternativas de energia, ainda há problemas de sua utilização ao nível do consumidor de massa. Essas não são apenas nuances técnicas enfrentadas pelos usuários, mas também características conceituais da geração de energia. Por exemplo, a instalação de painéis solares no telhado de casas de campo particulares pode se justificar apenas em regiões quentes, onde há altos níveis da chamada insolação. É uma medida da energia solar que chega à Terra com raios de luz. E não é a mesma coisa no sudoeste e nordeste do país, em particular. Além disso, os especialistas recomendam levar em conta a relação entre a energia necessária e potencialmente gerada por baterias solares. É possível que, mesmo em condições de indicadores de insolação favoráveis, certas características dos painéis simplesmente não permitam obter um efeito positivo de economia de energia.