Zonnepanelen op het dak: beschrijving, installatiemethoden, werkingsprincipe, beoordelingen

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Tot voor kort werd het gebruik van zonlicht als vervanging voor traditionele energiebronnen gezien als iets fantastisch of alleen mogelijk onder speciale omstandigheden. Tegenwoordig zien dergelijke oplossingen er niet ongelooflijk uit, maar de problemen van hun implementatie in de praktijk voor gewone consumenten blijven ook bestaan. Op zich is de installatie van zonnepanelen op het dak vrij eenvoudig en geoptimaliseerd, maar dit neemt de moeilijkheden bij het organiseren van de werking van dergelijke batterijen niet weg.

Basiskit van het systeem

De werkende infrastructuur van een zonnegenerator omvat een batterijstation, een invertereenheid, een energieomzetter, een controller en regelapparatuur, direct panelen met fotocellen en montage- en verbindingshulpstukken. Elk onderdeel kan worden weergegeven door verschillende apparaten die verschillen in technische en operationele kenmerken. Bijvoorbeeld,een klein woongebouw met zonnepanelen op het dak is voorzien van een vermogen van 1,5-2 kW. Opgemerkt moet worden dat er zowel complexe als lokale stations zijn die verschillende groepen consumenten kunnen bedienen. Krachtige batterijen leveren genoeg stroom om al uw elektrische behoeften te dekken, van een straatlantaarn tot een verwarmingsketel. Minder productieve systemen zijn bedoeld voor zomerhuisjes, hoewel op de locaties vaak energieverbruikende apparatuur in de vorm van pompstations en werkende krachtapparatuur wordt gebruikt.

Het werkingsprincipe van zonnebatterijen

Het meest prominente en prominente onderdeel van een zonne-energiecentrale is het omvormerpaneel. Er zijn verschillende technologieën voor de vervaardiging ervan, tot het feit dat fabrikanten geheime recepten voor fotokristallijne vulstoffen ontwikkelen. Standaardapparaten zijn onder meer een siliciumpaneel met coatings op basis van boor en fosfor. Het kan een enkele plaat zijn of een gecombineerde - uit twee of meer elementen. Er zijn actieve elektronen in verschillende lagen van de coating, die onder invloed van licht de beweging van deeltjes starten, waardoor stroom wordt opgewekt.

De accumulatie van de ontvangen energie wordt geleverd door koperen strips die zijn verbonden met de panelen. Ze kunnen stroom naar energieopslagapparaten of rechtstreeks naar consumenten sturen, bijvoorbeeld verlichtingsapparatuur die zich op de locatie bevindt. Om ervoor te zorgen dat de zonnepanelen op het dak de meest voordelige positie innemen ten opzichte van de komst van stralen, voorziet het ontwerp ook in automatisering. Dankzij thermische sensoren reageert hetin het licht en richt de panelen naar de zon.

Een locatie kiezen voor installatie

Om de prestatie van het systeem in eerste instantie te verhogen, is het wenselijk om de optimale plaatsing van de panelen op het dak te overwegen. Volg de volgende regels:

• Rekening houden met de val van de schaduw. Als het installatiegebied het grootste deel van de dag in de schaduw van een hoge boom ligt, zal het rendement natuurlijk extreem laag zijn en zal het zelfs niet mogelijk zijn om de onderhoudskosten van de module terug te betalen. Daarom wordt het meest blootgestelde gebied aan de zonnestralen geselecteerd.
• Correcte paneeloriëntatie. Zelfs als het ontwerp voorziet in een auto-rotatiesysteem, is het raadzaam om in eerste instantie een positie te kiezen die het meest voordelig is in termen van fel zonlicht dat op de fotocellen v alt.
• Hellingberekening. Een veelgemaakte fout bij de installatie van panelen is hun plaatsing in een hoek die overeenkomt met de helling. Met andere woorden, het ontwerp past gewoon op de helling zonder enige correctie. Dit is een fundamenteel verkeerde benadering, aangezien de hellingshoeken (30-45 graden) mogelijk niet overeenkomen met de helling, wat in een bepaalde regio het voordeligst is. Experts raden aan om zonnepanelen op het dak te installeren onder een hoek die gelijk is aan de geografische breedtegraad van de lokale regio. Dat wil zeggen, de hoek komt overeen met de breedtegraad.
• Beschikbaarheid bepalen. De werking van de panelen zal gepaard gaan met regelmatig onderhoud en technische ondersteuning van de constructie. Daarom wordt vooraf ook de fysieke bereikbaarheid van de panelen op het dak beoordeeld.

Opties voor het maken van een basisstation

Om de panelen te installeren, wordt aanbevolen om een stroomblok te monteren waarop het frame van fotocellen wordt bevestigd. Dit ontwerp kan thuis worden gemaakt. Je hebt een metalen hoek en bevestigingsmiddelen nodig. Het is wenselijk om verbindingen te maken door te lassen - nogmaals, met behulp van een omvormer zal zelfs een onervaren huismeester verbindingen vormen. Het belangrijkste is om de basis correct te berekenen in termen van grootte en gewicht, zodat deze niet door de dakbedekking breekt en u in principe een betrouwbare bevestiging kunt uitvoeren. De complexiteit van het monteren van zonnepanelen op het dak ligt in de installatie van het draagplatform op het truss-systeem. Feit is dat de bevestiging als zodanig niet aan de dakelementen wordt uitgevoerd, maar aan de dakbalken in de onderdakruimte.

Van de zijkant van de zolder wordt een sterk dragend frame gemaakt, op basis waarvan de gelaste profielstructuur wordt vastgezet. Het is het beste om boutverbindingen te gebruiken, zodat de installatie op elk moment kan worden losgekoppeld. Om dit te doen, worden gaten vooraf berekend, wordt de configuratie van de onderlinge lay-out gevormd, enz. Uiteraard zal het nodig zijn om een technologische opening in de dakbedekking te creëren.

Het proces van het installeren van zonnepanelen op het dak

Elk paneel met fotocellen is ingesloten in een metalen profielframe. Fabrikanten denken in eerste instantie na over de configuratie van de toekomstige montage, waarbij gaten en gaten voor bevestiging overblijven. In de installatiefase:panelen moeten worden voorbereid met de juiste bevestigingsmiddelen en op het draagplatform.

Bovendien is het noodzakelijk om dempings- en isolatiematerialen voor te bereiden. Ze beschermen het montagesysteem tegen corrosieschade en sterke trillingen door windbelasting. Dit is een soort bekleding tussen de draagconstructie en de panelen. Vervolgens worden de zonnepanelen op het geselecteerde punt op het dak geïnstalleerd - door middel van hardware door de technologische gaten wordt het paneellichaam op de metalen profielen geschroefd. Gebruik indien mogelijk verstelbare of draaibare vergrendelingen om de positie van de panelen aan te passen.

Elektrische maatregelen

Niet minder belangrijk stadium waarin netwerkbedrading en apparatuurverbinding worden georganiseerd. Er zijn verschillende manieren om deze problemen op te lossen, maar de meest betrouwbare methode wordt beschouwd als de autonome aansluiting van zonnepanelen op het dak met een onafhankelijke stroombron. Panelen met een converter en opslagblokken worden in het autonome voedingssysteem geïntroduceerd. Hiervoor zijn generatoren nodig met een klein vermogen van ongeveer 500 W met een huishoudelijke spanning tot 220 V.

De bedrading wordt gedaan met standaard twisted-pair, heavy-duty, buitenkabel. Alle aansluitingen van de apparatuur worden gemaakt met behulp van elektrische schakelaars - in de regel worden ze meegeleverd met zonnepanelen. Als alternatieve oplossing kun je denken aan de mogelijkheid om aan te sluiten op het centrale elektriciteitsnet, maar dan zal het niet mogelijk zijn om de centrale alsback-up voeding.

Integratie van zonnedakramen

Een ontwerp-geoptimaliseerde versie van het zonnepaneel die de noodzaak voor speciale installatiemaatregelen elimineert. Het paneel is al ingebouwd in het dakraam, dus alleen de montage van de frameconstructie is nodig. Indien gewenst kan het paneel van het draaglichaam worden verwijderd en blijft er één raam over met jaloezieën of ander beschermend beslag.

Sommige fabrikanten bieden de installatie van zonnepanelen op het dak van het huis aan in kant-en-klare dakramen. Dat wil zeggen, het paneel is specifiek ontworpen en vervaardigd voor de afmetingen van de bestaande opening, rekening houdend met de kenmerken van het frame. Dan blijft het alleen nog om een paar gaten in het ontwerp van de raameenheid te maken en het paneel vast te schroeven. Om de kabel aan te sluiten, wordt een klein kanaal gemaakt met een bedradingsroute die naar de zolder of zolder leidt. Hier is trouwens apparatuur te vinden die energie ophoopt en omzet.

Algemene workflowrichtlijnen

Voordat u met de werkzaamheden begint, moet u een ruw plan voor de plaatsing van de structuur schetsen - dit stelt u niet alleen in staat om de optimale bevestigingsmethode te bepalen, maar ook om mogelijke misrekeningen van de installatie te minimaliseren. Houd ook rekening met de adviezen van fabrikanten over het monteren van zonnepanelen op het dak van een gebouw. De instructies vermelden bijvoorbeeld vaak de noodzaak om een opening te behouden tussen het oppervlak van het paneellichaam en de dakbedekking. Om zo teVoor een optimale verdeling van energie over het hele fotocelgebied, wordt het ook aanbevolen om rechthoekige panelen horizontaal te plaatsen, dat wil zeggen met de lange zijde langs de kroonlijst.

Systeembewerking

De beste manier om het systeem te besturen is door middel van automatisering. Moderne huishoudelijke zonne-energiecentrales maken het gebruik van de afstandsbediening mogelijk om de werking van zowel panelen als opslagapparatuur te programmeren. Maar dat betekent niet dat er geen fysiek onderhoud nodig is. Periodiek is het noodzakelijk om de staat van de zonnepanelen te controleren. Op het dak van een woonhuis is het raadzaam om een klein technisch platform te voorzien van een set benodigde gereedschappen en verbruiksartikelen. Van tijd tot tijd moeten er afstelwerkzaamheden, inspectie van de fotocellen, reiniging van de structuur en vervanging van verbruiksartikelen worden uitgevoerd.

Recensies over zonnepanelen

In Rusland zijn er niet zo veel particuliere huiseigenaren die de mogelijkheden van zonnebatterijen hebben getest. Toch zijn de indrukken van de eerste kennismaking met deze energiebron overwegend positief. Zelfs een relatief kleine dekking van de benodigde energievolumes zorgt voor positieve reacties. Gebruikers merken de brede mogelijkheden op voor de accumulatie en distributie van energie met het daaropvolgende rationele gebruik in overeenstemming met verzoeken.

Aan de andere kant merken veel van degenen die een zonnepaneel op het dak van hun huis hebben geïnstalleerd op de moeilijkheid in onderhoud en de hoge kosten van verbruiksgoederen. Nog steeds hoge kosten van apparatuurblijft een grote barrière voor zonne-uitbreiding.

Conclusie

Ondanks de duidelijke voordelen van de ontwikkeling van alternatieve energiebronnen, zijn er nog steeds problemen met het gebruik ervan op het niveau van de massaconsument. Dit zijn niet alleen technische nuances waarmee gebruikers worden geconfronteerd, maar ook conceptuele kenmerken van energieopwekking. De installatie van zonnepanelen op het dak van particuliere landhuizen kan zich bijvoorbeeld alleen rechtvaardigen in warme streken, waar sprake is van een hoge mate van zogenaamde instraling. Het is een maat voor zonne-energie die met lichtstralen naar de aarde komt. En vooral in het zuidwesten en noordoosten van het land is het helemaal niet hetzelfde. Ook raden experts aan om rekening te houden met de verhouding tussen de benodigde energie en de eventueel opgewekte zonnebatterijen. Het is mogelijk dat, zelfs onder omstandigheden met gunstige instralingsindicatoren, bepaalde kenmerken van de panelen u simpelweg niet in staat zullen stellen een positief effect van energiebesparing te bereiken.