แผงโซลาร์บนหลังคา: คำอธิบาย วิธีการติดตั้ง หลักการทำงาน รีวิว

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

เมื่อไม่นานนี้เอง การใช้แสงแดดแทนแหล่งพลังงานแบบดั้งเดิมถูกมองว่าเป็นสิ่งที่น่าอัศจรรย์หรือเป็นไปได้ภายใต้เงื่อนไขพิเศษเท่านั้น วันนี้การแก้ปัญหาดังกล่าวไม่ได้ดูเหลือเชื่อ แต่ปัญหาของการนำไปใช้ในทางปฏิบัติสำหรับผู้บริโภคทั่วไปก็ยังคงอยู่ ในตัวเอง การติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคานั้นค่อนข้างง่ายและปรับให้เหมาะสม แต่สิ่งนี้ไม่ได้ขจัดความยุ่งยากในการจัดการทำงานของแบตเตอรี่ดังกล่าว

ชุดพื้นฐานของระบบ

โครงสร้างพื้นฐานในการทำงานของเครื่องกำเนิดพลังงานแสงอาทิตย์ประกอบด้วยสถานีแบตเตอรี่ หน่วยอินเวอร์เตอร์ เครื่องแปลงพลังงาน อุปกรณ์ควบคุมและอุปกรณ์ควบคุม แผงโดยตรงด้วยโฟโตเซลล์และอุปกรณ์ติดตั้งและเชื่อมต่อ แต่ละองค์ประกอบสามารถแสดงด้วยอุปกรณ์ที่แตกต่างกันซึ่งมีลักษณะทางเทคนิคและการปฏิบัติงานที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น,อาคารพักอาศัยขนาดเล็กที่มีแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคามีกำลังไฟฟ้า 1.5-2 กิโลวัตต์ ควรสังเกตว่ามีทั้งสถานีที่ซับซ้อนและสถานีท้องถิ่นที่สามารถให้บริการผู้บริโภคกลุ่มต่างๆ แบตเตอรี่ทรงพลังให้พลังงานเพียงพอสำหรับความต้องการด้านไฟฟ้าทั้งหมดของคุณ ตั้งแต่โคมไฟถนนไปจนถึงหม้อต้มน้ำร้อน ระบบที่มีประสิทธิผลน้อยกว่ามีไว้สำหรับกระท่อมฤดูร้อน แม้ว่าจะมักใช้อุปกรณ์ที่ใช้พลังงานในรูปของสถานีสูบน้ำและอุปกรณ์ไฟฟ้าสำหรับการทำงานในไซต์งาน

หลักการทำงานของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์

ส่วนที่โดดเด่นและโดดเด่นที่สุดของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์คือแผงอินเวอร์เตอร์ มีเทคโนโลยีที่แตกต่างกันสำหรับการผลิต จนถึงความจริงที่ว่าผู้ผลิตกำลังพัฒนาสูตรลับสำหรับสารตัวเติมโฟโตคริสตัลไลน์ อุปกรณ์มาตรฐานประกอบด้วยแผงซิลิกอนเคลือบด้วยโบรอนและฟอสฟอรัส อาจเป็นจานเดียวหรือรวมกันจากสององค์ประกอบขึ้นไป มีอิเลคตรอนที่ใช้งานอยู่ในชั้นเคลือบต่างๆ ซึ่งภายใต้อิทธิพลของแสง จะเริ่มการเคลื่อนที่ของอนุภาค กระตุ้นให้เกิดกระแสไฟฟ้า

พลังงานที่ได้รับนั้นมาจากแถบทองแดงที่เชื่อมต่อกับแผง สามารถส่งกระแสไปยังอุปกรณ์เก็บพลังงานหรือส่งตรงไปยังผู้บริโภค เช่น อุปกรณ์ให้แสงสว่างที่ตั้งอยู่ในไซต์ เพื่อให้แผงโซลาร์เซลล์บนหลังคาได้ตำแหน่งที่ได้เปรียบมากที่สุดในแง่ของการมาถึงของรังสี การออกแบบยังจัดให้มีระบบอัตโนมัติอีกด้วย เซ็นเซอร์อุณหภูมิจะทำปฏิกิริยาเข้าสู่แสงและนำพาเนลไปทางดวงอาทิตย์

เลือกสถานที่ติดตั้ง

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของระบบในขั้นต้น ควรพิจารณาตำแหน่งที่เหมาะสมของแผงบนหลังคา ปฏิบัติตามกฎต่อไปนี้:

• บัญชีรับเงาเงา. หากพื้นที่ติดตั้งอยู่ใต้ร่มเงาของต้นไม้สูงเกือบตลอดวัน แน่นอนว่าประสิทธิภาพจะลดลงอย่างมาก และจะไม่สามารถคืนค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาโมดูลได้ ดังนั้นจึงเลือกบริเวณที่แสงแดดส่องถึงมากที่สุด
• การวางแนวแผงที่ถูกต้อง แม้ว่าการออกแบบจะมีระบบหมุนอัตโนมัติ ขอแนะนำให้เลือกตำแหน่งที่จะได้เปรียบมากที่สุดในแง่ของการตกแสงแดดจ้าบนโฟโตเซลล์ในตอนแรก
• การคำนวณความชัน ข้อผิดพลาดทั่วไปในการติดตั้งแผงคือตำแหน่งของแผงในมุมที่สอดคล้องกับความชัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง การออกแบบนั้นพอดีกับทางลาดโดยไม่มีการแก้ไขใดๆ นี่เป็นแนวทางที่ผิดโดยพื้นฐาน เนื่องจากมุมของความลาดชัน (30-45 องศา) อาจไม่ตรงกับความชัน ซึ่งจะเป็นประโยชน์มากที่สุดในภูมิภาคหนึ่งๆ ผู้เชี่ยวชาญแนะนำให้ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคาในมุมที่เท่ากับละติจูดทางภูมิศาสตร์ของภูมิภาค นั่นคือมุมจะสอดคล้องกับระดับของละติจูด
• กำลังหาห้องว่าง การทำงานของแผงจะเกี่ยวข้องกับการบำรุงรักษาและการสนับสนุนทางเทคนิคของโครงสร้างเป็นประจำ ดังนั้นจึงมีการประเมินความสามารถในการเข้าถึงแผงบนหลังคาล่วงหน้าด้วย

ตัวเลือกสำหรับการสร้างฐานผู้ให้บริการ

ในการติดตั้งแผง ขอแนะนำให้ติดตั้งแผงไฟเพื่อแก้ไขกรอบของโฟโตเซลล์ การออกแบบนี้สามารถทำได้ที่บ้าน คุณจะต้องมีมุมโลหะและรัด ขอแนะนำให้ทำการเชื่อมต่อด้วยการเชื่อม - อีกครั้งด้วยความช่วยเหลือของอินเวอร์เตอร์แม้แต่เจ้าของบ้านที่ไม่มีประสบการณ์ก็สามารถสร้างข้อต่อได้ สิ่งที่สำคัญที่สุดคือการคำนวณฐานอย่างถูกต้องในแง่ของขนาดและน้ำหนักเพื่อไม่ให้ทะลุผ่านหลังคาและโดยหลักการแล้วจะช่วยให้คุณสามารถทำการตรึงที่เชื่อถือได้ ความซับซ้อนของการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคานั้นอยู่ที่การติดตั้งแท่นรองรับเข้ากับระบบโครงถัก ความจริงก็คือการยึดในลักษณะนี้ไม่ได้ดำเนินการกับองค์ประกอบหลังคา แต่ไปที่คานหลังคาในพื้นที่ใต้หลังคา

จากด้านข้างของห้องใต้หลังคา มีการสร้างโครงรับน้ำหนักที่แข็งแรง บนพื้นฐานของโครงสร้างโปรไฟล์ที่เชื่อมจะได้รับการแก้ไข ทางที่ดีควรใช้การเชื่อมต่อแบบเกลียวเพื่อให้สามารถถอดการติดตั้งได้ตลอดเวลา ในการทำเช่นนี้จะมีการคำนวณรูล่วงหน้าการกำหนดค่าของเลย์เอาต์ร่วมกัน ฯลฯ เห็นได้ชัดว่าจำเป็นต้องสร้างการเปิดเทคโนโลยีในหลังคา

ขั้นตอนการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคา

แต่ละแผงมีโฟโต้เซลล์อยู่ในกรอบโครงเหล็ก ผู้ผลิตเริ่มคิดถึงการกำหนดค่าของตัวยึดในอนาคต โดยปล่อยให้มีช่องว่างและรูสำหรับการแก้ไข ในขั้นตอนการติดตั้งแผงจะต้องเตรียมด้วยอุปกรณ์ยึดที่เหมาะสมและบนแท่นรองรับ

นอกจากนี้ จำเป็นต้องเตรียมวัสดุกันซึมและฉนวน พวกเขาจะปกป้องระบบการติดตั้งจากความเสียหายจากการกัดกร่อนและการสั่นสะเทือนที่รุนแรงจากแรงลม นี่เป็นการบุระหว่างโครงสร้างรองรับกับแผง ถัดไป แผงโซลาร์เซลล์จะถูกติดตั้งบนหลังคา ณ จุดที่เลือก - โดยใช้ฮาร์ดแวร์ผ่านรูเทคโนโลยี ตัวแผงจะถูกขันเข้ากับโปรไฟล์โลหะ หากเป็นไปได้ ให้ใช้สลักแบบปรับได้หรือหมุนเพื่อปรับตำแหน่งของแผง

มาตรการไฟฟ้า

ไม่มีขั้นตอนที่สำคัญน้อยกว่าในการจัดวางสายไฟเครือข่ายและการเชื่อมต่ออุปกรณ์ มีหลายวิธีในการแก้ปัญหาเหล่านี้ แต่วิธีที่น่าเชื่อถือที่สุดคือการเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคาแบบอิสระกับแหล่งพลังงานอิสระ แผงที่มีตัวแปลงและบล็อกการจัดเก็บข้อมูลถูกนำมาใช้ในระบบจ่ายไฟอัตโนมัติ ซึ่งจะต้องใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีกำลังไฟขนาดเล็กประมาณ 500 W พร้อมแรงดันไฟฟ้าในครัวเรือนสูงถึง 220 V

เดินสายไฟด้วยสายเกลียวคู่มาตรฐานสำหรับงานหนักกลางแจ้ง การเชื่อมต่ออุปกรณ์ทั้งหมดทำโดยใช้คอนแทคเตอร์ไฟฟ้า - ตามกฎแล้วจะรวมอยู่ในแผงโซลาร์เซลล์ อีกทางเลือกหนึ่งคือคุณสามารถคิดถึงความเป็นไปได้ในการเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าส่วนกลาง แต่จะไม่สามารถใช้โรงไฟฟ้าเป็นแหล่งจ่ายไฟสำรอง

การบูรณาการหน้าต่างหลังคาพลังงานแสงอาทิตย์

แผงโซลาร์เซลล์รุ่นปรับปรุงการออกแบบที่ไม่จำเป็นต้องใช้มาตรการติดตั้งพิเศษ แผงติดตั้งอยู่ในหน้าต่างหลังคาแล้ว ดังนั้นจำเป็นต้องติดตั้งเฉพาะโครงสร้างเฟรมเท่านั้น หากต้องการ สามารถถอดแผงปิดออกจากตัวรองรับและปล่อยให้หน้าต่างบานหนึ่งมีมู่ลี่หรืออุปกรณ์ป้องกันอื่นๆ

ผู้ผลิตบางรายเสนอการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคาบ้านในหน้าต่างหลังคาสำเร็จรูป นั่นคือแผงได้รับการออกแบบและผลิตขึ้นโดยเฉพาะสำหรับขนาดของช่องเปิดที่มีอยู่โดยคำนึงถึงลักษณะของเฟรม จากนั้นเหลือเพียงไม่กี่รูในการออกแบบหน่วยหน้าต่างและยึดแผง ในการเชื่อมต่อสายเคเบิลจะมีการสร้างช่องเล็ก ๆ ด้วยเส้นทางเดินสายไฟที่นำไปสู่ห้องใต้หลังคาหรือห้องใต้หลังคา โดยวิธีการที่อุปกรณ์ที่สะสมและแปลงพลังงานสามารถพบได้

แนวทางเวิร์กโฟลว์ทั่วไป

ก่อนเริ่มงาน คุณควรร่างแผนผังคร่าวๆ สำหรับการวางโครงสร้าง - สิ่งนี้จะช่วยให้คุณไม่เพียงแต่กำหนดวิธีการยึดที่เหมาะสมที่สุด แต่ยังช่วยลดการคำนวณผิดพลาดของการติดตั้งที่อาจเกิดขึ้นได้ คุณควรคำนึงถึงคำแนะนำของผู้ผลิตในการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคาอาคารด้วย ตัวอย่างเช่น คำแนะนำมักกล่าวถึงความจำเป็นในการรักษาช่องว่างระหว่างพื้นผิวของตัวแผงและหลังคา เพื่อที่จะเพื่อการกระจายพลังงานที่ดีที่สุดทั่วทั้งบริเวณตาแมว ขอแนะนำให้วางแผงสี่เหลี่ยมในแนวนอน นั่นคือ ให้ด้านยาวตามแนวชายคา

การทำงานของระบบ

วิธีที่ดีที่สุดในการควบคุมระบบคือผ่านระบบอัตโนมัติ โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในประเทศสมัยใหม่อนุญาตให้ใช้รีโมทคอนโทรลเพื่อตั้งโปรแกรมการทำงานของทั้งแผงและอุปกรณ์จัดเก็บ แต่นี่ไม่ได้หมายความว่าไม่จำเป็นต้องบำรุงรักษาทางกายภาพ จำเป็นต้องตรวจสอบสภาพของแผงโซลาร์เซลล์เป็นระยะ บนหลังคาของบ้านส่วนตัว ขอแนะนำให้จัดเตรียมแพลตฟอร์มทางเทคนิคขนาดเล็กพร้อมชุดเครื่องมือและวัสดุสิ้นเปลืองที่จำเป็น ในบางครั้ง จำเป็นต้องดำเนินการปรับปรุง การตรวจสอบโฟโตเซลล์ ทำความสะอาดโครงสร้างและเปลี่ยนวัสดุสิ้นเปลืองตามความจำเป็น

รีวิวแผงโซลาร์เซลล์

ในรัสเซีย มีเจ้าของบ้านส่วนตัวไม่มากนักที่ทดสอบความเป็นไปได้ของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ อย่างไรก็ตาม ความประทับใจจากความคุ้นเคยครั้งแรกกับแหล่งพลังงานนี้ส่วนใหญ่เป็นไปในเชิงบวก แม้แต่การครอบคลุมปริมาณพลังงานที่ต้องการค่อนข้างน้อยก็ทำให้เกิดการตอบสนองในเชิงบวก ผู้ใช้ทราบถึงความเป็นไปได้มากมายในการสะสมและการกระจายพลังงานด้วยการใช้อย่างมีเหตุผลในภายหลังตามคำขอ

ในทางกลับกัน หลายคนที่ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคาบ้านก็สังเกตเห็นความยากในการบำรุงรักษาและวัสดุสิ้นเปลืองที่มีราคาสูง ค่าอุปกรณ์ยังสูงอยู่ยังคงเป็นอุปสรรคสำคัญต่อการขยายตัวของพลังงานแสงอาทิตย์

สรุป

ถึงแม้จะได้ประโยชน์ที่ชัดเจนจากการพัฒนาแหล่งพลังงานทางเลือก แต่ก็ยังมีปัญหาในการใช้งานในระดับผู้บริโภคจำนวนมาก สิ่งเหล่านี้ไม่ได้เป็นเพียงความแตกต่างทางเทคนิคที่ผู้ใช้ต้องเผชิญ แต่ยังรวมถึงคุณลักษณะเชิงแนวคิดของการผลิตพลังงานด้วย ตัวอย่างเช่นการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคาในบ้านในชนบทสามารถพิสูจน์ตัวเองได้เฉพาะในพื้นที่ที่อบอุ่นซึ่งมีไข้แดดในระดับสูง เป็นการวัดพลังงานแสงอาทิตย์ที่มายังโลกด้วยรังสีของแสง และก็ไม่เหมือนกันเลยในภาคตะวันตกเฉียงใต้และตะวันออกเฉียงเหนือของประเทศโดยเฉพาะ นอกจากนี้ ผู้เชี่ยวชาญแนะนำให้คำนึงถึงอัตราส่วนระหว่างพลังงานที่ต้องการและอาจเกิดจากแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ เป็นไปได้ว่าแม้ภายใต้เงื่อนไขของตัวบ่งชี้ไข้แดด คุณลักษณะบางอย่างของแผงก็จะไม่ช่วยให้คุณบรรลุผลในเชิงบวกของการประหยัดพลังงาน