Sonnenkollektoren auf dem Dach: Beschreibung, Installationsmethoden, Funktionsprinzip, Bewertungen

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Bis vor kurzem g alt die Nutzung des Sonnenlichts als Ersatz für traditionelle Energiequellen als etwas Phantastisches oder nur unter besonderen Bedingungen möglich. Heute sehen solche Lösungen nicht unglaublich aus, aber die Probleme ihrer praktischen Umsetzung für normale Verbraucher bleiben auch bestehen. An sich ist die Installation von Sonnenkollektoren auf dem Dach recht einfach und optimiert, aber dies beseitigt nicht die Schwierigkeiten bei der Organisation des Betriebs solcher Batterien.

Grundausstattung des Systems

Die Arbeitsinfrastruktur eines Solargenerators umfasst eine Batteriestation, eine Wechselrichtereinheit, einen Energiewandler, eine Steuerung und Steuerungsausrüstung, direkt Paneele mit Fotozellen sowie Montage- und Anschlussbeschläge. Jede Komponente kann durch verschiedene Geräte dargestellt werden, die sich in technischen und betrieblichen Eigenschaften unterscheiden. Zum Beispiel,Ein kleines Wohngebäude mit Solarzellen auf dem Dach wird mit einer Leistung von 1,5-2 kW versorgt. Es ist zu beachten, dass es sowohl komplexe als auch lokale Stationen gibt, die unterschiedliche Verbrauchergruppen bedienen können. Leistungsstarke Batterien liefern genug Strom, um Ihren gesamten Strombedarf zu decken, von der Straßenlaterne bis zum Heizkessel. Weniger produktive Systeme sind für Sommerhäuser bestimmt, obwohl an den Standorten häufig energieverbrauchende Geräte in Form von Pumpstationen und Arbeitskraftgeräten verwendet werden.

Das Funktionsprinzip von Solarbatterien

Der prominenteste und herausragendste Teil eines Solarkraftwerks ist das Wechselrichterpanel. Für seine Herstellung gibt es verschiedene Technologien, bis hin zur Entwicklung geheimer Rezepturen für photokristalline Füllstoffe. Zu den Standardgeräten gehört ein Siliziumpanel mit Beschichtungen auf Basis von Bor und Phosphor. Es kann entweder eine einzelne Platte oder eine kombinierte sein - aus zwei oder mehr Elementen. In verschiedenen Schichten der Beschichtung befinden sich aktive Elektronen, die unter dem Einfluss von Licht die Bewegung von Partikeln in Gang setzen und die Stromerzeugung hervorrufen.

Die Akkumulation der empfangenen Energie wird durch Kupferstreifen gewährleistet, die mit den Paneelen verbunden sind. Sie können Strom entweder zu Energiespeichern oder direkt zu Verbrauchern, beispielsweise Beleuchtungseinrichtungen, die sich auf dem Gelände befinden, übertragen. Damit die Solarpanels auf dem Dach bezüglich des Strahleneinfalls die günstigste Position einnehmen, sieht das Design auch eine Automatisierung vor. Dank Thermosensoren reagiert esins Licht und richtet die Paneele zur Sonne aus.

Wählen Sie einen Ort für die Installation

Um zunächst die Leistung des Systems zu steigern, ist es wünschenswert, die optimale Platzierung der Paneele auf dem Dach zu berücksichtigen. Befolgen Sie die folgenden Regeln:

• Erklärung für den Fall des Schattens. Befindet sich der Installationsbereich den größten Teil des Tages im Schatten eines hohen Baums, ist die Effizienz natürlich äußerst gering und es können nicht einmal die Kosten für die Wartung des Moduls amortisiert werden. Daher wird der Bereich ausgewählt, der den Sonnenstrahlen am stärksten ausgesetzt ist.
• Panel-Ausrichtung korrigieren. Auch wenn das Design ein automatisches Rotationssystem vorsieht, ist es ratsam, zunächst eine Position zu wählen, die am vorteilhaftesten ist, wenn helles Sonnenlicht auf die Fotozellen fällt.
• Steigungsberechnung. Ein häufiger Fehler bei der Installation von Paneelen ist ihre Position in einem Winkel, der der Neigung entspricht. Das heißt, das Design passt einfach ohne Korrekturen auf die Piste. Dies ist ein grundlegend falscher Ansatz, da die Neigungswinkel (30-45 Grad) möglicherweise nicht mit der Neigung übereinstimmen, die in einer bestimmten Region am vorteilhaftesten ist. Experten empfehlen, Sonnenkollektoren auf dem Dach in einem Winkel zu installieren, der der geografischen Breite der Region entspricht. Das heißt, der Winkel entspricht dem Breitengrad.
• Ermittlung der Verfügbarkeit. Der Betrieb der Paneele wird mit regelmäßiger Wartung und technischer Unterstützung der Struktur verbunden sein. Daher wird auch die physische Zugänglichkeit zu den Paneelen auf dem Dach vorab geprüft.

Optionen zum Erstellen einer Trägerbasis

Um die Paneele zu installieren, wird empfohlen, einen Stromblock zu montieren, an dem der Rahmen der Fotozellen befestigt wird. Dieses Design kann zu Hause gemacht werden. Sie benötigen eine Metallecke und Befestigungselemente. Es ist wünschenswert, Verbindungen durch Schweißen herzustellen - auch ein unerfahrener Heimmeister bildet mit Hilfe eines Wechselrichters Verbindungen. Das Wichtigste ist, die Basis in Größe und Gewicht richtig zu berechnen, damit sie die Dacheindeckung nicht durchbricht und Ihnen im Prinzip eine zuverlässige Befestigung ermöglicht. Die Komplexität der Montage von Solarmodulen auf dem Dach liegt in der Installation der Trägerplattform am Traversensystem. Tatsache ist, dass die Befestigung als solche nicht an den Dachelementen, sondern an den Dachbalken im Unterdachraum erfolgt.

Von der Seite des Dachbodens wird ein starker tragender Rahmen hergestellt, auf dessen Grundlage die geschweißte Profilkonstruktion befestigt wird. Verwenden Sie am besten Schraubverbindungen, damit die Installation jederzeit getrennt werden kann. Dazu werden Löcher im Voraus berechnet, die Konfiguration des gegenseitigen Layouts gebildet usw. Offensichtlich muss eine technologische Öffnung in der Überdachung erstellt werden.

Der Prozess der Installation von Sonnenkollektoren auf dem Dach

Jedes Paneel mit Lichtschranken ist in einem Metallprofilrahmen eingefasst. Die Hersteller denken zunächst über die Konfiguration der zukünftigen H alterung nach und lassen Lücken und Löcher zur Befestigung. In der InstallationsphasePaneele müssen mit entsprechenden Befestigungsmitteln und auf der Trägerplattform vorbereitet werden.

Außerdem müssen Dämpfungs- und Isoliermaterialien vorbereitet werden. Sie schützen das Montagesystem vor Korrosionsschäden und starken Vibrationen durch Windlast. Dies ist eine Art Auskleidung zwischen der tragenden Struktur und den Paneelen. Als nächstes werden die Sonnenkollektoren an der ausgewählten Stelle auf dem Dach installiert - mittels Hardware durch die technologischen Löcher wird der Paneelkörper an die Metallprofile geschraubt. Verwenden Sie nach Möglichkeit verstellbare oder schwenkbare Riegel, um die Position der Paneele anzupassen.

Elektrische Maßnahmen

Nicht weniger wichtige Phase, in der die Netzwerkverkabelung und der Geräteanschluss organisiert werden. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, diese Probleme zu lösen, aber als zuverlässigste Methode gilt die autonome Verbindung von Solarmodulen auf dem Dach mit einer unabhängigen Stromquelle. Panels mit Umrichter und Speicherblöcken werden in das autarke Stromversorgungssystem eingebracht. Dazu werden Generatoren mit einer kleinen Leistung von etwa 500 W mit Haush altsspannung bis 220 V benötigt.

Die Verkabelung erfolgt mit standardmäßig verdrillten, strapazierfähigen Außenkabeln. Alle Anschlüsse der Geräte erfolgen über elektrische Schütze - in der Regel sind sie bei Sonnenkollektoren enth alten. Als alternative Lösung kann man über die Möglichkeit nachdenken, sich an das zentrale Stromnetz anzuschließen, aber dann wird es nicht möglich sein, das Kraftwerk als solches zu nutzenNotstromversorgung.

Integration von Solardachfenstern

Eine designoptimierte Version des Solarmoduls, die spezielle Installationsmaßnahmen überflüssig macht. Das Paneel ist bereits in das Dachfenster eingebaut, sodass nur noch die Montage der Rahmenkonstruktion erforderlich ist. Auf Wunsch kann das Paneel vom Tragkörper entfernt werden und ein Fenster mit Jalousien oder anderen Schutzbeschlägen belassen.

Einige Hersteller bieten den Einbau von Solarmodulen auf dem Dach des Hauses in vorgefertigte Dachfenster an. Das heißt, das Paneel wird speziell für die Abmessungen der vorhandenen Öffnung unter Berücksichtigung der Eigenschaften des Rahmens entworfen und hergestellt. Dann müssen nur noch ein paar Löcher in das Design der Fenstereinheit gebohrt und die Platte verschraubt werden. Zum Anschließen des Kabels wird ein kleiner Kanal mit einer Kabelführung erstellt, die zum Dachboden oder Dachboden führt. Hier können sich übrigens Geräte befinden, die Energie speichern und umwandeln.

Allgemeine Arbeitsablaufrichtlinien

Bevor Sie mit den Arbeiten beginnen, sollten Sie einen groben Plan für die Platzierung der Struktur erstellen - so können Sie nicht nur die optimale Befestigungsmethode bestimmen, sondern auch mögliche Fehleinschätzungen der Installation minimieren. Beachten Sie auch die Hinweise der Hersteller zur Montage von Solarmodulen auf dem Dach eines Gebäudes. Beispielsweise wird in den Anweisungen häufig die Notwendigkeit erwähnt, einen Abstand zwischen der Oberfläche des Plattenkörpers und der Dacheindeckung einzuh alten. Um zuFür eine optimale Energieverteilung im gesamten Fotozellenbereich wird außerdem empfohlen, rechteckige Paneele horizontal zu platzieren, dh mit der langen Seite entlang des Gesimses.

Systembetrieb

Der beste Weg, das System zu steuern, ist die Automatisierung. Moderne heimische Solarkraftwerke ermöglichen die Verwendung der Fernbedienung zur Programmierung des Betriebs sowohl von Paneelen als auch von Speichergeräten. Dies bedeutet jedoch nicht, dass keine physische Wartung erforderlich ist. Der Zustand der Solarmodule muss regelmäßig überprüft werden. Auf dem Dach eines Privathauses ist es ratsam, eine kleine technische Plattform mit einem Satz notwendiger Werkzeuge und Verbrauchsmaterialien bereitzustellen. Von Zeit zu Zeit müssen Anpassungsarbeiten, Überprüfung der Lichtschranken, Reinigung der Struktur und ggf. Austausch von Verbrauchsmaterialien durchgeführt werden.

Bewertungen über Solarmodule

In Russland gibt es nicht so viele private Hausbesitzer, die die Möglichkeiten von Solarbatterien getestet haben. Dennoch sind die Eindrücke von der ersten Bekanntschaft mit dieser Energiequelle überwiegend positiv. Bereits eine relativ geringe Abdeckung der benötigten Energiemengen ruft positive Reaktionen hervor. Benutzer bemerken die breiten Möglichkeiten für die Speicherung und Verteilung von Energie mit ihrer anschließenden rationellen Nutzung gemäß den Anforderungen.

Auf der anderen Seite bemerken viele von denen, die ein Solarpanel auf dem Dach ihres Hauses installiert haben, die Schwierigkeit bei der Wartung und die hohen Kosten für Verbrauchsmaterialien. Immer noch hohe Kosten für die Ausrüstungbleibt ein großes Hindernis für die solare Expansion.

Schlussfolgerung

Trotz der offensichtlichen Vorteile der Entwicklung alternativer Energiequellen gibt es immer noch Probleme bei ihrer Nutzung auf der Ebene der Massenverbraucher. Das sind nicht nur technische Nuancen, mit denen die Nutzer konfrontiert werden, sondern auch konzeptionelle Besonderheiten der Energieerzeugung. So kann sich beispielsweise die Installation von Solarpanels auf dem Dach privater Landhäuser nur in warmen Regionen mit hoher sogenannter Sonneneinstrahlung rechtfertigen. Es ist ein Maß für Sonnenenergie, die mit Lichtstrahlen auf die Erde kommt. Und ganz anders sieht es vor allem im Südwesten und Nordosten des Landes aus. Experten empfehlen außerdem, das Verhältnis zwischen benötigter und potenziell erzeugter Energie durch Solarbatterien zu berücksichtigen. Es ist möglich, dass selbst bei günstigen Sonneneinstrahlungsindikatoren bestimmte Eigenschaften der Paneele es Ihnen einfach nicht ermöglichen, einen positiven Effekt der Energieeinsparung zu erzielen.