Istnieje kilka podstawowych kroków, które należy podjąć przygotowując konstrukcję pod panele fotowoltaiczne. Obejmują one właściwą orientację paneli oraz sposób ich montażu. W tym artykule przyjrzymy się montażowi na słupie bocznym oraz montażowi na dachu z balastem. Przyjrzymy się także, jak zapewnić ochronę paneli przed wilgocią.

Uzyskanie prawidłowej orientacji dla paneli fotowoltaicznych

Panele słoneczne muszą być zorientowane w odpowiednim kierunku, aby zmaksymalizować ich zdolność do produkcji energii i przechwytywania światła słonecznego. Najbardziej optymalną orientacją jest południe, które otrzymuje najwięcej światła słonecznego i generuje najwięcej energii w ciągu dnia. Jeśli jednak panele są skierowane na wschód lub zachód, otrzymają podobne ilości promieniowania słonecznego, ale będą produkować mniej energii.

Najlepsza orientacja dla paneli słonecznych to co najmniej 60 stopni nad horyzontem. Taka pozycja zmaksymalizuje produkcję energii w sezonie zimowym, kiedy słońce znajduje się nisko w stosunku do horyzontu. Natomiast w okresie wiosennym i letnim niski kąt 20 stopni pozwoli wyprodukować maksymalną moc.

Jeśli planujesz zainstalować panele słoneczne na dachu lub ścianie, będziesz musiał określić najlepszą orientację dla swoich paneli. Jednym ze sposobów na określenie optymalnej orientacji paneli słonecznych jest użycie kompasu. Alternatywnie, można zlokalizować je w stosunku do centralnego południa słonecznego – fragment ten pochodzi od redaktora portalu gwiazdzinska.pl. Południe słoneczne to najwyższa pozycja słońca na niebie, która przebiega łukiem po niebie ze wschodu na zachód. Południe słoneczne nie jest tym samym co południe o godzinie 12:00, ponieważ występuje między godziną 12 a 14.

Uzyskanie prawidłowej orientacji dla paneli fotowoltaicznych jest niezwykle ważne, ponieważ zwiększy to wydajność twoich paneli. Najlepsza orientacja zmaksymalizuje ilość światła słonecznego, które panele otrzymują w ciągu dnia. Nie ma jednak danych na poparcie tych twierdzeń, więc należy przeprowadzić własne badania i wybrać orientację, która będzie optymalna dla danej lokalizacji.

Właściwa orientacja paneli fotowoltaicznych jest bardzo ważna, ponieważ światło słoneczne ze słońca jest najbardziej efektywne, gdy jest prostopadłe do powierzchni paneli. Wybierając odpowiednią orientację, można zmaksymalizować ekspozycję słoneczną i produkcję energii w najkrótszym czasie.

W zależności od lokalizacji, można wybrać panele skierowane na północ lub na południe, aby uzyskać optymalną wydajność. Jeśli mieszkasz na półkuli północnej, najlepszą orientacją dla paneli fotowoltaicznych jest ta skierowana na południe. Na półkuli południowej panele powinny być skierowane na północ.

Balastowy montaż na dachu

Aby zamontować panele fotowoltaiczne, należy przygotować konstrukcję, która może je bezpiecznie utrzymać. Zazwyczaj konstrukcja ta będzie wykonana z aluminium. Rama ochroni ogniwa fotowoltaiczne przed uszkodzeniem, a także będzie pełniła funkcję bariery przeciwwilgociowej. Rama wykonana jest z aluminiowych wytłoczek, które zostały zaprojektowane tak, aby były sztywne i lekkie. Można znaleźć kilka różnych rodzajów dostępnych ram, w zależności od potrzeb.

Jednym ze sposobów montażu paneli fotowoltaicznych jest system montażu balastowego. Ten rodzaj systemu wykorzystuje beton lub piasek jako ciężar do podtrzymywania paneli słonecznych. Metoda ta zapewni, że panele nie będą przesuwane ani narażone na działanie wiatru, a także utrzyma panele równolegle do dachu. Jest to również idealne rozwiązanie dla małych instalacji mieszkalnych.

Inną metodą montażu paneli fotowoltaicznych jest pomoc inżyniera projektanta. Podczas gdy niektóre projekty solarne będą wymagały pomocy inżyniera projektowego, inne mogą być podejmowane przez właścicieli i wykonawców, którzy mogą nie znać wymagań konstrukcyjnych. W takim przypadku istnieje większe prawdopodobieństwo, że instalacja paneli fotowoltaicznych będzie bezpieczna, jeśli właściciel lub wykonawca zaangażowany w projekt będzie ściśle współpracował ze strażą pożarną.

W celu zainstalowania paneli fotowoltaicznych najlepiej jest najpierw przygotować konstrukcję. Oznacza to, że należy zadbać o wywiercenie otworów w dachu i przygotowanie wszystkich niezbędnych materiałów i sprzętu do instalacji. Powinieneś również upewnić się, że masz niezbędne narzędzia do pracy, w tym śruby i wkręty, a także użyć zestawu zabezpieczającego przed upadkiem. Na koniec należy sprawdzić lokalne przepisy budowlane, aby dowiedzieć się, czy mają one jakieś regulacje dotyczące sposobu instalowania paneli słonecznych na dachach.

Aby uzyskać więcej informacji na temat wymagań, należy zapoznać się z najnowszym wydaniem ASCE 7 dotyczącym budynków wykorzystujących panele słoneczne. Zarówno IRC, jak i IBC wymagają, aby panele fotowoltaiczne montowane na dachu były zaprojektowane i podparte tak, aby pomieścić obciążenie paneli. Dodatkowo, więźba dachowa musi być wystarczająco mocna, aby pomieścić panele PV.

Montaż na słupie bocznym

Montaż na słupie bocznym jest alternatywnym rozwiązaniem montażowym dla paneli fotowoltaicznych. Systemy montażowe są zwykle wykonane z wytrzymałego szczotkowanego aluminium i są zaprojektowane tak, aby pomieścić szeroką gamę paneli słonecznych. Mocowania na słupie bocznym składają się z zestawu szyn panelowych, regulowanych nóg przechylnych, wsporników siodłowych słupa oraz nierdzewnych elementów mocujących. Niektóre modele posiadają śruby w kształcie litery U dla dodatkowej wytrzymałości i są zalecane do stosowania w strefach silnego wiatru.

Boczne uchwyty do słupów są dostępne w różnych materiałach i mają regulowane nogi przechyłowe, które umożliwiają ustawienie ich pod różnymi kątami od poziomu. Są one również odporne na warunki atmosferyczne i zapewniają wytrzymałość nawet w ekstremalnych warunkach. Boczne uchwyty biegunowe mogą być dostosowane do konkretnych potrzeb. Niektóre z popularnych opcji montażu to anodowane aluminium i stal nierdzewna. Aby uzyskać więcej informacji, skontaktuj się z firmą taką jak SolarTown.

Uchwyty do słupów bocznych są odpowiednie dla małych paneli słonecznych i aplikacji, które wymagają minimalnej mocy. Są one również bardzo opłacalne ze względu na swoją prostotę. W zależności od wielkości instalacji, możesz wybrać system o odpowiednim rozmiarze i liczbie paneli. Jedną z głównych zalet tego typu mocowania jest to, że może być stosowany w obszarach o różnym stopniu zaciemnienia od drzew. Mocowanie na słupie bocznym zapobiega zacienieniu paneli przez drzewa, a także zmniejsza ryzyko wandalizmu i kradzieży.

Boczne mocowanie paneli fotowoltaicznych na słupie to solidna i prosta opcja. Może on pomieścić dwa lub trzy panele, w zależności od wielkości matrycy. Jest również na tyle elastyczny, że pozwala na zmianę kąta ustawienia paneli. Można wybrać model standardowy o regulowanym kącie lub taki, który posiada możliwość ustawienia kąta.

Mocowania słupowe są tańszą alternatywą dla paneli fotowoltaicznych montowanych na dachu. Są łatwe w instalacji, utrzymują panele na ziemi i są znacznie łatwiejsze do czyszczenia i dostępu niż te montowane na dachu.

Encapsulant

Encapsulants są używane do ochrony modułów fotowoltaicznych. Moduły te składają się z szeregu ogniw słonecznych, które pod wpływem światła słonecznego przekształcają światło w energię elektryczną. Niestety, ogniwa słoneczne są podatne na obciążenia fizyczne i inne czynniki środowiskowe, które mogą wpływać na ich wydajność. Aby temu zapobiec, ogniwa słoneczne są chronione za pomocą enkapsulantów. Enkapsulanty te zapewniają ogniwom wsparcie mechaniczne i izolację środowiskową.

Dostępnych jest wiele różnych enkapsulantów. Niektóre z nich są na bazie silikonu, a inne na bazie poliolefin. Enkapsulanty na bazie poliolefin są bardziej odporne na wodę i inne substancje niż EVA. Firma Dow Chemical również produkuje enkapsulanty na bazie poliolefin.

Chociaż EVA jest obecnie najpopularniejszym materiałem enkapsulacyjnym stosowanym w modułach słonecznych, ma swoje wady. Na przykład nie jest doskonałym izolatorem i nie jest odporny na ekstremalne temperatury. W związku z tym przemysł solarny szuka alternatywnych rozwiązań. Na szczęście niektóre firmy zastosowały już materiały alternatywne dla EVA, a wiele innych jest w fazie badań. POE, termoplastyczny polimer składający się z polietylenu i propylenu, ma podobne właściwości do EVA. POE nie zawiera jednak grup acetylowych i ma lepszą odporność na promieniowanie UV.

Enkapsulanty zapewniają wsparcie strukturalne i pozycjonowanie ogniw słonecznych. Pomagają również zachować optyczne połączenie pomiędzy ogniwem słonecznym a szkłem. Enkapsulanty zapobiegają również uszkodzeniu przez promieniowanie UV tylnej ścianki panelu słonecznego. Ponadto panele fotowoltaiczne z enkapsulantami mają wyższą wydajność i niższe koszty utrzymania. I są znacznie łatwiejsze do przechowywania niż panele z enkapsulantami, które są wykonane z EVA. Jest on również łatwy w obróbce, ma niską temperaturę polimeryzacji i jest dostępny w różnych grubościach.

Chociaż EVA jest akceptowalny w wielu przypadkach, nie nadaje się do długotrwałego enkapsulacji. Wilgoć w powietrzu i kontakt z wodą powodują hydrolizę materiału. W wyniku tej reakcji powstaje kwas. Ponadto może uszkodzić metalowe styki w module. Powoduje również odbarwienie panelu. Może również prowadzić do powstawania pęcherzyków powietrza. Krótko mówiąc, EVA nie jest dobrym enkapsulantem dla paneli fotowoltaicznych.

Materiały stosowane w modułach fotowoltaicznych muszą spełniać rygorystyczne normy niezawodności i wydajności. Aby to zapewnić, muszą być certyfikowane zgodnie z normami IEC 61215. Normy IEC wymagają, aby moduły fotowoltaiczne z foliami na powierzchni czołowej przeszły testy niezawodnościowe w celu spełnienia określonych standardów.