Крыша под СЭС: основные требования и пути решения
Чтобы солнечная электростанция работала максимально эффективно и долго, крыша дома, на которой она устанавливается, должна соответствовать определенным характеристикам. Конечно, проще задаться этим вопросом еще на этапе строительства и сразу учесть все нюансы. Но если СЭС размещается на крыше уже готового дома (а таких случаев большинство), существует немало способов оптимизировать процесс. Рассмотрим основные требования покрытия под СЭС, а потом определим, что делать с уже готовой крышей, если она не совсем соответствует требованиям.
Площадь крыши
Физическая квадратура поверхности играет значимую роль, т. к. определяет производительность будущей станции. Рассчитать общую квадратуру активной площади можно по простой формуле:
1 кВт мощности СЭС = 6.5 м.кв. покатой кровли с учетом технологических отступов.
К примеру, станция на 30 кВт будет иметь площадь около 200 квадратов.
Исходя из этих данных, вы сможете определить, какой площади крыша вам потребуется для выработки необходимых объемов энергии.
Вопрос изменения физического размера крыши возникает часто. В случае, когда южного ската крыши для установки всех фотоэлементов недостаточно, рассматривается вариант изменения угла кровли на меньший и удлинения ската.
Возникают случаи, когда текущее состояние кровли не соответствует требованиям установки СЭС настолько, что мы рекомендует заказчикам заменить старый профнастил или металлочерепицу. Это важно для последующей долгой и эффективной эксплуатации станции.
Азимут направленности крыши
Южная сторона направленности крыши — самая продуктивная по выработке электрической энергии. В этом случае длительность попадания солнечных лучей на фотоэлементы самая высокая. Но не стоит недооценивать Юго-восточные и Юго-западные скаты — они также достаточно эффективны (потери этих направлений в сравнении с Югом не превышают 5%).
Общая схема выработки и возможного отклонения представлена ниже:
Угол наклона крыши
Средний оптимальный угол для Южного региона Украины составляет 34-35°. Он определяется с учетом разной высоты и продолжительности активности солнца как в летний, так и в зимний периоды.
Пример положения солнца в разные времена года указан на схеме:
Физическое затенение фотоэлементов
Крыша под СЭС не должна находиться в тени деревьев или других построек, т.к. производительность системы полностью зависит от этого фактора. При частичном затенении применяются новые технологии фотоэлементов, которые называются Half-Cell. Они обеспечивают:
- эффективную работу в условиях частичного затенения;
- меньший перегрев модуля;
- более эффективную работу при загрязнениях и повреждениях.
В отдельных случаях применяют оптимизаторы, которые увеличивают выработку с незатененных гелиополей на 3%. Кроме того, они дают прирост выработки до 36% с частично затененных фотомодулей.
В целом оптимизаторы позволяют:
- объединять в одном стринге разноориентированные фотомодули;
- объединять стринги с различным количеством фотомодулей,
- устанавливать фотомодули в затенении без потери полной выработки.
Но такие оптимизаторы эффективно работают только с «проблемными» фотомодулями.
Покрытие и строение крыши
Оптимальные варианты покрытия для установки солнечной станции — металлочерепица, профнастил. Менее подходящими вариантами строения крыши под СЭС считается применение мягкой кровли, шифера, цементно-песчаной черепицы. Реализация таких проектов связана со сложностями самого монтажа и низким уровнем их надежности в эксплуатации.
Тем не менее, наши специалисты обладают успешным опытом установки СЭС на подобные виды кровли с учетом всех нюансов. К примеру, работы по шиферу требуют особой осторожности при монтаже, так как сам кровельный материал достаточно крохкий и ломкий. Начинать монтажа на таком объекте необходимо с процесса оценки надежности шифера и стропильной системы, проверить конструкцию на предмет подтеканий. А после действовать только с учетом полученной информации. Работа с цементно-песчаной черепицей подразумевает использование специального крепежа. Основной крюк должен надежно цепляться под черепицу к дереву, а места его крепежа определяются заранее.
Нагрузка на кровлю от СЭС невысокая — до 20 кг/м.кв. Тем не менее, при строительстве мы рекомендуем обращаться к специализированным компаниям, которые помогут учесть все вопросы давления на кровлю (ветровую, снеговую, а также нагрузки от стропильной системы и обрешетки).
Стоит отметить, что применяемые нами герметичные крепежные элементы анодированного алюминия позволяют реализовать надежное, легкое и долговечное решение по установке системы на крыше капитального строения на сроки более 25 лет.
