Дах під СЕС: основні вимоги та шляхи вирішення
Щоб сонячна електростанція працювала максимально ефективно і довго, дах будинку, на якій вона встановлюється, має відповідати певним характеристикам. Звичайно, простіше задатися цим питанням ще на етапі будівництва і відразу врахувати всі нюанси. Але якщо СЕС розміщується на даху вже готового будинку (а таких випадків більшість), існує чимало способів оптимізувати процес. Розглянемо основні вимоги покриття під СЕС, а потім визначимо, що робити з уже готовим дахом, якщо він не зовсім відповідає вимогам.
Площа даху
Фізична квадратура поверхні відіграє значиму роль, тобто визначає продуктивність майбутньої станції. Для сонячної СЕС 30 кВт вимоги до покрівлі можуть бути більш суворими, оскільки необхідно забезпечити достатньо великою площі для ефективної генерації енергії. Розрахувати загальну квадратуру активної площі можна за простою формулою:
1 кВт потужності СЕС = 6.5 м.кв. похилої покрівлі з урахуванням технологічних відступів.
Наприклад, станція на 30 кВт матиме площу близько 200 кв. м.
Виходячи з цих даних, ви зможете визначити, якої площі дах вам потрібен для видобутку необхідних обсягів енергії.
Питання зміни фізичного обсягу даху виникає часто. У разі, коли південного схилу даху для установки всіх фотоелементів недостатньо, розглядається варіант зміни кута покрівлі на менший і подовження ската.
Виникають випадки, коли поточний стан покрівлі не відповідає вимогам установки СЕС настільки, що ми рекомендуємо замовникам замінити старий профнастил або металочерепицю. Це важливо для подальшої довгої і ефективної експлуатації станції. Під час будівництва сонячних електростанцій вимоги до дахів можуть включати в себе врахування навантаження від панелей та спеціальні технічні вимоги.
Азимут спрямованості даху
Південна сторона спрямованості даху – найпродуктивніша для видобутку електричної енергії. У цьому випадку тривалість потрапляння сонячних променів на фотоелементи найвища. Але не варто недооцінювати Південно-східні і Південно-західні схили – вони також досить ефективні (втрати цих напрямків в порівнянні з Півднем не перевищують 5%).
Загальна схема видобутку і можливого відхилення представлена нижче:
Кут нахилу даху
Середній оптимальний кут для Південного регіону України становить 34-35°. Він визначається з урахуванням різної висоти і тривалості активності сонця як в літній, так і в зимовий періоди.
Приклад положення сонця в різні пори року зазначений на схемі:
Оптимальний ухил даху для сонячних батарей забезпечує максимальну ефективність роботи панелей, особливо в умовах Київської області, де сонячна активність висока.
Фізичне затінення фотоелементів
Дах під СЕС не повинен перебувати в тіні дерев або інших будівель, тому що продуктивність системи повністю залежить від цього фактора. При частковому затіненні застосовуються нові технології фотоелементів, які називаються Half-Cell. Вони забезпечують:
- ефективну роботу в умовах часткового затінення;
- менший перегрів модуля;
- ефективнішу роботу при забрудненнях і пошкодженнях.
В окремих випадках застосовують оптимізатори, які збільшують видобуток з незатінених геліополів на 3%. Крім того, вони дають приріст видобутку до 36% з частково затінених фотомодулів.
В цілому оптимізатори дозволяють:
- об’єднувати в одному стрінгу різноорієнтовані фотомодулі;
- об’єднувати стрінги з різною кількістю фотомодулів;
- встановлювати фотомодулі в затіненні без втрати повного видобутку.
Але такі оптимізатори ефективно працюють тільки з «проблемними» фотомодулями.
Покриття та будова даху
Оптимальні варіанти покриття для установки сонячної станції – металочерепиця, профнастил. Менш придатними варіантами будови даху з сонячними батареями вважається застосування м’якої покрівлі, шиферу, цементно-піщаної черепиці. Реалізація таких проектів пов’язана зі складнощами самого монтажу і низьким рівнем їх надійності в експлуатації. Для сонячної електростанції на плоский дах необхідно використовувати спеціальні кріплення і рами, щоб забезпечити правильний кут нахилу для максимальної ефективності.
Проте, наші фахівці мають успішний досвід установки СЕС на подібні види покрівлі з урахуванням всіх нюансів. У випадку з сонячними батареями на шиферному даху, важливо враховувати, що цей матеріал може бути крихким, тому монтаж слід виконувати з особливою обережністю. Починати монтаж на такому об’єкті необхідно з процесу оцінки надійності шиферу і кроквяної системи, перевірити конструкцію на предмет підтікань. А після діяти тільки з урахуванням отриманої інформації. Робота з цементно-піщаною черепицею вимагає використання спеціального кріплення. Основний гак повинен надійно чіплятися під черепицю до дерева, а місця його кріплення визначаються заздалегідь.
Навантаження на покрівлю від СЕС невисоке – до 20 кг/м.кв. Проте, при будівництві ми рекомендуємо звертатися до спеціалізованих компаній, які допоможуть врахувати всі питання тиску на покрівлю (вітрове, снігове, а також навантаження від кроквяної системи і обрешітки).
Варто відзначити, що застосовувані нами герметичні елементи кріплення анодованого алюмінію дозволяють реалізувати надійне, легке і довговічне рішення з установки системи на даху капітального будови на терміни понад 25 років. Застосування сонячних електростанцій на даху є найбільш економічним і ефективним варіантом для домогосподарств, зокрема у Київській області, де сонячна активність дозволяє отримати значну вигоду.
