Сонячні панелі, або батареї та модулі, представляють сучасну технологію перетворення сонячного світла на електричну енергію. Завдяки фотоелементам, що побудовані на основі напівпровідникових матеріалів, вони безпосередньо трансформують сонячні промені в постійний струм. Основним матеріалом для їх виготовлення є кремній, який під впливом світла та теплової енергії генерує різницю потенціалів, створюючи електричний струм.

Різновиди сонячних панелей

Для побудови сонячних електростанцій використовуються три основні типи панелей: монокристалічні, полікристалічні та тонкоплівкові. Їхні розміри варіюються від 99,5 до 140 см у ширину і від 168,5 до 250 см у довжину, але ефективність залежить не тільки від габаритів. Кожен вид має свої особливості й переваги, які варто розглянути окремо.

Монокристалічні панелі

Кожна чарунка таких панелей є монолітною структурою з чистого кремнію. Вони забезпечують найвищий коефіцієнт корисної дії – від 17% до 25% – і мають довгий термін служби, що може тривати від 20 до 25 років. За зовнішнім виглядом їх легко впізнати: чарунки мають квадратну форму зі зрізаними кутами і темно-синій або чорний однорідний колір. Хоча ці панелі найдорожчі, вони є найефективнішими за показником виробленої електроенергії на одиницю площі.

Полікристалічні панелі

Цей тип виробляється зі звичайного кремнію з домішками. На відміну від монокристалічних, чарунки мають повністю квадратну форму та неоднорідний відтінок. ККД таких панелей коливається в межах 15–18%, що потребує більшої площі для монтажу. Однак їх виробництво є простішим і менш витратним, що робить ці панелі доступнішими за ціною.

Тонкоплівкові (аморфні) панелі

 Тонкоплівкові панелі є найдешевшим варіантом, але вони поступаються в ефективності – їхній ККД становить лише 9–13%. Термін служби також значно менший, порівняно з монокристалічними і полікристалічними типами. Виготовлення базується на нанесенні тонких шарів кремнію на основу зі скла або фольги, що забезпечує низьку вагу конструкції. Через слабку продуктивність такі панелі потребують значної площі для встановлення, а також супровідних витрат на системи кріплення і додаткові матеріали.

Сервісне обслуговування інверторів є ключовим аспектом їхньої довготривалої і ефективної експлуатації. Основні роботи включають систематичну перевірку стану обладнання, очищення від забруднень, діагностику функціональних показників, контроль температурного режиму, а також тестування електричних з’єднань для уникнення несправностей і перегріву. Не менш важливими є оновлення програмного забезпечення та калібрування моніторингових систем, що забезпечують точність роботи всього комплексу.

До основних видів робіт із сервісного обслуговування належать:

Чищення та огляд: виконуються для видалення пилу, бруду та інших забруднень, які можуть спричинити перегрів і зниження продуктивності.

Перевірка електричних з’єднань: оцінюється стан і цілісність кабельних систем та роз’ємів з метою запобігання коротким замиканням і пов’язаним несправностям.

Моніторинг температурного режиму: здійснюється регулярний контроль і оптимізація температури роботи інвертора, адже перегрів може суттєво негативно вплинути на ефективність обладнання.

Діагностика робочих параметрів: аналізуються основні показники продуктивності, наприклад, ефективність перетворення струму, а також оцінюються можливі ознаки зносу компонентів.

Тестування та калібрування: перевіряються функції систем моніторингу і проводиться їх точне налаштування.

Оновлення програмного забезпечення: впроваджуються актуальні версії прошивки для забезпечення стабільності, безпеки і оптимальної роботи пристрою.

Сервісне обслуговування, окрім поточного технічного догляду, має стратегічне значення:

Продовження терміну служби: завдяки регулярному обслуговуванню можна суттєво подовжити термін роботи інвертора.

Запобігання серйозним поломкам: своєчасне виявлення невеликих проблем допомагає уникнути складних і затратних ремонтів.

Підтримка ефективності: належний догляд гарантує високу продуктивність інвертора, що позитивно впливає на функціонування всієї сонячної електростанції.

Навіть найсучасніші інвертори потребують ретельного догляду для стабільної роботи й максимізації потужності. Регулярне технічне обслуговування є інвестицією в надійність і довговічність вашої енергетичної системи.

Монтажні конструкції для сонячних панелей поділяються на два типи: фіксовані (дахові, наземні чи верхньополюсні) та динамічні (трекерні системи, які слідують за рухом сонця). Залежно від способу кріплення, вони можуть бути призначені для плоских дахів (баластні конструкції) чи похилих поверхонь (на кронштейнах або профілях). Основними матеріалами для таких систем є алюміній і сталь, які забезпечують міцність та стійкість до корозії.

Типи конструкцій залежно від місця встановлення:

1. Дахові системи

   Призначені для монтажу сонячних панелей на скатних або плоских дахах:

   – Скатні дахи: використовують алюмінієві профілі, які закріплюються безпосередньо на покритті даху.

   – Плоскі дахи: застосовуються баластні системи з важкими блоками для стабільності без проникнення в дах або конструкції з алюмінієвими профілями та опорними елементами.

2. Наземні системи

   Використовуються у випадках, коли дах не підходить для встановлення або потрібна велика площа для електростанції:

   – Стаціонарні наземні стійки: прості та надійні варіанти, розташовані безпосередньо на землі.

   – Трекерні системи: здатні повертати панелі, забезпечуючи максимальне поглинання сонячної енергії, що істотно підвищує продуктивність системи.

3. Інтегровані системи

   Панелі вбудовуються в конструкцію даху або фасаду будівлі як їх складові елементи.

Типи за принципом роботи:

– Фіксовані системи

  Встановлення панелей під певним кутом без можливості руху.

– Динамічні (трекерні) системи

  Можуть змінювати положення, слідуючи за рухом сонця протягом дня, що значно підвищує ефективність виробництва енергії.

Матеріали для виготовлення:

– Алюмінієві профілі

  Вирізняються легкістю, надійністю та високою стійкістю до корозії, що робить їх універсальним вибором для дахових систем.

– Сталеві профілі

  Забезпечують підвищену міцність і витримують значні механічні навантаження, тому часто використовуються для наземних опорних конструкцій.

Пожежна безпека сонячних панелей залежить від правильного монтажу, якісних компонентів, регулярного технічного обслуговування і дотримання стандартів безпеки. Ці заходи дозволяють мінімізувати ризики займання, пов’язані з несправностями електрики, перегрівом чи недостатньою вентиляцією. Особливу роль відіграють системи моніторингу, датчики короткого замикання, пристрої швидкого відключення, а також ефективне заземлення для захисту від блискавки та запобігання пожежам.

Основні заходи безпеки:

Правильний монтаж і розташування: 

Забезпечте монтаж панелей на стійкій поверхні зі створенням достатньої вентиляції між панелями та дахом для уникнення перегріву. Уникайте розміщення панелей над легкозаймистими матеріалами. Використовуйте якісні та сумісні компоненти для з’єднань, а також забезпечте надійне заземлення всієї системи.

Електрична безпека: 

Під час роботи із системою застосовуйте лише ізольовані інструменти та уникайте виконання робіт під навантаженням. Контролюйте стан кабелів, з’єднань і заземлення, щоб уникнути коротких замикань і перегріву. Встановлюйте пристрої захисту від перенапруги (SPD), які зменшують ризики, пов’язані з блискавкою.

Системи захисту та моніторинг: 

Сучасні інвертори оснащені функціями захисту від перевантажень, коротких замикань, дугових замикань і перегріву. Датчики короткого замикання й системи моніторингу температур дають змогу виявляти потенційні проблеми на ранніх етапах. Аварійні вимикачі, наприклад Santon Firefighter, забезпечують автоматичне відключення постійного струму у випадку пожежі.

Технічне обслуговування:

Періодично перевіряйте справність блискавковідводів, заземлення й захисних пристроїв. Виявляйте пошкодження або ознаки зносу обладнання й моментально усувайте їх, щоб уникнути серйозних наслідків.

Що слід знати про ризики:

Низький рівень ризику:

Пожежі на сонячних панелях трапляються значно рідше порівняно з іншими типами пожеж.

Основні причини пожеж:

До потенційних загроз входять електричні несправності, перегрів, неправильний монтаж і механічне пошкодження обладнання.

Додаткові фактори небезпеки:

Присутність сонячних панелей може ускладнювати доступ до даху для пожежників, створюючи ризик ковзання й перешкоджаючи їх роботі в екстрених умовах.

Дотримання правил пожежної безпеки при встановленні та експлуатації сонячних панелей є критичним для забезпечення безпеки та запобігання непередбачуваним ситуаціям.

Так, кабелі до акумуляторів можуть бути вогненебезпечними, особливо якщо вони пошкоджені, неправильно підключені або невідповідної якості. Це може призвести до короткого замикання, перегріву та, як наслідок, до пожежі. Важливо використовувати якісні кабелі, які відповідають напрузі та потужності системи, і правильно їх підключати.

Фактори, що роблять кабелі до АКБ вогненебезпечними:

Пошкодження ізоляції: Фізичні ушкодження (порізи, перетискання) або деградація ізоляції з часом може призвести до контакту струмопровідних частин та спричинити коротке замикання.

Неправильне підключення: Неякісне або слабке з’єднання може створювати опір, що призводить до перегріву кабелю.

Неправильний вибір кабелю: Використання кабелів, які не відповідають вимогам за перерізом для струму, що протікає через них, може призвести до їхнього перегріву та плавлення ізоляції.

Коротке замикання: Якщо позитивний та негативний кабелі торкаються один одного, це може викликати потужне коротке замикання з виділенням великої кількості тепла, іскріння та займання.

Як уникнути небезпеки:

Використовуйте якісні кабелі: Переконайтеся, що кабелі мають відповідний переріз, стійкі до напруги та струму вашої системи, а також мають надійну ізоляцію.

Перевіряйте стан кабелів: Регулярно оглядайте кабелі на наявність пошкоджень та при необхідності замінюйте їх.

Забезпечте надійні з’єднання: Всі клеми повинні бути надійно закріплені та чисті, без корозії.

Правильно монтуйте: Підключайте кабелі згідно з полярністю (+ до +, – до -) та уникайте їхнього перетискання або інших пошкоджень.

Використовуйте запобіжники: Встановлюйте запобіжники відповідного номіналу на позитивній клемі акумулятора для захисту системи від перевантаження та короткого замикання.

Акумуляторні батареї та системи зберігання енергіі від SUEN комплектуються кабелем типу

2AWG VW1.

«2AWG VW1» — це позначення дроту, де 2awg вказує на американський калібр (American Wire Gauge) №2, що відповідає діаметру провідника 2576 мм, а vw1 означає, що ізоляція кабелю відповідає стандарту горючості UL 94 V-W1, який характеризує низьку швидкість поширення полум’я. Таким чином, це товстий провід з вогнестійкою ізоляцією, який використовується в електротехніці.

Деталі маркування

2 AWG: Позначає, що це провід американського калібру №2. Чим менше число AWG, тим товще провід.

Діаметр дроту: 0,2576 дюйма

Перетин: 33 мм²

Допустиме струмове навантаження мідної жили: 95/115/130 А (для температур 60/75/90 °C)

VW-1: Це стандарт протипожежної безпеки, розроблений UL (Underwriters Laboratories).

Означає, що ізоляція кабелю стійка до займання і горить повільно, згідно зі стандартом UL 94 V-W1.

Такі кабелі використовуються там, де потрібна підвищена пожежна безпека. «2awg vw1» — це позначення дроту, де 2awg вказує на американський калібр (American Wire Gauge) №2, що відповідає діаметру провідника 2576 мм, а vw1 означає, що ізоляція кабелю відповідає стандарту займистості UL 94 V-W1, який характеризує низьку швидкість поширення полум’я. Таким чином, це товстий провід з вогнестійкою ізоляцією, який використовується в електротехніці.

Деталі маркування:

2 AWG: Позначає, що це провід американського калібру №2. Чим менше число AWG, тим товще провід.

Діаметр дроту: 0,2576 дюйма.

Перетин: 33 мм².

Допустиме струмове навантаження мідної жили: 95/115/130 А (для температур 60/75/90 °C).

VW-1: Це стандарт протипожежної безпеки, розроблений UL (Underwriters Laboratories).

Означає, що ізоляція кабелю стійка до займання і горить повільно, згідно зі стандартом UL 94 V-W1.

Такі кабелі використовуються там, де потрібна підвищена пожежна безпека.

Що таке система моніторингу сонячної енергії?

Система моніторингу сонячної енергії є ключовим інструментом для власників сонячних панелей, оскільки дозволяє контролювати їх продуктивність і ефективність у реальному часі. Вона складається з низки компонентів, що взаємодіють для збору, передачі та аналізу даних про роботу енергетичної системи. Такі системи допомагають забезпечити оптимальне функціонування панелей, виявляти проблеми та покращувати загальну ефективність сонячної електростанції.

Система включає основні компоненти:

Датчики. Вони вимірюють ключові показники, як-от рівень сонячного випромінювання, температуру, а також обсяг виробленої енергії. Датчики забезпечують високу точність збору даних, що важливо для оцінки роботи панелей.

Інвертори. Ці пристрої перетворюють постійний струм, що виробляється сонячними панелями, у змінний струм, який використовується в побутовій електромережі. Більшість сучасних інверторів оснащені функціями моніторингу та можуть самостійно передавати дані.

Реєстратори даних. Вони накопичують інформацію, отриману від датчиків і інверторів, зберігаючи її для подальшого аналізу. Реєстратори можуть передавати зібрані дані до центрального сервера або безпосередньо на пристрій користувача.

Користувацький інтерфейс. Це зручна платформа, через яку власник системи отримує доступ до інформації. Інтерфейс може бути реалізований у вигляді мобільного додатку, веб-порталу або навіть окремого дисплея. Він дозволяє слідкувати за показниками в реальному часі, переглядати історичні дані, отримувати сповіщення про несправності та створювати деталізовані звіти.

Завдяки системам моніторингу власники можуть не лише оперативно реагувати на зміни в роботі своїх сонячних панелей, а й більш ефективно планувати їх обслуговування або модернізацію.

Інвертори — це пристрої, які перетворюють постійний струм низької напруги (12/24В) у змінний струм стандартної напруги (220/380В), необхідний для роботи більшості побутових електроприладів.

Залежно від конструкції та функціональних можливостей, інвертори діляться на три основні типи: автономні, мережеві та гібридні.

Автономні інвертори забезпечують живлення електроприладів шляхом передачі енергії від спеціального акумулятора. Вони найбільше підходять для умов, коли необхідно забезпечити незалежність від загальної електромережі.

Мережеві інвертори працюють виключно з електромережею, передаючи вироблену енергію у загальний електричний контур. Такі інвертори не передбачають підключення акумуляторів, через що вони не можуть накопичувати надлишкову енергію, а їх ефективність суттєво падає в разі перебоїв з електропостачанням. Найчастіше мережеві інвертори використовуються в системах, де вся вироблювана енергія передається до мережі й продається державі.

Гібридні інвертори — найбільш функціональні й універсальні. Вони не тільки перетворюють постійний струм у змінний, але також мають акумуляторні батареї для накопичення енергії. Завдяки цій особливості гібридні системи дають змогу використовувати накопичену енергію вночі, під час похмурих днів або при перебоях з електрикою. Цей тип інверторів підходить як для живлення домашніх приладів, так і для резервного забезпечення стабільності системи.

На сьогодні більшість користувачів надають перевагу саме гібридним інверторам, оскільки вони поєднують властивості автономних та мережевих моделей. Завдяки своїй універсальності, практичності та економічності ці інвертори є оптимальним вибором для більшості сонячних електростанцій, забезпечуючи максимальну ефективність у використанні енергії.