Panneaux solaires sur le toit : description, méthodes d'installation, principe de fonctionnement, avis

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Jusqu'à récemment, l'utilisation de la lumière du soleil en remplacement des sources d'énergie traditionnelles était perçue comme quelque chose de fantastique ou possible uniquement dans des conditions particulières. Aujourd'hui, de telles solutions ne semblent pas incroyables, mais les problèmes de leur mise en œuvre dans la pratique pour les consommateurs ordinaires subsistent également. En soi, l'installation de panneaux solaires sur le toit est assez simple et optimisée, mais cela n'élimine pas les difficultés d'organisation du fonctionnement de telles batteries.

Kit de base du système

L'infrastructure de travail d'un générateur solaire comprend une station de batterie, un onduleur, un convertisseur d'énergie, un contrôleur et un équipement de contrôle, directement des panneaux avec des photocellules et des accessoires de montage et de connexion. Chaque composant peut être représenté par différents dispositifs qui diffèrent par leurs caractéristiques techniques et opérationnelles. Par exemple,un petit immeuble résidentiel avec des panneaux solaires sur le toit est doté d'une puissance de 1,5-2 kW. Il convient de noter qu'il existe à la fois des stations complexes et locales qui peuvent desservir différents groupes de consommateurs. Des batteries puissantes fournissent suffisamment de puissance pour couvrir tous vos besoins électriques, d'un lampadaire à une chaudière de chauffage. Des systèmes moins productifs sont destinés aux chalets d'été, bien que des équipements énergivores sous forme de stations de pompage et d'équipements électriques fonctionnels soient souvent utilisés sur les sites.

Le principe de fonctionnement des batteries solaires

La partie la plus importante et la plus importante d'une centrale solaire est le panneau de l'onduleur. Il existe différentes technologies pour sa fabrication, jusqu'au fait que les fabricants développent des recettes secrètes pour les charges photocristallines. Les appareils standard comprennent un panneau de silicium avec des revêtements à base de bore et de phosphore. Il peut s'agir d'une seule plaque ou d'une plaque combinée - à partir de deux éléments ou plus. Il y a des électrons actifs dans différentes couches du revêtement qui, sous l'influence de la lumière, déclenchent le mouvement des particules, provoquant la génération de courant.

L'accumulation de l'énergie reçue est assurée par des bandes de cuivre reliées aux panneaux. Ils peuvent transmettre du courant soit vers des dispositifs de stockage d'énergie, soit directement vers des consommateurs, par exemple des équipements d'éclairage situés sur le site. Afin que les panneaux solaires sur le toit prennent la position la plus avantageuse par rapport à l'arrivée des rayons, la conception prévoit également une automatisation. Grâce à des capteurs thermiques, il réagitdans la lumière et dirige les panneaux vers le soleil.

Choisir un emplacement pour l'installation

Afin d'augmenter initialement les performances du système, il est souhaitable de considérer l'emplacement optimal des panneaux sur le toit. Suivez les règles suivantes:

• Comptabiliser la chute de l'ombre. Si la zone d'installation est à l'ombre d'un grand arbre la majeure partie de la journée, le rendement sera bien sûr extrêmement faible et ne permettra même pas de rembourser le coût d'entretien du module. Par conséquent, la zone la plus exposée aux rayons du soleil est sélectionnée.
• Orientation correcte du panneau. Même si la conception prévoit un système d'auto-rotation, il est conseillé de choisir initialement une position qui sera la plus avantageuse en termes de lumière du soleil tombant sur les photocellules.
• Calcul de la pente. Une erreur courante dans l'installation des panneaux est leur emplacement à un angle correspondant à la pente. En d'autres termes, la conception s'adapte simplement à la pente sans aucune correction. C'est une approche fondamentalement erronée, car les angles des pentes (30-45 degrés) peuvent ne pas correspondre à la pente, qui sera la plus avantageuse dans une région particulière. Les experts recommandent d'installer des panneaux solaires sur le toit à un angle égal à la latitude géographique de la région locale. Autrement dit, l'angle correspondra au degré de latitude.
• Détermination de la disponibilité. L'exploitation des panneaux sera associée à l'entretien régulier et à l'assistance technique de l'ouvrage. Par conséquent, l'accessibilité physique aux panneaux sur le toit est également évaluée à l'avance.

Options pour créer une base de transporteur

Pour installer les panneaux, il est recommandé de monter un bloc de puissance sur lequel sera fixé le cadre des photocellules. Cette conception peut être faite à la maison. Vous aurez besoin d'un coin en métal et d'attaches. Il est souhaitable d'établir des connexions par soudage - encore une fois, à l'aide d'un onduleur, même un maître de maison inexpérimenté formera des joints. Le plus important est de calculer correctement la base en termes de taille et de poids afin qu'elle ne perce pas la toiture et, en principe, vous permette d'effectuer une fixation fiable. La complexité du montage des panneaux solaires sur le toit réside dans l'installation de la plate-forme porteuse sur le système de fermes. Le fait est que la fixation en tant que telle n'est pas effectuée sur les éléments du toit, mais sur les poutres du toit dans l'espace sous le toit.

Du côté du grenier, un cadre porteur solide est en cours de fabrication, sur la base duquel la structure de profilés soudés sera fixée. Il est préférable d'utiliser des connexions boulonnées afin que l'installation puisse être déconnectée à tout moment. Pour ce faire, les trous sont calculés à l'avance, la configuration de la disposition mutuelle est formée, etc. Évidemment, il faudra créer une ouverture technologique dans la toiture.

Le processus d'installation de panneaux solaires sur le toit

Chaque panneau avec photocellules est enfermé dans un cadre en profilé métallique. Les fabricants réfléchissent d'abord à la configuration du futur support, laissant des espaces et des trous pour la fixation. Au stade de l'installationles panneaux doivent être préparés avec un équipement de fixation approprié et sur la plate-forme de support.

De plus, il est nécessaire de préparer des matériaux d'amortissement et d'isolation. Ils protégeront le système de montage des dommages dus à la corrosion et des fortes vibrations dues à la charge du vent. Il s'agit d'une sorte de doublure entre la structure porteuse et les panneaux. Ensuite, les panneaux solaires sont installés sur le toit à l'endroit sélectionné - au moyen de matériel à travers les trous technologiques, le corps du panneau est vissé aux profilés métalliques. Si possible, utilisez des loquets réglables ou pivotants pour ajuster la position des panneaux.

Mesures électriques

Une étape non moins importante au cours de laquelle le câblage du réseau et la connexion des équipements sont organisés. Il existe différentes manières de résoudre ces problèmes, mais la méthode la plus fiable est considérée comme la connexion autonome de panneaux solaires sur le toit avec une source d'alimentation indépendante. Des panneaux avec un convertisseur et des blocs de stockage sont introduits dans le système d'alimentation autonome. Cela nécessitera des générateurs d'une petite puissance d'environ 500 W avec une tension domestique jusqu'à 220 V.

Le câblage est effectué avec un câble extérieur standard à paire torsadée. Toutes les connexions de l'équipement sont effectuées à l'aide de contacteurs électriques - en règle générale, ils sont inclus avec des panneaux solaires. Comme solution alternative, vous pouvez envisager la possibilité de vous connecter au réseau électrique central, mais il ne sera alors pas possible d'utiliser la centrale électrique commealimentation de secours.

Intégration de fenêtres de toit solaires

Une version optimisée du design du panneau solaire qui élimine le besoin de mesures d'installation spéciales. Le panneau est déjà intégré dans la fenêtre de toit, seule l'installation de la structure du cadre est nécessaire. Si vous le souhaitez, le panneau peut être retiré du corps de support et laisser une fenêtre avec des stores ou d'autres dispositifs de protection.

Certains fabricants proposent l'installation de panneaux solaires sur le toit de la maison dans des fenêtres de toit préfabriquées. C'est-à-dire que le panneau est conçu et fabriqué spécifiquement pour les dimensions de l'ouverture existante, en tenant compte des caractéristiques du cadre. Ensuite, il ne reste plus qu'à faire quelques trous dans la conception de la fenêtre et à boulonner le panneau. Pour connecter le câble, un petit canal est créé avec un chemin de câblage menant au grenier ou au grenier. Ici, en passant, des équipements qui accumulent et convertissent l'énergie peuvent être localisés.

Directives générales de flux de travail

Avant de commencer les travaux, vous devez esquisser un plan approximatif pour le placement de la structure - cela vous permettra non seulement de déterminer la méthode de fixation optimale, mais également de minimiser les éventuelles erreurs de calcul de l'installation. Vous devez également tenir compte des conseils des fabricants concernant le montage de panneaux solaires sur le toit d'un bâtiment. Par exemple, les instructions mentionnent souvent la nécessité de maintenir un espace entre la surface du corps du panneau et la toiture. PourPour une répartition optimale de l'énergie dans toute la zone des photocellules, il est également recommandé de placer les panneaux rectangulaires horizontalement, c'est-à-dire avec le côté long le long de la corniche.

Fonctionnement du système

La meilleure façon de contrôler le système est l'automatisation. Les centrales solaires domestiques modernes permettent d'utiliser la télécommande pour programmer le fonctionnement des panneaux et des équipements de stockage. Mais cela ne signifie pas qu'un entretien physique ne sera pas nécessaire. Périodiquement, il est nécessaire de vérifier l'état des panneaux solaires. Sur le toit d'une maison particulière, il est conseillé de prévoir un petit plateau technique avec un ensemble d'outils et de consommables nécessaires. De temps en temps, des opérations de réglage, d'inspection des photocellules, de nettoyage de la structure et de remplacement des consommables si nécessaire devront être effectuées.

Avis sur les panneaux solaires

En Russie, peu de particuliers ont testé les possibilités des batteries solaires. Néanmoins, les impressions de la première connaissance de cette source d'énergie sont pour la plupart positives. Même une couverture relativement faible des volumes d'énergie requis provoque des réponses positives. Les utilisateurs notent les vastes possibilités d'accumulation et de distribution d'énergie avec son utilisation rationnelle ultérieure conformément aux demandes.

D'autre part, beaucoup de ceux qui ont installé un panneau solaire sur le toit de leur maison constatent la difficulté d'entretien et le coût élevé des consommables. Un coût d'équipement encore élevéreste un obstacle majeur à l'expansion solaire.

Conclusion

Malgré les avantages évidents du développement des sources d'énergie alternatives, leur utilisation reste problématique au niveau du consommateur de masse. Il ne s'agit pas seulement de nuances techniques auxquelles sont confrontés les utilisateurs, mais aussi de caractéristiques conceptuelles de la production d'énergie. Par exemple, l'installation de panneaux solaires sur le toit des maisons de campagne privées ne peut se justifier que dans les régions chaudes, où les niveaux d'insolation sont élevés. C'est une mesure de l'énergie solaire qui arrive sur terre avec des rayons lumineux. Et il n'en est pas du tout de même dans le sud-ouest et le nord-est du pays, notamment. Aussi, les experts recommandent de prendre en compte le rapport entre l'énergie nécessaire et potentiellement générée par les batteries solaires. Il est possible que même dans des conditions d'indicateurs d'ensoleillement favorables, certaines caractéristiques des panneaux ne vous permettent tout simplement pas d'obtenir un effet positif d'économie d'énergie.