Как установить солнечные панели

Где установить солнечные панели

Место для солнечных панелей выбирают по трем вещам, и ни одну из них не стоит пропускать: какую нагрузку выдержит основание, сколько солнца туда попадает в течение года и как далеко оттуда тянуть кабель в дом.

Скатная крыша

Чаще всего панели ставят именно сюда. Скат на юг с уклоном 30–40° почти не нужно поправлять каркасом, потому что по расчету он теряет меньше процента от лучшего угла, так что деньги на дополнительные конструкции здесь просто не окупаются. Проверять приходится другое. Состояние стропил, покрытие и площадь, которая останется после отступов от краев, смотрят еще до заказа солнечных панелей, ведь после покупки что-то менять уже поздно и дорого, а лишние панели на крышу просто не лягут.

Плоская крыша

Положенная плашмя солнечная панель дает 85,7% от лучшей выработки. Поэтому здесь ставят каркас с наклоном и надежно крепят его против ветра.

Участок возле дома

На земле проще работать и свободнее выбирать угол. Зато появляются опоры, фундамент под них и ветровая нагрузка на открытом месте. Кабельная трасса к дому тоже удлиняется, а вместе с ней растут потери и цена кабеля.

Балкон и фасад квартиры

Вертикальная панель на южной стене по расчету PVGIS дает 67,5% от оптимума. Для балкона это честный предел. В многоквартирном доме стена и крыша общие, поэтому монтаж согласовывают с владельцем крыши, ОСМД или управляющей компанией еще до покупки солнечных панелей. Главный вопрос здесь не о разрешении, а о том, кто будет отвечать, если во время монтажа или эксплуатации что-то повредят.

Ориентация, угол наклона и тень

Для южного ската угол от 25° до 45° меняет выработку не больше чем на 1,4%. Это видно из расчета PVGIS для Кропивницкого, где я принял годовую выработку 1 кВт за 100% и сравнил с ней другие варианты.

* Источник: PVGIS, Кропивницкий

Сторона света

В северном полушарии солнечные панели разворачивают на юг, потому что больше всего энергии панель собирает, когда лучи падают на нее под прямым углом. Юго-восток и юго-запад теряют около 5–6%. Восток и запад теряют почти пятую часть. На такие скаты я бы клал панели положе, потому что восток под 15° дает больше, чем восток под 30°. Правда, с пологой панели зимой хуже сходит снег.

Угол для широты Украины

Оптимальный угол наклона для годовой выработки в разных городах почти одинаковый. PVGIS дает Кропивницкому и Одессе 36°, Киеву и Харькову 37°, Львову 38°. Ставить солнечные панели положе 10° производитель не советует, ведь на плоском стекле стоит вода и не смывается пыль.

Модули одной цепочки кладут в одной плоскости и с одинаковым азимутом. Иначе они получают разный свет.

Тень в течение дня

Тень обходится дороже неправильного угла. У большинства солнечных панелей три обходных диода, и каждый отвечает за группу примерно из 20 элементов. Когда тень от дымохода или ветки ложится хотя бы на один элемент, диод отключает всю группу, и пятно на 5% площади может забрать треть мощности модуля.

Стринговый инвертор держит всю цепочку в одном режиме. Поэтому затененная панель тянет вниз и соседние. Годовые потери от тени на частных крышах колеблются от менее чем 2% на открытом месте до 15–20% там, где вокруг много деревьев и соседних зданий. Место проверяют на тень в разные часы и обязательно зимой, когда солнце низко. Если сейчас не зима, положение солнца на 21 декабря моделируют заранее или осматривают участок в декабре.

Сколько панелей нужно на 5 кВт

Количество панелей обычно считают от площади крыши. Считать нужно от годового потребления дома, а площадь лишь задает потолок. Расчет идет в два шага. Сначала годовое потребление по счетам за последний год делят на то, сколько 1 кВт панелей дает за год в вашем городе (для любой точки Украины это число есть в том же PVGIS). Так получается мощность станции, которая этот дом действительно закроет. Потом эту мощность делят на мощность одной солнечной панели.

Количество панелей = мощность станции ÷ мощность одной панели, с округлением вверх.

Для примера возьмем солнечную панель на 500 Вт. Станции на 5 кВт тогда нужно 10 таких панелей, и в Кропивницком на южном скате под 36° такая станция даст около 5782 кВт·ч за год. Под панель другой мощности число изменится. В одной цепочке все панели одинаковой мощности, а суммарное напряжение цепочки должно уложиться во входной диапазон инвертора.

Оборудование и крепления для монтажа

Сетевой комплект состоит из девяти позиций. Аккумулятор добавляется десятым, и только тогда, когда станция должна работать без сети. Вот что нужно для установки солнечных панелей на крышу.

Крепления подбирают под тип кровли, потому что именно крюк или анкер передает вес и ветровую нагрузку на стропило. Сетевая станция без аккумулятора при отключении сети останавливается вместе со светом у соседей, и именно здесь большинство владельцев решает, доплачивать ли за аккумулятор, который добавляет к стоимости комплекта 30–50%. Коннекторы на всей цепочке берут одного производителя и одной модели.

Как смонтировать панели на крыше пошагово

Монтаж идет в четыре шага. Проверка кровли и разметка, потом рейки с анкерами, дальше солнечные панели на прижимы и напоследок проводка. Между шагами я бы не спешил, потому что ошибка в разметке выходит боком уже на четвертом.

Проверка кровли и разметка

Сначала осматривают крышу и убеждаются, что она выдержит дополнительный вес. Шаг креплений размечают прежде всего по стропилам, а не по обрешетке. Один монтажник на форуме описывал, что крепит несколько шпилек в стропило и остальные в обрешетку, и, по его словам, надежнее, когда в стропила идет больше 60% шпилек. У края крыши оставляют безопасную рабочую зону, и точную ширину называет инструкция производителя. Угловые и краевые зоны ловят в 1,5–2,5 раза более сильное ветровое давление, чем середина. Крепления там ставят чаще.

Рейки, анкеры и герметизация

Каждое отверстие в кровле герметизируют сразу после сверления. Крюк или анкер ставят на уплотнитель, отверстие заполняют герметиком. Рейки выставляют в одну плоскость по шнуру. По инструкции REC рейка должна заходить под край рамы панели минимум на 6 мм.

Установка модулей на прижимы

Прижим берут длиной от 50 мм, и на раму он заходит на 10–12 мм. Момент затяжки для болта M8 у двух производителей разный. У одного это 12–16 Н·м, у второго 16–20 Н·м. Поэтому число берут из инструкции именно ваших солнечных панелей. Под модулем оставляют не меньше 10 см до кровли, чтобы панель охлаждалась и не касалась крыши, когда прогибается под собственным весом. Между соседними панелями нужен зазор от 10 мм, потому что рама расширяется от тепла. По панелям не ходят. В дождь, снег и ветер на крышу не лезут.

Кабели в гофре и кабельных каналах

Провод от одной панели обычно имеет сечение 4 мм², и радиус изгиба не делают меньше четырех его наружных диаметров, потому что на изломе трескается изоляция, а трещину на крыше под панелью потом никто не увидит, пока не пропадет ток. На солнце кабель прячут в гофру или кабельный канал и привязывают к рейке, чтобы он не терся о кровлю и не провисал.

Подключение панелей к инвертору

Последовательное соединение складывает напряжения панелей, параллельное складывает токи. От этого выбора зависит, какую защиту ставить и уложится ли цепочка во вход инвертора.

Последовательное или параллельное соединение

Последовательная цепочка дает высокое напряжение и более тонкий кабель, но на морозе напряжение холостого хода каждой панели растет. Поэтому его считают при самой низкой температуре вашей местности, с температурным коэффициентом из паспорта модуля. Результат не может превышать ни максимальное напряжение системы панели, ни входной предел самого преобразователя. Параллельное соединение держит напряжение ниже, зато умножает ток. Для выбора кабеля, предохранителя и контроллера один из производителей советует брать указанные на обороте панели ток короткого замыкания и напряжение холостого хода с коэффициентом 1,25.

Защита на постоянном токе

Когда параллельно соединено больше двух цепочек, на каждую ставят собственный предохранитель. Обходной диод в модуле от сверхтока не защищает. Американский электрокодекс NEC задает номинал предохранителя 156% от тока короткого замыкания. Для панели с таким током 10,5 А получается 16,38 А, и берут предохранитель на 20 А. Это норма США. В Украине требования к таким установкам содержит ДСТУ HD 60364-7-712:2022, и конкретные номиналы по нему определяет электрик. В щитке постоянного тока обычно стоят предохранители цепочек, устройство защиты от импульсных перенапряжений и разъединитель. Корпус щитка должен быть защищен от пыли, воды и ультрафиолета.

Заземление каркаса

Раму каждой солнечной панели заземляют обязательно. Зажим заземления пробивает анодное покрытие рамы. Дополнительных отверстий в раме не сверлят, для этого есть отмеченные отверстия производителя. Рейки тоже соединяют с контуром. Схему заземления решает электрик, и на форумах о ней спорят до сих пор.

Первый запуск и проверка

Перед подключением каждую цепочку оставляют разомкнутой. Мультиметром измеряют напряжение холостого хода и смотрят, правильная ли полярность. Если измеренные напряжение и ток расходятся с расчетом, ошибка где-то в соединениях. Искать ее нужно до того, как цепочка пойдет на инвертор, а сам преобразователь подключится через автомат на переменном токе к щитку дома.

Что делать самому, а что поручить электрику

Там, где нет высоты и напряжения, владелец частного дома вполне может работать самостоятельно и без риска. Остальное я советую отдать специалисту, потому что падение с крыши или ошибка в щитке обходятся намного дороже его вызова, а заземление производитель солнечных панелей прямо поручает квалифицированному электрику.

На форуме практиков советуют закладывать 2–3 дня на само строительство станции, даже когда приехал инсталлятор. Уход после запуска простой. Солнечные панели очищают от пыли и снега, а винты между ними и конструкцией периодически проверяют и подтягивают. Если лезть на крышу и работать под напряжением не хочется, такую работу берет монтажная бригада под ключ, в том числе Solarmax. Гарантия тогда делится между бригадой и производителями оборудования.

Ошибки при монтаже солнечных батарей

Когда станция не дает рассчитанного, виноваты чаще всего не панели. Причину я бы искал в монтаже, и вот пять ошибок, которые встречаются чаще всего.

• Тень на части панели. Ветка или дымоход закрывает несколько элементов, обходной диод отключает группу, а цепочка проседает вместе с затененным модулем.
• Разные модули в одной цепочке. Солнечные панели другой мощности не работают в одном режиме с остальными, а с другим углом или ориентацией получают разный свет, и выработка цепочки падает до самой слабой.
• Напряжение цепочки вне диапазона инвертора. Летом все работает, а в мороз напряжение холостого хода растет и выходит за предел входа. Преобразователь отключается или портится.
• Коннекторы разных производителей. Несовместимые коннекторы дают слабый контакт, он греется, появляется дуга и риск пожара.
• Отверстия без герметизации и кабель без гофры. Через незагерметизированное отверстие крыша течет, а провод на открытом солнце стареет и перетирается о кровлю.

Бывает, что монтаж сделан правильно, а выработка все равно ниже расчетной, и владелец начинает грешить на панели, хотя причина чаще в том, что изменилось вокруг станции за время ее работы. Тогда сравнивают замеренную выработку с моделью PVGIS для своего города и проверяют тень, которая за несколько лет могла вырасти вместе с деревьями.

Нужно ли разрешение на солнечные панели

Нет, отдельное разрешение не нужно, но без заявления в облэнерго не обойтись. Это касается станций и с отдачей в сеть, и без нее. Услугу по присоединению для такой установки отдельно получать не нужно, поскольку она стоит во внутренних сетях дома. Оформление идет в таком порядке:

1. Вместо разрешения владелец письменно уведомляет облэнерго заявлением об установке, и именно с этого заявления после монтажа и выполнения технических требований начинается оформление сетевой электростанции.
2. Если станция отдает энергию в сеть, после регистрации заявления оператор в течение пяти рабочих дней бесплатно обследует установку.
3. Узел учета оператор устраивает в течение семи рабочих дней после оплаты.

Станция с отдачей в сеть не может быть мощнее разрешенной вам договором мощности потребления. Инвертор настраивают так, чтобы он сам отключался, когда напряжение в сети пропадает, и не подавал его туда, где его нет. Расчеты за излишек тоже изменились. 11 августа 2026 года НКРЭКУ утвердила изменения, по которым отпущенную в сеть энергию можно оплачивать отдельно, без взаимозачета, если это предусмотрено договором по механизму самопроизводства.