Фотогальваническая черепица: перспективы применения и особенности монтажа

Автор: | 12.01.2020

В ряде регионов из-за низкой инсоляции нецелесообразно монтировать полноценную солнечную электростанцию. Однако обеспечить такие нужды, как освещение или бесперебойная работа циркуляционного насоса, можно: RMNT.RU расскажет о современном покрытии кровли, вырабатывающем электроэнергию.

Фотогальваническая черепица

Что такое фотогальваническая черепица

Солнечная батарея не обязательно должна иметь форм-фактор панели или плёнки. В 2005 году под брендом Powerhouse был представлен первый прототип фотоэлектрического преобразователя, одновременно выполнявшего роль защитного покрытия кровли. И хотя сама концепция вызвала неподдельный интерес, быстрого развития солнечная черепица не получила. Однако со временем развитие технологии производства позволило снизить стоимость и сделать продукт достаточно массовым для появления на широком рынке.

Главная особенность фотогальванической черепицы заключается в отказе от устройства традиционного кровельного покрытия. В то время как стандартные солнечные батареи не обеспечивают защиты от осадков, ветра и механического воздействия, черепица служит полноценным покрытием с весьма привлекательным и оригинальным внешним видом. Кроме того, отсутствует необходимость в специальной системе монтажа: черепица крепится к стандартной обрешётке без дополнительных подконструкций.

Гибкая солнечная черепица Tegosolar

Структура ФГ-черепицы может отличаться в зависимости от производителя. Существуют покрытия в виде жёстких плиток или панелей, гибких гонтов и штампованных листов. Наиболее часто явление фотоэлектрического эффекта достигается за счёт внедрения гибких энергоэлементов, схожих по устройству с плёночными батареями. Также запатентована технология нанесения аморфного кремния в несколько слоёв и покрытия соединениями редких металлов. Последние два типа черепицы имеют коэффициент преобразования, сравнимый с кристаллическими панелями — порядка 20%, чем обеспечивается генерация до 200 Вт/ч с кв. м площади покрытия.

Виды фотогальванической черепицы

Фотогальваническвя черепица имеет высокую плотность размещения энерговыделяющих элементов и позволяет задействовать всю площадь крыши, тогда как у стандартной гелиоустановки всегда есть пробелы в виде рамок или отступов от края ската. Играют роль и специальные оптические свойства защитного прозрачного покрытия: у современной черепицы оно выполняет роль фотоловушки и эффективно сорбирует лучи с малым углом падения, чем поддерживается генерация в утренние и вечерние часы.

Ведущие производители и марки

CertainTeed Solar — один из самых старых представителей отрасли. Эта черепица, по сути — обычные солнечные панели, оснащённые водостойкими замками для стыковки. Покрытие характеризуется самым низким показателем производительности — порядка 50 Вт/м2. В то же время отпускная цена на черепицу одна из самых демократичных, а её защитные и эксплуатационные свойства находятся на уровне лучших производителей кровельных покрытий, кем, собственно, CertainTeed и являются. Приобрести продукцию из США получится, только заказав монтаж под ключ у компании, имеющей выход на зарубежных поставщиков, ибо в открытой продаже эту черепицу не встретить.

CertainTeed Solar

SolteQ — немецкий производитель панелей, состоящих из набора стандартных поликристаллических элементов, размещённых на жёсткой подложке и покрытых прочным компаундом со специальными оптическими свойствами. Конфигурация панелей такова, что они без проблем укладываются на сплошную обрешётку с перехлёстом. Не обладают выдающейся прочностью, тем не менее при отсутствии проходных нагрузок могут эксплуатироваться порядка 50 лет в большинстве климатических зон.

Солнечная черепица SolteQ

Tegola — один из самых популярных в СНГ поставщиков солнечной черепицы. Tegosolar — это покрытие с мягкой битумной подложкой, на которой размещён гибкий тонкоплёночный фотоэлемент. Как и обычная битумная черепица, укладывается на подкладочный ковёр, при малых углах уклона и на плоской кровле гонты наплавляют на подложку из еврорубероида. В отличие от жёстких элементов, гибкая черепица имеет сниженное энерговыделение, но при этом доступна и долговечна.

Гибкая черепица Tegosolar

Tesla Solar Roof — перспективная разработка крупнейшего в Калифорнии поставщика солнечных панелей Solar City. Несмотря на выпуск уже третьей версии черепицы, вывод продукта на международный рынок пока только в планах. В то же время мощность производства постоянно растёт, а значит, оценить эффективность работы черепицы от Tesla в российском климате получится в обозримом будущем. Solar Roof интересна своими техническими особенностями, поскольку представляет собой целый технологический комплекс, который базируется на литиевой батарее, инверторе и блоке заряда, размещённых в едином корпусе с привлекательным дизайном. Сами фотоэлементы используются стандартные поликристаллические, но примечателен форм-фактор черепицы: небольшие чешуйки, позволяющие занять как можно большую площадь кровли и тем самым нивелировать разницу производства электроэнергии в сравнении со стандартными панелями.

Tesla Solar Roof

Tesla Solar Roof

Solar Frontier — японский конкурент Tesla — предлагает продукт, не уступающий, а в некоторых аспектах даже превосходящий изделия американских новаторов. Черепица была разработана в кратчайшие сроки и с полным игнорированием дизайнерской составляющей проекта, в результате получилось покрытие меньшей толщины и веса, при этом выработка электроэнергии наивысшая среди аналогов. В отличие от Solar Roof, японская черепица доступна на рынке СНГ и составляет основную конкуренцию SolteQ и Tegosolar. Представляет из себя панели достаточно большого формата — каждая площадью около 1 м2, которые стыкуются бесшовно.

Солнечная кровля от Solar Frontier

Особенности монтажа

Каждый отдельный образец солнечной черепицы имеет свою монтажную инструкцию, отличающуюся способом стыковки элементов покрытия, их крепления и сборки электрических цепей. И всё же главные отличия заключаются в формате элементов покрытия, их мы рассмотрим на двух конкретных примерах работы с гибкой и жёсткой черепицей.

Tegosolar — монтаж черепицы проводится на сплошную обрешётку, покрытую подкладочным ковром с вулканизирующим слоем на поверхности. Такие материалы отличаются от стандартных подкладочных ковров тем, что поверхность у них предназначена для наплавки последующих слоёв. Таким образом, вместо фирменных подкладок можно использовать стандартный еврорубероид и другие материалы с сопоставимой водоустойчивостью.

Укладка гибкой черепицы выполняется по строгой сетке без смещения элементов в рядах. Процесс закрепления предельно прост: сначала гонт укладывают на место, стыкуя с соседними. Прежде необходимо установить на краях элементы крепления кабельных каналов и снять защитную плёнку. После этого свободный край нужно приподнять и оплавить поверхность подложки газовой горелкой. Когда вся площадь контакта готова к склеиванию, поднятый край черепицы нужно опустить и тщательно придавить её к подложке, не допуская расхождения стыков. Для качественной склейки обе поверхности должны быть сухими и чистыми.

Укладка гибкой черепицы Tegosolar

Электромонтаж заключается в подключении каждого элемента к изолированной токоведущей шине, проложенной вдоль вертикальных стыков. Для этого у каждого гонта имеется вывод пары проводов с коннекторами, которые могут использоваться как для параллельного, так и смешанного соединения в зависимости от топологии электроцепей. После выполнения соединений и укладки токопроводов, лоток закрывается защитным кожухом.

SolteQ — жёсткая черепица крепится механическим способом, для чего конструкцией панели могут быть предусмотрены отверстия для сквозного крепежа или элементы клик-системы на тыльной стороне. Ключевое отличие монтажного процесса заключается в существенном сокращении электрического монтажа: между собой панели соединяются контактными выводами, расположенными на стыках, а их объединение в общую сеть выполняется под коньком, ветровой или карнизной накладкой.

Укладка солнечной черепицы SolteQ

Укладка солнечной черепицы SolteQ

Подходящим основанием для монтажа жёсткой черепицы может быть разреженная обрешётка. Однако её шаг должен соответствовать формату черепицы, при этом обязательны контробрешётка и гидробарьер. Для холодных кровель подойдёт большинство тканых материалов или микроперфорированная плёнка, для утеплённых следует подбирать гидробарьер с учётом требуемой паропроницаемости.

Видео по теме

[embedded content]

[embedded content]

© рмнт.ру, Игорь Максимов

12.01.20

rmnt.ru