Герметики для солнечных батарей

Опыт изготовления солнечной панели

Кстати ища информацию в интернете по изготовлению самодельных солнечных панелей заметил что просто целая «армия» людей интересуется альтернативными источниками энергии и в частности солнечными панелями. Некоторые прямо в глобальном смысле хотят полностью перейти и переходят на энергию солнца отказавшись от розетки. У меня в планах пока такого нет, просто это все интересно, хотя может в будущем я рассмотрю отказ от розетки плотнее.

А пока вот проба первой солнечной панели изготовленной дома.

Хочу отметить что перед тем как самим что-то сделать много раз взвесьте все за и против. На самодельных панелях, особенно если надо много панелей, можно существенно сэкономить, но главное чтобы это не было в ущерб сроку службы батарей. Если же вы хотите долго радоваться солнечной энергией, то наверно лучше все таки купить заводские панели и сэкономить кучу времени и возможно даже деньги.

Я когда собирал свою панель руководствовался только низкой ценой, и использовал самые дешевые и доступные материалы, ну и конечно как смог защитил элементы панели от окружающей среды, а сколько лет она протянет там видно будет.

Для сборки этой панель мне понадобились солнечные элементы (набор вместе с шинами и флюсом), которые купил через интернет, стекло, алюминиевый уголок для рамки, и герметик. Ну и конечно олово, паяльник, мультиметр. Поискав в интернет магазинах солнечные элементы и всё взвесив, заказал набор из 72 элементов размером 156 x78mm. Солнечную панель я решил сделать не из 36 элементов, а из 48 чтобы даже в самую пасмурную погоду с нее все равно шла какае-та энергия. Панель из 48 элементов должна получится 85ватт мощности. Прикинул размер стекла под 4 ряда элементов, по 12 шт в каждом и заказал его размером 1050*700мм. Так же приобрел алюминиевый уголок 20*20мм для рамы. Раму сделал на 5мм шире с каждой стороны, чтобы между стеклом и уголком вошел толстый слой силикона для прочности будущей солнечной панели.

После сборки рамы принялся за элементы.

Дальше после тщательного обезжиривания стекла все элементы были разложены ровными рядами и спаяны между собой. После этого оставалось только засиликонить элементы и солнечная панель готова. Герметизация это самый важный момент. Если элементы будут долгое время подвержены кислороду и влажному воздуху в целом, то проводники будут неизбежно окисляться что приведет к их полному сгниванию, особенно самых тоненьких проводников, которые как ниточки на лицевой стороне элементов.

Для герметизации элементов я решил использовать самый дешевый силиконовый герметик, взял 2 тюбика по 300мл. При нанесении герметика выяснилось что он густоват и достаточно трудно нанести его тонким слоем, но размазать все таки его удалось вроде достаточно хорошо.

Через примерно 10 часов,силикон немного затвердел, я попытался в качестве эксперимента отодрать один из элементов от стекла. Скажу откровенно, оказалось крайне сложно это сделать. Он сильно тянется, при этом не рвётся, сохраняет свою прежнюю форму. В принципе в качестве дешёвого материала для герметизации элементов он довольно не плох. Посмотрим, что покажет время.

Первый тест самодельной панели.

Первые замеры на нагрузку при проглянувшим из-за туч солнышке показали почти 15 вольт и 5,5А что соответствует примерно 80 ватт. Конечно панель не всегда сможет отдавать такую мощность, но все-же когда будет солнце, а оно бывает почти каждый день, то с панели каждый час можно запасать а аккумулятор 50-80 ватт энергии, что очень не плохо. Ниже фото крупным планом как выглядит герметизация силиконом.

Вот такая получилась солнечная панель. На будущее все-таки планирую собрать панелей общей мощностью около 1кВт. Так-же купить хороший контроллер для них и инвертор, ну и про аккумуляторы надо будет подумать.

Источник

Сборка солнечной панели на силиконовом герметике

Идея создания солнечной панели и использования солнечной энергии, чтобы понять что это и как оно работает, не оставляла автора долгое время. Еще больше заинтересованности появилось, когда автор в поисках информации обнаружил, что количество поклонников альтернативной энергетики действительно очень велико. Встречаются даже такие кто стараются полностью перейти на альтернативные источники энергии, тем самым отказавшись от привычной розетки, и что самое интересное, некоторые так и делают. У автора конечно изначально не было таких серьезных планов, но это вдохновило его на создание своей первой солнечной панели.

Материалы, инструменты, детали использованные для создания этой солнечной панели:

1) Набор солнечных элементов вместе с шинами и флюсом.
2) алюминиевый уголок для рамки
3) герметик
4) олово
5) паяльник
6) мультиметр
7) стекло 1050 на 700 мм.
8) силиконовый герметик 2 тюбика по 300 мл

Рассмотрим основные работы по созданию солнечной панели.
Автор напоминает, что перед тем, как вы тоже захотите создать нечто подобное, вам необходимо взвесить все за и против. Естественно, если делать панели самому, то на этом можно существенно сэкономить, однако сборка должна производится качественно, иначе это будет в ущерб сроку службы солнечной панели. Если вы не уверены в своих возможностях, то может быть вам все же стоит заказать панель заводского производства.

Автор же решил создать солнечную панель больше из-за любопытства и интереса нежели из выгоды. Поэтому было решено руководствоваться приоритетом низкой цены на детали, чтобы было не столь жалко затраченных средств в случае неудачи.

Для создания панели использовались самые доступные и дешевые материалы, но все же автор старался сделать защиту элементов от окружающей среды максимальной для их большей сохранности.

Для начала были найдены все необходимые комплектующие для сборки солнечной панели. Из интернет-магазина был заказан набор состоящий из 72 элементов размером 156 на 78 мм. Количество элементов было заказано с запасом на случай, если автор испортит какое-то количество деталей при сборке, то элементов все равно хватит на одну солнечную панель. В любом случае не задействованные в этот раз солнечные элементы могут быть в последующем собраны в еще одну миниатюрную панель. Но первую солнечную панель автор решил собирать из 48 элементов, чтобы даже в пасмурную погоду она выдавало достаточное количество энергии для зарядка аккумуляторов. По расчетам автора панель из 48 элементов должна быть получиться мощностью до 85 ватт.

Далее автор приступил к расчету размеров солнечной панели. Планировалось сделать 4 ряда элементов по 12 штук в каждом. Исходя из размеров элементов автор пришел к заключению, что стекло должно быть размером 1050 на 700 мм.

Так же был приобретен алюминиевый уголок размером 20 на 20 мм под раму. Саму раму автор сделал на 5 мм шире с каждой стороны. Это было сделано для того, чтобы между стеклом и уголком уместился слой силикона, которым будет герметизироваться вся солнечная панель.

После того как рама была собрана, автор начал работу над солнечными элементами. Автор заказывал элементы без проводников на лицевой части, так как они дешевле. Поэтому для начала были припаяны шинки на лицевую часть элементов. Хотя сам процесс и занял длительное время, однако он оказался довольно простым, а крепление получилось очень надежным. На прикрепление всех шин автор затратил около двух часов.

Затем автор качественно обезжирил стекло и уложил на него все элементы в ровные ряды. Затем элементы были спаяны между собой.

Следующий этап сборки панели заключался в ее герметизации. Для этого автор приобрел силиконовый герметик. Герметизация очень важна для солнечной панели, так как она все время будет на открытом воздухе, поэтому элементам внутри панели защита от дождя, ветра и прочих внешних условий просто необходима. Кстати, если вы при сборке панелей не уверены в ее полной герметичности, то обратите внимание на самые тонкие проводники, которые располагаются на лицевой части элементов. Эти проводки будут в первую очередь подвержены окислению.

Силиконовый герметик был выбран тоже по ценовой категории, автор старался сэкономить на всем. На панель было использовано 600 мл герметика. При нанесении несмотря на то, что консистенция герметика была довольно густой, автору все же удалось нормально распределить его по всей поверхности, хотя изначально планировалось слой герметика сделать потоньше.

Силикон затвердевает через 10 часов после нанесения. В качестве эксперимента, автор попытался оторвать один элемент от стекла, это было весьма затруднительно, то есть герметик удерживает элементы очень надежно. При попытке отрыва герметик сильно тянется, но не рвется, к тому же стремиться сохранить свою первоначальную форму. Так что силикон не только дешев, но и довольно надежен, остальное покажет время.

После сборки панели автор приступил к ее тестированию. первоначальный замер мощности панели показал следующие результаты: 15 вольт и 5.5 А, что соответствует мощности 80 ватт. Таким образом, в солнечную погоду каждый час на аккумулятор будет поступать 50-80 ватт энергии, что довольно неплохо.

Источник

Советы по герметизации солнечных батарей. Чем залить солнечную панель

Советы по герметизации солнечных батарей, компаунд

Герметизация солнечных панелей – необходимое условие при изготовлении солнечных батарей своими руками. Только качественное выполнение всей работы может гарантировать долгую и беспроблемную работу всей гелиоустановки. В противном случае хрупкие и даже нежные фотоэлементы достаточно быстро выйдут из строя даже под воздействием обычной пыли и дождевой влаги. Если не провести своевременную герметизацию, то не гарантирована и долговременная работа контактов и проводников. Они окислятся и перестанут функционировать.

Если учесть, что для сборки солнечных батарей используются полупроводники с серебрением, то важность проблемы герметизации становится очевидной.

Герметик для солнечных батарей

Для наилучшего качества можно воспользоваться или герметиком для солнечных батарей на силиконовой основе или купить заливочный компаунд-инкапсулянт. Последний вариант стал хорошей заменой EVA-пленке. С ним можно легко и быстро произвести герметизировать и изолировать солнечную батарею своими руками без особых проблем.

Высокие технологии на службе человека? В XXI веке все возможно. Установка солнечных батарей своими руками дает альтернативный источник энергии, не зависящий от перепадов напряжения в сети.

Изоляция солнечных батарей при помощи компаунда

Если для изоляции решено использовать компаунд–инкапсулянт (можно купить смесь «Sylgard 184»), то работы нужно проводить в такой последовательности:

на первом этапе нужно вклеить лицевое стекло и произвести в обязательном порядке обезжиривание. Данную операцию нужно проводить в два этапа. Изначально стекло протирается салфеткой, смоченной в бензине и сушится, затем то же самое делается, но уже с ацетоном. Между обезжириванием и началом работ не должно проходить более чем 3-4 часа;

смешать половину компаунда (0,5 кг) и половину катализатора, который входит в комплект. В получившейся смеси не должно оставаться сухих крупинок и комочков. Если купить компаунд в стандартной упаковке, то в ней находится 1 кг. инкапсулянта.

Вылить смесь на стекло и распределить максимально равномерно по всей поверхности. Если необходимо, использовать валики или кисти. Теперь дождаться момента, пока перестанут появляться пузыри воздуха. Обычно процесс занимает не более 5 минут.

выложить на подготовленное стекло цепочки элементов солнечных панелей лицевой стороной вниз. Для наибольшей надежности и фиксации, чтобы избежать повреждений и сдвигов обратные стороны скрепляются при помощи скотча

смешать оставшуюся часть инкапсулянта и катализатора компаунда.

Смесь равномерно распределяется поверх солнечных элементов. Первоначальное затвердение произойдет в течение 1-го часа.

Перевернуть стекло можно не ранее чем через 5-6 часов: именно столько нужно, чтобы смесь окончательно затвердела.

При раскладывании цепочек элементов нужно учесть:

• что ячейки будут расширяться под воздействием солнечных лучей. Зазоры нужно оставлять с учетом максимального расширения;
• работы нужно проводить на идеально гладкой и ровной поверхности. Стекло не должно находиться в наклонном положении. В противном случае цепочки просто «сползут» вниз;
• жаркая погода и повышенная влажность – не лучшее время для работы. Чем выше температура, тем быстрее происходит затвердевание;
• если все выполнено верно, то поверхность будет водооталкивающей, влагостойкой и абсолютно прозрачной, что очень важно для солнечных батарей.

Изоляция солнечных батарей своими руками при помощи герметика

Изоляция с помощью герметика для солнечных батарей – более дешевый и экономичный вариант, так как цена материала несравнимо меньше, чем компаунда. В данном случае не проводится сплошная обработка всех поверхностей. Для герметизации солнечных батарей своими руками таким способом нужно:

• наносить герметик на края и тыльную сторону корпусов и фотоэлементов;
• плотно прижимать элементы к несущей поверхности;
• обработать герметиком все стыки и швы конструкции.

При всей дешевизне и экономии в деньгах при использовании герметика для изоляции солнечных батарей своими руками нельзя не отметить то, что компаунд дает возможность создать для всех элементов абсолютно одинаковую полимеризованную среду. Полностью исключается излишнее преломление солнечных лучей. Все фотоэлементы и контакты находятся под надежной и долговечной защитой. Герметик же не дает полную изоляцию от воздуха. Тыльная сторона клеится к стеклу не полностью, а точками, что неизбежно ведет к образованию воздушной прослойки. Результатом станет наличие некоторого преломления солнечных лучей, а следовательно, потеря энергии.

Изоляция солнечных батарей своими руками при помощи эпоксидной смолы

Можно выполнить работу по герметизации солнечных батарей своими руками и при помощи эпоксидной смолы. Технология в целом схожа с использованием компаунда. Самый большой минус – на морозе смола растрескается и полопается. Результатом станет или выход батарей из строя, или скорый ремонт с перезаливкой.

Как самостоятельно сделать солнечную батарею.Мастер класс.

Солнце-это не только источник жизни и тепла на Земле, но и неисчерпаемый, экологически чистый и общедоступный источник энергии. Использовать солнечный свет можно разными способами.Один из них использование солнечных батарей.

Солнечная батарея- это несколько объединённых фотоэлектрических преобразователей (фотопластины — полупроводниковые устройства), прямо преобразующих солнечную энергию в электричество

.Данная солнечная батарея предназначается для зарядки мобильников и питания различной маломощной аппаратуры в полевых условиях, например на природе.

Сверившись с рынком китайской продукции в интернете убедился,что недорогих вариантов с приличной мощностью нет. Также большинство вариантов переносной зарядки работает от аморфных солнечных батарей, которые после нескольких месяцев эксплуатации теряют до 40% своей мощности.

Исходя их этого, было решено заказать небольшие кремниевые фотопластины из поликристаллического кремния и самостоятельно собрать из нее солнечную батарею.

Для зарядки 12В батареи необходимо 36 элементов по 0,5 вольт каждый, соединенных последовательно (контактные площадки передней стороны одного элемента соединяются с контактными площадками задней стороны другого).

Для того, чтобы батарея имела небольшие габариты было решено взять 2 одинаковых стекла и разместить на них по 18 элементов. Чтобы впоследствии сделать нечто складывающееся как книжка.

Кремниевые пластины очень хрупкие, с ними необходимо обращаться очень осторожно, иначе они лопаются.

Итак что нам потребуется:

Кремниевые фотопластины 36 штук размером 54х19 мм.

Специальная шина с нанесенным на нее припоем шириной 2 мм для соединения фотопластин между собой.

Эпоксидный резиноподобный состав Пентеласт 712 (аналог Виксинт ПК-68) для герметизации солнечной батареи.

Обычное оконное стекло подходящего размера.

Карандаш с флюсом (канифоль растворенная в спирте), можно использовать самостоятельно сделанный флюс.

Разрезаем шину на полоски, припаиваем их с лицевой стороны фотопластин. Оставляем достаточно длины шины для того, чтобы хватило для соединения соседнего элемента.

После этого берем стекло и раскладываем на нем фотопластины, спаиваем их последовательно друг с другом.

После этого осторожно их снимаем со стекла, протираем его спиртом или ацетоном.Когда спирт высохнет наносим специальный подслой, идущий в комплекте с Пентеласт 712 для лучшего сцепления со стеклом, ждем его высыхания 40 минут.

Далее для того, чтобы эпоксидный состав не вылился за края стекла, был сделан бортик из пластилина, после чего был залит эпоксидный состав, предварительно разведенный в пластиковой баночке.

После того, как состав высохнет мы получим 2 солнечных панели, соединим их последовательно и получим батарею для зарядки 12 вольтовых аккумуляторов.

Так как эта батарея получается всего на 5 ватт, было решено докупить еще фотопластин и сделать еще 2 панели и таким образом довести мощность до 10 ватт чтобы можно было заряжать еще и ноутбук.

Итак, был сдела еще один комплект солнечных батарей, в сумме получилось 10 Ватт.

Для удобства использования, было решено сделать для панелей рамочки из алюминия в виде книг, скрепленных между собой мебельными петельками.

Для рамок был приобретен алюминиевый П-образный профиль, алюминиевые уголки, заклепки и маленькие мебельные петельки.

П-образный профиль был разрезан по размеру стекла солнечной панели с небольшим припуском для того, чтобы поместились заклепки.

Отрезки профиля были соединены алюминиевыми уголками и закреплены заклепками, также заклепками были соединены мебельные петельки, нижняя часть была пока не закреплена для того, чтобы вставить туда солнечную панель.

Перед вставкой солнечной панели в алюминиевый каркас, внутри каркаса был нанесен силиконовый герметик, для предотвращения попадания влаги внутрь каркаса.

После вставки солнечной панели в каркас, была вставлена нижняя планка, припаяны соединительные провода (панели в книжке подключены между собой последовательно), для защиты солнечных панелей от частичного затенения ячеек, они были снабжены диодами Шоттки, также еще один диод Шоттки был подключен на выход панели, чтобы избежать разряда аккумулятора на солнечную панель во время отсутствия солнца.

На втором комплекте был выведен провод для подключения к первому комплекту, таким образом,чтобы заряжать или пользоваться маломощными электроприборами, можно использовать всего один комплект-книжечку, если требуется дополнительная мощность, с легкостью можно подключить второй комплект-книжку.

Сама по себе батарея обычно подключается к 12 вольтовому аккумулятору и заряжает его, а при надобности энергия потом берется с аккумулятора и посредством всяческих преобразователей получаем необходимое количество вольт для питания различной аппаратуры.

Если снабдить солнечную панель штекером для прикуривателя, то можно ее использовать для подзарядки аккумулятора автомобиля при выездах на природу.

Срок службы солнечных элементов заявлен для поликристаллов 20 лет, для моно — 30 лет, на практике же первые солнечные панели, сделанные в США, проработали уже более 50 лет и до сих пор вырабатывают энергию.

Солнечная энергетика в России начинает только развиваться, хотя по всему миру уже строятся целые солнечные электростанции.

Теперь, благодаря интернету, и у нас появилась возможность радоваться солнцу и при этом получать бесплатную энергию для своих нужд.

Крышка с подсветкой на аквариум.Мастер класс.

Кровать машина своими руками.Мастер класс.

Как украсить приусадебный участок.

Как сделать солнечную батарею собственными руками

Проблему обеспечения энергией здания, находящегося далеко от очагов цивилизации можно попробовать решить установкой ветрогенератора. Однако этот способ далеко не идеален. Для того, чтобы электроэнергии хватило на весь дом потребуется установка большого ветряка или нескольких, но и в этом случае энергообеспечение будет носить эпизодический характер, отсутствуя в безветренную погоду.

Для обеспечения стабильности энергообеспечения дома, эффективным решением является совместное использование ветрогенератора и солнечной батареи, но, к сожалению, батареи далеко не дешевы. Решением этих сложностей было бы производство солнечной батареи своими руками, способной на равных конкурировать с заводскими по мощности, но в то же время приятно отличаться от них ценой. И такое решение есть!

Для начала, необходимо определиться, что же представляет собой солнечная батарея. По своей сути, это контейнер, содержащий в себе массив, преобразующих солнечную энергию в электрическую, элементов. Слово «массив» применимо в данном случае, потому что для генерации достаточных объемов энергии, необходимых в условиях энергообеспечения жилого дома, солнечных элементов потребуется довольно внушительное количество. В виду высокой хрупкости элементов, их в обязательном порядке объединяют в батарею, которая обеспечивает им защиту от механических повреждений и объединяет вырабатываемую энергию. Как видно, в принципиальном устройстве солнечной батареи нет ничего по-настоящему сложного, поэтому ее вполне можно сделать своими руками.

Перед тем, как приступать непосредственно к действиям, принято проводить глубокую теоретическую подготовку, чтобы избежать лишних трудностей и издержек в процессе. Именно на этом этапе многие энтузиасты сталкиваются с первым препятствием – практически полным отсутствием полезной с практической точки зрения информации. Именно это явление создает надуманную видимость сложности солнечных батарей: раз их никто не делает сам, значит это сложно. Однако, задействовав логическое мышление можно придти к следующим выводам:

• основа целесообразности всего процесса заключается в приобретении солнечных элементов по доступной цене

• покупка новых элементов исключена, ввиду их высокой стоимости и сложности покупки в необходимом количестве.

• солнечные элементы, обладающие дефектами и повреждениями, могут быть приобретены на аукционе eBay и в других источниках, по значительно более низким ценам, чем новые.

• дефектные элементы вполне могут быть использованы в заданных условиях.

На основе сделанных выводов, становится ясно, что следующим шагом в изготовлении солнечной батареи будет покупка дефектных солнечных элементов. В нашем случае элементы были куплены на eBay.

Приобретенные монокристаллические солнечные элементы имели размер 3х6 дюйма, и каждый их них выдавал порядка 0.5В энергии. Таким образом, соединенные последовательно 36 таких элементов, в общей сложности выдают около 18В, которых достаточно для эффективной подзарядки 12В аккумулятора. Следует помнить, что такие солнечные элементы хрупкие и ломкие, поэтому вероятность их повреждения при неосторожном обращении крайне высока.

Для обеспечения защиты от механических повреждений продавец покрыл воском наборы из восемнадцати штук. С одной стороны это эффективная мера, позволяющая избежать повреждений во время транспортировки, с другой стороны – лишние проблемы, так как удаление воска вряд ли кому-то покажется приятной и легкой задачей. Поэтому, если есть такая возможность, приобретение элементов, не покрытых воском, является лучшим решением. Если обратить внимание на изображенные световые элементы, можно заметить, что они имеют припаянные проводники. Даже в этом случае придется поработать паяльником, а если же приобрести элементы без проводников – работы будет в разы больше.

Вместе с тем были приобретены пара наборов элементов, которые не были залиты воском, у другого продавца. Они пришли упакованными в коробку из пластика с незначительными сколами по бокам. В нашем случае сколы не являлись предметом для беспокойства, потому как не были способны ощутимо снизить эффективность всего элемента. Однако, возможно, кто-то сталкивался с более плачевными результатами повреждений при транспортировке, что необходимо иметь в виду. Приобретенных элементов было достаточно для изготовления двух солнечных батарей, даже с излишком, на случай непредвиденных повреждений или отказов.

Конечно, при изготовлении солнечной батареи можно использовать и другие световые элементы, в широком спектре размеров и форм присутствующих у продавцов. В этом случае необходимо помнить три вещи:

1. Световые элементы одного типа генерируют идентичное напряжения, вне зависимости от размера и формы, поэтому их требуемое количество останется неизменным
2. Генерация тока имеет прямую зависимость от размера элемента: большие генерируют больший ток, маленькие – меньший.
3. Суммарная мощность солнечной батареи определяется ее напряжением, умноженным на ток.

Как видно, использование элементов большого размера при изготовлении солнечной батареи способно обеспечить более высокий показатель мощности, но вместе с тем и сделает саму батарею более громоздкой и тяжелой. В случае использования элементов меньшего размера, размер и вес готовой батареи уменьшится, однако вместе с тем уменьшится и выдаваемая мощность. Крайне не рекомендуется использование в одной батарее солнечных элементов разного размера, так как генерируемый батареей ток будет эквивалентен току самого маленького из используемых элементов.

Приобретенные в нашем случае солнечные элементы при размере 3х6 дюйма генерировали ток примерно в 3 ампера. При солнечной погоде, тридцать шесть, соединенных последовательно, элемента, способны выдавать порядка 60 Вт мощности. Цифра не особенно впечатляет, тем не менее, это лучше, чем ничего. Следует учитывать, что указанная мощность будет генерироваться каждый солнечный день, заряжая аккумулятор. В случае использования электроэнергии для осуществления питания светильников и аппаратуры с небольшим потреблением тока, такая мощность является вполне достаточной. Не нужно и забывать о ветрогенераторе, также производящем энергию.

После приобретения солнечных элементов далеко не лишним будет спрятать их от людских глаз в безопасное место, защищенное от детей и домашних животных, до того момента, когда возможно будет их непосредственная установка в солнечную батарею. Это жизненная необходимость, в виду крайне высокой хрупкости элементов и подверженности их механической деформации.

По сути корпус солнечной батареи, ни что иное, как простой неглубокий ящик. Ящик непременно необходимо изготовить неглубоким, для того чтобы его бортики не создавали тени, когда солнечный свет падает на батарею под большим углом. В качестве материала вполне подойдет фанера 3/8 дюйма и рейки для бортиков 3/4 дюйма толщиной. Для лучшей надежности крепление бортиков не лишним будет осуществить двумя способами – приклеиванием и привинчиванием. Для упрощения последующей пайки элементов, батарею лучше разделить на две части. Роль разделителя выполняет расположенная по центру ящика планка.

На этом небольшом наброске, можно увидеть размеры в дюймах(1 дюйм равен 2,54 см.), изготовленной в нашем случае солнечной батареи. Бортики расположены по всем краям и в середине батареи и имеют толщину 3/4 дюйма. Данный эскиз ни в коем случае не претендует на роль эталона при изготовлении батареи, он был сформирован скорее из личных предпочтений. Размеры приведены для наглядности, но в принципе они, как и дизайн, могут быть различны. Не бойтесь экспериментировать и вполне вероятно, батарея может получиться лучше, чем в нашем случае.

Вид на половину корпуса батареи, в которой будет производится размещение первой группы солнечных элементов. Небольшие отверстия, которые вы видите на бортиках, представляют собой не что иное, как вентиляционные отверстия. Они предназначены для удаления влаги и поддержания давления, эквивалентного атмосферному внутри батареи. Следует обратить особое внимание на расположении отверстий для вентиляции в нижней части корпуса батареи, потому как расположение их в верхней части приведет к попаданию излишней влаги извне. Также отверстия необходимо сделать и в планке, расположенной по центру.

Два вырезанных куска ДВП будут выполнять функцию подложек, т.е. на них будет производиться монтаж солнечных элементов. В качестве альтернативы ДВП подойдет любой тонкий материал, обладающий высокими показателями жесткости и не проводящий электрический ток.

Для защиты солнечной батареи от агрессивного воздействия климата и окружающей среды, используется оргстекло, которым необходимо закрывать лицевую сторону. В данном случае были вырезаны два куска, однако может использоваться и один большой. Использование обычного стекла не рекомендуется, по причине его повышенной хрупкости.

Вот незадача! Для обеспечения крепления на шурупы, было принято решение просверлить отверстия вокруг кромки. При сильном надавливании во время сверления, оргстекло может сломаться, что и произошло в нашем случае. Проблема была решена сверлением недалеко нового отверстия, а отколовшийся кусок просто приклеили.

После этого было произведено окрашивание всех деревянных частей солнечной батареи краской в несколько слоев, для повышения защиты конструкции от влаги и воздействия среды. Покраска осуществлялась как внутри, так и снаружи. Цвет краски, как и тип может варьироваться в широком диапазоне, в нашем случае была использована краска, имеющаяся в наличии в достаточном количестве.

Окраска подложек также была произведена с обеих сторон и в несколько слоев. Покраске подложки необходимо уделять особенное внимание, так при некачественной покраске, дерево может начать коробиться от воздействия влаги, что вероятно приведет к повреждению приклеенных к ней солнечных элементов.

Теперь, когда корпус солнечной батареи готов и просыхает самое время приступить к подготовке элементов.Как уже упоминалось ранее, удаление воска с элементов – задача не из приятных. В ходе экспериментов, методом проб и ошибок, был найдет эффективный способ. Тем не менее, рекомендации по покупки не покрытых воском элементов, остались прежними.

Для растопки воска и отделения элементов друг от друга, необходимо отмочить солнечные элементы в горячей воде. При этом следует исключить возможность закипания воды, потому как бурное кипение может повредить элементы и нарушить их электрические контакты. Для исключения неравномерного нагрева, рекомендуется поместить элементы в холодную воду и плавно нагревать. Следует воздержать от вытягивания элементов из кастрюли за проводники, так как они могут оборваться.

На этом фото изображена окончательная версия аппарата для удаления воска. На заднем плане с правой стороны находится первая емкость, предназначенная для растапливания воска. Слева на переднем плане расположена емкость с горячей мыльной водой, а справа – чистая вода. Вода во всех емкостях довольно горячая, но ниже кипения воды. Нехитрый технологический процесс удаления воска заключается в следующем: в первой емкости необходимо растопить воск, затем элемент перенести в горячую мыльную воду для удаления остатков воска, в заключении промыть чистой водой.

После очистки от воска, элементы необходимо просушить, для этого они были выложены на полотенце. Следует отметить что слив мыльной воды в канализацию недопустим, так как воск, остыв, затвердеет и засорит ее. Результатом процесса очистки является почти полное удаление воска с солнечных элементов. Оставшийся воск не способен помешать как пайке, так и работе элементов.

Солнечные элементы сушатся на полотенце после очистки. После удаления воска элементы стали значительно более хрупкими, что делает их более сложными в хранении и обращении. Рекомендуется не производить очистку до тех пор, пока не будет необходима их непосредственная установка в солнечную батарею.

Для упрощения процесса монтажа элементов, рекомендуется начать с отрисовки сетки на основе. После произведения отрисовки, элементы были выложены по сетке вверх обратной стороной, для того чтобы их спаять. Все восемнадцать элементов, расположенных в каждой половине были последовательно соединены, после чего были и соединены и половины, также последовательным способом, для получения необходимого напряжения

В начале спайка элементов между собой может показаться сложной, однако со временем она становится проще. Рекомендуется начать с двух элементов. Необходимо разместить проводники одного элемента таким образом, чтобы они пересекали точки пайки другого, также следует убедиться, что элементы установлены согласно разметке.

Для непосредственного осуществления пайки использовался паяльник малой мощности и прутковый припой с канифольной сердцевиной. Перед пайкой была произведена смазка точек пайки флюсом при помощи специального карандаша. Ни в коем случае не следует давить на паяльник. Элементы настолько хрупкие, что могут от небольшого давления придти в негодность.

Повторение пайки осуществлялась до образования цепочки, состоящей из шести элементов. Шины соединения от сломанных солнечных элементов, были припаяны к обратно стороне элемента цепочки, являющегося последним. Таких цепочек получилось три – итого 18 элементов первой половины батареи были благополучно объединены в сеть.По причине того, что все три цепочки необходимо соединить последовательно, средняя цепочка была повернута на 180 градусов по отношению к другим. Общая ориентация цепочек в итоге получилось правильной. Следующим шагом является приклеивание элементов на место.

Для осуществления солнечных элементов может потребоваться некоторая сноровка. Необходимо нанести небольшую каплю герметика, изготовленного на основе силикона, в центре каждого элемента одной цепочки. После этого следует перевернуть цепочку лицевой стороной вверх и разместить солнечные элементы согласно нанесенной ранее разметке. Затем необходимо легонько прижать элементы, осторожно надавливая в центре, чтобы приклеить их. Значительные сложности могут возникнуть в основном при переворачивании гибкой цепочки, поэтому лишняя пара рук на это этапе не повредит.

Не рекомендуется наносить избыточное количество клея и приклеивать элементы по краям. Это обусловлено тем, что сами элементы и подложка, на которую они установлены, будут деформироваться при изменении условий влажности и температуры, что может привести к выходу элементов из строя.

Так выглядит собранная половина солнечной батареи. Для соединения первой и второй цепочек элементов была использована медная оплетка кабеля.

Для этих целей вполне подойдут специальные шины или даже медные провода. Аналогичное соединение необходимо произвести и с обратной стороны. Провод был прикреплен к основанию каплей герметика.

Тест первой изготовленной половины батареи на солнце. При слабой солнечной активности, изготовленная половина генерирует 9.31В. Довольно неплохо. Пора приступать к изготовлению второй половины батареи.

После того, как обе основы с солнечными элементами будут завершены, можно произвести их установку в подготовленную заранее коробку и соединить.

Каждая половина идеально помещается на свое место. Для крепления основы внутри батареи были использованы 4 шурупа небольшого размера.Провод, предназначенный для соединения половин солнечной батареи, был пропущен через вентиляционное отверстие в центральном бортике и закреплен при помощи герметика.

Необходимо каждую солнечную панель в систему снабдить диодом блокирования, который должен быть соединен с батареей последовательно. Он предназначен для исключения разряда аккумулятора через батарею. Диод использовался Шоттки на 3.3А, обладающий значительно более низким падением напряжения, в сравнении с обычными диодами, что минимизирует потери мощности на диоде. Набор из двадцати пяти диодов марки 31DQ03 был приобретен всего за несколько долларов на eBay.

Исходя из технических характеристик диодов, наилучшим местом их размещения является внутренняя часть батареи. Связано это с зависимостью падения напряжения у диода от температуры. Так как температура внутри батареи будет выше окружающей, следовательно и эффективность диода повысится. Для закрепления диода был использован герметик.

Для того чтобы вывести наружу провода, было просверлено отверстие в днище солнечной батареи. Провода лучше завязать на узел и закрепить герметиком, для предотвращения их последующего вытягивания.Крайне необходимо дать высохнуть герметику до установки защиты из оргстекла. Силиконовые испарения могут образовать пленку на внутренней поверхности оргстекла, если не дать силикону просохнуть на открытом воздухе. kak-eto-sdelano.livejournal.com

заливка компаундом и силиконовый герметик

Герметизация солнечных батарей – одно из важнейших условий, без соблюдения которого невозможна длительная и эффективная работа всей конструкции. Она необходима для защиты хрупких фотоэлементов от внешних воздействий пыли, влаги и прочих негативных факторов. Кроме того, именно качественная герметизация предохраняет паяные контакты и проводники от окисления. Для солнечных батарей это особенно актуально, поскольку внутренняя сборка ведется при помощи тонких посеребренных проводников, очень чувствительных к внешним условиям.

Используют для данных целей специальные силиконовые герметики или же заливочные компаунды-инкапсулянты. Такие компаунды являются прекрасной альтернативой EVA-пленке и отлично подходят для герметизации солнечных панелей своими руками.

Заливка компаундом

При использовании компаунда-инкапсулянта (например, смеси «Sylgard 184») панели герметизируются следующим образом:

• В раму корпуса вклеивается лицевое стекло и тщательно обезжиривается;
• Половина инкапсулянта (обычно – 0,5кг, стандартная фасовка таких составов – 1кг) смешивается с половиной катализатора (он идет в комплекте), после чего полученная жидкость выливается на стекло и равномерно распределяется при помощи кисти;
• Выдерживаются 5 минут для того, чтобы из смеси вышли воздушные пузырьки;
• На стекло (лицевой стороной вниз) выкладываются заранее спаянные цепочки солнечных элементов. Причем для обеспечения целостности цепочек с тыльной стороны их можно скрепить клейкой лентой;
• Замешивается вторая половина компаунда, выливается на элементы и равномерно распределяется кистью. «Схватывается» инкапсулянт в течение часа, а через 5-6 часов он набирает достаточную прочность, чтобы панель можно было перевернуть.

Цепочки элементов при раскладывании должны быть выложены с равномерными зазорами для компенсации термических расширений солнечных ячеек. Причем стекло должно лежать на идеально горизонтальной поверхности, иначе ячейки сдвинутся под собственным весом.

Подобная герметизация позволяет получить прочную, влагостойкую и, что немаловажно, абсолютно прозрачную поверхность.

Силиконовый герметик

Еще один вариант самостоятельной герметизации солнечных батарей – использование силиконового герметика. Им можно обработать и стыки корпуса, и сами фотоэлементы. По сути, подобная гидроизоляция практически не отличается от компаундной заливки. Разница лишь в том, что герметик наносится не сплошным слоем, а тонкими полосками — элементы прикрепляются к основной (обычно — тыльной) поверхности и тщательно обрабатываются стыки конструкции.

Это более бюджетный вариант, поскольку силиконовый герметик стоит гораздо дешевле заливочного компаунда. Однако и эффективность его несколько ниже, поскольку компаунд создает однородную полимеризированную среду, исключающую дополнительное преломление лучей и надежно защищающую фотоэлементы и паяные контакты. А поскольку использование герметика подразумевает точечное закрепление элементов, между стеклом и поверхностью фотоячеек образуется воздушная прослойка, которая может привести к некоторым потерям энергии из-за дополнительного преломления.

Также для герметизации солнечных батарей применяют эпоксидную смолу. Она заливается под элементы и образует однородную защитную среду. Но надо помнить, что данная смола при морозах может начать отслаиваться или даже растрескиваться.

Источник