ИЗГОТОВЛЕНИЕ  СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ от ВАЛЕРИЯ

Всё о сборке СБ

Каждый, кто впервые делает самодельные солнечные батареи с готовых элементов, столкнется с вопросом как  мечту сделать былью. Вот здесь  я надеюсь, пригодятся  мои наработки начинающим сонцеловам.

Начну с того что элементы желательно покупать  с уже припаянными выводами на лицевой стороне селенов. Это намного сократит время распайки, ну и конечно убережёт Ваши нервы. Первое что приходит в голову, когда элементы попадают в руки, что я сними буду делать?!, оказывается ничего страшного нет, просто нужно более аккуратно с ними обращаться и у Вас всё получится.

После покупки, элементы необходимо проверить и отобрать битые.

Далее я бы советовал каждый элемент с внутренней стороны проклеить узким  скотчем, это придаст жесткость, значит у Вас будет меньше шансов повредить элемент.

 

 

Следующее что необходимо сделать, это обязательно проверить каждый элемент на отдачу, т. е. посмотреть, что он может выдать на свету, необходимо отбраковать элементы с малым током отдачи (если таковые есть).

Теперь когда Вы прошли первые этапы в изготовлении СБ, необходимо определится как разместить  и по сколько элементов спаивать. Для зарядки 12-и вольтового АКБ изготовители советуют использовать 36 элементов. Как Вы их будете размещать,  всё зависит от Ваших возможностей (размеры стекла, профиля, крепления и т.д.) Т.е. Вы можете разместить,  скажем, четыре ряда по 9-ть элементов, либо 3 ряда по 12 элементов, либо вообще разделить одну панель и сделать по 18- элементов, к примеру, как сделал это я, вариантов довольно много.

Для рамки я использовал алюминиевый профиль, который используется для порогов, без проблем Вы найдёте такой в строй салонах. При расчете рамки обязательно учитывайте ширину уголка, иначе в противном случае он перекроет часть элементов. Уголок, если есть такая возможность,  думаю что лучше сварить. У меня такой возможности не было, поэтому я соединял профиля уголками, они также без проблем продаются.

 

Для более точного соединения был изготовлен кондуктор, по нему были запилены углы

 

и просверлены отверстия.

 

Далее всё это соединялось болтами М4.

 

Было вырезано стекло (обычное оконное) и посажено на силиконовый герметик.

Теперь, когда рамки готовые приступайте к распайке элементов, но для начала еще необходимо сделать стапель, на котором Вы будете паять элементы. Для подложки я использовал строительный ламинат, предварительно разметил размеры элементов и зазоры между ними. Далее с этого же ламината вырезал электролобзиком узкую полоску и приклеил её с двух торцов моего стапеля, это в дальнейшем намного упрощает процесс пайки.

 

Перед пайкой элементов можно заранее припаять выводы к селенам, в прочем я это делал в процессе основной пайки. Для пайки необходимо использовать безкислотный флюс и олово с низкой температурой плавления.

 

Все элементы соединяем последовательно.

 

Каждый ряд спаянных селенов выкладываем на вымытое стекло, далее ряды с распаянными элементами также соединяем между собой последовательно. При пайке обязательно под элементы подкладывайте бумагу.

Теперь один из самых важных этапов это процесс заливки изготовленной панели. Наверное самым правильным было бы залитую панель поместить в вакуумный мешок и откачать воздух, но увы…, такой возможности у меня нет, поэтому пришлось идти другим путем. Перед заливкой панелей я заготовил по размеру стекла поролон толщиной 40мм, а также вырезал по размеру стекла заготовку из ДСП.

Теперь сам этап заливки.

На весах взвесил нужное количество герметика (герметик поставлялся вместе с элементами), далее шприцом взял отвердитель и смешал всё вместе. На 100 грамм герметика нужно примерно 4-6 грамм отвердителя. Заливку элементов производил в два этапа, Для заливки лицевой стороны у меня уходило на 18-ть элементов примерно 120-140грамм жидкости. Перемешивать нужно, не спеша, чтобы  как можно меньше получалось пузырьков воздуха. Когда всё перемешали, отставьте смесь, пускай минут две-пять отстоится, а за это время делаем с панельками *бутерброд*.

Выбираем ровною поверхность и ложем на неё наше стекло с распаянными элементами, далее накрываем все это полиэтиленовой пленкой, сверху ложем поролон, на поролон ложем нашу заготовку с ДСП, затем весь этот *бутерброд* переворачиваем стеклом вверх (лицо панелей смотрит на Вас). Теперь не спеша  снимаем стекло, а элементы обычной кисточкой промазываем герметикам, при этом стараемся, чтобы на центр каждого элемента попало немного больше жидкости. Далее накрываем промазанные элементы стеклом, при этом немного прижимаем и вибрируем, чтобы с под стекла вышел весь воздух. Сверху на стекло ложем кусок ламината и ставим груз до полного застывания герметика.

 

Небольшое видео об изготовлении СБ

Обычно на следующий день снимаем пленку ,припаиваем выводы.

Обязательно повторяем процесс заливки панелей герметиком, теперь  с внутренней стороны, только теперь придавливать ничего не надо, просто кисточкой размажте жидкость по панелькам, и на следующий  день панель готова к тестированию на солнце.

Для крепления панелей была изготовлена общая рамка с квадратной трубы 20мм, с направляющими уголками.

Панели жостко крепить не нужно, я в уголках каркаса нарезал резьбы М6 и закрутил в них болты, которые свободно входят в отверствия на уголках панелей. Сами панели положил на дверной уплотнитель, это дало амортизацию панелям.

Теперь самое сложное, это изготовление поворотного, следящего устройства за солнцем, конечно можно обойтись и без него, большинство так и делает, но, поскольку  максимальная отдача не поворотных панелей составляет всего 2-3 часа, а это лишь небольшая часть того что можно получить с поворотных панелей, я решил делать поворотный механизм.

Начну с того что я решил делать поворотный механизм на  основе передней ступицы автомобиля ВАЗ.

Это намного упрощает конструкцию, но в тоже время имеет высокую надёжность. Конструкция имеет минимум токарных работ.Также  была использована готовая цапфа, ( с этого же авто), с обрезаными поворотными кулаками

С двухдюймовой трубы была изготовлена стойка, на которой была закреплена поворотная ступица

Все шарниры собраны на опорных подшипниках с шкворней автомобиля *Волга*, которые насажены на пальцы которые опять же выточил кум Витлий.( пальцев нужно 4 шт, одинакового размера) 

один палец приварен к резьбовой гайке, второй приварен к поворотной платформе редуктора,а два остальных просто вставляются в отверствия и затягиваются гайками.

На ступице прикручена колесными болтами шайба, на которой сварена несущая часть  под панели, и вынос слежения для фотодатчиков.

один из шарнирных узлов

Поворот панелей происходит за счет реверсного винта, который вращается через редуктор, а сам исполнительный механизм управляется фотодиодами, которые дают команду на схему слежения.

Схема слежения за солнцем взята с сайта, http://www.solarhome.ru/biblio/pv/tracking.htm  

  но первые испытание меня не порадовали. Пришлось с ней немного повозится, самое первое это нужно конденсаторы  С2 и С3 уменьшить с 47000пф, как пишет автор, в 1000 раз, я поставил 43 Пф,

После чего чувствительность намного возросла. Наилучшие результаты получились с применением фотодиодов ФД 256.  Провода, идущие к фотодиодам желательно заэкранировать и заземлить. С такими переделками схема слежения уверенно следит за солнцем, но есть один недостаток, с наступлением сумерек система произвольно начинает срабатывать и начинает вращать винт. Ну эту проблему я решил просто, в разрыв питания я поставил фотодатчик день- ночь и настроил его так чтобы при достижении сумерек отключалось питание на схему слежения.

Утром, когда освещение достигнет определённого уровня, фотореле  отключится и своими контактами подаст питание на слежение.

Чтобы иметь возможность управлять панелями вручную, я дополнительно поставил еще одну коробочку с тумблёрами, в ней же и все силовые соединения.

Вид внутри

Общая схема соединения

 

Вся электроника была помещена в корпуса с под пусковых кнопок

Для удобства монтажа панелей была изготовлена Г - образная штанга, которая одной стороной, при помощи обжимного соединения, затягивается на основной мачте-трубе, а на другом конце Г- образной штанги имеется соединение с разрезом, в которое вставляется стойка с поворотным устройством под панели и также зажимается болтами.

такое конструктивное решение насколько получилось удачным, что я даже не ожидал и сам.Такая конструкция позволяет без особых проблем опускать и подымать собранные панели, а это очень удобно при настройке. Еще один положительный эффект такого решения , это то что при отпускании штанги она самозажимается на рубе, за счет перекоса.

На фото один из настроечных моментов

Полность собраные и отлаженые панели на земле без проблем можно поднять на нужную высоту, как раз перед подьёмом приехал кум Александр, и мы с ним без особого напряга подняли панели *ближе к солнцу*

Контролер пробовал делать самодельный, общий для ветрогенератора и солнечной батареи,

       
 
  но после его непродолжительной работы всеже отказался от этой затеи, Вся суть в том что после заряда акб, солнечную батарею желательно отключать от акб, а ветрогенератор наоборот нужно подключать к нагрузке., так вот отключение СБ у меня было через реле, и хотя оно довольно исправно справлялось со своей функцией, всеже я решил что рано или позно но оно выйдет со строя.Поэтому советую всем кто использует СБ не заморачиваться с самодельными контролерами, выбор их очень большой как по цене так и по возможностям. Я купил самый простенький контролер, и он отлично справляется со своими задачами.

Контролер подключен к АКБ к которому также паралельно подключн самодельный контролер от ветрогенератора. Солнечная батарея в паре с ветрогенератором дают довольно стабильный заряд на АКБ

И теперь пару слов о поворотном механизме слежения.Скажу сразу от слежения пришлось отказаться, после урагана моя следящая система не выдержала терзаний от буревых потоков ветра, в итоге перервало приводной винт, как потом оказалось хорошо что его и оборвало иначе б наворотило бы дров.В порывах ветра панель входила как бы во флатер, тоесть её колебания попадали как бы в резонанс с порывами ветра.

ВЫВОДЫ,- все оригинальное должно быть простым, , чем проще тем надежнее, чем надежнее тем долговечнее, а чем долговечнее тем больше принесет пользы и избавит Вас от лишней головной боли. В даный момент панель закреплена жестко повернута на юг, причем с низу я могу при желании провернуть панель за солнцем. Считаю что для домашнего хозяйства не стоит заморачиваться с поворотным механизмом, в противном случае необходимо изобретать и систему защиты панелей от ураганов.

Всем удачи!