Дата публикации: 4 сентября 2019
Содержание
Покупка готовой конструкции солнечных батарей часто сопряжена со значительными расходами. Поэтому те, кто умеет держать в руках инструмент и немного разбирается в физике, принимают решение самостоятельно выполнить пайку панелей. При кажущейся сложности процесс не займет много времени и позволит получить достойный по качеству и приемлемый по цене результат. Особенно если воспользоваться советами грамотных специалистов и строго соблюдать последовательность действий.
Понятие «пайка солнечных элементов» подразумевает соединение проводников и готовых фотоэлементов.
Учитывая кропотливость данного процесса, можно с уверенностью сказать: с ним справятся только терпеливые и аккуратные мастера. Любая ошибка здесь не пройдет, и придется делать работу заново.
Для сборки панелей потребуются:
Как показывает практический опыт, спаять солнечные панели из 32-36 элементов вы сможете за пару дней активной работы. Для небольших солнечных систем это вполне допустимая трата времени, которая будет полностью оправдана низкой ценой готовой панели. Если же в ваших планах сборка огромной батареи из нескольких сотен элементов, их самостоятельная пайка экономически нецелесообразна. Гораздо более выгодным решением будет покупка готовой панели, не требующей доработки и усовершенствования.
Обратите внимание: толщина панелей фотоэлементов составляет всего 0,2 мм. Поэтому случайное неловкое движение приведет к поломке хрупкой батареи.
Стремление сэкономить и выполнить сборку в минимальные сроки может сыграть с домашним умельцем плохую службу. Среди самых распространенных ошибок:
В качестве припоя можно использовать проволочное олово с канифолью. Подходящий флюс для сборки солнечных батарей — бескислотное соединение, не требующее дополнительной промывки и не оставляющее на поверхности металла следов органических соединений.
Чтобы правильно спаять солнечные батареи, стоит придерживаться определенной последовательности действий:
Для точной нарезки можно использовать два сложенных вместе толстых отрезка картона – в данном случае шириной 73 мм и толщиной 5 мм, чтобы общая сумма параметров равнялась требуемой длине нарезки полос. Сложенные листы обматывают лентой проводника, после чего с одного края ее разрезают ножницами.
Зафиксировать элементы в нужном положении с расстоянием между панелями можно различными способами: скотчем, строительными крестиками для укладки кафеля или с помощью макета из фанеры, где размечено место для каждой батареи.Остается смонтировать припаянные элементы в корпус батареи и тщательно изолировать конструкцию, чтобы защитить ее от неблагоприятного воздействия погодных условий.
Коммерческие солнечные панели все еще довольно дороги, однако они не должны стоить так дорого. Солнечные батареи от целого ряда поставщиков доступны по всему миру и могут быть легко собраны в вашу собственную солнечную панель.
В этом руководстве мы расскажем об изготовлении солнечных панелей мощностью 36 Вт, хотя методология создания панелей большей мощности, будь то 200 или 300 Вт одинакова.
Для одной панели вам понадобится (со ссылками на Амазон для примера):
Стекло можно заменить на фибергласс, фанеру или толстую картонную подложку, чтобы еще больше сэкономить, хотя со стеклянной подложкой панель будет наиболее устойчивой к атмосферным воздействиям.
Приятная вещь в создании солнечной панели своими руками заключается в том, что вы можете собрать ее в соответствии со своими потребностями. Солнечные элементы обычно доступны в 0,5 В диапазоне и разной выходной мощности. Они могут быть соединены последовательно, чтобы получить любое требуемое выходное напряжение, кратное 0,5 В.
Если вы хотите заряжать 12-вольтовую батарею с глубоким циклом для автономного применения, вам понадобится панель 18 В, которая будет состоять из 36 ячеек последовательно (36 x 0,5 В = выход 18 В).
Чтобы уменьшить количество нужных вам элементов, вы можете попробовать разделить солнечные элементы, чтобы получить более высокое напряжение на каждом элементе.
Второе соображение — это необходимая вам мощность. Чтобы рассчитать, сколько солнечных батарей вам нужно, разделите общую мощность, которая вам нужна, на мощность каждой ячейки. Например, если вам нужна панель мощностью 200 Вт и вы используете ячейки 4 Вт, тогда вам нужно 200 Вт / 4 Вт = 50 ячеек. Важно отметить, что выходная мощность не связана с тем, соединены ли ячейки последовательно или параллельно.
Сначала вам нужно начать с дизайна макета панели. Обычно это делается в соответствии со свободным пространством, которое у вас есть. Вы можете быть ограничены в длине или ширине панели и т.д. В проекте для 9 солнечных элементов использовался лист стекла размером 0,5 х 6 м, и элементы были размещены, как показано на прилагаемой схеме.
Панель обычно разбита на ряды и столбцы, не имеет значения, сколько их, но ваша жизнь будет легче, если вы сделаете более длинные цепочки ячеек в направлении электропроводки, а затем соедините их с основным проводом верху и внизу.
Следующий шаг, и, возможно, самый трудоемкий, — это подключение солнечных батарей. Вы можете купить ячейки без вкладок, и это рекомендуется, если вы не знакомы с использованием паяльника. Хотя большинство поставщиков солнечных батарей и так будут поставлять вам ячейки без вкладок. Работа не сложна, если у вас есть правильная техника, но вам может потребоваться сначала попрактиковаться на одной или двух ячейках, так как соединённый провод не так просто удалить.
Отрежьте провод полосками длиной на 1 см больше, чем длина одной ячейки для конечных выступов и удвойте на длину каждой ячейки для соединительных выступов. Теперь приступайте к пайке провода к солнечным элементам (смотрите прилагаемое видео). Сначала нарисуйте линию с помощью флюсовой ручки по длине серебряных линий.
Выровняйте провод над линиями, а затем пропустите горячий паяльник по длине вкладки. Не оставляйте паяльник в одной области слишком долго, так как он может перегреть и повредить элемент. Нет необходимости добавлять к проводу припой, так как провод поставляется уже с нужным его количеством.
После того, как вы соединили все ячейки, вам нужно соединить все их вместе. Передняя часть каждой ячейки отрицательна, а задняя часть ячейки положительна. Чтобы сформировать цепочку ячеек с задней части к передней, они должны быть соединены как батарейки — последовательно. Припаяйте провода с задней стороны одной ячейки к передней части соседней ячейки, пока не закончите каждую линию. Затем используйте шинный провод для соединения всех линий. Конечный макет должен выглядеть как прикрепленная схема.
При подключении линий помните, что они также должны быть подключены от положительного к отрицательному, поэтому соседние линии должны идти в противоположных направлениях.
Когда вы закончите соединять линии, у вас должна быть одна положительная шина и одна отрицательная шина, которые будут выходами вашей солнечной панели. Они могут быть заключены в специальную коробку солнечных батарей или припаяны непосредственно к проводам для небольших панелей.
После того, как вы закончили с проводами, можете добавить поверх солнечных элементов защитное стекло или плексиглас. Проведите непрерывную силиконовую полоску по периметру задней панели, а затем осторожно опустите стекло на подложку над ячейками. Силикон должен образовывать сплошное уплотнение по краям панели, и теперь ваши ячейки будут защищены.
Зажмите стекло и подложку (в этом случае подложка также представляет собой лист стекла) и дайте силикону отвердеть в течение ночи. Не используйте винтовые зажимы, так как они создают слишком большое усилие и стекло может треснуть, вместо этого используйте пластиковые пружинные зажимы.
Установите клеммную коробку на задней панели и припаяйте клеммы исходящей шины к клеммной колодке.
Коробка может быть закреплена винтами на деревянной подложке или, если используется стеклянная подложка, также может быть прикреплена с помощью силикона.
Наконец, прикрепите любой монтажный кронштейн к задней панели, и ваша солнечная панель готова.
Подключите ее к контроллеру заряда для зарядки аккумуляторов или напрямую к вашей сети постоянного тока. Если вам нужен переменный ток, то необходимо подключить инвертор — поищите руководства по выбору инвертора.
04SolderSolarCells
Обзор
Материалы
Общие понятия
План урока
Обсуждение
Этот урок научит студентов специальным методам пайки солнечных панелей и даст им возможность спаять вместе и закончить свои панели.
Элементы солнечных батарей (из Урока 3)
Провод — предпочтительно неизолированный луженый медный провод. Несколько кусочков проволоки для тренировки пайки, если класс не делал этого раньше.
Картон или аналогичный для подложек
Прозрачный материал для покрытия панелей — пластик, оргстекло, стекло
Лента, клей, гвозди, кнопки и т. д. для крепления вещей — двухсторонний вспененный скотч хорошо подходит для клеток
Ножницы или нож
Кусачки
Инструмент для зачистки проводов также полезен, если провод изолирован
Припой
Паяльник — желательно 1/каждые 2 учащихся
Если учащиеся раньше вообще не паяли, вам нужно будет показать им, как это делать в общем смысле, прежде чем изучать особенности пайки солнечных элементов.
Комикс «Как паять» в разделе «Справочная информация» основной книги представляет собой хороший набор общих инструкций по пайке. Вы можете потренироваться, скрутив выводы двух частей или части и провода вместе, а затем припаяв это соединение.
ПОМНИТЕ, ПАЯЛЬНИК ГОРЯЧИЙ. НЕ ПОЗВОЛЯЙТЕ ИМ СИДИТЬ НА ГОРЮЧИЕ ВЕЩИ! НЕ ПРИКАСАЙТЕСЬ К НИМ ВО ВРЕМЯ ИЛИ НЕДАВНО! ИМЕТЬ РЯДОМ ИСТОЧНИК ВОДЫ НА СЛУЧАЙ НЕСЧАСТНОГО СЛУЧАЯ.
Так как передние контакты белые, они плохо держат тепло. Нагрев металла позволяет припою течь на него. Клетки также повреждаются при чрезмерном воздействии высоких температур. Итак, мы собираемся сделать это немного иначе, чем пайка обычной проволокой.
Нанесите немного припоя на жало паяльника. Делайте это не над кюветой — если она попадет на поверхность кюветы, это может ее повредить. Затем вы сможете перенести припой в ячейку, удерживая утюг с припоем напротив ячейки в течение нескольких секунд, а затем, при необходимости, соскребая припой с контакта ячейки.
Разогрейте припой, положив на него утюг, и вставьте подготовленный кусок проволоки в расплавленный шарик.
Снимите утюг и дайте соединению остыть. Попробуй это. Если провод не закреплен, снова нагрейте его и воткните немного глубже.
Студенты паяли раньше? Если так, отлично. Если нет, продемонстрируйте, как паять (для начала может подойти светодиод к резистору, который они смогут использовать позже), и пусть каждый учащийся сделает хотя бы одно хорошее паяное соединение. Напомнить учащимся о безопасности паяльника.
Попросите класс запомнить, как соединять солнечные элементы — передняя часть одного элемента должна быть соединена с задней частью следующего и так далее. Как должны выглядеть концы строки ячеек? У одного должен быть довольно длинный (8-16 дюймов, вероятно, подойдет) провод(а), выходящий спереди, а другой сзади.
Тот, где провода идут сзади, должен быть соединен своей передней частью с задней частью следующей ячейки, а конец с проводами, выходящими спереди, должен быть соединен задней частью с передней частью предыдущей ячейки. Почему мы их так соединяем? Таким образом, электроны проходят через все клетки, и напряжение добавляется.
Попросите каждого учащегося припаять один или два провода к солнечным элементам. Дайте указатели и направьте руки, если это необходимо. Работать в парах может быть здорово, потому что кто-то может удерживать части панели, пока другой ученик припаивает их (только следите за тем, чтобы пальцы не мешали горячему утюгу). Два студента, работающие таким образом, могут закончить обе свои панели быстрее, чем если бы у каждого был свой утюг. Предложите учащимся закончить пайку панелей. Это может работать лучше всего, если после соединения двух ячеек они оставят их лицевой стороной вверх, припаяют провода к задней части каждой новой ячейки, перевернут их и прикрепят к струне лицевой стороной вверх.
Тогда вы не пытаетесь переворачивать постоянно растущую сеть хрупких клеток туда-сюда. С такими советами дайте учащимся время, чтобы они сами разобрались, а затем внесите предложения, если у них возникнут проблемы.
После того, как панели спаяны вместе, обработайте панели, как описано в конце урока 2 (крепление на картон или что-то подобное, покрытие для защиты ячеек от грязи и копоти).
Протестируйте панели с помощью мультиметров, чтобы показать, что они производят такое же напряжение (и ток), как и предполагалось.
Поделиться
Поделиться
Доля
Поделиться
При обучении пайке солнечных батарей кого лучше копировать, чем самих китайских производителей? 🙂
Пайка солнечных батарей — навык не для людей с большими грубыми руками. В то же время, этому довольно легко научиться, но он включает в себя несколько основ, которым необходимо внимательно следовать.
Прежде всего, для хороших результатов качество 9Нужен паяльник 0155 . Например, в Китае общепринятым стандартом является паяльник мощностью 90 или 130 Вт. Размер паяльного жала может варьироваться, но не может превышать размер ленты с выступом , припаянной к ячейке. Здесь важна температура пайки. Правильная температура зависит от температуры плавления припоя, которую вы используете, так что вы можете посмотреть ее.
Флюс для пайки: язычки ленты не прилипают, что пошло не так? Для того, чтобы припаять ленты к солнечному элементу, производители фотоэлектрических систем применяют 9флюс 0155 для пайки на язычке ленты. Это делается для того, чтобы удалить любое окисление и обеспечить идеальное прилипание лент к солнечному элементу. На фото ниже вы видите вкладку ленты в ванне с паяльным флюсом .
Флюс для пайки используется для удаления оксида с лент лепестков или шин. После удаления оксида ленты можно использовать. Рифленая лента в флюсе для пайки
Температура важна и может варьироваться от 300 до 450 градусов Цельсия. Как упоминалось выше, это зависит от температуры плавления припоя на язычковых лентах. Чем горячее паяльник, тем быстрее вы сможете работать. Однако важно не перегревать солнечные элементы , что сделает их хрупкими и обязательно повредит элемент. Перегрев солнечного элемента, который может произойти, если паяльник слишком долго держится на солнечном элементе, сделает солнечный элемент чрезвычайно опасным.0155 уязвимый . Риск заключается в том, что солнечный элемент треснет в процессе ламинирования . Пайка солнечных батарей.
Причина, по которой необходим очень горячий утюг, заключается в том, что солнечные элементы будут функционировать как радиатор .
При работе с горячим утюгом камера в основном охлаждает его. Припой должен расплавить , прежде чем элементы заберут все тепло из железа. Чем больше солнечный элемент, тем больше тепла вам нужно, чтобы расплавить припой. Производители обычно имеют грелка под солнечными батареями во время пайки. Солнечные элементы — пайка струной.
Наблюдая за хорошо обученным и опытным человеком, занимающимся пайкой солнечных батарей, можно заметить, что припой очень быстро плавится (горячее железо), а лента аккуратно прикрепляется к ячейке за секунду . Солнечные элементы имеют такую высокую стоимость, что никогда не следует экономить на этом оборудовании и инвестировать в качественный паяльник и ленты . Выбор профессиональных паяльников и деньги, потраченные на дорогие ленты (с серебром в них), — это деньги, потраченные не зря. Ручная пайка солнечных батарей на заводе в Китае.
Автоматическая пайка солнечных элементов В настоящее время большинство производителей солнечных модулей переходят на автоматическую пайку солнечных элементов .