Как правильно паять солнечные панели

Пайка солнечных панелей своими руками: все, что нужно знать домашнему мастеру

Дата публикации: 4 сентября 2019

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.

Необходимые инструменты и расходные материалы для пайки солнечных панелей

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:

• Солнечные элементы;
• Тонкие и широкие плоские проводники;
• Паяльник;
• Флюс;
• Припой.

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. При монтаже соединений не стоит спешить, тем более что в этом случае велик риск совершить ошибку и испортить готовую конструкцию.

Рекомендации для тех, кто намерен паять солнечные элементы своими руками

Стремление сэкономить и выполнить сборку в минимальные сроки может сыграть с домашним умельцем плохую службу. Среди самых распространенных ошибок:

• Попытка заменить часть комплектующих более дешевыми аналогами российского производства. Обычно на такую альтернативу мастера «подталкивают» проводники плоской формы. Выбор в их пользу обусловлен незначительной толщиной фотоэлементов и гибкостью тонкого листа металла. Замена плоских проводников на обычные проволочные потребует дополнительного времени на пайку и станет причиной ухудшения внешнего вида готовой панели, на отдельных участках которой будут заметны крупные соединительные элементы. Кроме того, толстые провода могут стать причиной поломки хрупких батарей. Оптимальное решение, гарантирующее экономию, — заказ комплекта приспособлений для сборки и пайки солнечных панелей своими руками, где будет все необходимое для качественного соединения элементов.
• Низкая мощность паяльника. Для сборки солнечных панелей потребуется модель на 60-80 Вт. В противном случае вам не удастся выполнить качественную пайку из-за непрочного соединения элементов. Кроме того, маломощный паяльник будет быстро остывать, и придется прикладывать физическое усилие для плавления металла. А любое незначительное давление на поверхность батареи приведет к появлению трещин и порче элемента.

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.

Последовательность пайки солнечных панелей своими руками

Чтобы правильно спаять солнечные батареи, стоит придерживаться определенной последовательности действий:

• Выполняется нарезка плоских проводников. Длина фрагментов – чуть меньше ширины фотоэлемента с учетом расстояния между панелями. Так, для батарей шириной 156 мм расчет выглядит следующим образом: из рекомендуемой длины плоского проводника 78 мм будут припаяны к лицевой стороне панели, 5 мм уйдет на зазор, и оставшиеся 63 мм будут соединены с тремя контактами на тыльной стороне батареи. 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.
• Подготовка к процессу пайки включает в себя обработку флюсом лицевой стороны панелей, полярность которой отрицательна.
• Плоский проводник укладывается на лицевую сторону панели и надежно фиксируется паяльником. В лужении мест соединений необходимости нет, за исключением случаев, когда качество соединений вызывает сомнения. Затем аналогичным образом проводник припаивают с тыльной стороны элемента, не допуская его чрезмерного перегревания вследствие длительного воздействия паяльника.
• Аналогичным образом выполняется пайка всех элементов, после чего их следует соединить в цепь последовательно от «плюса» к «минусу».

• Теперь можно приступать к укладке готовой конструкции на будущую основу. 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.
• Закрепив панели, их обрабатывают флюсом и соединяют более широким проводником.

Остается смонтировать припаянные элементы в корпус батареи и тщательно изолировать конструкцию, чтобы защитить ее от неблагоприятного воздействия погодных условий.

Источник

Сборка и пайка солнечных батарей в домашних условиях

Использование данных устройств становится всё более распространенным, но их цена по-прежнему отпугивает многих людей. Сборка солнечных панелей своими руками, используя всего несколько подручных инструментов, обойдётся вам намного дешевле, чем их покупка.

• Солнечные панели;
• Паяльный пистолет с наконечником Pen-типа (ручка);
• Медные провода;
• Фанера;
• Стекло;
• Уплотняющий состав (герметик);
• УФ-Защита;
• Инструкция по работе;

Внешний вид передней и задней стенки солнечных батарей. Цель данной демонстрации – объяснить, как подключить их правильно. В каждом пункте будут размещаться ссылки на полезную информацию, которая поможет вам самостоятельно собрать и подключить их;

Виды солнечных батарей. Выше вы можете увидеть, как выглядит солнечный элемент спереди и сзади. Существует два типа панелей, которые очень легко отличить по внешнему виду. На батареях, изображенных на рисунке, небольшие секции разделены сплошными линиями на задней поверхности. На батареях другого типа, с вкладками, секции условно разделяются металлическими квадратиками. Оба типа подойдут для создания собственной системы альтернативного энергоснабжения. Нужно отметить, что выбранные батареи должны производить необходимое для питания дома количество электроэнергии (эти данные должны быть подготовлены заранее). Поврежденные элементы пригодны для домашнего использования, но более сложны в эксплуатации и обслуживании. Поэтому, при первых опытах сборки системы, рекомендуется использовать новые и целые панели;

Необходимо выбирать длину медного провода, исходя из длины одной панели. Таким образом, что для подключения каждой панели потребуются равные кусочки проводов;

Паяльный пистолет с наконечником.
Припайка медных проводов к солнечным элементам выполняется с использованием кислотного припоя. Достоинством данного вида припоя является дешевизна используемых материалов и лёгкость работы с ними. Если паяльный пистолет в хорошем состоянии, то припой будет поступать довольно свободно. Поэтому, необходимо следить за количеством оставляемого припоя и качеством его выполнения. Для проведения подобных операций рекомендуется использовать паяльный пистолет с наконечником типа ручки. Это существенно упростит вам задачу по пайке солнечных панелей своими руками;

Иногда поставляются панели, уже соединенные лентой. Солнечные панели необходимо соединять, начиная и заканчивая присоединением элементов с одноименными зарядами. То есть, если вы начинаете с батареи, имеющей положительный заряд, то закончить подключение требуется также элементом с зарядом знака плюс. Это справедливо также и для секций с отрицательным зарядом. Отрицательно заряженная сторона батареи – всегда передняя, положительно заряженная – задняя. Когда вы присоединяете с помощью припоя медный провод, то вам необходимо определить знак подключаемого элемента. Если вы припаяли провод к передней части, то началом подключения будет отрицательно заряженная сторона. Следовательно, чтобы поддерживать правильное чередование, следующей должна быть припаяна задняя сторона. Повторяется процедура до тех пор, пока вы не остановитесь на передней стороне;

Доработка припоев. В точках припайки должно быть немного серебра. Если небольшая капля серебра вытечет наружу, то это значит, что припой заполнил всё необходимое пространство. Излишки можно отскоблить тупым концом пинцета. Правильное выполнение этого действия обеспечить хороший электрический контакт;

Подключение нескольких солнечных элементов. Панель состоит из микросекций, число которых в ряду всегда будет нечетным. А количество рядов, напротив, обязательно равняется четному числу. Чтобы получить определенное количество электроэнергии, вы можете собрать систему из нескольких батарей. На схеме показано соединение нескольких батарей в систему;

Подключение сторон с различными знаками заряда. Провода, несущие положительный и отрицательный заряды, выведены с разных сторон панели. Это сделано для предотвращения случайных замыканий этих проводов;

На представленной диаграмме указаны наилучшие места для присоединения проводов к солнечным элементам. Также отмечено сверху или снизу должен выполняться припой. Довольно непросто правильно предоставить данную информацию на двухмерном рисунке;

Готовая солнечная панель, изготовленная в домашних условиях. На фото вы можете увидеть, что для сборки ряда используется нечетное число ячеек, и провода каждого из них выходят на разные стороны. Теперь, когда у вас есть собранные заготовки, можно приступить к соединению всех батарей вместе.

Рекомендации и предупреждения:

• Соблюдайте меры предосторожности при транспортировке ваших батарей. Некоторые из них очень хрупкие;
• Для сборки солнечных панелей своими руками, покупайте элементы одного и того же типоразмера;
• При пайке солнечных панелей с помощью пистолета настройте его на самую низкую температуру, если не хотите прожечь панель;
• Не оставляйте паяльник на солнечных элементах, чтобы не прожечь их.

Источник

Как своими руками изготовить солнечную батарею?

Сейчас многие дачники, а также люди, проживающие в частном секторе, интересуются установкой солнечных батарей. Это реально позволяет сэкономить на электроэнергии. По крайней мере, в летний сезон пока мы часто бываем на даче, не помешает дополнительное электричество. Летом солнечное излучение интенсивное и батареи при правильном расположении могут вырабатывать немало. А для тех, у кого на участке не подведено электричество, солнечная батарея может стать единственным источником тока. Беда в том, что солнечные батареи стоят довольно дорого (одна панель 18 вольт, 40-50 ватт обойдётся в 300─500$). Но можно сэкономить, если сделать их самостоятельно. В этой статье речь пойдёт о том, как сделать солнечную батарею своими руками. Ниже будет описан процесс изготовления, в котором объединён опыт из различных материалов и роликов на youtube.

Как сделать солнечную батарею в домашних условиях?

Для начала стоит определиться с тем, что понадобиться в работе, и сколько это стоит.

• Фотоэлементы. На Алиэкспресс можно найти фотоэлементы из монокристаллического кремния мощностью 4,7 ватта и напряжением 0,5 вольта. Десять штук обойдутся в 1200─1500 р. Для панели 18 вольт нужно 36 штук. То есть, берём 40 примерно за 5─6 тысяч рублей;
• Фанера или пластик. Используется в качестве подложки, на которую будут крепиться фотоэлементы. Стоимость (300─400 р.);
• Алюминиевый или стальной профиль для рамки (400─500 р.);
• Стекло (500 р.);
• Диод Шоттки (30─50 р.);
• Крепёж, герметик, провода, флюс, шина и другое по мелочи (500 р.).

Теперь непосредственно о самом процессе.
Вернуться к содержанию

Сортировка фотоэлементов

Для начала следует отсортировать элементы по вырабатываемому ими напряжению. Номинал, который указывают производители на своих фотоэлементах, составляет 0,5 вольта. Но это в идеальных условиях на солнце. При проверке в обычных условиях значения будут 0,2─0,35 вольта. Ваша задача ─ сформировать из элементов группы, мало отличающиеся по напряжению. Например, группа 0,32─0,35 вольта, 0,28─0,31 и так далее.

Это нужно сделать, поскольку один элемент в группе, имеющий значительно меньшее напряжения, будет выступать в роли сопротивления. Он будет тормозить процесс выработки электричества.

Подготовка и пайка шин к фотоэлементам

Перед тем, как сделать солнечную батарею, проводится пайка медных шин к фотоэлементам. Они припаиваются на специальные дорожки, которые проходят сквозь элементы. Лучше всего использовать шину шириной 1,8 миллиметра и толщиной 0,16. Флюс используется обычный – канифоль со спиртом. Для удобства лучше использовать флюс в виде карандаша. Шину и флюс можно найти в магазинах, торгующих радиоэлектронными компонентами. Всё это обойдётся в 100─150 рублей.

Пайка шины к фотоэлементу

На дорожку фотоэлемента наносится небольшое количество флюса. Сверху накладывается шина и по ней проводится паяльником. Сильно нажимать не следует. Нужно сделать ровный шов без заусенцев, чтобы в дальнейшем они не мешали при сборке солнечной батареи. Шины нужно припаять ко всем фотоэлементам (36 штук) для солнечной батареи. Не забывайте после пайки протирать шов спиртом. Там остаётся много флюса, который там совершенно ни к чему. Для этого можно использовать косметические ватные палочки.

После этого выполняется пайка для объединения фотоэлементов в последовательную цепочку. Для этого шины припаиваются к контактным площадкам с обратной стороны элемента. Места пайки также протираются для удаления остатков флюса.

Соединение фотоэлементов в последовательную цепочку

Соединение элементов в батарею

Получившиеся 4 ряда соединённых элементов нужно объединить в готовую солнечную батарею. Для этого их нужно выложить на стекле и соединить толстыми медными шинами. Для этого лучше использовать шины толщиной 5 миллиметров. В разрыв плюсового вывода ставится диод Шоттки. Это нужно для того, чтобы впоследствии без проблем подключить несколько солнечных панелей в параллельную сборку. И не беспокоиться, что ток будет перетекать обратно. Защиту от этого обеспечит диод Шоттки. Элементы следует располагать так, как они будут находиться в готовой солнечной батарее. То есть, за стеклом рабочей стороной к свету. Делаем это по следующей схеме.

Соединение фотоэлементов в батарею

Что касается подложки, то лучше, конечно, использовать стекло. Также подходят плексиглас, оргстекло. Разнообразные пластики выигрывают в весе, прочности и удобстве. Однако их легко может «повести» при постоянной работе на солнце. Солнечная батарея существенно разогревается, что и приводит к короблению пластика. А это неизбежно приведёт к порче фотоэлементов.

В идеале нужен такой материал, который поглощает инфракрасный спектр солнечного излучения и имеет минимальный коэффициент преломления. Лучше всего на эту роль подходит минеральное стекло, но оно достаточно дорогое.

К стеклу фотоэлементы лучше всего крепить с помощью самоклеящейся плёнки. Выбирать следует ту, которая предназначена для работы в атмосферных условиях. Этот вариант наиболее дешёвый и простой в исполнении. Встречаются примеры, когда панели солнечной батареи закрепляют между стёклами, а все швы промазываются герметиком. Это тоже рабочий вариант, но хлопот получается значительно больше. Некоторые специалисты, вообще, рекомендуют проводить герметизацию с помощью эпоксидного компаунда.

Окончательные работы

Чтобы получившуюся солнечную батарею можно было эксплуатировать с удобством, нужно окончательно оформить её. То есть, заключить в какой-нибудь корпус. Для этой цели лучше всего подходит алюминиевый уголок. Из него изготавливается рамка, в которую вставляется стекло с расположенной на ней солнечной батареей. Для этих целей также подходит профиль, который используется для крепления гипсокартона при ремонтных работах.

После этого нужно подключить солнечную батарею в энергосистему дома или другого объекта, где вы собираетесь её использовать. Если вы делали солнечные батареи для дома своими руками, то придётся ещё приобрести контроллер, аккумулятор, инвертор, провода и крепёж. Питание от солнечной батареи не идёт напрямую потребителям. От неё заряжается аккумулятор. От него через инвертор работают потребители 220 В. Управляет всем процессом контроллер солнечных батарей.

Источник