www.verinukas.lt

Kontaktai: info(eta)verinukas.lt

Prisijunkite prie forumo - Pasidaryk pats

 

2014.01.05

 

WWW.SAULESENERGIJA.VERINUKAS.LT 

APKROVOS RAKTAS PHOTOVOLTAIC SAULĖS BATERIJOMS

 

 

PROJEKTO IDĖJA

 

Kilo idėja prijungti aktyvinę apkrovą prie elektrą generuojančių saulės baterijų. Pavyzdžiui, prijungti elektrinį vandens šildymo boilerį ar kitą aktyvinę apkrovą. Ši idėja pagimdė vieną iš sprendimų, kuris gali sudominti ir kitus entuziastus besidominčius žaliąja energetika.

 

PROJEKTO UŽDAVINIŲ SPRENDIMAI

 

Mąstant apie idėjos realizavimą, teko išspręsti keletą uždavinių ir atsakyti į sekančius klausimus:

1.     Koks elektros grandinės raktas komutuos DC srovę (pvz. 7A DC esant 240V), žinant, kad įrenginio įtampa svyruoja priklausomai nuo saulės apšvietimo (pvz. 200-280V DC, kai prijungta tiesinės ch-kos aktyvinė apkrova)?

Iš karto reiktų atmesti kontaktinį komutavimą, nes DC grandinėse kontaktinis komutavimas problematiškas dėl susidarančio elektrinio lanko atjungimo metu. NENAUDOKITE ĮPRASTINIŲ AC GRANDINIŲ KOMUTAVIMO ĮRENGINIŲ DC JĖGOS GRANDINĖSE. Esant dažnam komutavimui, kontaktai nepritaikyti DC grandinėms, greitai susidėvi. Beje, relės ar kontaktoriaus ritė veikia siaurame įtampų diapazone, tuo tarpu saulės elektrinės įtampa svyruoja platesnėse ribose.

Siūlau apsistoti ties puslaidininkiniu prietaisu, kuris neturi tokių trūkumų, kaip kontaktinis komutavimas. Idealus variantas, tai IGBT technologijos raktas. Beje, šiuo atveju galimas pakankamai didelis komutavimo dažnis.

 

2.     Kokia saulės baterijų volt-amperinė ( V-A ) charakteristika? Kokiu efektyvumu veiks aktyvinė apkrova su tiesine V-A ch-ka, ją prijungus tiesiogiai prie saulės baterijų?

Pav.1 pavaizduota SHARP NA-E125G5 baterijos V-A + P ( galios ) ch-ka, kurioje labai vaizdžiai pavaizduoti galios pikai, esant skirtingam apšvietimui.

Pav.1

      Akivaizdu, kad šios saulės baterijos galios pikai, įtampos atžvilgiu, išsidėstę 39-48V ribose. Vadinasi, išgauti maksimalų galingumą galime parinkdami apkrovą, kuri galėtų prisitaikyti prie netiesinės saulės baterijos V-A charakteristikos.

      Panagrinėkime vieną pavyzdį pagal Pav.2.

      Įsivaizduokime, kad prie SHARP NA-E125G5 baterijos prijungėme 100W aktyvinę tiesinės ch-kos apkrovą , kurios nominalūs parametrai Un= 46V, In= 2,17A.  Apkrovos V-A ch-ką perkelkime ant Sharp baterijos V-A charakteristikos, fiksuodami apkrovos nominalaus apkrovimo tašką Pn ir nubrėždami tiesę.

      Apkrovos Pn taškas, kaip tik atitinka susikirtimo tašką su baterijos srove turint apšvietimą 800W/m2 . Šiuo atveju baterijos atiduodamas galingumas atitiks tašką Wn =100W.  Šiuo atveju apkrova puikiai atitinka baterijos atiduodamą maksimalią galią t.y. apkrovos varža suderinta su baterijos V-A charakteristikos maksimumu. Analogiškai galima susirasti kitus numatomus darbo taškus pagal charakteristikų susikirtimus.

Pvz. Kokį tikrą galingumą turėsime esant prastam apšvietimui 200W/m2 naudojant tą pačią apkrovą?

Dedame tašką P1 V-A charakteristikų susikirtime ir randame išskiriamą galią apkrovoje W1=9W. 

 

Pav.2 Saulės baterijos ir aktyvinės apkrovos V-A ch-kų palyginimo grafikas.

 

Bet, esant 200W/m2 apšvietimui, baterija pajėgi atiduoti maksimalią galią Px=23W,  su sąlyga, jei apkrovos varža būtų suderinta su baterijos V-A ch-ka. Šiuo atveju apkrovos varža taške P1 nesuderinta ir atiduodama galia yra daugiau nei du kartus mažesnė nei galimas maksimumas taške Px.

 

3.     Koks paprasčiausias būdas suderinti baterijos ir apkrovos varžas ?

Čia galvoje gimė idėja sukonstruoti nesudėtingą apkrovos raktą, kuris turėtų tarpinę grandį, kuri suderintų baterijos V-A ch-ką ir apkrovos varžą.

Be abejo, tarpinė grandis, tai energiją kaupiantis didelės talpos kondensatorius, kuris puikiai prisiderins prie V-A ch-kos bet kuriame jos taške.

Kondensatoriaus uždavinys, kaupti energiją iš baterijos, jos galios pikų zonoje, kai apšvietimas žemas. Šiuo momentu aktyvinė apkrova turi būti atjungta.

Pasiekus tinkamą įtampą, įjungiamas raktas ir pakrautas kondensatorius iškraunamas per apkrovą, bet ne pilnai. Išsikrovimo įtampos riba neturi būti žema. Ji turi būti netoli pikinės galios įtampos reikšmės. Šiame pavyzdyje ši įtampa, kiek žemesnė nei 39V (pvz. 36V ).

 

Pav.3 Apkrovos rakto veikimo principo schema.

Perkelkime šį pavyzdį į V-A charakteristiką pav.4, kai apšvietimas 200W/m2.

Kai grandinės raktas S atviras, kraunasi kondensatorius C, kurio įtampa didėja iš taško C1 (nuo 36V) iki taško C2 (iki 42V). Taške C2 įsijungia raktas S ir vyksta kondensatoriaus išsikrovimas srove IR per aktyvinę apkrovą R. Taip pat šiuo momentu per apkrovą R teka ir baterijos srovė IB. Taške R1 pradeda tekėti suminė srovė IR1-R2 ir šiuo momentu vyksta kondensatoriaus iškrovimas per apkrovą iki minimalios užduotos įtampos taške R2 (iki 36V). Šiuo momentu atjungiamas raktas S ir vėl kartojamas ciklas, taške C1, pradedama krauti kondensatorių.

Taigi, proceso valdymas atitinka histerezės veikimo principą.

Įgyvendinus šį valdymo principą, sistema visada dirbs maksimalių galingumų pikų aplinkoje, pagal baterijos V-A ch-ką, nepriklausomai nuo apšvietimo.

 

Pav.4. Kondensatoriaus pakrovimo C1-C2 iš saulės baterijų ir iškrovimo R1-R2 į apkrovą grafikas.

 

4.     Kaip nesudėtingai įgyvendinti rakto valdymą, pagal įtampos lygį, su perjungimo histereze?

Vienas iš sprendimų yra toks. Atlikti rakto valdymą analoginio įtampos komparatoriaus pvz. LM339N pagalba, naudojant klasikinę dviejų įtampų palyginimo schemą su perjungimo histereze.

Štai klasikinis schematinis sprendimas iš „LM339N data sheet“ aprašymo Pav.5.

 

Pav.5  Komparatoriaus schema su grįžtamuoju ryšiu histerezės formavimui.

 

O čia, realios schemos paprastas variantas pritaikytas 1500W 230V apkrovai pav.6.

 

Pav.6. Apkrovos rakto schema.

 

Vėliau buvo atsisakyta apkrovos srovės indikacijos grandinės (D4,D6, DL1, R3) dėl didokų šiluminių nuostolių ir panaudota paprasta neoninė įtampos indikacija.

5.     Kaip realizuoti praktiškai?

Mano atveju, nusprendžiau pritaikyti šį principą vandens šildymo boileriui.

Bet, prieš tai reikia išspręsti dar kelis uždavinius.

5.1  Kaip elgtis jei saulės per mažai (pvz. žiemą) ir vanduo nepakankamai šiltas arba didelis šilto vandens suvartojimas vakare, kai nėra pakankamai saulės? Abejais atvejais tam tikrą laiko tarpą liksime be šilto vandens. Uždavinys, kaip automatiškai perjungti vandens šildymą reikiamu momentu prie įprastinio elektros tinklo?

Vienas iš sprendimų, tai perdaryti šildymo boilerį taip, kad jame būtų du nepriklausomi šildymo elementai ir du jiems skirti termostatai. Tokiu būdu turėsime dvi šildymo grandis, kurios dirbs priklausomai nuo vandens temperatūros.

Pricipinė boilerio valdymo schema pateikta pav.7.

Pagal schemą matome, kad abi šildymo grandys veikia nepriklausomai. Valdymo principo atraminis taškas, tai boilerio talpos vandens temperatūra.

 

Pav.7. Boileris su dviem temperatūros valdymo kontūrais.

 

      Šildymo elementas veikiantis nuo bendro 230V AC tinklo, bus aktyvus tik tuomet,  kai temperatūra nukris žemiau 45oC. Ši grandis veiks tik kaip buferinis papildomas šildymas, jei bus nepakankamai saulės energijos, o 45oC vandens temperatūros pilnai pakanka buitinėms reikmėms. Tuo tarpu saulės energijos šildymo elementas veiks visada ( jei bus saulė J ), kol nebus pasiekta maksimali pvz. 85oC vandens temperatūra.

 

5.2 Kaip patobulinti sistemą, kad pasiekus maksimalią boilerio vandens temperatūrą , esant perteklinei saulės energijai, būtų automatiškai prijungtas papildomas energijos vartotojas, kad saulės baterijos neveiktų „tuščia eiga“?

 

Šis uždavinys aktualiausias vasaros metu, kai turime daugiausiai saulės energijos.

Šovė mintis patobulinti apkrovos raktą ir integruoti į jo schemą papildomas funkcijas:

 

A.   Integruotas termostatas.

B.    Integruotas apkrovos perjungėjas (nenaudojant mechaninų jėgos grandinės kontaktų) su IGBT tranzistoriais.

 

Patobulintas valdymo variantas pavaizduotas pav.8.

Pav.8. Sistema, kai naudojamas apkrovos raktas su integruotu termostatu ir apkrovos perjungėju.

 

      Pasirinkta mikroschema LM339N turi keturis integruotus komparatorius, o pirmame variante (pav.6) buvo panaudotas tik vienas iš jų. Todėl kilo mintis išnaudoti likusius tris komparatorius papildomoms įrenginio funkcijoms realizuoti.

      Pav.9 pateikta šiuo metu realiai veikiančio įrenginio schema t.y. apkrovos rakto schema su minėtomis papildomomis funkcijomis, pilnai išnaudojus visus keturis LM339N komparatorius ir papildyta dar vienu IGBT galios raktu, kuris atlieka jėgos grandinės perjungimo funkciją .

      Beje, tranzistoriai T1, T2, ir T3 būtinai turi būti montuojami ant aušinimo radiatorių.

 

 

Pav. 9. APKROVOS RAKTAS SAULĖS BATERIJOMS SU TERMOSTATU IR  APKROVOS PERJUNGĖJU

LOAD KEY WITH THERMOSTATE AND WITH OUTPUT LOAD CHANGEOWER FOR PHOTOVOLTAIC

 

 

 

Štai konstrukcijos elementai pirminių bandymų etape.

                  

Pav. 10                                                      Pav. 11

 

 

5.3 Šiek tiek apie boilerio konstrukcijos modernizavimą.

 

„Ariston“ šildytuvo tvirtinimo flanšas pakankamai mažas ir nėra galimybės sumontuoti du standartinius kaitinimo elementus. Iš pirmo žvilgsnio vietos, kaip ir yra, bet yra vienas ypatumas „vidinio“ ovalinio flanšo montavime. Svarbu, kad pusė flanšo būtų būtinai laisva, nes kitaip nepavyks įstatyti jau surinkto mazgo, į talpos flanšinę ovalinę skylę.

Teko atsisakyti standartinio šildymo elemento ir termostato pav.12.

                      Pav.12  Standartinis „Ariston“ šildytuvas ir termostatas išimtas iš naudojamo boilerio.

 

Užsakiau nestandartinį dvigubą šildymo elementą 2 x 1500W (pagamintas pagal specialų užsakymą), kapiliarinį termostatą, bei vamzdelį temperatūros jutiklio tvirtinimui, į kurį įsistatys kapiliarinis ir NTC jutiklis.

Pav. 13  Nestandartinis komplektas boilerio modernizavimui.

Flanše teko papildomai išgręžti dvi skyles. Vieną - jutiklių vamzdeliui ir kitą - šildymo elemento dar vienai kontaktinei kojytei. Buvusios standartinės skylės puikiai tiko, nes naujas dvigubas šildytuvas buvo pagamintas pagal buvusio standartinio šildytuvo išmatavimus. Pusei flanšo palikta tuščia vieta, kad nebūtų problemos šį mazgą įstatyti į boilerio flanšinę ovalinę skylę. Tokiu būdu pavyko viską sutalpinti nedideliame standartiniame flanše vienoje jo pusėje su nedideliais nesudėtingais pakeitimais.

 

Pav. 14  Surinktas ovalinis “vidinis” flanšinis mazgas su dvigubu šildytuvu ir vamzdeliu jutikliams.

Taip pat, papildomai reikėjo išgręžti analogiškas skyles flanšo pritraukimo apkaboje.

Kapiliarinį termostatą sumontavau į tą patį korpusą, kaip ir apkrovos rakto įrenginį.

Kadangi, nuo saulėtumo ir vandens naudojamo kiekio, boileryje esančio vandens temperatūra svyruos, patartina karštam vandeniui pastatyti pamaišymo vožtuvą, kad iš boilerio bėgtų vienodos temperatūros karštas vanduo. Analogiškas pamaišymo vožtuvas yra statomas ir kolektorinėms saulės sistemoms.

      Štai sumontuotas įrenginys, tik dar neprijungtas antrinis imtuvas, kuris naudos perteklinę saulės energiją, kai boileris įkais iki maksimalios temperatūros. Manau pastatysiu papildomą elektrinį radiatorių vonios patalpoje.

Pav. 15 Sumontuota sistema.

Ši sistema prijungta prie SHARP NA E130 G5 „film“ tipo saulės elementų, 3 grupės po  5vnt. ( viso 15vnt.).

 

Dabar beliko sulaukti vasaros ir paragauti šio projekto „vaisių“ esant pilnam pajėgumui  J .

Tikiuosi, kad šis pasakojimas ir mano patarimai bus kam nors naudingi.

Visiems sėkmės visame kame !!!

WWW.SAULESENERGIJA.VERINUKAS.LT

 

 

 

J

 

 

Toliau rasite prieš keletą metų atlikto mano projekto aprašymą, kuris šiandieną prarado prasmę, nes per kelis metus gerokai pasikeitė technologijos ir atpigo photovoltaic baterijų savikaina. Bet manau, kam nors bus įdomi pažintinė šio projekto dalis J .

 

2010.09.03

Saulės energijos baterijos

 Kodėl lietuviai tik dabar taip susidomėjo alternatyvios energijos šaltiniais?

Todėl, kad iki šiol ( prieš krizę ) gerai gyvenome ir turėjome pigią elektros energiją. Uždarius Ignalinos atominę elektrinę visi pasijutome "saugesni", t.y. priklausomi nuo rusiškos elektros, ir su lengvesnėmis piniginėmis. Būtent tas "saugumas" ir lengvos piniginės privertė lietuvaičius domėtis kitokiais energijos gavybos būdais.

Kodėl mano žvilgsnis nukrypo būtent į saulės energijos panaudojimą?

Jei kas būtų apie tai paklausęs prieš 3 metus, būčiau tikrai atsakęs jog tai nerentabilu, nes įrangos atsipirkimo laikas pagal to meto elektros įkainius buvo >10 metų. Pagal šiandienos elektros įkainius atsipirkimas sutrumpėjo iki 8-10 metų. Šiandieną jau yra žinoma, kad Lietuva turi įsipareigojimą prieš Europos sąjungą iki 2020 metų pagaminti 20% energijos iš atsinaujinančių šaltinių. Vienas iš tokų šaltinių ir yra saulės energija ir šiandieną žinome, kad didieji tokios energijos gamintojai pardavinės elektros energija už 1,63 Lt/kWh. O kas tokią brangią energiją vartos ir mokės? Be abejo mes, paprasti vartotojai. Ir kokie gi bus tada elektros energijos įkainiai nuo 2020 metų? Galima spėti, jog viena kilovatvalandė kainuos > 0,60 Lt/kWh. Tikrai brangu, bet tokiu atveju saulės baterijų atsipirkimas sutrumpėtų iki 6-8 metų. Žinant, kad elektros kainos tikrai nemažės, toks atsipirkimo laikotarpis jau yra ekonomiškai patrauklus.

Be abejo, yra daugiau alternatyvių atsinaujinančios energijos šaltinių, bet saulės elektros energijos baterijos man pasirodė priimtiniausios.  

Kodėl?

Pabandykite rasti palankesnius kitų alternatyvių šaltinių įvertinimus.

Gamintojai konstatuoja, kad puslaidininkinių kristalų, naudojamų saulės elektros energijos baterijų gamyboje, darbo laikas yra >20 metų be papildomo brangaus einamojo remonto ar kitų investicijų, t.y., ūkiškai pasakius, nereikės lipti į stulpą ir keisti guolių ;-) . Taip pat baterijų efektyvumo sumažėjimas per šį laikotarpį ne didesnis nei  -20%, kai tokio pat amžiaus vėjo jėgainę jau reiktų išmesti, kaip sisidėvėjusią. Svarbu yra tai, kad šiai įrangai nereikia ypatingo papildomo techninio aptarnavimo, kuris kitais atvejais yra gana brangus. Man svarbiausias privalumas buvo tas, kad baterijos konstrukcija yra nesudėtinga ir yra galimybė pasigaminti tokias baterijas pačiam !!! Tuo labiau, kad savadarbė baterija bus per pus pigesnė nei gamyklinė, gal su šiek tiek 4-7% prastesniais parametrais nei gamyklinė.

 

Taigi, toliau bus pasakojimas apie manopasidaryk pats” (DIY angliškas trumpinys Do It Yourself)  projektą.

Kodėl panaudojau anglišką trumpinį DIY lietuviškame tekste?

Tiesiog šis trumpinys yra plačiai naudojamas "auksarankių" angliškame žargone. Patariu besidomintiems paieškose panaudoti raktą pvz. "DIY solar cells" ir bus daug lengviau susirasti reikiamos papildomos informacijos ir praktinių patarimų jūsų projektui.

 

Po ilgos įžangos, ilgai lauktas pasakojimas :)

 

 “Kaip gaminau DIY saulės energijos bateriją

 

Prieš pateikdamas pasakojimą, noriu priminti, jog čia pateikta informacija pateikiama, kaip pažintinio pobūdžio ir negali būti naudojama komerciniams tikslams be autoriaus sutikimo. Kitais atvejais informacijos kopijavimas ir panaudojimas kituose informaciniuose šaltiniuose yra galimas tik prieš tai nurodant pirminio šaltinio www.verinukas.lt adresą.

 

Bandysiu išdėstyti eilės tvarka

 

Pirmasis etapas

 

Kur gauti kristalines plokšteles saulės baterijų gamybai?

 

Radau vienintelį šaltinį, tai eBay internetinė prekyba su raktiniais paieškos žodžiais "solar cells".

eBay prekyboje radau ne vieną pardavėją, kurie prekiauja “nubrokuotomis” kristalų plokštelėmis su smulkiais pažeidimais, kurie neturi didelės įtakos kristalinės plokštelės parametrams. Šiuos smulkius pažeidimus galite pastebėti toliau pateiktose iliustracijose.

Pasirinkau pardavėją, kuris komplekte siūlo ir papildomas medžiagas plokštelių litavimui bei varines juosteles plokštelių tarpusavio elektriniam sujungimui.

 

 

 

Šios nuotraukos buvo pateiktos eBay pardavėjo aukcione.

 

Antras etapas

 

Kaip suprojektuoti rėmo konstrukciją?

 

Jeigu jau žinote, kokio dydžio kristalus naudosite, galima pradėti projektuoti rėmo konstrukciją.

Pasirinkau 15x15mm kristalines plokšteles. Paveiksle pavaizduotas saulės baterijos pradinis projektas su 55vnt. tokių kristalinių plokštelių.

 

 

Mano variantas 1800x900 mm rėmas, į kurį galima sutalpinti ~200W galios bateriją.

 

Kokias medžiagas panaudojau baterijos korpusui?

 

Turime suformuoti sluoksniuotą "sumuštinio" konstrukciją: pagrindas + izoliacija + kristlinės plokštelės + skaidrus apsauginis-izoliacinis sluoksnis.

 

Izoliacinis nelaidus elektrai pagrindas

Baltas plastikas 2mm storio, kurį dažniausiai naudoja dizaineriai reklamų gamybai nes yra atsparus UV. Ant šio pagrindo klijuojamos kristalinės plokštelės.

 

 Apsauginis pagrindas

Cinkuota skarda 0,5mm. Tai dugno pagrindas apsaugantis izoliacinį sluoksnį nuo mechaninio poveikio.

 

Viršutinis skaidrus ir izoliuojantis elektrą sluoksnis

Tai grūdintas 6mm stiklas taip pat ir, kaip įzoliacinis sluoksnis. Gal būt galima naudoti ir plonesnį stiklą, bet svarbu, kad stiklas būtų grūdintas ir atsparus smūgiams pvz. išlaikytų storo sniego svorį ir nesudūžtų esant stambesnei krušai ir t.t.

 

Konstrukcijos rėmas

Pasirinkau aliuminį rėmą su gumine tarpine, kuris sutvirtina 8-8,5mm paketą. Šį rėmą ir grūdintą stiklą pirkau iš kompanijos, kuri Lietuvoje pagal specialius užsakymus gamina dušo kabinas ir stiklina balkonus.

 

 

 

Trečiasis etapas

 

Jeigu jau turite rėmo konstrukciją ir kristalines plokšteles, galima pradėti lituoti plokštelių sujungimo juosteles (srovėlaidžius). Čia prireiks patobulinti litavimo įgūdžius bei pasirinkti tinkamą litavimo įrangą.

 

Litavimo pagrindas

Reikia pasirinkti temperatūrai atsparų ir temperatūrai nepralaidų pagrindą. Jei pagrindas bus temperatūrai laidus, bus sunkiau įkaitinti kristalinės plokštelės paviršių ir litavimo kokybė bus prastesnė. Kaip pagrindą panaudojau laminuotą grindinės dangos lentelę, kuri pakankamai atspari temperatūrai ir „prastai sugeria“ šilumą.

 

Lituoklis

Juostelių (srovėlaidžių) litavimui geriausiai tinka lituoklis su plokščiu litavimo antgaliu. Aš panaudojau smailų antgalį bet jį šiek tiek patobulinau. Nulenkiau standartinio lituoklio smailagalį taip, kad galėčiau lituoti didesniu paviršiaus plotu naudojant smailagalio šoninę dalį.

 

 

 

Tokiu būdu pritaikiau pigų kinietišką lituoklį.

Bet su kinietiškais lituokliais yra problemėlė. Litavimo procedūra užima nemažai laiko, tad lituoklis labai ilgą laiką lieka įjungtas. Pigieji lituokliai pagaminti taip, kad negali būti įjungti ilgą laiką, todėl kiekvienai mano panelei tenka pirkti vis naują lituoklį, nes jie palyginti labai greitai perdega.

 

Lydmetalis

Kad darbas vyktų sklandžiau, patariu panaudoti žemesnės temperatūros lydmetalį.

Bandžiau panaudoti kinietišką aukštesnės temperatūros lydmetalį ir patirtis parodė, kad darbo našumas krito 30%, nes reikėjo ilgiau kaitinti plokštelės pavišių. Aš manau , kad aukštesnė temperatūra joms ne į gerą.

 

Flux‘as

Prieš lituojant svarbu sutepti „Flux‘u“ kontaktinius lituojamus paviršius tiek  kristalinėms plokštelėms tiek lituojamoms juostelėms. Galiu patvirtinti, kad vienas patogiausių būdų tai naudoti specialius flux‘o pieštukus, kurie buvo sukomplektuoti kartu su mano nupirktomis kristalinėmis plokštelėmis.

 

 

Juostelių (srovėlaidžių) litavimas

 

Taigi, tokio tipo panelei, kaip mano, reikės sulituoti 55*2+12=122 juosteles. Vadinasi, turint omenyje, kad kiekviena juostelė turi du galus, reikės atlikti apie 250 litavimo operacijų.

 

Prieš tai, reikės paruošti vienodo ilgio juosteles nuosekliam kristalinių plokštelių jungimui. Mano atveju kiekviena plokštelė turi po du srovėlaidžius. Varinės juostelės (srovėlaidžio) ilgis šiek tiek trumpesnis už imant dviejų plokštelių ilgį kartu (apatiniams kontaktams reikia šiek tiek trumpesnio srovėlaidžio).

 

 

Taigi, kiekvienai plokštelei reikia prilituoti po dvi juosteles.

Pirmiausiai patepame Flux‘u kristalinės plokštelės srovinę dalį „takelį“.

 

 

Taip pat patepame Flux‘u srovėlaidžio viršutinę dalį

 

 

Ant lituoklio galo turėdami nedidelį lydmetalio kiekį pradedame atsargiai lituoti juostelę prie plokštelės srovinio takelio. Tiesiog su lituokliu prispaudžiame juostelę ir „pasigavę“ lydmetalio skystą lašo bangelę lėtai judame išilgai juostelės. Kadangi juostelės paviršius jau turi gamyklinį alavo sluoksnio padengimą, jis gražiai prisilituoja prie kristalinės plokštelės takelio.

 

 

Turime gauti tokį rezultatą

 

 

Darbas monotoniškas, bet negalima atsipalaiduoti ir reikia būti atsargiam, nes plokštelės yra labai trapios, kaip stiklas, ir labai lengvai lūžta.

Jei rankos ne kreivos, viskas turi pavykti :)

 

 

 

Prie keletos plokštelių teks prilituoti trumpesnius srovėlaidžius. Jos bus naudojamos kristalų eilės užbaigimui

 

 

Sekantis etapas, tai plokštelių eilės formavimas vykdant nuoseklų jungimą. Tam reikia paeiliui jungti viršutinį plokštelės kontaktą su sekančios plokštelės apatiniu kontaktu ir taip vieną po kitos.

 

 

 

 

 

 

Juostelių litavimas prie apatinio kontakto yra kiek paprastesnis ir greitesnis procesas nei prie viršutinės dalies, nes nereikalauja tiek kruopštumo, kaip lituojant prie viršutinės dalies.

 

 

 

 

Ir turime štai tokį rezultatą

 

 

Dabar galima atlikti paprastus matavimus ir patikrinti sujungtos grandinės darbingumą. Net ir liuminescensinio apšvietimo sąlygomis gausime atitinkamą rezultatą tiek matuodami atviros grandinės įtampą, tiek trumpo jungimo srovę. Normaliai veikiančių vienodų grandinių parametrai , lyginant vieną su kita, bus labai panašūs.

 

 

 

Mano atveju, pagaminus 11 vnt. tokių grandinių, galima pradėti jas klijuoti ant izoliacinio pagrindo. Kaip klijus, aš panaudojau universalų skaidrų silikoną, tinkamą naudoti lauke.

Ant pagrindo suformuojami stambūs silikono lašai kiekvienai plokštelei taip, kad lašas patektų po plokštelės viduriu

 

 

 

Atsargiai uždėjus sulituotą plokštelių grandinę, ją reikia atsargiai prispausti prie pagrindo.  Prispaudimui panaudojau laminuotą grindinės dangos lentelę.

 

 

Nekreipkite dėmesio į mano apyrankę :) . Tai paprasta magnetinio hematito apyrankė.

Nors, ką gali žinoti, gal tai gali būti ne tik sveikatos, bet ir vienas iš sėkmės garantų :) .

 

 

Jei jungiate plokšteles nuosekliai, reikia neužmiršti kiekvieną eilę orientuoti pagal poliariškumą taip, kad galinių plokštelių poliai būtų skirtingi.

 

 

Štai taip atrodo rezultatas:

 

 

Dabar reikia duoti laiko, kad sustingtų silikonas.

 

Kol stingsta silikonas, galima pasiruošti jungiamąsias „Bosines“ juosteles. Jos paprastai būna trigubai platesnės nei juostelės, lituojamos prie plokštelių.

 

 

T formos juostelės bus naudojamos galinių kontaktų išvedimui per izoliacinį sluoksnį į konstrukcijos išorę.

 

Kitą dieną, kai silikonas jau sustingęs, galima pradėti lituoti „Bosines“ juosteles.

 

 

 

 

Sulitavus visą panelės grandinę, patikriname visos panelės grandinę, tiek matuodami atviros grandinės įtampą, tiek trumpo jungimo srovę.

 

 

Toliau seka dar vienas labai svarbus etapas, tai panelės hermetizavimas. Nuo hermetizavimo kokybės priklausys jūsų panelės ilgaamžiškumas.

 

Kadangi dirbau vienas, tai turėjau sugalvoti būdą, kaip tai atlikti be papildomos pagalbos, nes stiklas yra gana sunkus, o dirbti reikia labai atsargiai.

Taigi, siūlau tokį būdą. Aplink panelės perimetrą sudėliojau plastikinius intarpus (panaudojau plastikinius varžtų kaiščius).

 

 

Prieš tai, gerai nuvalęs stiklą, jį atsargiai uždėjau ant kaiščių.

 

 

 

Tokiu būdu vienam, be papildomos pagalbos ir be didelių pastagų,  galima nesunkiai stumdyti ir orientuoti stiklą į reikiamą poziciją.

Intarpų storį reikia parinkti tokį, kad būtų galima nesunkiai įterpti silikono švirkštą tarp stiklo ir izoliacinio sluoksnio.

 

 

Tokiu būdu suformuojama hermetizuojanti silikono juosta aplink visą panelės perimetrą.

 

 

Dabar belieka atsargiai, po vieną, ištraukti plastikinius intarpus ir stiklas gražiai priglus prie panelės izoliacinio pagrindo suspausdamas ir paskleisdamas dar skystą silikoną.

Nelaukiant, kol silikonas sustings, galima visą konstrukciją sutvirtinti į rėmą.

 

 

 

Tokios vienos panelės sulitavimas ir surinkimas, kruopščiai padirbėjus, užtrunka 3-4 dienas. Maloniausias tokio darbo etapas, tai, jau surinktos panelės išnešimas į lauką ir jos parametrų matavimas.

Štai taip atrodė mano pirmoji konstrukcija pirmojo bandymo metu :) .

 

 

 

Per šias įtempto darbo dienas, labiausiai bus nepatenkintos jūsų antrosios pusės, nes dažnai jūsų pasiges. Galite pabandyti tai kompensuoti ir jas nudžiuginti smulkiomis, taip pat rankų darbo grožybėmis, kurias rasite čia www.verinukas.lt  :).

 

www.verinukas.lt

 

 

Keletą pastabų paminėsiu apie saulės baterijos efektyvumą.

Kristalinių plokštelių gamintojai plokštelės parametrus pateikia esant jos paviršiaus temperatųrai 25 °C. Galiu patvirtinti, jog tai labai svarbus parametras. Pačio pirmojo bandymo metu pastebėjau, kad ką tik išnešta į lauką dar vėsi baterija generavo 6A sriovę, o jau po keletos minučių, kai nuo saulės spindulių kristalai įkaito, šis parametras nukrito iki 4A. Taigi, geriausio efektyvumo galima tikėtis vėsiu ir saulėtu paros metu.

Tam, kad sumažinti šį neigiamą poveikį, panelių gamintojai naudoja specialias EVA plėveles, kurios sugeba nufiltruoti tam tikrus spindulius ir sumažina kristalinių plėvelių įkaitimą. EVA plėvelė taip pat naudojama, kaip hermetizuojantis sluoksnis, t.y. jos pagalba kristalai yra užlaminuojami. Be abejo tam reikalinga speciali įranga. Taigi, jei sugalvojote pirkti gamyklines saulės baterijas, vertėtų pasidomėti, kokias technologijas naudoja gamintojas, kad sumažintų kristalų įkaitimą nuo saulės spindulių.

 

 

Ketvirtas etapas

 

Sekantis darbų etapas - tai stogo karkaso paruošimas. Dėl laiko stokos ir karštos alinančios vasaros šis etapas užtruko.

 

O koks gi tikslas? Kaip tai panaudoti praktiškai?

O linksmiausias ir efektyviausias šios įrangos pritaikymas būtų, panaudojus GRID TIE keitiklį tokį, kaip šis General Electric SVT stebuklas, kurio aprašymą rasite čia,  www.eliranga.lt  :)  .

 

      

 

 

Kontaktai: info(eta)verinukas.lt

Forumas - Pasidaryk pats (Do It Yourself)