Zaloguj się
Nie pamiętasz hasła? Zarejestruj się

certyfikat rzetelnej firmy

Bestsellery
POLASTOSIL AC-4A - 300 ml
POLASTOSIL AC-4A - 300 ml
31,00 zł
szt.
Producenci
Zalewanie ogniw

Zalewanie ogniw

 

To popularny sposób – tym bardziej interesujący, że wymagający minimalnego nakładu pracy. Idealnie nadaje się do zastosowania dla baterii posiadających do 72 ogniw. Polega na zalaniu położonych na szybie ogniw przeźroczystym silikonem. Ten zabezpiecza ogniwa przed czynnikami środowiskowymi (wilgoć) oraz doskonale odprowadza na tył baterii nadmiar ciepła – zwiększając moc ogniw (w klejeniu ogniw na płycie ciepło nie jest odprowadzane, więc bateria mocno się nagrzewa i jej wydajność spada). Jest kilka gotowych specyfików, które można kupić w Polsce. Najpopularniejszy to Sylgard 184 stworzony specjalnie w tym celu. Niestety jego wadą jest bardzo wysoka cena. Dlatego ciekawą alternatywą są polecane przez rożnych amatorskich konstruktorów: PV- 6010, Qsil 216, GE RTV 615, Opti tec 7020, Polastosil M-2000. Przyjmuje się, że 1L wystarcza by zabezpieczyć baterię złożoną z 36 ogniw. Trzeba pamiętać, że większość tych silikonów to środki 2 składnikowe – baza + katalizator.

Nie warto eksperymentować z niesprawdzonymi środkami. Oszczędzisz może 40zł na budowie baterii – a ryzykujesz, że za pół roku nie przetestowana żywica spowoduje awarię całej konstrukcji i stracisz całą inwestycję i czas. Więc polecam 2x przemyśleć, czy się opłaca:) (co nie znaczy, że nie warto eksperymentować, np zrobić małą baterię z 4 ogniw, zalać testowym środkiem i pozostawić na kilka miesięcy na dworze celem obserwacji zachowania)

Po prawej widzimy zwyczajną szybę hartowaną, dalej przedstawiona jest zaawansowana technologicznie szyba hartowana „solarna”. Cechą charakterystyczną tych szyb jest faktura powierzchni. Przedstawiony model posiada na powierzchni setki tysięcy „mikro soczewek”. Pełnią one funkcję rozpraszania światła, gdy jego kąt padania na szybę jest bardzo duży. Oczywiście zwiększa to w pewnym stopniu uzysk z baterii, ale te ilości nie są duże. Najpopularniejsza jednak jest typowa, zwyczajna szyba hartowana 4mm , nawet bez powłok. Taka najtańsza.

Można także zakupić szyby hartowane przeźroczyste z powłoką antyrefleksyjną. Dzięki niej promienie padające pod dużymi kątami (w warunkach solarnych to poranki i wieczory) w mniejszym stopniu są odbijane przez szybę. W teorii taka warstwa poprawia przepuszczalność światła w tych specyficznych warunkach o 2.5%. Trzeba jednak pamiętać, że tylko 1/7 z tego zysku (0.3%) potrafi spożytkować ogniwo. Zatem praktyczny zysk jest tak znikomy, że szkoda dopłacać nawet złotówkę :P

My do budowy użyjemy szyby hartowanej solarnej (tej z mikro „soczewkami”).

Kolejnym niezbędnym elementem jest rama. Najprościej zrobić ją z profili aluminiowych. Użyjemy do tego celu kątownik 30x20x3 (można użyć inne dostępne, np 40x20x3 itp, pamiętajmy jednak, że grubszy niż 3mm utrudni nam montaż oraz zwiększy koszta nie dając w zamian istotnej poprawy stabilności). Starajmy się, by od strony szyby ramię kątownika nie było szersze niż 20-25mm. Po pierwsze zasłoni nam znaczącą cześć skrajnych ogniw. Po drugie nie poprawi w żaden sposób stabilności baterii.

Dodatkowo zakupimy także kątownik 50x50x3, którego 2cm odcinki będziemy używać do wzmocnienia łączeń w rogach (można użyć profil o większych wymiarach, np długość ramienia 70mm, lecz grubość 3mm to maksymalna wygodna w późniejszym skręcaniu).

Do obliczenia potrzebnych ilości materiałów użyjemy naszego Kalkulatora Materiałów

Wybieramy baterię złożoną z 36 ogniw w systemie 3×12. Wprowadzamy odpowiednie dane i otrzymujemy:

Rozmiar szyby: 51 cm x 103 cm

Profil aluminiowy: 308 cm

Kupujemy…

 

Krok 1: Przygotowanie ramy

Producent sprzedaje profile w odcinkach po 4m. I taki kupujemy. Musimy przyciąć go na odpowiednie długości. Założymy 15mm zapasu i przytniemy ramę  dłuższą niż szyba, by z każdej strony 7mm wolnego miejsca ułatwiło nam poprawny montaż szyby.

W dalszych krokach będziemy potrzebować:

  • Śruba M5 łeb stożkowy – 10mm – 20mm (najlepiej 12mm)
  • Podkładka sprężynowa M5
  • Nakrętka M5

Profile po przycięciu są gotowe do montażu.Pilnikiem wyrównamy ostre krawędzie. Można też wygodniej – przeciąć je szlifierką kątową, trzeba tylko pamiętać, by był zachowany kąt 45°

Pozostaje jedynie przygotować łączniki usztywniające rogi konstrukcji. Wykonamy je z większego kątownika. Odcinki o długości 2cm (2/3 wysokości kątownika, z którego robimy ramę) będą idealne.

Taka mała wskazówka. Otwór pod śrubę to oczywiście 5mm. Ale w kawałku łączącym ramiona ramy wywiercimy wiertłem 6mm. Dzięki temu luz na złączeniu umożliwi nam wyregulowanie kąta prostego.  Warto dużym wiertłem wyfrezować wpusty, by stożkowy łeb śrub schował się częściowo w ramę.  Warto użyć śrub 10-12mm – dzięki temu śruba nie będzie wystawać z drugiej strony. Na zdjęciu śruba 20mm (tylko takie były w sklepie metalowym) wystają bardzo znacznie.

Gdy elementy ramy są gotowe możemy przystąpić do kolejnego punktu…

Krok 2: Montaż szyby

Całą operację od początku do końca wykonujemy na płaskiej powierzchni. Może to być stół, blat lub jakaś betonowa powierzchnia. Pierwszym krokiem na drodze do montażu jest wymycie ramy oraz szyby w miejscach, w których będą się łączyć. Należy to wykonać środkami takimi jak: Nitro, Alkohol izopropylowy (IPA) lub Denaturat. Nie stosujemy detergentów. Mogą pozostać na aluminium i spowodować pogorszenie przyczepności silikonu. Musimy usunąć tłuszcz i inne zabrudzenia.  Warto przyłożyć się do tej czynności i wykonać ją porządnie.

Następnie demontujemy krótsze ramię od całości. Możemy teraz nałożyć silikon w miejsce kontaktu z szybą. Robimy tak na całym obwodzie ramy. Użyjemy silikonu Den Braven Silikon Uniwersalny Elastyczne Uszczelnienia. Trzeba pamiętać, by silikon był odporny na UV. Nakładamy silikon dokładnie! Wszelkie braki i nieszczelności zemszczą się, gdy będziemy zalewać ogniwa. Po zalaniu wnętrza silikonem ten natychmiast zacznie wyciekać przez pozostawione dziury. A trudno ten upływ powstrzymać, zatem należy uważać na tym kroku. Między brzegiem szyby, a ramą powinno być nie więcej jak 5mm miejsca. Jeśli zbudujesz ramę zbyt szeroką to szyba będzie słabo przyklejona do tych paru milimetrów aluminium. Lepiej popraw ramę (trzeba skrócić o kilka milimetrów). W przeciwnym wypadku szyba na pewno się odklei.

Po wsunięciu szyby można zakręcić ramę. Staramy się szybę ułożyć na środku, tak by była odsunięta od każdego z boków. Powstałe szczeliny uzupełniamy silikonem. Robimy to w miarę dokładnie.  Po skręceniu śrub (jeśli nie mamy podkładek sprężynowych) możemy zabezpieczyć gwinty odpowiednim klejem. Dzięki temu nie poluzują się w czasie eksploatacji.

Obowiązkowym elementem jest blokada uniemożliwiająca wypadnięcie szyby w razie odklejenia się jej od ramy. Można ją zrobić z 4 (lub 8, bo więcej=lepiej) niedużych fragmentów tego samego kątownika, z którego powstała sama rama. 3cm kawałek będzie idealny. Zamontujemy go w sposób przedstawiony na zdjęciu.

Krok 1: Odcinamy z resztek kątownika 4 odcinki po 3cm. Z dłuższego ramienia odcinamy 1cm aby powstał kawałek o równych ramionach (dla nas to 20mm x 20mm) i wiercimy na środku otwór pod śrubę 6mm. Wiercimy większy otwór niż potrzeba (bo mamy śruby 5mm) aby móc wyregulować położenie blokady względem szyby już w fazie montażu.

Krok 2: Na środku każdego z boków ramy wiercimy otwór, dzięki któremu przykręcimy blokadę.

 

Krok 3: Po przyklejeniu szyby przyciskamy na silikonie blokadę i przykręcamy śrubą.

Należy pamiętać, by zostawić więcej miejsca na szybę między blokadą (szyba ma 4mm, więc my zostawimy około 8mm) a ramą. Między szybę, a ramę i blokadę musimy dać silikon. NIE dociskamy szyby samym aluminiowym elementem.

Ramę i szybę pozostawiamy na 24 godziny. Silikon musi związać. Nie ruszamy ramy z miejsca. Leży na tej samej powierzchni od momentu skręcenia do momentu związania silikonu. A my tymczasem zajmiemy się ogniwami – przygotujemy sekcje, taśmy i rozplanujemy całą instalację wewnątrz baterii…

 

Krok 3: Przygotowanie sekcji ogniw

Jak lutować same sekcje wiemy z poradnika. Skoro nasza bateria będzie składać się z 3 sekcji po 12sztuk ogniw – dla własnej wygody przygotujemy sobie zlutowane wcześniej zestawy po 4 ogniwa. Trzy takie dadzą nam jedną sekcję z 12 ogniw.

Układamy zawczasu przygotowane kawałki sekcji na szybie. Pamiętamy, że co druga sekcja musi być skierowana w przeciwną stronę. W naszym przypadku jest to sekcja środkowa. Gdy wszystkie fragmenty są już na miejscu łączymy je razem. Następnie łączymy przy pomocy taśmy 6mm powstałe sekcje. Łączymy tasiemki pierwszego i ostatniego ogniwa w baterii, lutujemy przewody do tych tasiemek. Skrajne zdjęcie po prawej przedstawia proponowany sposób unieruchomienia przewodu zwykłym silikonem. Gdy jakieś elementy baterii nadmiernie wystają ponad średnią wysokość – staramy się je poprawić. Po zalaniu nie będą mocno wystawać ponad powierzchnię zalewy.

Gdy wszystko mamy gotowe możemy przystąpić do kolejnego kroku…

Krok 4: Zalewanie silikonem

 

Uwaga: Musimy wypoziomować całą konstrukcję zanim zabierzemy się do zalewania! Jest to bardzo ważna rzecz. Źle wyrównana bateria spowoduje, że po zalaniu silikonem ten ułoży się krzywo i po zastygnięciu połowa ogniw będzie odsłonięta! Wymagana poziomica.

 

KROK OPCJONALNY: Warto zrobić dookoła ogniw „murek” z grubej warstwy silikonu. Dzięki temu zalewa nie poryje szyby blisko ramy. W tych miejscach nie jest to potrzebne i cenny surowiec będzie zmarnowany. Dzięki obwódce silikon pozostanie blisko ogniw i zaleje ją grubszą warstwą lub też zaoszczędzimy sporą część materiału jeśli robimy kilka baterii. Trzeba tylko pamiętać, by silikon użyty do obwódki był odporny na UV. Słońce będzie go oświetlać od strony szyby i musimy mieć pewność, że nie uszkodzi się po pewnym czasie. Tutaj uwaga: ramka z silikonu MUSI związać całkowicie przed przystąpieniem do zalewania. W przeciwnym wypadku katalizator zawarty w mieszance zalewy rozpuści nam „murek” :)

Warto przyłożyć ogniwa w kilku miejscach jakimś cięższym przedmiotem (delikatnie!!!) – unikniemy przesuwania podczas całego procesu. Przelewamy silikon oraz katalizator do większego pojemnika i mieszamy. Robimy to długo i dokładnie. Jeśli źle wymieszamy składniki – silikon nie zwiąże i będzie duży kłopot. Mieszamy powoli – minimalizując powstawanie pęcherzyków powietrza.

Rozlewamy silikon w małych ilościach pozwalając mu swobodnie wnikać pod ogniwa. Zaczynamy zalewać powoli wzdłuż sekcji, nie w poprzek. Dzięki temu silikon powoli będzie wypierać powietrze spod paneli i nie „otoczy go” uniemożliwiając ujście. Należy pozwolić silikonowi samemu wnikać pod i wokoło ogniw. Dopiero gdy silikon sam zaleje wszystkie możliwe miejsca – przystępujemy do pracy pędzlem. Przy zalewaniu ogniw zawsze jakieś powietrze utknie między nim, a szybą. Nie ma to żadnego negatywnego efektu poza estetyką. Ilość powietrza uwięzionego pod ogniwami możemy kontrolować patrząc na baterię od dołu podczas zalewania i delikatnie manipulując/naciskając ogniwami spowodować ujście powietrza. Można też pozostawić baterię na 15 min lekko przechyloną na bok co ułatwi  ujście powietrza. Po 15 min musimy położyć baterię idealnie poziomo – zaczyna się proces wiązania.

Niewielki miękki pędzel umożliwi nam rozprowadzanie go po całej powierzchni baterii. Smarujemy każdy element. Nie należy się martwić, że jakaś tasiemka lub ogniwo wystaje zbytnio ponad powierzchnię. Silikon ma bardzo dużą lepkość – idealnie pokryje nawet wystające elementy i zabezpieczy je w odpowiednim stopniu.

Gdy cała bateria zostanie zalana,  pozostaje nam odczekać przepisowe 24h na związanie silikonu (w temp poniżej 18 st należy pozostawić ją na 48h). Oczywiście w tym czasie nie ruszamy baterii. Musi pozostać w suchym miejscu leżąc idealnie poziomo.

Warto po kilku godzinach zobaczyć co z naszą baterią. Można usunąć powstające „bańki” powietrza uchodzącego spod ogniw (wyglądają jak bańki mydlane na powierzchni silikonu). Jeśli nie zrobimy tego w czasie, gdy zalewa jest jeszcze plastyczna to będzie trzeba zalać je (dziurki po tych bańkach) odrobiną zwykłego silikonu już po całkowitym utwardzeniu się całej zalewy.

Gotowa bateria. Tylnej części baterii nie trzeba zasłaniać żadnymi płytami. Po zalaniu silikonem uzyskuje swoją ostateczną formę.  Po wywierceniu otworów w ramie (można to zrobić przed lub po fazie konstrukcji) można przykręcić baterię w miejscu przeznaczenia.

 

 

 

Bateria jest gotowa po 24h, ale mocno polecam pozostawić ją na minimum 3 dni. Jest to proces leżakowania i dodatkowo utwardza silikon zalewy. Zabezpieczy nas to przed efektami „pełzania” zalewy (jeśli nie zwiąże do końca) gdy zbyt szybko postawimy baterię pionowo.

Krok 5: Test

Nasza bateria jest gotowa. Pozostaje nam jedynie przeprowadzenie pomiarów końcowych. Jak widać po zdjęciach – możemy być jak najbardziej zadowoleni z konstrukcji :)

Napięcie jałowe: 20.2V

Prąd zwarcia: 3.7A

Waga: 8kg

 Po prawej instalacja systemu Windows XP na laptopie zasilanym wyłącznie energią słoneczną. Jak widać,  komputer podłączony jest bezpośrednio do baterii słonecznej. :P Nie polecam takiego rozwiązania – ale jak wiemy, albo nie wiemy – laptopy w większości przypadków nie potrzebują stabilizacji zasilania i bardzo dobrze działają w zakresie napięcia 13-22V.

Uzupełnienie

Nasza bateria ustępuje wytrzymałości i stabilności fabrycznym rozwiązaniom, dlatego trzeba obchodzić się z nią odpowiednio ostrożnie. Ważną sprawą jest sposób przenoszenia baterii. Wymaga to od montującego odpowiedniego uchwytu – w przeciwnym razie łatwo osłabić lub oderwać profile aluminiowe od szyby. Osłabmy konstrukcję i zwiększymy ryzyko awarii. Jak zatem przenosić naszą konstrukcję?

 

 

 

Uzupełnienie 2

Kilka uwag po roku pracy zespołu baterii zbudowanych wedle poradnika powyżej.

Instalacja została zamontowana w marcu 2011r. Zdemontowana w lutym 2012 roku celem konserwacji i przeglądu. Baterie pracowały w lecie w temperaturze ponad 60st oraz w zimie w temperaturze poniżej -20st.

Po roku:

  • Z tyłu baterii na powierzchni silikonu da się zauważyć równomierny biały nalot. Oględziny nie wykazują żadnych negatywnych skutków jego wystąpienia. Brak zauważalnych pęknięć w silikonie. Sporadyczne miejsca, gdzie ogniwa lub taśma wystają ponad powierzchnię ogniwa nie wykazują miejsc korozji ani innych uszkodzeń
  • W jednej z baterii poluzowaniu uległy śruby ramy. Nakrętki nie zostały zabezpieczone przed samoczynnym odkręceniem się. Rama odeszła od szyby. Szyba była utrzymywana wyłącznie przez blokadę. Ponowne podklejenie szyby i zabezpieczenie nakrętek powinno rozwiązać problem.
  • Inspekcja hermetycznej skrzyneczki z przewodami i diodami (zamontowanej obok zespołu baterii) wykazała nieszczelność i mocną korozję diod i kostek elektrycznych łączących baterię. Wymiana skrzyneczki na lepszą powinno rozwiązać problem.
Newsletter
Zapisz się, aby otrzymywać informacje o nowościach i promocjach.
Produkt dnia
SARSIL H -14/R
SARSIL H -14/R
21,84 zł
szt.
Spalsadz do sadzy kominków pieca 1kg
Spalsadz do sadzy kominków pieca 1kg
6,90 zł
szt.
do góry
Sklep jest w trybie podglądu
Pokaż pełną wersję strony
Sklep internetowy Shoper.pl