Будет ли работать сломанная солнечная панель из разбитых элементов

• admin
• 14.06.202214.04.2023
• 0 comments

Будет ли работать сломанная солнечная панель из разбитых элементов

Солнечные панели и их компоненты экономичны и перспективны в сравнении с дорогими и быстро истощающимися источниками энергии. Они преобразуют солнечную энергию в электричество и тепловую энергию, которые используют для нужд частного потребителя и в промышленных масштабах. Но, как и все другие устройства, производящие энергию, компоненты солнечных панелей могут ломаться. Если вы знаете, какие проблемы могут возникнуть с солнечными панелями, это уже дает вам определенное преимущество – так вы сможете предотвратить какие-то поломки заранее либо будете знать, как их исправить и куда для этого обращаться.  Решить наиболее распространенные проблемы, возникающие с солнечными панелями самостоятельно можно при условии, если вы в этом хорошо разбираетесь и уверены, что сделаете все профессионально. Кстати, замена отдельных солнечных элементов в панели возможна, но не всегда экономически выгодна. В принципе, говоря о ремонте солнечных батарей, нужно понимать тип повреждения.

ПРОБЛЕМЫ, КОТОРЫЕ МОГУТ ВЫЗВАТЬ ПОЛОМКУ СОЛНЕЧНЫХ ПАНЕЛЕЙ

Если с солнечными панелями что-то не так, то снижается их производительность.  Поэтому нужно знать, какие проблемы могут быть причиной этого.

1. Микротрещины и горячие точки, разбитое стекло. Они могут появляться на поверхности стеклянных элементов солнечных батарей, увеличиваясь в размерах с течением времени и тем самым наносить ущерб эффективности солнечных элементов. При этом, несмотря на трещины, ламинация, рама панели и гидроизоляция солнечной системы могут оставаться в хорошем состоянии. Микротрещины, трещины и горячие точки могут возникать по разным причинам: в процессе производства фотомодулей, деформацией/плохим обращением в процессе доставки или установки, вследствие изменения температуры окружающей среды или других погодных условий. Решение о ремонте этих микротрещин и горячих точек будет зависеть от того, как панели были установлены в конкретных установках. Например, в случае, если трещина образовалась в системе, встроенной в крышу, есть вероятность, что ее придется демонтировать полностью – даже если вышли из строя только 2-3 панели. Перед ремонтом разбитых стеклянных панелей целесообразно очистить панели и оценить уровень повреждений всей системы.
2. Сильный ветер может привести к повреждению монтажной рамы. Если такое произошло, внимательно изучите болты и тросы, удерживающие монтажную раму на месте. Если некоторые болты и тросы ослаблены, затяните их, это можно сделать самостоятельно. Если произошли более серьезные повреждения, обратитесь к специалистам.
3. Причиной поломки панелей может быть накопление на них грязи – иногда для устранения поломки будет достаточно почистить панели. Однако лучше делать это регулярно, чтобы подобных ситуаций не происходило.
4. Потенциальная деградация солнечных панелей, так называемый эффект PID, который часто возникает вследствие колебаний напряжения, возникающих между напряжением, генерируемым панелью, и заземлением солнечной панели. Это приводит к различному проценту разряженного напряжения в главной силовой цепи и в итоге к снижению производительности от солнечных батарей. В данном случае стоит обратиться к обслуживающим компаниям – специалисты по ремонту солнечных панелей могут устранить проблему, чтобы стабилизировать работу солнечных панелей и предотвратить их быструю деградацию.
5. Слабая проводка. Неожиданные проблемы с выработкой электроэнергии могут возникнуть в результате ослабления проводов в солнечной энергетической системе. Имеются в виду провода, которые соединяют отдельные фотоэлементы с инверторами и домашними солнечными батареями. Малейшая неисправность проводки может привести к повреждению соединения. Монтажники, имеющие опыт ремонта и обслуживания солнечных панелей, используют тестеры и другие инструменты для проверки работоспособности проводов, чтобы оценить такие проблемы и своевременно предоставить полезные решения.

1. Выход из строя инвертора. Иногда поможет простая проверка, проводимая аккредитованным специалистом по установке солнечных батарей. Возможно, инвертор изначально был установлен неправильно, либо его нужно почистить, либо произошел обрыв соединения. Но может быть и такое, что инвертор просто «по возрасту» потерял свою эффективность – в этом случае необходима будет его замена.
2. Повреждение внутреннего модуля. Внутренние повреждения солнечных батарей могут быть вызваны либо выбором некачественных элементов, либо нарушениями в процессе производства. Они приводят к образованию «следов улитки», расслаиванию, обесцвечиванию солнечных разъемов или ячеек, пожелтению листов, размещенных с тыльной стороны, потемнению пленок ЭВА, окрашиванию фотоэлементов, нежелательным включениям в ламинатах фотоэлементов, выгоранию задней и/или передней части солнечных модулей и т. д. В большинстве подобных случаев специалисты снимают стекло с солнечной панели, чтобы его можно было починить или заменить. После определения типа и степени повреждения можно понять, какой ремонт требуется произвести. Анализировать причину ремонта лучше не самостоятельно, а довериться специальным компаниям по ремонту солнечных панелей.
3. Повреждения модуля, вызванные внешними факторами. Шторм, град, сильные снег, молния и другие связанные с погодой условия могут привести к серьезным повреждениям солнечных модулей. Внешние повреждения могут также возникнуть из-за пожара, животных (грызунов, птиц), сломанных и упавших веток, обледенения, чрезмерной жары или холода. Наличие этих факторов приводит к нарушению целостности стекла солнечной панели, поломке фотоэлемента, царапинам на раме модуля, микротрещинам и т. д. Например, сильное переохлаждение или чрезмерная жара могут переохладить рамы панели солнечных батарей, что приведет к их деформации и поломке всей системы. Очень часто причиной неисправности диодов, перегорания распределительных коробок становятся молния и перенапряжение. В большинстве случаев, если солнечные фотоэлементы и панели подвергаются воздействию огня, они не подлежат ремонту. Иногда причиной снижения эффективности солнечной панели может быть тень. Поэтому если вы заметили снижение производительности гелиоустановки, проверьте вашу систему на наличие возможных препятствий, теней или материалов, которые могут помешать вашей системе работать. Обычно тесты на затенение регулярно проводят обслуживающие компании.

КАК ПОЧИНИТЬ СЛОМАННЫЕ СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ?

Итак, как мы сказали выше, существует множество факторов, которые могут повредить ваши солнечные батареи. Такие вещи, как ураганы, сильный ветер и сильный град, могут нанести вред вашим солнечным батареям. И первое, что нужно сделать, – это изучить степень повреждения вашей солнечной системы. Проверьте все, включая проводку, стеклянные компоненты и монтажную раму. Удостоверьтесь, что вы осматриваете каждый дюйм, чтобы не пропустить ни одной сломанной детали.

ЧТО МОЖНО ПОЧИНИТЬ НА СОЛНЕЧНОМ МОДУЛЕ?

Будьте готовы к тому, что если вы не профессионал, то самостоятельно вы сможете исправить немного. Следует всегда проводить различие между ремонтом солнечных батарей на месте и ремонтом в специальном ремонтном центре.

Ремонт на месте ограничен по всей линии заменой неисправных байпасных диодов в распределительных коробках. Можно заменить также сломанные и поврежденные кабели и вилки. Однако, если урон очень велик, лучше обратиться в специальный сервис по ремонту (это может быть обслуживающая компания).

РЕМОНТ СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ СПЕЦИАЛИСТОМ

Сервис по ремонту специализируется на ремонте фотоэлектрических модулей. Среди прочего, можно заменить обгоревшие распределительные коробки. Старая коробка тщательно отсоединяется от модуля, а затем новая коробка помещается на задней части модуля.

Как правило, есть также возможность замены рам на модулях. Старые изогнутые или разломанные рамки модуля просто заменяются новыми.

Еще одним преимуществом ремонта в сервисе является то, что после ремонта модули подвергаются обширным испытания. В дополнение к испытанию изоляции всегда проводится измерение мощности после ремонта. С помощью так называемого теста вспышки можно определить текущую мощность модуля в пиковых значениях. В дополнение к испытанию на вспышку часто создается электролюминесцентное изображение. В ходе испытаний эта поломка ячейки и микротрещины в модулях могут быть обнаружены.

МОЖНО ЛИ САМОСТОЯТЕЛЬНО ОТРЕМОНТИРОВАТЬ СТЕКЛО ПАНЕЛИ СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ?

В сети звучит много советов о том, что можно самостоятельно починить стекло солнечного модуля, особенно если речь идет о небольших сколах или трещинах. Есть много любителей, которые ремонтируют модули с разбитым стеклом, пытаясь герметизировать поверхности с помощью смолы, силикона, витражной ленты или других веществ. Однако профессионалы не рекомендуют использовать эти советы, а обращаться к специалистам. Стекло – это важная часть модуля, которая защищает его внутреннюю часть и от целости покрытия зависит производительность панели. А неправильно выполненный ремонт может быть временным решением, но не всегда хорошим. Ошибки могут сказаться спустя какое-то время не только выходом из строя модуля, но и более серьезными повреждениями и даже отказом всей системы в целом.

В принципе, солнечные панели при правильном и регулярном уходе и техническом обслуживании долго будут работать эффективно. Когда ремонт солнечных панелей станет неизбежным, важно различать задачи, которые можно выполнить на месте, в том числе и с привлечением специалистов, и задачи, которые должны выполняться в сервисном центре. В то время как замена диодов, распределительных коробок, поврежденных солнечных штекеров и кабелей и т. д. может выполняться на месте, более крупные повреждения требуют специального оборудования и специальных знаний. Инженеры сервисных компаний специализируются на ремонте солнечных батарей, проводят обширные автоматизированные тесты, чтобы гарантировать оптимальную производительность солнечных установок. Ремонт, сделанный с помощью профессионалов, позволит существенно уменьшить вероятность отказа гелиосистемы в будущем.

Процесс восстановления солнечной панели из разбитых солнечных элементов

Солнечные элементы довольно тонкие, обычно их толщина варьируется от 0.2 мм до 0.4 мм, поэтому они весьма хрупкие и легко ломаются. Поэтому не редки ситуации, когда при работе с солнечными элементами появляется некоторое количество сломанных, разбитых элементов, а так же бывает что уже при получении посылки вы замечаете, что многие элементы повреждены. Однако даже разбитый элемент продолжает работать, а это значит, что их можно использовать при создании солнечной панели.

Материалы необходимые для создания солнечной панели из разбитых солнечных элементов:
1) осколки солнечных элементов
2) паяльник мощностью в 15-25 вт, а так же необходимые расходные материалы для него
3) мультиметр
4) ластик
5) лента из фольги

Рассмотрим основные особенности работы с разбитыми солнечными элементами и этапы создания работающей панели из них.
Естественно при сборке панели из разбитых солнечных элементов нужно знать и учитывать несколько особенностей.

К примеру, разбитый солнечный элемент будет выдавать то же самое напряжение, которое заявлено для целых элементов, но вот сила тока от разбитого элемента будет напрямую зависит от величины осколка.

Так же важно знать что при последовательном соединении напряжение будет суммироваться, а величина тока оставаться неизменной. То есть для получения необходимого напряжения в 12 В для зарядки аккумулятора, нужно последовательно соединить 24 солнечных элемента, напряжение каждого из которых равно 0.5 В.

А величина тока будет зависеть от наименьшего осколка в последовательной цепи элементов. Таким образом если вы последовательно соедините 23 элемента площадью 10 см² и один площадью 2 см², то силу тока будет задавать элемент с площадью 2 см². Именно поэтому перед началом сборки панели необходимо рассортировать все осколки солнечных элементов по размеру.

Если после сортировки вы замечаете, что у вас недостаточно крупных осколков элементов для сборки одной линии цепи, то вы можете соединить параллельно два маленьких осколка, так как при параллельном соединении сила тока суммируется, а напряжение остается неизменным.

Ниже показана схема подобного соединения, где использовано два малых осколка соединенных параллельно в последовательной цепи солнечных элементов:

Определившись со схемой и расположением элементов автор приступил к подготовке элементов для пайки.

В основном у моно и поликристаллических элементов на лицевой стороне отрицательный полюс, а на тыльной положительный.

Перед пайкой шины на солнечные элементы необходимо зачистить их контакты. Для этих целей подойдет обычный ластик. Необходимо тщательно очистить контакты, чтобы припой распределялся равномерно по всему контакту. В то же время производить очистку нужно аккуратно, чтобы не разломать и без того хрупкие осколки элементов на еще более меньше части.

После того как контакты были зачищены, автор приступил к лужению контактов лицевой и тыльной стороны. При работе паяльником, так же необходимо избегать чрезмерной нагрузки на солнечные элементы.

После этого можно приступать к пайке шины на тыльную сторону элемента. При пайке шины из фольги следует оставлять запас шины в одну сторону для соединения с последующим элементом цепи. В случае если на лицевой стороне шина уже была припаяна, то запас оставляется короче, то есть старайтесь рассчитать длину шины правильно.

После того, как к каждому элементу была припаяна шина, остается лишь соединить все элементы в одну последовательную цепь. Автор брал оставленный запас шины с тыльной стороны элемента и припаивал его к лицевой стороне последующего элемента. Таким образом было собрано несколько последовательных цепей, которые затем были соединены между собой параллельно для увеличения выходящего тока.

Понятное дело, что солнечная панель из оставшихся осколков разбитых элементов будет обладать меньшей производительностью, чем такая же панель из целых элементов. Но в основном это будет из-за площади занимаемой элементами, если вы будете располагать осколки как можно плотнее, то КПД такой панели будет стремиться к КПД панели такой же площади из целых элементов.

Уже сама постановка вопроса о ремонте или восстановлении солнечного модуля, солнечной ячейки заслуживает особого внимания. Гелиевые панели, изготовленные промышленным способом и правильно установленные, как правило, крайне редко выходят из строя. И, если уж с ними что-то случилось, то, вполне вероятно, поломка эта настолько серьезна, что ремонт солнечной батареи обойдется дороже, чем покупка новой. Тем не менее, грамотно воспользовавшись нужными материалами и инструментами, можно отремонтировать и такие модули. Что же касается панелей, изготовленных в кустарных мастерских или вообще собственными руками, то здесь для мастера открываются самые широкие возможности.

Возможные виды повреждений солнечных модулей

Как правило, фирменные солнечные панели достаточно надежно защищены от внешних воздействий. Тем не менее, могут возникать ситуации, при которых и они могут выйти из строя. Например, крупным градом может быть повреждено стекло, сильным ветром может быть оторван ненадежно закрепленный или неспрятанный силовой кабель, который, кстати, может быть еще поврежден куницей или лаской. Если стекло не рассыпалось при ударах градин, то в нем могут образоваться микротрещины, через которые вода будет проникать внутрь корпуса. От этой влаги может запотевать стекло, что приведет к потере производительности; влага станет причиной возникновения коррозии, которая разрушит паяные контакты токоведущих частей.

Гелиевая панель после града

Если во время ненастья стекло было разбито, то могут быть повреждены и кремниевые пластины. Если повреждения пластин фатальны, то такой модуль однозначно подлежит замене, а при незначительных повреждениях можно попытаться отремонтировать панель, восстановив поврежденные ячейки и заменив стекло. Мелкие производители могут продавать некондиционные изделия по низкой цене, но при этом компоненты модуля будут невысокого качества. Стекло может быть надколото, могут быть также повреждены некоторые солнечные ячейки, некачественно пропаяны отдельные элементы. Но в хороших руках даже такие модули могут превратиться в надежные источники электроэнергии.

И, наконец, еще одна категория потребителей солнечного электричества – это садовые светильники. Различные производители обновляют ассортимент своей продукции чуть ли не каждую неделю. Количество светильников не поддается определению, а конкуренция привела к тому, что цены на них стали чуть ли не бросовыми. И когда какой-то светильник выходит из строя, то владельцы просто выбрасывают его, не думая о том, что его можно отремонтировать. Но мастер никогда не выбросит его на свалку, а вначале попробует отремонтировать. И, как показывает практика, неисправный прибор в подавляющем большинстве случаев может быть отремонтирован и служить еще долгое время.

Ремонт стеклянного покрытия

Повреждения стеклянного покрытия солнечных модулей могут быть не фатальными, и поэтому не следует спешить с заменой всего модуля. Трещины, небольшие отверстия, сколы можно успешно устранить с помощью специальных жидких клеев. При этом производительность гелиевых панелей практически не уменьшается. Мелкие трещины, небольшие пробоины в стекле легко заметить даже при беглом осмотре. И ремонт модуля следует произвести как можно скорее, так как вода, попавшая внутрь, при замерзании может разорвать и стекло и повредить сами солнечные ячейки.

Характерные повреждения стекла

Для ремонта стекла гелиевых модулей рекомендуется использовать так называемое ультрафиолетовое жидкое стекло. Это жидкое стекло, будучи нанесенное на поврежденные участки, затвердевая, абсолютно не меняет оптических свойств стеклянного покрытия. Для нанесения этого средства на трещины используется специальный инструмент, имеющий в дополнение ко всему ультрафиолетовый излучатель, который способствует ускорению процесса затвердевания. При этом вовсе не обязательно снимать гелиевую панель. Все работы можно проводить без разборки батарей на крыше.

Специально для ремонта стеклянного покрытия солнечных модулей разработан ультрафиолетовый клей (жидкое стекло) FoxFix´s UV Kleber.

Ультрафиолетовое жидкое стекло

Этот акрилатный клей отвердевает и под естественным освещением, но для ускорения процесса затвердевания используются специальные ультрафиолетовые излучатели. Процесс затвердевания длится от 10 до 15 секунд. За это время склеиваемые участки прочно фиксируются, но окончательное затвердевание и диффузионные процессы продолжаются еще в течение нескольких часов. После затвердевания соединения получаются бесцветные, прозрачные, водонепроницаемые, термостойкие (диапазон температур от -50°С до +120°С).

Перед применением клея следует очистить склеиваемые поверхности от жира и грязи. Это можно сделать любым чистящим средством типа BerFix®, ацетоном, спиртом или промышленным очистителем для стекла. После того, как склеиваемые поверхности просохнут от чистящего средства, наносится жидкое стекло. Для обработки волосяных трещин в зависимости от ширины зазора следует разбавить клей водой в пропорции 1:3. Если выбит или сколот достаточно большой кусок стекла (до десяти квадратных миллиметров), то клей наносится без разбавления водой. Рекомендуется обрабатывать поврежденную поверхность стекла постепенно, давая схватиться уже склеенным участкам.

После нанесения клея обработать соединение ультрафиолетовым излучателем в течение примерно минуты.

После завершения ремонтных работ следует очистить поверхность от адгезивных остатков. Это можно сделать лезвием или специальным резаком. Ультрафиолетовый излучатель, как правило, входит в комплект инструментария для склейки. Одним из таких инструментов является Few Second UV Light Liquid Quick Fix Glass.

Он состоит из сменного резервуара, в который заливается жидкое стекло из ультрафиолетового излучателя. Жидкое стекло из резервуара через капилляр подается на склеиваемые поверхности.

После завершения нанесения клея следует включить ультрафиолетовый излучатель и обработать склеиваемые участки. В комплект поставки этого инструмента входит запасной резервуар с клеем, две батареи типа CR1620 3V.

Ремонт гелиевых ячеек

У вышедших из строя различных внешних светильников чаще всего есть одна общая причина неисправности – коррозия соединений проводников. Металлическое покрытие положительного электрода зачастую напрочь съедается коррозией. А может быть также нарушен и сам электрод с проводниками. Поскольку еще не придуман способ, как припаять проводник к стеклу или керамике, для ремонта целесообразно воспользоваться токопроводящим клеем. Далее все операции выполняются очень просто.

Вначале нужно отпаять от электродов имеющиеся проводники. Места, где проводники были соединены с электродами, нужно тщательно зачистить. Площадь зачистки – несколько квадратных миллиметров.

Отпаянные проводники. Коррозия в местах пайки

Затем это место обезжиривается и наносится небольшой слой токопроводящего клея. Этот клей как бы восстанавливает электрод, который был поврежден коррозией. После высыхания клея к нему прикладывается зачищенный проводник, и горячим паяльником наносится на него капля припоя.

Отремонтированные солнечные ячейки

Когда припой застынет, на него следует нанести две-три капли термоклея. После застывания этого клея солнечная ячейка готова к работе.

В сущности, при наличии необходимых инструментов, материалов и минимальных навыков ремонт солнечных батарей не такая уж трудная работа. И справиться с этой задачей сможет любой человек. Было бы желание.