СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СОЛНЕЧНОЙ БАТАРЕИ
METHOD FOR FORMATION OF SOLAR PANEL

Изобретение относится к солнечной энергетике, а именно к сборке стационарных солнечных батарей.
Известна технология фиксации фотовольтаических или тепловых солнечных панелей на поверхности рифленого металла, описанная в патенте ЕР 2541161, опубликовано 02.01.2013, МПК E04D 13/18; F24J 2/52. Боковые стенки панелей устанавливают посредством средств взаимного зацепления с верхней запорной заслонкой, которая вместе с опорной заслонкой охватывает подобно тискам края солнечной панели. По крайней мере одна из заслонок выполнена упруго деформируемой.
Недостатком данного технического решения является возможность растрескивания хрупкого полотна солнечной панели при сборке и фиксации.
Известна технология формирования солнечных панелей, описанная в патенте ES 1074381, опубликовано 25.04.2011, МПК F24J 2/52. Несущая пластина солнечных батарей имеет модульную конструкцию, расположена в наклонной плоскости и включает набор опорных ремней. Крепление полотна панели к ремням осуществляется с помощью верхних скоб и нижних перемычек, соединенных болтами.
Известен технология формирования фотоэлектрических модулей, описанный в патенте «Опорный стол для крепления фотоэлектрических модулей», патент ПМ RU №194244, опубликовано 04.12.2019, МПК H02S 20/00, на опорном столе, включающем опорные стойки, регулируемые подвижные стойки, несущие наклонные стойки, которые устанавливают на регулируемых подвижных стойках, соединение с несущей наклонной стойкой осуществляется через держатели с опорными площадками для размещения фотоэлектрических модулей, фотоэлектрические модули размещают на продольных консольных выступах и опорных площадках. На среднюю несущую горизонтальную перекладину устанавливают прижим, имеющий наклонное основание и две горизонтальные опорные площадки, закрепляют его с помощью саморезов. Крепление верхней, средней и нижней горизонтальных перекладин, выполнено с помощью продольных закладных элементах.
Недостатком данного технического решения является закрепление фотоэлектрических модулей путем прижима, что создает опасность их повреждения при монтаже.
Известен способ формирования солнечной батареи Патент ИЗ RU №2671149, опубликовано 29.10.2018, МПК H01L 1/18, принятый за прототип, включающий размещение фотоэлементов на основании, причем фотоэлементы задвигают в направляющие, расположенные на основании, обеспечивая электрические контакты между соседними фотоэлементами и/или обеспечивая контакты фотоэлементов с токосъемными контактами, расположенными в направляющих.
Недостатком прототипа является возможность повреждения фотоэлементов при задвигании фотоэлементов в направляющие.
Проблемой разработки способов формирования солнечных батарей является исключение возможности их поломки при монтаже, а именно - в результате усилий, прикладываемых непосредственно к хрупкому полотну при задвигании или прижиме. В результате возможных поломок увеличивается трудоемкость монтажа вследствии необходимости замены поврежденных фотоэлектрических модулей.
Техническим результатом изобретения является снижение трудоемкости сборки солнечной батареи за счет упрощения операций сборки и снижения количества поломок при монтаже.
Указанный технический результат обеспечивается предлагаемым способом формирования солнечной батареи. Способ формирования солнечной батареи включает размещение фотоэлементов на основании с помощью направляющих, причем основание изготавливают из двух продольных и двух поперечных перекладин из уголка, скрепленных друг с другом сварным соединением, направляющие изготавливают в виде двух прямоугольных рам из швеллера со сварными соединениями сторон, на поперечных перекладинах основания, в местах крепления основания с направляющими выполняют сквозные пазы длиной на 10-12 мм больше ширины нижней горизонтальной плоскости швеллера, на нижней плоскости швеллера, в местах крепления направляющих к основанию выполняют отверстия на расстоянии от краев, равном 1/4 общей длины направляющей, фотоэлементы закрепляют на верхних горизонтальных плоскостях направляющих клеевым соединением, устанавливают направляющие на основание таким образом, чтобы сквозные пазы в основании совмещались с отверстиями на нижних горизонтальных плоскостях направляющих, вставляют в отверстие болт с внешней стороны нижних горизонтальных плоскостях направляющих, на начало резьбы которого накручивают П-образный зажим с резьбовым отверстием по центру, выступом со стороны пазов и укороченной на толщину швеллера направляющих другой стороной, прижимают зажим к пазу и к внутренней плоскости швеллера направляющих, после чего болт полностью затягивают.
Закрепление фотоэлементов на направляющих клеевым соединением исключает их повреждение при монтаже и последующей сборке солнечной батареи. Все последующие операции сборки не затрагивают полотна фотоэлементов, выполнение клеевого соединения не предполагает никаких механических воздействий на полотно фотоэлементов, кроме того эластичность клеевого соединения является демпфером возможных толчков, вибраций или сжатий. Выполнение направляющих в виде рамы из швеллера обеспечивает монтаж на нижней его плоскости, который исключает любые механические воздействия на полотно фотоэлементов. Основание из уголка обеспечивает сочетание прочности и возможности монтажа направляющих на горизонтальной плоскости уголка. П-образный зажим обеспечивает прочное закрепление направляющих на основании, причем большая площадь контакта зажима с соединяемыми поверхностями равномерно распределяет механические нагрузки по зоне контакта, а наличие паза для размещения выступа зажима исключает неправильное позиционирование его по отношению к оси основания. Сборка зажима исключает работу с инструментом вблизи плоскости фотоэлементов, то есть риск повреждения полотна при случайном ударе по нему. Зажим накручивают на начало резьбы вручную, помещают его в паз, что не требует работ особой точности, навыков и повышенной трудоемкости. Окончательное закрепление болта проводится как с применением ручного, так и автоматизированного инструмента и не сопряжено с риском повреждения полотна фотоэлементов.
Технология сборки солнечной панели поясняется чертежами.
На фиг. 1 показана конструкция крепления направляющих на основании на виде сбоку
На фиг. 2 показан вид крепления направляющих к основанию
На фиг. 3 показан сборочный чертеж основания и направляющих
На фиг. 4 показан элемент крепления направляющих к основанию в разрезе на виде спереди
На фиг. 5 показан элемент крепления направляющих к основанию в разрезе на виде сбоку
1 - полотно фотоэлементов
2 - основание в виде рамы из уголка
3 - П-образный зажим
4 - болт
5 - направляющие в виде рамы из швеллера
6 - сквозной паз в основании
7 - верхняя горизонтальная плоскость швеллера
8 - нижняя горизонтальная плоскость швеллера
9 - отверстия в нижней горизонтальной плоскости швеллера
Рассмотрим пример конкретного выполнения способа.
Основание 2 изготавливают из двух продольных и двух поперечных перекладин из уголка, скрепленных друг с другом сварным соединением, изготавливают направляющие 5 в виде двух прямоугольных рам из швеллера со сварными соединениями сторон, на поперечных перекладинах основания 2, в местах крепления основания с направляющими 5 выполняют сквозные пазы 6 длиной на 10-12 мм больше ширины нижней горизонтальной плоскости швеллера 8, на нижней горизонтальной плоскости швеллера 8, в местах крепления направляющих 5 к основанию 2, выполняют отверстия 9 на расстоянии от краев, равном ¼ общей длины направляющей, фотоэлементы 1 закрепляют на верхних горизонтальных плоскостях направляющих 7 клеевым соединением, устанавливают направляющие 5 на основание 2 таким образом, чтобы сквозные пазы 6 в основании 2 совмещались с отверстиями 9 на нижних горизонтальных плоскостях направляющих 8, вставляют в отверстия 9 болты 4 с внешней стороны нижних горизонтальных плоскостей направляющих 8, на начало резьбы болтов 4 накручивают П-образный зажим 3 с резьбовым отверстием по центру, выступом со стороны пазов 6 и укороченной на толщину швеллера направляющих 5 другой стороной, прижимают зажим 3 к пазу 6 и к нижней горизонтальной плоскости швеллера направляющих 8, после чего болты 4 полностью затягивают. При накручивании зажима не используется инструмент, который мог бы при неосторожном обращении повредить полотно фотоэлементов 1, в связи с чем снижается процент брака при монтаже. Окончательная затяжка болтов 4 осуществляется гаечным ключом с внешней стороны нижней горизонтальной плоскости направляющих 8, то есть не приводит в принципе к опасности повреждения полотна фотоэлементов 1.
Таким образом, предлагаемый способ формирования солнечной батареи позволяет уменьшить количество операций сборки, снизить процент брака при монтаже, в результате чего достигается заявленный технический результат, снижение трудоемкости сборки.
В приложении 1 представлены материалы, показывающие внешний вид П-образного зажима и его положение в процессе формирования солнечной батареи по отношению к направляющим.