Tragfläche mit Solarzellen bauen

Solarflug » Tragfläche mit Solarzellen bauen

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Eine neue Solarzelle revolutioniert den Solarflug, jeder Flieger kennt diese Zelle auch von der manntragenden Solar-Impulse, die Semi-Flexible Sunpower C60/E60.

Was ist an dieser Solarzelle anders ?

-ca. um ein Viertel höhere Abgabeleistungsgrad als die sonst üblichen Solarzellen (21% vs 17%)

-durch ihre Biegsamkeit ist sie aerodynamisch im Tragflächenprofil anpassbar.

-in GFK eingebettet wird derart robust, das sie zu einem tragendem Bauteil wird, dadurch besseres Leistungsgewicht.

Die C60/E60 ist derzeit für die fliegende Zunft am Markt konkurrenzlos.

 

 

Arbeitsablauf Solarfläche (Für einen 12Zellen SOLARIFARI)

Kerne schneiden mit 180mm Tiefe.

Beim Schneiden Überlange 5cm/Seite (ges. ca. 90cm), da ausen der Schneidedraht kälter als innen ist, anschliesend Geradlinigkeit der Nase und Profildicke prüfen.

Wichtig ist das dabei die Unterschalen für das spätere Laminieren gerade sind.

Die Kerne sehr vorsichtig schleifen, und Kabelschlitze einbringen/fräsen.

Kerne auf geringes Übermass beidseitig stutzen

Einen Schlitz unten für den Aludraht ca 4-5cm Abstand Nase.

Einen Schlitz für das Servokabel nach belieben.

Kabel einbringen, außen mit Überlänge, abknicken, und mit Krepp sichern, das Servokabel am Servo in einem Schläuchen gegen verkleben sichern und im Kern versenken.

Für Harze bitte keine Additive benutzen, vom Schaumtreibmittel wird das Harz „milchig“, irgendwelche „Transparentmacher“ und „Antivergilber“ sind UV-Blocker, und Gift für den Solarflieger.
Keine CFK-Fasern nutzen, über die Harzrolle verteilen sich beim rollen feinste Fasern über die gesammte Fläche, und produzieren Kurzschlüssen.

 

 

 

 

Solarpanel mit 1,5cm Abstand zur Nase aufkleben. Den Klebebereich vorher mit Krepp abkleben. Harz dünn auf den Kern rollen, Krepp entfernen. Das Panel vorher auf Pappe oder Depron legen, und ganz vorsichtig auf die Fläche schieben. Ausrichten, und mit etwas Krepp an den Verbindern sichern. Ein passendes Stück Trennfolie (Strechfolie oder Vakuumfolie) drauflegen, und dadrauf etwas „druckverteilendes“ wie Mylar, dünnes GFK o.Ä..  -Das Ganze dann über Nacht in den Vakuumsack.

 

Im Zwischenschritt vor dem laminieren muss das äußere Kabel an den Randbögen an das Solarpanel gelötet werden, das Kabel sollte an keiner Stelle über den Verbinder Richtung Randbogen überstehen.

 

Nun kann es ans Laminieren gehen, zuerst Vorabeit Zuschnitte:

2x 50er Glas ca. 25x85cm (90°)

1x 50er Glas (oder Kevlar) 3x85cm (90°)

2x Abreissgewebe 25x85cm (90°)

2x Vakuumfolie 35x100cm (reichlich Übermass)

 

Der schmale Glasstreifen wird mit Sprühkleber besprüht und um die Nase gelegt. (die F3Kler können und kennen das sicher besser…)

 

Die Flächenoberseite mit den Solarzellen ordentlich mit Harz einrollern, nicht aufkratzen, aber auch nicht fluten. Anschliesend werden die Solarzellen mit der schaumstoffrolle abgewischt (Harz verstreichen, ohne das sich die Rolle dreht), 1-2Minuten warten, und seitlich die Oberfläche gegen das Licht betrachten, nun wird jedes Staubkorn sichtbar, diese weggewischen, und das Ganze solange wiederholen, bis kein Staubkorn mehr sichtbar ist.

Das 25x85cm Glas (das hoffentlich staubfrei ist) auflegen und anrollern, kurz warten (keine Hektik) dann sieht man wie sich das Harz aus dem Kern hochsaugt. Gut tränken, aber nicht fluten, auf keinen Falls das Harz mit der Rolle rausquetschen wollen.  Dann kann die Lage Abreissgewege drauf, trocken anrollen reicht, zum Schluss kommt die Vakuumfolie drauf.

Die Flächen umdrehen und in die Oberschale, die beim schneiden über geblieben mit etwas Zewa reinlegen. Unterseite wie oben, Kern rollern, 50er Glas, rollern, Abreisgeben und Folie.

 

Die Kanten der Folie an Nase und Endleiste mit Acryl (oder Klebeband) abdichten. Von den beiden äuseren Enden jeh ein Unterdruckschlauch mit Zewa als Saugverteiler rein, und mit Acryl oder Knete abdichten, das Zewa darf dabei ruhig die Flächen am Rand berühren.

Beim Absaugen in der Unterschale lagern, damit sich nichts verzieht oben drei Stapel Zeitungen als Balast drauf.

Die Vor und Nachteile der Abreisgewebetechnik:
+ Das Licht wird gebrochen, Die Leistung bricht bei Fehlwinkeln weniger ein.
+ Sehr geringes Gewicht, das Gewebe sieht unter dem Mikroskop eher auch wie ein Gitter.
-  schmutzanfälliger als eine glatte Oberfläche.



 

 

Nach dem durchtrocknen kann das Abreissgewebe vorsichtig im 180° Winkel abgezogen werden.

Zuerst die Kabel an der Wurzel rauspulen, und grob mit Übermass alles rundherum abschneiden.

Als erstes die Nase schleifen, die ist dann unser Bezugspunkt.

Den Rest erledigt die Fräse. Die Fläche mit der Nase an Anschlag, und die Endleiste passend mit kleinem Fräser abfräsen. Ruderscharnier von oben knapp hinter den Solarzellen einfräsen, ca 2,5mm breit. Nun auf einem grossen Fräser wechseln. Rechtwinklig die Randbögen knapp hinter den Solarzellen wegfräsen. In der Mitte wird auf „Spannweitengleichheit“ gefräst, ca. 1-1,5cm Abstand zu den Solarzellen, hier evtl. gleich die V-Form beim Fräsen beachten.

Der „eckige“ Randbogen stand immer wieder zur Diskussion.
Randwirbel entstehen durch Überdruck auf der Flächenunterseite und Unterdruck auf der Flächenoberseite. Dadurch strömt die Luft von unten nach oben um den Randbogen, was den Wirbel enstehen lässt. Rundet man den Randbogen nun irgendwie schick ab, verschlimmert sich dieser Effekt. Ein kleines Winglett kann helfen, darf aber kein Schatten auf das Solar werfen. Eine Verjüngung der Fläche, um einen kürzeren Randbogen zu bekommen (ideal eine Ellipse in Draufsicht), ist bei einem Solarmodell leider auch kontraproduktiv.

Also, Quadratisch-Praktisch-Gut > PASST ;-)

 

 

 

 

 

Die Flächenhälften werden zusammengeklebt, in der Mitte kommt eine schmale Bandage aus Glas.

Die Quasi-Flugfertige Fläche wird zum schluss einmal minimal abgeschliffen (nicht ins Glas, und nicht auf den Zellen), einmal mit Harz abgerollert (reichlich an Nasen und Enleiste), überschüssiges Harz mit Zewa abwischen (es soll nur in den „Tälern“ bleiben), dann sieht die Fläche schick aus (das graue Grobschlächtige vom Abreissgewebe verschwindet), und nimmt nochmal an Stabilität zu.