Сонячна батарея для походу: як правильно вибирати

Все більше людей відчуває потребу в портативному джерелі підзарядки для своїх гаджетів. І сьогодні є спосіб позбутися від нескінченних пошуків найближчої розетки. Це зарядний пристрій на сонячних батареях, яке виводить побут і подорожі на новий рівень. Ці апарати не дуже-то швидко заряджаються, однак і цього достатньо, щоб зарядити мобільник або ноутбук. І якщо подобається риболовля, полювання і туризм, варто придивитися до цієї технології уважніше.

Ручний динамо – генератор

Ручний динамо – генератор

Крутиш ручку і він виробляє струм. Майже як ліхтарик «жучок». Ось тільки енергії цієї мало – вистачить хіба що підзарядити мобільник, щоб викликати допомогу.

Як правило, акумулятори більшості пристроїв навіть при надлишку енергії заражаються по кілька годин, а значить, крутити треба дуже довго.

Плюс динамо-генератора – можливість виробляти енергію незалежно від зовнішніх умов, навіть на ходу або сидячи в наметі.

Мінус – важко уявити собі туриста, який годинами крутить ручку замість того, щоб «махати веслами».

Монокристалічна панель заряджає будь-який мобільний гаджет – навігатор, смартфон, відеокамеру та ін. Він захищений від попадання всередину снігу і вологи, тому виручить в будь-якій екстремальній ситуації.

Зовнішній вигляд

Складна сонячна панель для зарядки телефону нагадує в складеному стані папку. На рюкзаку або наметі фіксують пристрій за допомогою зручного кріплення. Ззаду передбачений місткий карман, в якому зручно розміщувати заряджається девайс.

виходи

У пристрої три виходи:

  • 6,5 В для фірмових пристроїв типу Guide 10;
  • 12В;
  • для мобільних.

зарядка

Завдяки великій ємності – 7 W зарядка телефону триває всього 1-3 години, смартфона – 2-4. Тривалість залежить від освітленості.

Одним словом, пристрій не залишить користувача без зв’язку, де б той не перебував.

Портативний похідний вітрогенератор

Якщо до динамо-машині приробити пропелер – вийде вітрогенератор. Його вже не потрібно крутити вручну і потужність він може давати набагато більшу, в залежності від діаметра лопатей.

На вітрильному катамарані, який підлягає йде під вітрилом постійним курсом, для такого вітряка ще може знайтися місце. А на байдарці, яка лавірує по річці, його не поставиш.

Плюс вітрогенератора – досить велика потужність, може працювати навіть під час дощу і вночі.

Мінус – навіть портативний пристрій досить важке і громіздке, вимагає особливих умов для установки, та й вітер буває далеко не завжди.

До цих портів зарядного пристрою (ЗУ) через перехідники підключаються гаджети. Сенс декількох портів в тому, щоб забезпечити енергію з різною силою струму. Адже, наприклад, якщо для мобільника вистачить і 1 Ампер, то для ноутбука буде потрібно все 2,5 Ампер. Тому, в ідеалі портів має бути мінімум три, адже ще є пристрої, яким потрібно 2 Ампер.

  • мобільників;
  • планшетів;
  • ноутбуків;
  • плеєрів.

Додаються перехідники, які підходять для більшості поширених і сучасних девайсів. Виняток – новинки, ще не отримали популярності. Зазвичай заряджати від сонячної батареї відносно недовго.

Термогенератор на основі елементів Пельтьє

Ще за часів перших лампових радіоприймачів існували генератори, що виробляють електрику за рахунок великої різниці температур.

Зараз випускаються портативні генератори на основі елементів Пельтьє, конструктивно суміщені з турбопечкой або казанком. Виробляють енергію попутно з приготуванням їжі.

Плюси – незалежність від погоди і часу доби.

Мінуси – не можуть безпечно використовуватися в русі, непридатні при нестачі палива. Для зарядки великих акумуляторів турист змушений годинами «кочегарити» подібний пристрій.

  • можливість зарядити гаджет в будь-якому місці, де є сонячне світло;
  • сонячна енергія абсолютно безкоштовна;
  • зарядний пристрій на сонячній батареї здатне видати досить велику потужність і напруга;
  • доступна вартість.

недоліки:

  • марні при тривалій відсутності сонячного світла;
  • в хмарну погоду можуть бути перебої напруги;
  • деякі досить габаритні моделі можуть займати чимало місця в сумці, а також досить велику площу в розкритому вигляді.

Водостійкий, в гумовому протиударному кожусі, вагою всього 317 г, з легкістю поміщається в кишеню, з вбудованим ліхтариком – хіба не ідеальна батарейка для повсякденного використання? Додаємо сюди цінник в $ 20 і отримуємо чистої води must-have для будь-якого практичного користувача. Але зарядити що-небудь більше смартфона або планшета від такого малюка не вийде.

Пристрій перетворює в електрику енергію сонця і оснащений функцією зарядки. Акумульована енергія сонця, перетворена в електрику, служить джерелом, що освітлювальні прилади і зарядкою портативної для мобільних гаджетів, які підключаються, використовуючи USB роз’єми.

індикатор

У гаджета він знаходиться на корпусі. Світлодіодний індикатор дозволяє контролювати ступінь зарядки вбудованої батареї.

параметри

  • Автономна робота світлодіодних ламп, які йдуть в комплекті, триває до 9-10 годин;
  • Тривалість заповнення енергії – 6 годин при яскравому сонці;
  • Напруга панелі на виході – 9В;
  • Потужність максимальна – 3 Вт;
  • Рекомендована робоча температура – 10-45 градусів;
  • Батарея – літій – іонна 2200 мАг / 7,4 V;
  • Матеріал корпусу – високоміцний пластик;
  • Напруга на виході контролера – 5V / 0,5A;
  • Виробник – Китай.

комплектність

  • Патрон – 2;
  • Лампа – 2 (100 Лм);
  • Кабель, забезпечений вимикачем – 3 метри;
  • USBкабель з роз’ємами для мобільних гаджетів;
  • панель;
  • Блок живлення.

призначення

  • Для відпочинку за містом;
  • При перебоях з електроенергією в якості автономного джерела.

Давайте згадаємо з курсу фізики, що потужність випромінювання Сонця, що падає на екваторі опівдні на один квадратний метр поверхні, становить приблизно 1300 Вт.

У середніх широтах ця величина буде менше, тому для простоти розрахунків округлимо її до тисячі.

Отже, 1000 Вт на кв.м. – це 10 Вт на квадратний дециметр (10 х 10 см). Це легко запам’ятати – 10 х 10 х 10.

ККД (коефіцієнт перетворення падаючої енергії світла в електричну) сучасних кремнієвих пластин зазвичай від 18 до 26%. Візьмемо середню цифру 20%.

Це означає, що лише п’ята частина енергії нашого світила перетворюється в електрику. Тобто, з одного квадратного дециметра пластини можна отримати близько 2 Вт.

Більшість пластин сонячних батарей виготовляються із стандартних кристалів кремнію діаметром 5 дюймів – приблизно 12,5 х 12,5 см. Площа такої пластини, з урахуванням зрізаних куточків, приблизно 1,5 квадратного дециметра. Значить, вона може дати трохи більше 3 Вт електричної потужності.

Портативні solar battery для роботи в польових умовах розрізняються кількістю використаних пластин (їх сумарною площею). Чим більше площа – тим більше енергії може дати таке джерело.

Наприклад, найпопулярніші батареї містять 6 пластин, і їх потужність становить приблизно 18 Вт. Різні виробники вказують потужність таких виробів в діапазоні 15 – 20 W.

Але це енергія, що виробляється кремнієвими пластинами. Вона змінюється в залежності від температури та освітлення. При цьому напруга, яке дають пластини, також змінюється і воно вище, ніж потрібно споживачам.

Тому у виробі обов’язково варто стабілізатор – перетворювач, який видає стандартні 5 вольт на USB роз’єм. Зрозуміло, при такому перетворенні частина енергії втрачається.

Нічого дивного, що на корпусі і упаковці написано 20W, а вихідна потужність складає 5V х 3А = 15W.

І немає тут ніякого обману: перша цифра, 20W, це потужність, яку виробляють безпосередньо пластини, а 15W – то, що дістається споживачеві.

Ось як зібрати ЗУ від сонячної батареї:

  • Купуються потрібні деталі: сонячна панель, акумулятор, контроллер заряду батареї, перетворювач. Все це повинно відповідати кінцевим споживачам енергії – портативним гаджетам.
  • Деталі збирають. Бажано в один корпус. Можна покопатися в непотрібних пластикових тарах і підібрати щось підходяще за габаритами.
  • Перевіряють мультиметром такі показники як: напруга, сила струму, потужність.
  • Підключають найбільш дешевий і не дорогий серцю гаджет для перевірки, наприклад, старий мобільник.

Часу піде небагато. Але доведеться дочекатися деталей, які не дістати в найближчому магазині. Нічого складного тут немає. У підсумку вийде пристрій, цілком порівнянне з тими, що продають в готовому вигляді. Ну або можна вибрати відповідне пристрій на прилавку магазину. Благо, їх тепер чимало.

Залежність потужності сонячної батареї від площі

Як правило, розкладні сонячні батареї складаються з декількох панелей – від однієї до 12 і більше. Кожна панель – це дві (рідше півтори) пластини. Іноді використовуються прямокутні обрізки забракованих пластин – такі панелі зазвичай дешевше.

Потужність, яку генерує одна панель, становить від 4 до 6,5 Вт. Залишається тільки помножити на кількість панелей в батареї.

Усередині панелі пластини з’єднані або паралельно, тоді вихідна напруга близько 6,5 вольт, або послідовно – тоді близько 13 В або 20 В.

Перший варіант використовується в батареях, що дають 5 вольт, другий – вольт (для ноутбуків).

Стабілізатор – перетворювач (він же контролер) забезпечує стабільну вихідну напругу і містить два, рідше три, роз’єму. Це зроблено для підключення декількох пристроїв, а також тому, що струм, який може витримати один USB-роз’єм, обмежений конструктивно.

Sititek sun battery sc 09

Це сучасне зу фотоелементів і АКБ якого вистачає для зарядки маленьких девайсів. Якщо є плеєр або цифровий фотоапарат, такий прилад згодиться. Так само як і для мобільника. Ємність батареї тут 5000 мАч.

Ap 3020

Це універсальний зарядний пристрій. Плюс такого в тому, що воно має маленькі розміри і невелику вагу, і тому зручно для подорожей і навіть простих прогулянок. Однак сила струму в 1 Ампер не дозволяє заряджати великі девайси, наприклад, ноутбуки.

Powertraveller solargorilla

Серед зарядок на сонячних батареях це відноситься до великих. Однак виробник постарався зробити ЗУ зручним. Для цих цілей модель виконана у вигляді розкладачки. Якщо потужність ноутбука не перевищує 40 Вт, така зарядка підійде.

Sun battery s 01 white

Це зарядний пристрій підходить для зарядки щодо потужних гаджетів, і в той же час зручно для носіння в невеликій похідній сумці. Хороший вибір для тих, хто любить подорожувати без нічого, але з комфортом.

На закінчення, варто сказати, що ЗУ на сонячних батареях – дієве, але простий засіб. Такий апарат допоможе в диких умовах. Але також пристрій буде корисно тим, хто живе в сонячній широті і володіє гаджетом, який споживає багато енергії і постійно вимагає підзарядки. Це ЗУ не завжди дороге. Можливо навіть зробити таке своїми руками.

  • стійкість до впливу вологи;
  • розміри;
  • сумісність з наявними у користувача гаджетами;
  • вартість.

Дуже часто в походах поклажа піддається впливу вологи, через що водонепроникність є дуже корисною властивістю, хоч інеї найголовнішим. Також варто враховувати інші умови експлуатації.

Розміри зарядного пристрою дуже важливі, коли з собою необхідно взяти багато речей, а вільне місце в рюкзаку дуже обмежена. Однак, варто також пам’ятати, що від розмірів пристрою часто залежить потужність і напруга, одержувані на виході. З іншого боку, на розміри також сильно впливає ККД блоків перетворювачів.

В першу чергу, при виборі зарядного пристрою потрібно враховувати сумісність з гаджетами, які потрібно буде заряджати від сонця.

Вартість зарядного пристрою може складати від 15 – 20 до 100 доларів і більше. При виборі відповідної моделі потрібно також враховувати свої фінансові можливості.

Також може бути виготовлена ​​похідна сонячна батарея своїми руками за спеціальною інструкцією при наявності фотоелементів і певних навичок в роботі з технікою.

Однак роз’єм micro-USB (usb-c), яким оснащені сучасні смартфони та інші пристрої, не здатний пропускати крізь себе струм більше 2 ампер – крихітні контакти просто вигорить.

А при такому струмі процес зарядки розтягується на багато годин. Що робити?

Проблема була вирішена ще в 19 столітті – щоб передати по тонких проводах більше енергії, треба підвищити напругу. Ось чому лінії електропередач ЛЕП на далекі відстані будують на напругу 100 і навіть 500 тисяч вольт.

Подібний підхід застосований і в технології Quick Charge 3.0 від Qualcomm. Давайте згадаємо, що протокол USB призначений для швидкого обміну даними. А використання його для зарядки батарей – це «побічне явище».

В Qualcomm розробили технологію розумного перемикання режимів і назвали INOV – Intelligent Negotiation for Optimum Voltage, тобто інтелектуальне визначення оптимального напруги.

З обох сторін, на джерелі і споживачі, встановлюється спеціальний контролер. За замовчуванням джерело видає стандартні 5 вольт. Але якщо в обох пристроях є сумісні контролери, то вони обмінюються інформацією і «домовляються», яка напруга потрібно споживачеві для швидкої зарядки.

Quick Charge 3.0 може видавати до 20 вольт. Тобто, через звичайний micro-USB пропускається в 4 рази більше енергії і зарядка може йти до чотирьох разів швидше.

Технологія швидкої зарядки Quick Charge від Qualcomm

Контролери, що підтримують таку технологію, стали з’являтися і в сонячних батареях. Це означає, що поки «смажить» сонечко і зарядка дає максимальну енергію, її можна швидко зберегти в Powerbank і інших пристроях, які розуміють Quick Charge.

Дует сонячна батарея + Powerbank

Енергія, що виробляється сонячною батареєю, непостійна. Тому потрібно намагатися використовувати її максимально.

Для цього найкраще підійде зв’язка «батарея – пауербанк». Справа в тому, що нерідко батарея дає більше енергії, ніж споживає смартфон, зарядний пристрій і т.д. Частина енергії не використовується. А коли акумулятор пристрою заряджається – воно автоматично відключається. І тоді вся енергія йде в нікуди. Та сама енергія, якою потім так не вистачає в похмуру погоду.

Варто взяти собі за правило завжди тримати в сонячній батареї підключений Powerbank, який буде вбирати в себе надлишки енергії, невикористовувані іншими пристроями.

А потім, ввечері, віддавати її пристроїв, які встигли подразряд. Це зручно, зокрема, для фото та відеозйомки: вдень акумулятори камер «в справі» і заряджати їх немає можливості. Зате ввечері і вночі їх можна «заправити під зав’язку», щоб з ранку вони знову були в повній бойовій готовності.

Тоді я вирішив докорінно розв’язати проблему залежності від енергії і став розглядати варіанти, перераховані на початку посту.

Тоді у мене був тільки Canon 60D, акумулятор якого на 8,4 вольта. Значить, для його зарядки потрібно вольт 10-12. Відразу на очі потрапила Goal Zero. Не довго думаючи, замовив комплект Guide 10 Plus Solar Kit – тоді акція була.

Зарядка на сонячних батареях Guide 10 Plus Solar Kit

Там є гніздо прикурювача, в який підключається зарядний пристрій для акумуляторів Кенон.

Перед походом взяв екшен-камеру від JVC, яка вміє заряджати акумулятор всередині себе від USB. Тут-то у нагоді вихід USB на батареї Nomad 7 і на зарядному пристрої Guide 10 Plus.

Акумулятори Canon 60 заряджав тільки від батареї, а actioncamera – іноді і від «пауербанка» Guide 10 Plus.

Літо 2014 року був жарким, знімав я більше фото, ніж відео, так що недоліку енергії не відчував.

У 2016 році приблизно третина походу була дощовою і третина похмурою, а відео я знімав набагато більше. Вже на першому тижні стала відчуватися нестача енергії.

Доходило до того, що довелося знімати на «дохлих» акумуляторах – камера працювала тільки 5 секунд, потім відключалася.

У 2017 році я зробив відразу два кроки для вирішення проблеми енергії – взяв solar battery в два рази більшої площі і великий пауербанк.

Батарею BlitzWolf® 20W брав на Banggood.com – там виявилася безкоштовна доставка до дверей всього за 3 тижні.

Powerbank краще брати в місцевому магазині, так як в більшості транспортних компаній перевезення літієвих акумуляторів повітряним транспортом заборонена. Буде дуже довго їхати манівцями, якщо взагалі доїде.

Мій на доїхав, але гроші повернули, і я взяв Powerbank Xiaomi 20000 mah в магазині Онлайн Трейд в Твері.

BlitzWolf® 20W я відразу ж модифікував – зробив великий кишеню, в який поміщається і Xiaomi 20000, і смартфон, і пара зарядних пристроїв.

При найменших ознаках сонечка я розкладав батарею на кормі байдарки і в ній постійно щось заряджався. Навіть після тижня хмари у мене залишалося енергії приблизно третину пауербанка, хоча знімав багато і активно користувався смартфоном – слухав кожен день аудіокниги, дивився карти і кіно.

Вважаю, що зв’язка BlitzWolf® 20W + Xiaomi 20000, або аналогічні моделі інших виробників, оптимальна для тривалих одиночних походів.

Ще широка лінійка сонячних батарей у компанії AllPowers, хоча і трохи дорожче.

Хочу застерегти від так званих супер-зарядок на 30 000, 50 000, 60 000 mAh з вбудованою сонячною батареєю.

По-перше, за розрахунками вище ви легко можете визначити, що крихітна сонячна батарея площею менше 1 кв. дециметра, здатна зарядити акумулятори хіба що за тиждень постійного сонця.

По-друге, там використовуються nobrand акумулятори, на яких китайці друкують довільні цифри ємності. Хоч 6000 з кожному.

Реально максимальну ємність мають літієві акумулятори Panasonic – 3250 mAh із захистом від перегріву і короткого замикання.

Ссылка на основную публикацию