Солнечные батареи для туристов: правила выбора универсального решения и обзор моделей

Особенности

Туристические солнечные батареи характеризуются выходной мощностью. От данного параметра зависит скорость зарядки, подключаемых к источнику, аккумуляторов.

Импортные образцы при малой площади фотоэлементов зачастую обладают множеством гнезд для подключения, словно одна такая батарея способна быстро зарядить несколько устройств. Реально скорость зарядки определяется исключительно выходной мощностью солнечной батареи, которая прямо пропорциональна общей площади фотопластин.

Вывод: чем меньше площадь фотопластин, тем меньше мощность солнечной батареи, тем меньше энергии она выдает.

Мощность

В инструкции к преобразователю солнечной энергии в электрическую указываются максимальное и рабочее значения мощности тока и напряжения. В отношении напряжения указываются соответственно параметры без нагрузки и рабочее. В отношении тока – ток короткого замыкания и рабочий. Разница между данными величинами составляет около 15-20%. При определении режима работы следует придерживаться рабочего значения. Тогда устройство будет отдавать максимум энергии.

При выборе модели следует ориентироваться на рабочее напряжение, необходимое для зарядки самого энергозатратного гаджета. Рабочее напряжение батареи должно быть равно требуемому либо лишь немного превышать его. Излишек энергии не будет использован. Максимально мощная туристическая солнечная батарея (20 Вт) нужна, например, для ноутбука. Она обеспечит до 6 часов его работы.

Преобразователь напряжения

Стабильный уровень напряжения обеспечивает специальный преобразователь напряжения. Данный элемент практически не используется в туристических моделях: их штатно устанавливают на мощные солнечные панели.

Уровень освещенности

Технические характеристики солнечной батареи стандартно рассчитаны на яркое субтропическое солнце, находящееся в зените. Для путешествий по средней полосе России нужно брать модель с учетом того, что она выдаст не более половины от уровня мощности, прописанного в паспорте. А с учетом среднероссийских погодных условий реальное КПД колеблется в пределах 9-14%.

Иные факторы

На КПД прибора также влияют:

  • технология крепления фотоэлементов;
  • способ защиты кремниевых пластин;
  • габариты устройства – мощные туристические модели раскладываются в длину до 60 см;
  • его вес;
  • особенности системы подключения потребителей к батарее. Например, большинство моделей оснащены переходниками, совместимыми с iPhone 4, но с 5 и 6 сериями могут быть сложности. Стандартно каждая батарея оснащена USB-разъемом с выходом 5V.

При выборе прибора стоит отдельное внимание уделить:

  • его весу;
  • наличию влагозащиты, что обеспечивает, например, каучуковый корпус;
  • устойчивости к повреждениям.

Виды

Солнечные батареи условно подразделяются на:

  • маломощные, выдающие доли Ватт, способные подзарядить телефон. Площадь их фотоэлементов невелика, вес небольшой (от 28 г), цена высока;
  • универсальные, рассчитанные на широкий круг потребителей. Цена более приемлемая. Такие устройства оснащаются множеством дополнительных переходников. Именно такие приборы наиболее пригодны для туризма. Самые мощные модели весят до 1,4 кг;
  • панели, закрепляемые на подложках, из которых можно собрать мощную систему. Каждый элемент весит 7-9 кг. Это приемлемый вариант для автотуризма, для обустройства автономного электроснабжения частного дома.

Новичок года — перовскит

Совершенно неожиданно в гонку лидеров вмешался новичок – перовскит. Перовскит – это общее название всех материалов, имеющих определенную кубическую структуру кристаллов. Хотя перовскиты известны давно, исследование солнечных ячеек, изготовленных из этих материалов, началось только в период с 2006 по 2008 годы. Первоначальные результаты были разочаровывающими: эффективность перовскитных фотопреобразователей не превышала 2%. При этом расчеты показывали, что этот показатель может быть на порядок выше. И действительно, после ряда успешных экспериментов корейские исследователи в марте 2021 года получили подтвержденную эффективность 22%, что само по себе уже стало сенсацией.


Перовскитный солнечный элемент

Преимуществом перовскитных элементов является то, что с ними более удобно работать, их легче производить, чем аналогичные кремниевые элементы. При массовом производстве перовскитных фотопреобразователей цена одного ватта электроэнергии могла бы достигнуть $0.10. Но специалисты считают, что до тех пор, пока перовскитные гелиевые ячейки достигнут максимальной эффективности и начнут выпускаться в промышленном количестве, стоимость «кремниевого» ватта электричества может быть существенно снижена и достигнуть того же уровня в $0.10.

Расчет мощности гелиосистемы

Для того чтобы электроснабжение от солнечных батарей было бесперебойным и стабильным, необходимо провести расчет мощности гелиосистемы. Можно сделать это самостоятельно, но если возникают сомнения и сложности, лучше обратиться к специалисту.

Как выбрать солнечную батарею для дома, чтобы она работала эффективно? Сразу стоит отметить, что во избежание потери мощности и стабильности работы гелиоустановки лучше сразу обзавестись таким устройством, как солнечный трекер. Для оптимальной работы панели должны быть постоянно наклонены под углом 90 градусов (по отношению к Солнцу). Тогда два модуля средних размеров смогут вырабатывать мощность до 100 Вт. При невозможности установки трекера рекомендуется обзавестись механической системой вращения на шарнирах. Ее нужно будет поворачивать 3-4 раза в день.

Расчет показателя мощности системы проводят исходя из того, сколько электричества в киловаттах потребляют в месяц. Допустим, в месяц мы тратим 120 кВт электроэнергии. В месяце 30 дней. 120 нужно разделить на 30. У нас получится 4 киловатта в день. Однако потребление электроэнергии за сутки может быть разным. Например, в какой-то день мы были дома, а какой-то — нет. Также следует учитывать особенности летнего и зимнего периода.

Это означает, что для точного расчета нам понадобится средний показатель в час. Для этого нужно полученные 4 киловатта разделить на 24 (количество часов в сутках). Получаем 166 Вт. Далее проводим расчет исходя из длительности светового дня. Обычно, он длится от 4 до 8 часов, в зависимости от широты и времени года. Необходимо 4 киловатта, которые мы потребляем в течение суток, разделить на 4-5 часов ( усредненный показатель длины светового дня). Итоговая сумма — 800 ватт. Это и есть необходимая нам мощность гелиосистемы. Она покроет все: и освещение, и работу бытовых приборов, и обогрев.

Как уже было отмечено, очень желательно установить солнечный трекер — для того, чтобы батареи накапливали в течение дня необходимые 4 кВт мощности в день. Есть и другой выход из положения: если нет возможности установить ни трекер, ни механическую системы вращения панелей, следует увеличить мощность гелиоустановки в 2 раза. Для этого придется монтировать еще одну панель дополнительно.

Обзор моделей

SOLAR

Мобильное устройство, предназначенное для заряжания на солнечных батареях, китайской компании, может применяться при экстремальных погодных условиях. Служит для зарядки различной техники: ноутбуков, сотовых телефонов и другого.

Общие характеристики:

  • мощность, в районе 10 Вт;
  • цена от 3000 рублей и более;
  • размер 450мм х 224 мм х 4, 5 мм;
  • масса 1 кг;
  • ток зарядки 800 мА;
  • температура рабочего состояния варьируется от -40 С° до +50С°;
  • многофункционален;

К минусам данного аппарата можно отнести повышенную стоимость, отсутствие дополнительного адаптера и значительный вес.

Солнечная батарея SCN-4/6

Компании Sun-Charge, в основе аморфный кремний.

Общие характеристики:

  • мощность 3, 9 Вт;
  • цена 2500 рублей;
  • размер 200 мм х 195 мм х 10 мм;
  • вес 290 г:
  • эффектный дизайн;

К минусам относится отсутствие достаточной защиты от механических повреждений, недолговечность.

Зарядное устройство на солнечных батареях для внешнего использования марки SOLAR представляет собой аккумулятор маленького размера.

Общие характеристики:

  • мощность 5, 5 Вт;
  • размер 120 мм х 62 мм х 17 мм;
  • цена, начиная от 1000 рублей;
  • отличается компактностью;
  • небольшой вес;
  • удобная комплектация: usb-кабель, кабель питания, дополнительные адаптеры;

Из минусов можно выделить небольшую мощность.

СЗУ2-БСА-7.5

Универсальные зарядные устройства на солнечных батареях, предназначены для заряжания аккумуляторов из свинца, мобильного и портативного оборудования.

Общие характеристики:

  • мощность 14 В;
  • температура рабочая от -30 С° до + 40 С°;
  • вес 1, 1 кг;
  • 1640 мм х 230 мм х 3 мм;
  • конструкция складная;
  • цена 9700 рублей;

К минусам можно отнести достаточно весомую стоимость, большие размеры, скорее подойдет для компании, а не для одного человека.

Складная солнечная батарея от компании НПФ «Санэнеджи»

Обладает высокой стойкостью в самую неустойчивую погоду.

Общие характеристики:

  • мощность 7, 72 Вт;
  • размер в упакованном состоянии 215 мм х 170 мм х 17 мм;
  • вес 420 г;
  • температура работы от -30 С° до + 80 С°;
  • цена 3100 рублей;
  • удобна в применении;

Солнечная батарея от фирмы SOLAR в виде жилета

Представляет зарядное устройство на основе солнечных батарей с заламинированными панелями.

Общие характеристики:

  • мощность 5 Вт, 6 Вт, 9 Вт, 12-20 Вт;
  • цена 4500 рублей;
  • удобство в применении;
  • размер 135 мм х 60 мм;
  • интересный дизайн;

К минусам можно отнести высокую стоимость и слабоватый поток электрического тока.

Правильный выбор качественной солнечной батареи позволит сделать отдых каждого человека намного комфортнее.

Часто задаваемые вопросы

Q1: Что такое пауэр банк?

Пауэр банк — это мобильное устройство, предназначенное для зарядки смартфонов, навигаторов, планшетов, динамиков Bluetooth, геймпадов, селфи-джойстиков и многих других устройств. Этот небольшой, но очень полезный гаджет. Powerbank называют энергобанком, внешним аккумулятором или портативным зарядным устройством. Независимо от того, кто и как называет, принцип работы этого устройства одинаков. После зарядки литий-ионного или литий-полимерного аккумулятора пользователь получает в свое распоряжение определенное количество электричества, которое он может зарядить в экстренной ситуации, например, смартфон. В зависимости от модели количество энергии, хранящейся в аккумуляторе, может варьироваться от 2000 до 60000 мАч. Чем больше емкость аккумулятора, тем больше циклов зарядки можно выполнить. 

Q2: Как продлить срок службы пауэр банка?

Правильная зарядка пауэрбанка очень важна, если пользователь хочет использовать его как можно дольше. Подключайте мобильный аккумулятор к источнику питания только тогда, когда уровень заряда падает ниже 50%. Сигнал о необходимости подзарядки можно прочитать по горящим светодиодам, которые информируют об уровне заряда накопителя энергии. В ситуации, когда пользователь покупает новую модель, первую зарядку стоит провести в течение 6-8 часов. Устройство должно быть подключено к источнику питания с помощью оригинального шнура питания, входящего в комплект. Обратите внимание, что перезарядка электронного оборудования сокращает срок его службы. Пользователи с Power Bank должны помнить, что каждое подключение к электричеству сокращает количество доступных циклов зарядки. 

Q3: Сколько заряжается внешний аккумулятор на 20000 мАч?

В зависимости от вашей модели зарядка должна производиться в соответствии с рекомендациями производителя. Powerbank можно легко зарядить, подключив его к розетке, ноутбуку или настольному компьютеру. Если пользователь спешит, лучшим решением будет зарядить его прилагаемым кабелем от сети. При зарядке портативного аккумулятора от компьютера или ноутбука время зарядки увеличивается вдвое. Для модели на 20 000 мАч время зарядки аккумулятора может составлять от 3 до 8 часов. Все зависит от того, какой товар был куплен 

Q4: Как заряжать пауэр банк?

Зарядка пауэрбанка производится так же, как мобильного телефона, планшета или другого устройства. Для этого вам понадобится шнур питания, который обычно подключается через порт USB. Время зарядки резервного аккумулятора зависит от имеющегося у вас устройства. Покупая хороший пауэрбанк, стоит прочитать руководство пользователя, в котором есть вся информация о том, как заряжать устройство. Большинство моделей оснащено светодиодами, показывающими уровень заряда аккумулятора. Когда горят все светодиоды, пользователь может быть уверен, что устройство заряжено. Важно, чтобы, как и в случае со смартфонами, он не перезаряжался, иначе со временем он станет менее эффективным и будет хранить энергию намного меньше. 

Q5: Как работает пауэр банк?

Пауэр банк — это небольшое устройство, напоминающее смартфон. Большинство моделей представляют собой кубики длиной 10-15 см, шириной 6-9 см и толщиной 1-4 см. Вес запасного аккумулятора настолько мал, что его можно легко носить в кошельке, сумочке или в рюкзаке. Внутри пауэрбанка находится мощный литий-ионный аккумулятор емкостью от 2000 до 60 000 миллиампер-часов, сокращенно мАч. Аккумулятор внутри устройства накапливает энергию, которую можно легко восполнить при подключении к сетевой розетке. Благодаря этому пользователь может в любой момент использовать запас хода и заряжать телефон, планшет или другое устройство, питаемое от USB-кабеля. 

Существует ли электровелосипед на солнечных батареях

Когда рекламировали этот электровелосипед, то писали, что электродвигатель в 500 Вт способен разогнать его до скорости 30 км/ч, и это только на одних солнечных батареях! Шесть лет назад, после появления информации в интернете среди тех, кто восхищался новинкой и даже записался в очередь на её приобретение нашлись люди, которые умеют смотреть и считать.

Во первых, на фотографии видно, что все элементы, характерные для электровелосипеда присутствуют, кроме….двигателя. Наблюдательные люди тогда заподозрили здесь подвох. Но это ещё не всё. Теперь что касается солнечных батарей — элементарные расчёты показывают, что для того, чтобы питать двигатель 500 Вт площадь солнечных батарей должна быть 6,5 м?.

Причём в хороший солнечный день, а площадь батарей на колёсах велосипеда составляет 4 х 0,3 м? = 1,2 м? — это меньше 100 Вт, и это всего при 12 вольтах. Для подзарядки аккумулятора хватит, а для движения маловато.

С момента появления фотографий и описания этого электровелосипеда прошло шесть лет. Если бы всё так было хорошо, то весь мир уже катался бы на таких велосипедах. Идея хорошая, но скорей всего для её реализации должно пройти ещё несколько лет.

Также читать на эту тему:

Электровелосипед. Безколлекторный электродвигатель постоянного тока устанавливается на место ступицы заднего или переднего колеса велосипеда. Применяя мотор для колеса можно очень быстро переоборудовать любой велосипед в электробайк. Электродвигатели могут быть…

Электровеломобиль. Электробайк имеет аэродинамическую обтекаемую форму и не имеет дверей для уменьшения веса конструкции и удобной посадки в него. Для тех, кто двери всё же захочет, их могут изготовить из прозрачного пластика…

USB зарядка для велосипеда. Отличие лишь в том, что домашние зарядные устройства питаются от сети, а здесь электричество вырабатывает генератор велосипеда. Осталось только стабилизировать напряжение и ток зарядки до значений, при которых происходит зарядка аккумуляторов устройств…

Новое поколение электровелосипедов. Велосипед имеет три колеса и смахивает на скутер. Без аккумуляторов весит чуть более 30 кг. Оборудован электродвигателем мощностью 500 Вт. По заверениям создателей, такая мощность позволяет разогнать его до скорости 65 км/ч! При этом ёмкости ажлитиевого аккумулятора…

Электровелосипед чоппер Schwinn Electric Stingray. Schwinn Electric Stingray – не просто велосипед, имеющий электропривод – это чоппер, который имеет эффектную внешность. Все эти качества делают его очень удобным и недорогим городским транспортным средством. С экономической точки зрения, покупка такого велосипеда…

Что нужно учитывать

Стоимость: В какой-то момент стоимость солнечных батарей была более чем нелепой, настолько большой, что было почти невозможно заставить ее использовать ее для загрузки простых и небольших предметов на лету. Солнечные батареи прошлых лет также были большими, громоздкими и предназначались для обогрева зданий, а не для мелкой бытовой техники во время кемпинга, рыбалки, ходьбы, езды на велосипеде или поиска предметов, когда они удобно сидели в своем автомобиле.

Хотя стоимость, безусловно, является для вас фактором, она, безусловно, не представляет большой проблемы, как это было, когда солнечные панели были введены в качестве одной из форм экологической и экологической технологии.

Текущая стоимость солнечных панелей зависит от количества ватт, произведенных панелями, физического размера панелей, материала, используемого для изготовления панелей, гарантии, которая сопровождает панели, и марки, которую вы выбираете. Если панели сертифицированы, они могут стоить немного дороже. Количество панелей, которые вы получаете в портативном устройстве, также будет влиять на цену, с которой вы столкнетесь, когда будете готовы купить.

эффективность:  Портативные солнечные панели на рынке сегодня предлагают эффективность передачи от 21 до 25 процентов. Похоже, это средняя оценка эффективности, но есть панели, которые дают эффективность только от 15 до 19 процентов. Панели с самым высоким процентом эффективности будут стоить немного дороже.

Длина гарантии: Чем дольше длится гарантия, тем больше уверенность производителя продукта в его долговечности, качестве и долговечности. Имейте это в виду при поиске лучших портативных панелей.

Фотоэлементы

На мощность, ампераж, выдаваемый вольтаж влияет количество фотоэлементов в солнечных батареях. Сейчас существуют общие принятые стандарты, которые соблюдают все производители. К примеру, в производстве чаще всего используются 6-дюймовые пластины, их можно назвать самыми мощными и функциональными. Размер таких пластин составляет 156х156, как вы понимаете, они квадратные. Интересная статья: бестопливные генераторы или как нас нагло обманывают. 

Как правило, именно такие пластины используются на больших солнечных электрических станциях. В домашних условиях их устанавливать проблематично, поэтому производители выпускают другие формы и размеры, которые можно закрепить на крыше дома или в саду.

Область применения солнечных панелей

Стационарные панели

Солнечные панели могут использоваться как в стационарных условиях, так и быть переносными.

Фиксированные модули применяются в следующих областях:

  • на солнечных электростанциях;
  • в автономных, резервных или гибридных электростанциях для дома или дачи;
  • для обогрева помещений и нагрева воды (солнечный коллектор);
  • в автономных системах освещения улиц;
  • для питания рекламных щитов;
  • в системах навигации и сигнализации;
  • в насосных станциях и др.

Рассматривая стационарные солнечные электростанции, остановимся подробнее на тех, которые используются для электроснабжения дома. Чтобы обеспечить жилище электричеством с помощью энергии Солнца, понадобятся следующие комплектующие:

  • солнечные модули;
  • аккумулятор (для накопления неизрасходованной энергии);
  • контроллер напряжения (увеличивает срок службы аккумулятора, но не обязателен для установки);
  • инвертор (преобразует постоянный ток аккумулятора в необходимый переменный ток для электроприборов).

Домашние солнечные электростанции по отношению к централизованному электроснабжению могут быть:

автономные.

Автономные, т.е. независимые от других источников питания, солнечные электростанции используются там, где невозможно по определенным причинам (значительная удаленность от населенных пунктов) подключение к общей электросети. Их использование целесообразно в южных районах, где длиннее световой день и большое количество ясных дней. В любом случае ее желательно продублировать генератором на горючем топливе. Основные преимущества автономной станции – это ее экологичность, бесшумность, минимальное техническое обслуживание в течение эксплуатации. Минус – ночью или в пасмурные дни электроэнергия вырабатываться не будет. Кроме того для их работы необходимы выше названные комплектующие, которые делают автономную систему довольно дорогой.

резервные.

Резервные, или сетевые, электростанции устанавливаются там, где есть подключение к центральной электрической сети. Она используется, как дополнительный источник электроэнергии. Резервная солнечная электростанция начинает свою работу в случае перерыва подачи электроэнергии от сети. Преимущества – бесшумность, надежность, возможность монтажа на крышу или фасад здания. Также плюсом является отсутствие аккумулятора, контроллера и инвертора, что значительно удешевляет систему.

гибридные.

По сути, представляет собой автономную станцию, подключенную к электрической сети. Энергия, полученная от Солнца, используется в первую очередь, при ее нехватке подача электроэнергии идет уже от централизованного электроснабжения. Позволяет значительно экономить на платежах за потребленную электроэнергию.

Мобильные модули

Мобильные устройства по преобразованию энергии Солнца в электрический ток могут применяться:

  • для зарядки мобильных телефонов и других мобильных устройств;
  • для питания радиоприемников во время походов, рыбалки;
  • для питания систем навигации во время экспедиций;
  • для освещения в темное время суток во время походов.

Портативные батареи стали незаменимым аксессуаром у любителей загородных поездок и туристов, путешествующих по диким местам, в которых отсутствует электричество. Так как современная жизнь даже на необитаемом острове или в горах невозможна без различных гаджетов, их подзарядка производится от зарядных устройств, преобразующих солнечную энергию. Портативные солнечные батареи чаще всего выпускаются на основе монокристаллического кремния. Они различаются размерами, формой, мощностью. Компактные батареи с небольшой мощностью могут поместиться в кармане, а большие и мощные  могут быть установлены на крыше автомобиля. Кроме того они снабжены всевозможными переходниками для подключения различной техники.

Солнечная батарея для туристов своими руками

Несмотря на то, что на рынке имеется огромный выбор солнечных панелей, многие пользователи предпочитают собирать зарядные установки самостоятельно. Видимо, страсть к техническому творчеству искоренить невозможно, хотя имеются и рациональные основания — устройство, собранное своими руками, проще наладить или отремонтировать.

Материалы для работы

Для изготовления самодельной солнечной зарядки понадобятся:

Солнечные панели соединяются последовательно в единую систему и располагаются в кармашках чехла. Выход припаивается к соответствующим контактам конвертера. Устройство готово, можно переходить к испытаниям.

Делаем своими руками

Ниже мы рассмотрим, как сделать солнечную батарею для зарядки телефона.

Что будем собирать

Технические параметры и конструкционные составляющие для зарядного устройства следующие:

  • Выходная мощность – 20 Ватт.
  • Конструкционные составляющие: две панели с характеристиками 12 V-10W. Габариты 30х35 см, а в разложенном виде 35х60 см.
  • Стабильное выходное напряжение 14 V – 20 W.
  • Еще одним элементом зарядки будет встроенный аккумулятор с характеристиками – 14,8 V – 4,3 А-ч. Данных параметров хватит для работы ноутбука.
  • Выходы USD, каждый из которых обладает параметрами 5V – 4,3 А-ч.

Необходимые материалы

Солнечную панель для зарядки телефона своими руками необходимо взять в количестве двух штук.

Если материальные возможности поджимают – это могут быть панели китайских производителей, они намного дешевле;

  1. Если зарядка создается в виде книги, то нужна петля для соединения панелей.
  2. Необходимы USB-гнезда.
  3. Яркие диоды в количестве двух штук. Необходимы для световой индикации зарядки устройства.

Этапы сборки зарядки

Собирается устройство довольно просто:

  • Необходимо соединить фотоэлементы между собой, а после закрепить их на какой-либо жесткой подставке.
  • После этого необходимо припаять кабель с двумя жилами к выходу солнечных батарей, а другой конец к зарядному кабелю от устройства.
  • Для того чтобы уберечь зарядку от обратного процесса припаивается диод Шоттка на плюсовую клемму солнечной панели.
  • Далее идет припаивание аккумулятора. Осуществлять спайку необходимо с одноименными солнечными клеммами.

Как пользоваться

Перед первым использованием устройства необходимо зарядить встроенный аккумулятор (если он есть) от сети. После полной зарядки можно начинать эксплуатацию гаджета с его подпиткой электроэнергии от аккумулятора.

Когда заряд иссякнет, солнечная батарея помещается под солнечные лучи и накапливает весь потраченный заряд за определенный период. Время зарядки зависит от характеристик аккумулятора и площади фотоэлемента.

Поделитесь в социальных сетях:ВКонтактеFacebookTwitter
Напишите комментарий