Как подобрать зарядное устройство на солнечных батареях: объясняем суть

Портативный ветрогенератор

Портативный походный ветрогенератор

Если к динамо-машине приделать пропеллер — получится ветрогенератор. Его уже не нужно крутить вручную и мощность он может давать гораздо большую, в зависимости от диаметра лопастей.

На парусном катамаране, который подолгу идёт под парусом постоянным курсом, для такого ветряка ещё может найтись место. А на байдарке, которая лавирует по реке, его не поставишь.

Плюс ветрогенератора — достаточно большая мощность, может работать даже в дождь и ночью.

Минус — даже портативное устройство достаточно тяжёлое и громоздкое, требует особых условий для установки, да и ветер бывает далеко не всегда.

Распространенные заблуждения

Иногда перед покупкой зарядного устройства sun charger встает вопрос:: сможет тот или иной тип фотоэлементов обеспечить некое значение мощности, способное удовлетворить потребности в зарядке смартфона, планшета и других электронных устройств? В этом есть некое заблуждение, так как эффективность фотоэлектрических преобразователей не напрямую влияет на количество вырабатываемой энергии.

Еще одно заблуждение связано со способностью гибких панелей на аморфном кремнии генерировать электричество при рассеянном освещении, за которое часто принимают сумерки. А вот последнего ни один производитель не обещает! Относительно срока службы таких панелей можно сказать, что хоть теоретически он ниже, чем у панелей на монокристаллическом кремнии, но современные технологии трехслойного кремния гарантируют частичное падение производительности на протяжении 20 лет использования. А это большой срок!

Как выбрать?

Чтобы сделать правильный выбор, необходимо знать, что представляют собой современные солнечные панели: так будет проще решить какие модели подойдут для кемпинга, а какие для активного пешего туризма. Применение солнечных панелей в промышленности имеет более долгую историю, чем современные мобильные устройства, а потому рынку гелиобатарей оставалось лишь подстроиться к нуждам туристов, рыболовов и прочих мобильных групп населения, чтобы появилась походная солнечная батарея.

Какие бывают солнечные батареи?

Первые солнечные батареи были на основе кремния (Si), устройства на этой основе и сейчас занимают большую долю рынка гелиопанелей, что не удивительно благодаря дешевизне кремния и его широкому распространению на земной поверхности.

Панели на основе кремния различаются по технологическому принципу и бывают 4 видов:

  • монокристаллические;
  • мультикристаллические;
  • поликристаллические;
  • аморфные.

Панель на монокристаллах представляет собой ряды ячеек – определенно ориентированных срезов из высокоочищенного кристалла кремния толщиной 200 – 300 мкм. КПД таких батарей достигает 20 – 22 %, что для солнечных батарей считается высоким значением и даже «эталонным»: остальные виды сравнивают именно с показателями панелей на монокристаллах.

Мультикристаллические панели собираются из тех же монокристаллов, но без предъявления требований к ориентации кристаллов, что делает такие батареи дешевле и понижает КПД примерно на 5-6 %.

В поликристаллическом кремнии множественные кристаллы имеют неупорядоченную форму и ориентацию. Получение этого материала дешевле, чем производство монокристалла, а КПД достигает 14-18%.

Аморфные кремниевые батареи относятся к тонкопленочным, в отличие от трех предыдущих видов, они гибкие. Панели на основе аморфного кремния имеют невысокую себестоимость, но и низкий КПД. Такие панели могут довольствоваться даже рассеянным освещением при пасмурной погоде, но для эффективного использования должны занимать большую площадь.

Другими, более эффективными пленочными гелиопокрытиями является теллурид кадмия (CdTe) и CIGS-полупроводник.

Теперь, когда, есть ясность в том, какими бывают походные солнечные батареи, попробуем разобраться какими именно свойствами должны обладать панели для пешего туризма, кемпингов или охотничьей стоянки.

Критерии подбора

Что в первую очередь интересует туриста в предлагаемых моделях солнечных устройств? Ответом, скорее всего, окажется совокупность нескольких факторов:

  • – цены;
  • – мощности;
  • – компактности/малого веса;
  • – функционала;
  • – прочности/надежности.

Для выбора походной солнечной панели важны все факторы, но в конкретных условиях какими-то характеристиками можно пренебречь, а какие-то нюансы, напротив, выходят на передний план.

Цена зависит от типа и мощности солнечной панели, а также от фирмы-производителя изделия.
Мощность может быть одинаковой у различных панелей, но при этом они будут существенно отличаться в размерах и по весу. А потому эти факторы можно рассматривать только в совокупности. Возможно, для отдыха в кемпинге подойдут мощные раскладные панели, которые нетрудно довезти до места на автомобиле. А вот туристические солнечные батареи, которые предстоит всю дорогу нести в рюкзаках, габаритными и тяжелыми быть не должны.
Функционал – это вопрос комплектации и возможностей гелиопанели. Она может предназначаться только для зарядки телефонов и некоторых других гаджетов (необходимо уточнить совместимо ли устройство с вашим телефоном!), для зарядки универсальных аккумуляторов, для мелких портативных гаджетов и техники, хорошо, если она снабжена стабилизатором напряжения и т. д. В общем случае функционал – это цель, для достижения которой вы приобретаете это устройство. К примеру, складная солнечная батарея для кемпинга или рыбалки может быть полностью лишена дополнительных аксессуаров, которые придется покупать отдельно в соответствии с собственными потребностями.
Прочность и надежность солнечных батарей для туризма помимо очевидных, типа панели и бренда изделия, зависит возможности эксплуатировать устройство при неблагоприятных погодных условиях (в пыльной среде, при повышенной влажности, в широком интервале температур)

Для туристов, рыболовов и охотников – это немаловажный показатель изделия, на который следует обращать внимание!

Конструктивные особенности прибора

Такой аппарат сопоставим по размеру и внешнему виду со смартфоном. Плоское устройство прямоугольной формы на своей крупной грани имеет солнечные панели. На эти фотоэлементы и будут падать лучи. На ребре зарядника располагаются порты. Их иногда всего два.

К этим портам зарядного устройства (ЗУ) через переходники подключаются гаджеты. Смысл нескольких портов в том, чтобы обеспечить энергию с разной силой тока. Ведь, например, если для мобильника хватит и 1 Ампер, то для ноутбука потребуется все 2,5 Ампер. Потому, в идеале портов должно быть минимум три, ведь еще есть устройства, которым нужно 2 Ампер.

Устройства питания

Солнечные панели способны питать различные устройства, и их мощность зависит от количества энергии, которую они излучают. Портативные устройства, которые требуют подзарядки, часто включают в себя фары, mp3-плееры, мобильные телефоны и другие требования к низкому энергопотреблению. Однако, в зависимости от размера ваших солнечных батарей, вы можете заряжать большие устройства.

Итак, вот основные размеры, доступные на рынке:

  • Компактные панели: лучшее для небольших цифровых устройств, таких как небольшие сотовые телефоны, КПК, мобильные устройства. Этот элемент может не обеспечивать достаточную мощность для включения больших устройств.
  • Панели среднего размера, которые все еще портативны, — те, которые могут привести в действие большие камеры, большее оборудование и ноутбук. Если вы хорошо осведомлены об использовании ноутбука, вы определенно можете получить то, что вам нужно сделать, не беспокоясь о подключении, если у вас есть подключение к Интернету.
  • Гораздо большие панели следует выбирать, если вы планируете сделать все в доме, на колесах или в кемпинге. Вам нужна сверхпрочная панель для таких вещей, как машина CPAP, маленький или мини-холодильник, телевизоры и видеоигры.

Независимо от того, какого размера портативные солнечные панели вы покупаете, важно понимать, что эти панели будут собирать больше солнечного света, когда дни не будут облачными. Хотя на первых порах может потребоваться время, чтобы научиться работать с переносной солнечной панелью и ее естественным производством энергии, вы можете в конечном итоге разработать плавную процедуру доступа к энергии по мере ее создания

Лучшие солнечные батареи для туристов

SW-H05

Это самая бюджетная из нашей подборки солнечная батарея, позволяющая заряжать телефоны, планшеты, электронные книги и другую технику. Однако стоит учесть, что ток заряда здесь всего 1 А, поэтому заряжаться будет устройство долго.

Эта солнечная панель представляет собой пластину с четырьмя кольцами на углах, с помощью которых можно закрепить ее на дереве или рюкзаке. Подходит для зарядки мобильных устройств на рыбалке, охоте или в автомобиле.

Goal Zero Nomad 7 Plus

Компактная туристическая панель оснащена монокристаллическим модулем мощностью 7 Вт. Она «одета» в герметичный корпус, который не боится дождя, снега и даже падения в реку. Устройство оснащено двумя USB разъемами: стандартным и для фирменного зарядного устройства Guide 10 Plus.

У солнечной батареи есть сетчатый карман, в который можно складывать заряжаемые устройства. Также конструкция оснащена петлями, которые крепятся на рюкзак, батарея может заряжаться прямо на рюкзаке. Здесь есть индикатор интенсивности заряда. Она показывает, насколько хорошо солнечные лучи попадают на панель.

ФСМ 14-МТ

Солнечная батарея состоит из 4 монокристаллических модулей общей мощностью 14 Вт. Максимальный ток заряда составляет 2,5 А. Она складывается в обычную сумку, которую можно положить в багажник автомобиля, велосипеда или положить в рюкзак.

КПД данного устройства составляет 18 % при условии попадания прямых солнечных лучей. Весит прибор всего 850 гр.

Topray Solar TPS-102-15

Это недорогая автомобильная солнечная батарея для зарядки аккумулятора. Если в дороге аккумулятор внезапно разрядился (хотя такого лучше не допускать),  данная солнечная панель позволит его зарядить. Общая мощность батареи составляет 15 Вт.

В комплекте с устройством сразу идут зажимы-крокодилы для аккумулятора и переходник под прикуриватель. Помимо автомобильного аккумулятора также можно заряжать электронные устройства.

Bio Lite Solar Panel 10+

Эта солнечная батарея представляет собой совокупность солнечного модуля и Power Bank емкостью 3000 мА*ч. С помощью нее можно зарядить различные гаджеты, причем заряжает она довольно быстро. Здесь два разъема: USB и microUSB.

Металлическая скоба, которой оборудована конструкция панели, позволяет выставить батарею на подставку. Правда стоит учесть, что панель монокристаллическая, а не аморфная, поэтому в пасмурную погоду она заряжаться не будет.

Советы электрика:

  • Как найти фазу и ноль: простые и действенные способы
  • Удлинители и тройники: как найти и починить неисправность?

Уличные солнечные батареи: описание моделей

SOLAR

Мобильное устройство, которое служит для зарядки на солнечных панелях, может использоваться при необычных ситуациях. Служит для зарядки разнообразных технологий.

Солнечные батареи SOLAR для туризма

Общие функции:

  1. мощность SOLAR около 0,01 киловатт;
  2. стоимость в районе 2900 рублей;
  3. габариты 0,45 х 0,22 х 0,0045м;
  4. вес равен 1000 г;
  5. 0,8А ток зарядки;
  6. стабильная температура для рабочего состояния от -40 до + 50 градусов;
  7. универсальный.

У этого аппарата есть несколько недостатков. SOLAR не имеет еще одного адаптера, к тому же большой вес мешает брать устройство с собой и высокая стоимость подойдёт не для каждого клиента.

Современная солнечная панель SCN-4/6

Созданием этой батареи занимает компания Sun-Charge, которая в качестве основы использует аморфный кремний.

Современная солнечная панель SCN-4/6.

Общие функции:

  1. средняя мощность 0,0039 кВт;
  2. примерная стоимость 2400 рублей;
  3. габариты 0,2 x 0,2 x 0,01 м;
  4. 0,29 кг вес устройства;
  5. впечатляющий дизайн;

Слабым звеном у SCN-4/6 считается слабая защита внешних повреждений и его недолговечность.

Аккумулятор маленького размера – это зарядное устройство на солнечных панелях для применения к марке SOLAR.

Общие функции:

  • мощность 0,0055кВт;
  • размер 0,12 х 0,062 х 0,017м;
  • минимальная цена 1000 рублей;
  • хорошая вместимость;
  • маленький вес;

Полный набор: кабель питания, специальные адаптеры и USB — кабель.Маленькая мощность это один и достаточно существенный недостаток этого аппарата.

Портативное устройство СЗУ2-БСА-7.5

Многофункциональный аппарат на солнечных панелях служащий для зарядки источника энергии, мобильного телефона и многого другого.

Портативное устройство СЗУ2-БСА-7.5.

Общие функции:

  1. мощность 0,014 кВт;
  2. рабочая температура от -30 до + 40 градусов;
  3. масса 1100 г;
  4. размер 1,64 х 0,23 х 0,003м;
  5. складная конструкция;
  6. стоимость 9800 рублей;

Массивность и высокая стоимость аппарата делают его недоступным для многих людей. По этой причине его рекомендуют для большой компании, а не для единоличного использования.

Универсальная складная солнечная панель. Производитель — компания НПФ «Санэнеджи».

Устойчива к любым погодным условиям.

Общие функции:

  • мощность 0,00772 кВт;
  • размер устройства в упаковке 0,21 х 0,17 х 0,017 м;
  • вес 0,42 кг;
  • рабочая температура от -30 до + 80 градусов;
  • стоимость 3000 рублей;
  • практична и удобна в применении;

SOLAR в виде жилета

Этот аппарат является зарядное устройство, имеющее в своей основе солнечные панели с ламинированными частями.

Портативное устройство

Общие функции:

  • разнообразие мощности (0,005 кВт; 0,006 кВт;0,009 кВт; 0,012 — 0,02 кВт);
  • стоимость колеблется от 4400 до 5600 рублей;
  • удобна в применении;
  • размер 0,14 х 0,06 м;
  • привлекательный дизайн;

К основным недостаткам этого устройства относятся высокая стоимость и небольшой поток электричества.

Чтобы сделать отдых комфортнее и приятнее нужно правильно выбрать хорошие уличные солнечные батареи.

Термогенератор Пельтье

Термогенератор на основе элементов Пельтье

Ещё во времена первых ламповых радиоприёмников существовали генераторы, вырабатывающие  электричество за счёт большой разницы температур.

Сейчас выпускаются портативные генераторы на основе элементов Пельтье, конструктивно совмещённые с турбопечкой или котелком. Вырабатывают энергию попутно с приготовлением пищи.

Плюсы — независимость от погоды и времени суток.

Минусы — не могут безопасно использоваться в движении, непригодны при недостатке топлива. Для зарядки больших аккумуляторов турист вынужден часами «кочегарить» подобное устройство.

Солнечные батареи: характеристики

Фотоэлемент. Портативные солнечные батареи способны работать на кристаллическом или аморфном фотоэлементе. Первые имеют высокий КПД (от 8 до 14%), но при этом хрупкие и тяжелые, тогда как устройства на основе аморфного фотоэлемента характеризуются низким весом, пластичностью, гибкостью, но у них и КПД, который в редких случаях достигает отметки в 8%. Понятно, что более привлекательным для туриста будет вариант с кремниевым элементом: поликристаллические батареи (синего цвета) или монокристаллические (черные). Последние стоят дороже, но имеют максимальную производительность.
Мощность. Параметр, который определяется размером рабочей поверхности и разновидностью фотоэлемента

Чем мощнее будет устройство, тем оно дороже, поэтому при выборе того или иного варианта важно оценивать потребности, чтобы не переплачивать за воздух. Как определить оптимальную мощность портативной солнечной батареи для туриста? Исходя из следующих параметров: для зарядки одного power bank или пары смартфонов понадобится порядка 7 Вт

В два раза больше мощности потребуется для зарядки ноутбука на день. Видеокамера или фотоаппарат в зависимости от модели потребуют от 10 до 20 Вт.
Функционал. Речь идет о комплектации устройств и возможностях. Самые простые модели способны справиться с зарядкой смартфона, другие обеспечат зарядку техники, универсальных аккумуляторов и так далее. Так как мы говорим о переносных солнечных батареях для туризма, по умолчанию подразумевается, что эксплуатироваться устройства регулярно будут в неблагоприятных погодных условиях — при повышенной влажности, в широком температурном диапазоне, в пыльной среде и прочее.
Цена. Стоимость солнечных батарей на мировом рынке варьируется в широком диапазоне. Портативные устройства не стали исключением: цена зависит от множества факторов — это и ценовая политика компании-производителя, это и тип фотоэлемента, это и соотношение мощности с весом и габаритами, это наличие дополнительных функций. Словом, несложно найти вариант на любой вкус, цвет и кошелек.

Важно. Большой выбор хорош только тогда, когда вы точно знаете, что хотите получить в результате

Поэтому не стоит спешить: потратьте несколько часов или даже дней на анализ рынка в нужном вам направлении, сравните модели батарей между собой, чтобы суметь подобрать вариант, который устроит по всем параметрам, начиная от эксплуатационных характеристик и заканчивая стоимостью.

Типичный комплект мини-СЭС для туристов – состав, характеристики

Обычно комплект состоит из следующих элементов.

1. Солнечные панели.

Для туристов выполняются в виде одной большой или нескольких меньших по габаритам соединенных батарей. Могут предусматривать крепление на подставке, быть встроенными в раскладывающийся пояс, вкладываться в чехол и т.д. В зависимости от размеров и веса перевозятся в/на автомобиле, укладываются в рюкзак или представляют собой подобие чемоданчика-дипломата. Характеризуются:

  • мощностью 5 – 300 ватт;
  • массой 1,0 – 30 кг;
  • КПД 16 – 24%;
  • ячейками на базе кристаллического или аморфного кремния, иногда редкоземельного теллурида кадмия (если изготавливаются в виде гибких пленок).

2. АКБ (Дельта, Лиотех, Восток и др).

Встроенная аккумуляторная батарея для малых моделей, отдельная у более крупных и мощных комплектов. Предназначается для накопления заряда с целью обеспечения туристов энергией в темное время суток или непогоду. Емкость обычно подбирается в 2-4 раза больше производительности модулей, поскольку энергия преимущественно нужна во время привалов. В целях увеличения компактности комплект солнечной батареи для туризма, как правило, содержит АКБ со встроенным контроллером заряда.

Емкость может быть любой, но ориентироваться следует на вес, который позволит транспортировать аккумуляторы. Примерно соотношение емкости и массы – 100 А*ч на 30 кг.

3. Инвертор

. Требуется для преобразования постоянного тока от генерирующих ячеек в переменный, который используют приборы-потребители.

4. Набор кабелей и зарядное устройство.

Последнее может встраиваться в корпус единого комплекта. Благодаря наличию различных типов выходов позволяют:

  • заряжать смартфоны, ноутбуки, MP-3 плейеры, цифровые видеокамеры, портативные телевизоры и прочую маломощную технику;
  • подключать звуковые колонки;
  • подавать питание на осветительные приборы (обычно несколько LED ламп входят в комплект поставки);
  • работать с несколькими устройствами одновременно.

Спектр использования самый широкий – пеший туризм, сплавы на лодках, автомобильные выезды на природу, кемпинги и прочие виды временных или постоянных лагерей.

Основные понятия

Некоторые читатели скажут: «Так ведь раньше люди спокойно обходились без всего этого!» Всё верно. Ранее туристы не имели этих маленьких электронных помощников и многие даже не верили, что в будущем будут существовать переносные батареи. Людям, предпочитавшим активный отдых, попросту приходилось мириться со всеми тяготами жизни без электричества, принимая тяжелые походные условия как данность. Но где его взять вдали от городов и сёл? Как же решить эту проблему? Выход есть, поверьте. И мы о нём сегодня поговорим.

Для того чтобы увидеть неограниченный источник энергии, нам следует всего-навсего поднять головы и взглянуть на солнечные лучи. Для использования нашего планетарного светила в благих для нас целях, следует лишь  построить батареи, заряжаемые от энергии Солнца. За нас это уже сделали учёные еще несколько десятилетий тому, спроектировавшие первые прототипы устройств, впоследствии превратившиеся в солнечные батареи.

Сегодня, они стали гораздо компактней своих предшественников, продуктивней и дешевле. Солнечные батареи, которые могут выдержать походные условия, нынче настолько портативные, что их можно стало брать с собой в более долгие странствия. Этим воспользовались западные производители, успешно наладившие производство миниатюрных батарей, отличающихся своей удароустойчивостью и лёгкостью.

Обзор популярных портативных солнечных батарей в разных ценовых сегментах

Среди наиболее популярных решений в бюджетном сегменте выделим портативные солнечные аккумуляторы для смартфонов и iPhone от китайской компании Tollcuudda. В комплект производитель включил не только компактное и легкое устройство (весит чуть больше 200 г) с прорезиненным корпусом, но и карабин, USB-кабель. Есть и дополнительные полезные функции — светодиодный фонарик и два выхода USB. Стоит такая модель порядка 1 000 рублей. В средней ценовой категории эксперты рекомендуют присмотреться к продукции американской компании Goal Zero. Их модель Guide 10 Plus Solar Kit на российском рынке предлагается за сумму около 8 000 рублей, причем стоимость аккумулятора оправдана. Портативная батарея через USB-кабель способна заряжать цифровые гаджеты, а также пальчиковые аккумуляторы. Само устройство можно зарядить не только солнечной энергией, но и от USB-порта другого прибора. При желании эти устройства можно объединять в цепь.

Если расширить критерии поиска и присмотреться к условно портативным солнечным батареям, можно найти еще один неплохой вариант — гибкую панель от китайского бренда Singo Solar. При внушительных габаритах (полметра на метр) устройство имеет мощность 100 Вт, выдает напряжение 18 В, способно работать в широчайшем температурном диапазоне (-20°С…+85°С). Стоимость устройства колеблется в районе 8 000 рублей — отличный вариант для установки на крышу катера или автомобиля.

В премиум-классе также лидирует продукция Goal Zero. В линейке производителя представлены фотоэлементы на монокристаллическом кремнии. Достоинства устройства — увеличенная емкость и способность заряжать разнообразные источники питания. Хороший вариант для кемпингов.

ТОП-6: Солнечная панель Goal Zero Nomad 7 (12301, 11800) за 2235 рублей

Монокристаллическая панель заряжает любой мобильный гаджет – навигатор, смартфон, видеокамеру и пр. Он защищен от попадания внутрь снега и влаги, поэтому выручит в любой экстремальной ситуации.

Внешний вид

Складная солнечная панель для зарядки телефона напоминает в сложенном состоянии папку. На рюкзаке или палатке фиксируют устройство при помощи удобного крепления. Сзади предусмотрен вместительный сетчатый карман, в котором удобно размещать заряжаемый девайс.

У устройства три выхода:

  • 6,5 В для фирменных устройств типа Guide 10;
  • 12В;
  • для мобильных.

Зарядка

Благодаря большой емкости – 7 W зарядка телефона продолжается всего 1-3 часа, смартфона – 2-4. Длительность зависит от освещенности.

Пленочные батареи

В отличие от кремниевых, пленочные солнечные панели выпускаются в рулонах, которые можно раскатать на большой площади. В состав такой панели входит теллурид кадмия или селенид меди. Главным преимуществом пленки является возможность резать ее и подгонять под любые размеры и формы крыши. Также она весит гораздо меньше любых кремниевых батарей и легко ложится на любой скат крыши.

Однако пленочные солнечные батареи имеют относительно небольшую мощность и их проще повредить механическими воздействиями. Их КПД составляет всего 10%, что гораздо меньше, чем даже у поликристаллических модулей. Но благодаря своей невысокой цене пленочные батареи имеют свою аудиторию.