Мини солнечная электростанция в поход – миф или реальность

Складная туристическая солнечная батарея на 10 китайских ватт: выясняем реальные возможности

Современному настоящему туристу (который с рюкзаком ходит, а не который в зарубежном отеле «всё включено» сидит) в походе жизненно необходимо электричество. В первую очередь оно нужно для подзарядки смартфона и/или навигатора, во вторую очередь — для поддержания жизнеспособности фонариков, в третью очередь — для всего остального. В особо сложных походах может требоваться и подзарядка средств спутниковой связи и спасения (они должны быть в постоянной боевой готовности, и очень хорошо, если не потребуются). И вот здесь на помощь приходят туристические солнечные батареи (часто именуются туристическими солнечными панелями, но называть батареями — правильнее).

Эта солнечная батарея из пяти солнечных элементов была куплена на Алиэкспресс у этого продавца, цена на дату обзора — $22.3 (в дальнейшем может меняться). В продаже есть и аналогичная батарея, но не с пятью, а с четырьмя солнечными элементами. Её цена — $20.4, но её покупать нет смысла (значительная потеря в энергии при незначительной экономии в стоимости). Производитель заявляет для батареи мощность в 10 Ватт. Но так ли это, и на сколько именно «ошибся» производитель — разберёмся по ходу обзора.

Прежде чем перейти к обзору, разберёмся с ближайшим конкурирующим решением: павербанком со встроенной солнечной панелью.

Сравнение полезности туристических солнечных батарей и павербанков с солнечными панелями

Часто можно встретить рекламу павербанков со встроенными солнечными панелями в качестве походных устройств для туристов. Выглядят они примерно так:

Но, уважаемые читатели, их полезность для зарядки от солнечной энергии крайне мала.

Главная, но не единственная, причина их слабой пригодности для преобразования солнечной энергии — маленькая площадь солнечного элемента. Элементы такой площади могут отдать от 0.5 до 1.5 Вт мощности даже на прямом солнечном свете (в зависимости от площади и других факторов). В результате для зарядки типового павербанка с ёмкостью 10000 мА*ч (37 Вт*ч) может потребоваться несколько дней. А если погода будет не очень солнечная, то павербанк вообще так и не зарядится за весь поход.

Вторая причина — это потеря КПД при передаче заряда от павербанка к смартфону. Сначала от солнечной батареи должен зарядиться аккумулятор в павербанке, а затем энергия от аккумулятора павербанка должна быть передана аккумулятору смартфона. Типовой КПД павербанков при передаче энергии на смартфон составляет 65-75%. Соответственно, при прямом заряде смартфона от туристической солнечной батареи этих потерь не будет.

Третья причина — это перегрев аккумулятора в павербанке при зарядке от прямого солнечного света. Предмет, лежащий на солнцепёке, может нагреваться на 20-30 и более градусов выше температуры окружающей среды. Для литий-ионных аккумуляторов такой нагрев вреден и приводит к преждевременному старению аккумулятора (с соответствующей потерей ёмкости, если его заряжать таким способом систематически).

И, наконец, последняя причина, которая может и не состояться: некоторые производители припаивают солнечную панель в павербанках напрямую к аккумулятору, минуя контроллер. В этом случае аккумулятор может ещё страдать и от перезаряда, если вдруг не остановить зарядку, когда он уже заряжен до 100%. В качестве итога можно сказать, что пользоваться такими павербанками для зарядки от солнечного света можно только в чрезвычайных, когда другого выхода нет. Во всех прочих случаях такие устройства лучше заряжать классическим способом — от сетевого адаптера, если Вы уже стали владельцем подобного девайса.

Теперь можно вернуться к основному предмету обзора.

Конструкция туристической солнечной батареи

Тестируемая туристическая солнечная батарея состоит из 5-ти солнечных панелей и аналогичного по форме блока контроллера, т.е. всего в устройстве 6 пластин. Так солнечная батарея выглядит в разложенном виде:

Обратите внимание на разные соединительные промежутки между панелями. Так сделано, чтобы при складывании батареи получилась аккуратная стопка панелей, т.к. внешние витки при складывании получаются длиннее внутренних.

Панели соединены с помощью очень мягкого кожзаменителя. Интересно, что панели не просто вставлены в карманы, а очень плотно приклеены к кожзаменителю как с задней стороны, так и с передней (по периметру). Благодаря этому обеспечивается защита выходных контактов солнечных панелей от влаги. Сами панели имеют матовую поверхность.

Думается, что это — дань эстетике, поскольку вряд ли матовая поверхность даст увеличение КПД по сравнению с глянцевой поверхностью. Размер активной части каждой солнечной панели составляет 134*65 мм, т.е. 0.871 кв. дм. Все пять панелей соединены параллельно.

В отличие от солнечных панелей, блок контроллера не столь надежно защищён от влаги. На блоке контроллера предусмотрено два запараллеленных выхода: UBS (универсальный) и micro-USB (увы, постепенно отмирающий вид соединения). В контроллере есть встроенный в него кабель micro-USB с длиной шнура 75 мм.

Корпус контроллера представляет собой две пластиковых половинки, соединённых защёлками и парой шурупов без проклейки или резиновых уплотнителей. С нижнего торца контроллера расположен стандартный USB-порт:

Слева от порта USB находится прямоугольное отверстие для видимости излучения индикаторных светодиодов (об их работе будет рассказано далее).

Раскроем корпус контроллера:

Половинки корпуса соединены очень плотно, но резиновых уплотнений или проклейки по периметру нет.

В результате не исключена возможность попадания влаги, если солнечная батарея окажется полностью погруженной в воду. Такие ситуации возможны, например, при переходе речек вброд, переворачивании байдарок и при других туристических приключениях. Для подобных случаев рекомендуется позаботиться о дополнительной защите устройства.

И, конечно, оставлять устройство прямо под дождём тоже не рекомендуется.

Теперь изучим плату контроллера:

Соединения платы с солнечными панелями и с выходным micro-USB разъёмом выполнены тонким многожильным проводом, устойчивым к перетиранию на изгибах (как в проводах наушников). На плате, помимо обвязки, размещены два чипа: понижающий DC-DC преобразователь XL1410E1 и сдвоенный операционник LM358.

Вопрос: зачем нужен преобразователь; или почему нельзя смартфон (или другое устройство) запитать напрямую от солнечной батареи?

Для зарядки смартфонов и большинства других устройств, нужных туристу, требуется напряжение 5 Вольт. Но от солнечной батареи невозможно получить напряжение ровно 5 Вольт — оно будет меняться в зависимости от освещённости и уровня нагрузки. Решение проблемы: применить солнечные батареи с более высоким номинальным напряжением; а до уровня 5 В довести его с помощью понижающего импульсного DC-DC преобразователя. Такие преобразователи имеют более высокий КПД, чем линейные, и решают задачу понижения напряжения до требуемого уровня почти без потерь энергии.

Кстати, преобразователь XL1410 имеет также функции термозащиты и защиты от короткого замыкания, что также поможет выживаемости устройства в условиях туристического похода. Максимально допустимый ток выхода для этого преобразователя — 2 Ампера.

Операционник на плате выполняет функцию полного отключения напряжения на выходе, если напряжение солнечной батареи слишком мало (ниже, чем примерно 3 В). Нужна ли ещё и такая защита — не уверен, но она есть. Напряжение холостого хода на выходе солнечных панелей при наилучших условиях освещения, поступающее на вход преобразователя, составляет 7.1 В.

На плате расположены два светодиода: красный и зелёный (на следующем фото — в левом нижнем углу платы):

Красный светится, если на выходе есть напряжение (к работе готов). Зелёный светится, если на выход подключена нагрузка с током от 0.28 А и выше.

В сложенном виде туристическая солнечная батарея получается довольно компактной. В комплект также входят карабин и компас. С помощью карабина можно повесить батарею на дерево или на заднюю сторону рюкзака при движении, и т.п.

Что касается компаса — то это очень дешевое и примитивное устройство, работает плохо, стрелка иногда застревает. В общем, годится только как украшение.

Ещё одна не очень полезная часть комплекта — дополнительный micro-USB кабель 30 см. Зачем он тут — не знаю.

В сложенном виде солнечная батарея занимает примерно столько же места по площади, сколько типовой смартфон с экраном 5.5 — 6 дюймов:

Для транспортировки солнечная батарея получается очень компактной и занимает мало места. Её вес — тоже весьма умеренный — 260 грамм. Теперь пора оценить её полезность при использовании по прямому назначению — как источник энергии.

Испытания туристической солнечной панели в условиях, приближенных к боевым

Испытания проводились в начале июня на широте 56 градусов с.ш. (эти данные очень важны для работы солнечных батарей, подробнее будет в заключении). Кстати, вблизи этой широты расположены такие крупные города, как, например, Нижний Новгород, Казань, Омск, Новосибирск, и даже Москва, Копенгаген и Эдинбург.

Пример применения туристической солнечной батареи на природе:

Для создания оптимального угла наклона под батарею можно что-нибудь подложить, например, кусок бревна, как на фото. А вот питаемое устройство (смартфон) располагать, как на фото, не надо. Во избежание перегрева его надо положить в тень; или хотя бы прямо под эту же батарею.

Вернёмся к методике испытаний.

При испытаниях нагрузка повышалась до тех пор, пока напряжение на выходе батареи не упадёт до уровня примерно в 4.2 В. Это напряжение — точка максимальной зарядки большинства литий-ионных аккумуляторов, т.е. при более низком напряжении зарядного устройства аккумуляторы не смогут зарядиться на 100%. При самых наилучших условиях (полдень, открытое место, ориентация батареи перпендикулярно солнечным лучам) максимальный ток, который удалось «выжать» из батареи, составил 1.14 А:

Итого, отдаваемая мощность составила 5.04 Ватт, т.е. почти точно в 2 раза ниже заявленной производителем.

Надо сказать, что такой обман далёк от предельного, который можно встретить в рекламе китайских солнечных батарей. Там могут заявить мощность и в 10 раз больше реальной!

Кроме того, надо отметить, что все поголовно производители солнечных батарей указывают отдаваемую мощность для «идеальных» условий, которых у нас не может быть: замер должен быть произведён вблизи экватора точно в астрономический полдень при строго перпендикулярно падающих лучах Солнца и при абсолютно прозрачной атмосфере. Такие условия могут реально существовать в некоторых пустынных районах Южной Америки (в африканской Сахаре слишком пыльно).

Теперь — измерение при горизонтальном положении батареи (без наклона в сторону Солнца):

Мощность снизилась до 4.37 Вт. То есть, наклонять батарею на Солнце всё-таки смысл есть, если погода безоблачная или с умеренной (не сплошной) облачностью. Как увидим дальше из таблицы, чем ниже положение Солнца, тем важнее правильный наклон батареи.

Далее в таблице сведены данные этих и других измерений при разной погоде и в разное время суток:

Угол Солнца над поверхностью рассчитывался с помощью этого сервиса.

Мораль из этой таблицы: эффективность батареи крайне сильно зависит от погодных условий и правильного угла наклона батареи (может изменяться в разы). При тяжелой сплошной облачности батарея становится практически бесполезной.

Реальная удельная отдача энергии от панели при наилучших условиях составляет 1.16 Вт/кв. дм (с активной поверхности, без учёта обрамления, естественно). Эта цифра может пригодиться при оценке других солнечных батарей.

Возможные проблемы

Один из покупателей этой батареи обратил внимание, что после 6 часов использования на прямом Солнце произошло отслаивание края «кармана» одной из панелей от самой панели:

Возможно, есть смысл класть панель для работы на проветриваемом месте, например, подкладывать под панель что-либо для создания воздушного промежутка между панелью и поверхностью под батареей. Также лучше не класть батарею на горячие камни и т.п. Кроме того, не следуют прикладывать сдвигающее или растягивающее усилие к материалу оболочки батареи. Такая ситуация не исключена и с другими солнечными батареями, за исключением тех из них, которые находятся в жестких корпусах или заламинированы в пластик. С тестируемой батареей пока такого случая не было, но и большой жары в наших краях тоже пока не было.

Итоги и выводы

Протестированная туристическая солнечная батарея показала свою пригодность для использования в турпоходах, но при этом надо учитывать множество нюансов.

Теперь снова вернёмся к позитиву.

Кроме использования в походах, эта солнечная батарея подойдёт для подзарядки мобильных устройств в самых различных местах, не соединённых с централизованным источником электроэнергии (туристические приюты, горные домики, охотничьи и рыбачьи избушки и т.п.).

Данная модель солнечной батареи имеет несколько других модификаций с разным числом панелей — от 1 до 4. С точки зрения энергетической и экономической полезности нет смысла приобретать батареи с числом панелей менее 5-ти.

Конечно, существуют и более мощные панели, чем протестированная в этом обзоре, но и места они тоже занимают больше; и не всегда столь же удобны для транспортировки.

Купить эту туристическую солнечную панель можно, например, здесь.

Обзор солнечных батарей для туристов: какие солнечные панели лучше

Использование солнечной энергии с помощью панелей — отличный способ снизить расходы на постоянно дорожающее электричество, поэтому такие конструкции все чаще можно видеть на крышах российских домов. Однако иногда без них вовсе не обойтись. Речь идет о людях, оказавшихся вдалеке от всех благ цивилизации, о тех, кому надоела городская суета, но расставаться со своими любимыми гаджетами они не готовы ни при каких обстоятельствах. В этом случае мобильному телефону или планшету обязательно понадобится зарядка, для этих целей и придуманы портативные солнечные устройства. Беда одна — их в продаже так много, что выбрать гаджет проблематично: трудно понять, какие солнечные панели лучше. Чтобы помочь покупателю найти свою «половинку», сайту необходим обзор солнечных батарей для туристов.

Солнечные батареи: область применения

Без миниатюрных гелиосистем невозможно обойтись туристам, охотникам, рыбакам, любителям выбираться на природу для отдыха или для поиска ягод или грибов. Вдали от привычных и удобных розеток нередко требуется зарядить не только «тело», ноутбук или фотокамеру, но и фонарик, а также аккумулятор либо GPS-навигатор. Для таких форс-мажорных обстоятельств и были придуманы миниатюрные солнечные батареи.

Главное преимущество их перед стационарными «коллегами» — возможность зарядить любое устройство независимо от погодных условий и местности. Походная панель защищена от неблагоприятных факторов, компактна и легка, имеет вполне доступную цену. Чтобы выбрать хорошую модель, надо обращать внимание на несколько критериев. Далее пойдет речь о том, какие характеристики важны, какие солнечные панели лучше, популярнее у путешественников.

Разновидности устройств

Прежде чем начинать обзор солнечных батарей для туристов, и узнавать, какие солнечные панели лучше, следует познакомиться с существующими видами. Приборами-пионерами были конструкции на основе кремния, сейчас такие устройства тоже занимают немалую долю рынка. Это объясняется доступностью химического элемента: он практически «лежит» под рукой (вернее, под ногами) — находится на поверхности земли.

Кремниевые панели производятся двух видов. Это устройства:

• аморфные;
• и кристаллические: монокристаллические или поликристаллические.

Аморфные

Эти кремниевые конструкции тонкопленочные, единственные гибкие модели из всех. Аморфные приборы отличаются низкой себестоимостью, однако более низкий КПД делает их не очень привлекательными для покупателей. Устройства могут работать даже в неблагоприятных условиях — при довольно рассеянном свете.

Но для максимальной эффективности им нужда достаточно большая поверхность. Лучшими считаются другие пленочные покрытия: CIGS-полупроводник и теллурид кадмия. Аморфные панели изготавливают методом осаждения или напыления кремния на гибкую основу — подложку, изготовленную из металлизированной фольги.

Преимущества аморфных батарей: хорошая переносимость деформаций, механических воздействий, устойчивый прием потока света. Недостаток — простота технологии. По этой причине на рынке очень много некачественной продукции.

Кристаллические

Такие солнечные батареи изготавливают из кремния высокой чистоты. Кристаллический фотоэлемент — полупроводник, образующийся на поверхности (плоскости) кристаллизированного неметалла. Сначала его расплавляют, в этот расплав помещают основу будущего кристалла.

Когда начинается остывание субстанции, вокруг нее образуется кристалл. Его разрезают поперек на тонкие полоски, которые становятся заготовками для панелей. Разница в технологии получения моно- и поликристаллов не слишком заметна, однако если говорить о себестоимости, то она чувствительна.

Достоинство кристаллических моделей — высокий КПД, приемлемая их цена. Минусы изделий из кристаллов — хрупкость устройств, требующая дополнительной защиты, непереносимость серьезных механических нагрузок.

Монокристаллические

Такая поверхность состоит из ячеек — строго ориентированных срезов высококачественного кристалла кремния, их толщина — 200-300 мкм. В этом случае КПД панелей достигает 20-22%. Эта цифра для альтернативных портативных солнечных устройств уже считается высокой, почти эталонной. С ней сравнивают коэффициент полезного действия остальных разновидностей приборов.

Поликристаллические

В этом случае все кристаллы отличаются: их много, но каждый из них имеет свою форму и ориентацию. Производство таких моделей обходится дешевле, но КПД этих устройств меньше, чем у «моно»: он составляет 15-18%. Зато поликристаллические устройства отличаются более ровными параметрами, гарантируют работу в условиях, далеких от идеальных. Например, в пасмурные дни.

Монокристаллические модели несложно отличить от поликристаллических устройств: первые имеют черный цвет, у вторых он темно-синий. Принято считать, что самые качественные устройства — кристаллические, но это не всегда так. Следующий шаг — знакомство с характеристиками, которые должны быть у незаменимого походного оборудования.

Как выбрать солнечную мини-панель?

Чтобы найти то портативное зарядное устройство, которое не разочаруют уже в ближайшем будущем, надо обращать внимание на несколько характеристик.

Главные критерии

К ним относится:

Другие важные факторы

Чтобы выбрать подходящее устройство, надо учитывать все приведенные критерии. Если подходящую модель найти не удается, то можно рассмотреть другой вариант — покупку двух приборов, которые можно соединить в систему, получив нужное количество энергии.

Виды или комбинации

Есть три вида оборудования, которое туристы могут использовать в походах. Это:

Если говорить об идеальном устройстве, то это модели-универсалы. Они сравнительно недороги, к тому же могут работать в разных условиях. Маломощные солнечные батареи отличаются высокой ценой, к тому же часто не способны обеспечить необходимое количество энергии. Мощные установки пригодятся только туристам, путешествующим на автомобиле.

Немного сориентироваться в этом широчайшем ассортименте поможет обзор солнечных батарей для туристов. Прочитав его, потенциальный покупатель сможет, хотя бы в общих чертах, ответить на вопрос, какие солнечные панели лучше.

Портативные приборы и заблуждения

Прежде чем следовать дальше, надо привести распространенные мнения, к которым все прислушиваются. Некоторые из них неверны.

Так как лучше всего ориентироваться на мнения тех, кто давно и успешно использует такие солнечные приспособления, лучше всего привести список тех батарей, что заслужили высокие оценки покупателей-владельцев.

Обзор солнечных батарей для туристов

Так как альтернативные солнечные источники энергии с каждым годом становятся все более популярными, ассортимент этих изделий настолько широк, что понять, какие солнечные панели лучше брать для похода, без подсказок других людей попросту невозможно. Чтобы облегчить решение «головоломки», лучше привести примеры эффективного оборудования. Этот обзор солнечных батарей для туристов поможет будущим покупателям или сориентироваться, или найти «свою» модель.

Goal Zero Nomad 7

Это одна из самых популярных моделей на мировом рынке. Nomad 7 от Goal Zero оснащена монокристаллической панелью мощностью 7 Вт, она полностью герметична, потому не боится ни дождя, ни снега, ни падения в реку. Помимо порта USB (1 А, 5 В, 7 Вт) устройство имеет разъем для аккумуляторов (1,1 А, 6,5 В, 7 Вт) и коннектор, дающий возможность присоединить еще один подобный прибор. Батарея достаточно компактна даже в разложенном виде (38х229х432 мм), поэтому может использоваться в тесном пространстве.

Goal Zero Adventure Kit

Складная модель от того же производителя подходит для зарядки всех существующих гаджетов. В устройстве есть несколько выходов: USB, на 5 и 12 В. Мощность накопителя составляет 7 Вт, а рабочее напряжение 12 В, сила тока на USB-разъеме — 600-700 мА. В нижней части прибора находится индикаторный фонарик, который способен работать без зарядки 20 часов. Размеры устройства в закрытом состоянии — 25х150х230 мм, его вес — 362 г. Весь комплект заряжается на протяжении 4-5 часов.

SOLAR

Это многофункциональное мобильное устройство произведено в Китае, его можно использовать в любых неблагоприятных условиях: при температуре от -40° до +50°. Данный аппарат имеет серьезную мощность (около 10 Вт), ток зарядки составляет 800 мА. Размеры прибора — 4,5х224х450 мм, масса — 1 кг. Эта солнечная батарея универсальна, она подходит для зарядки любой техники: мобильных телефонов, портативных компьютеров и т. д. Минусы — высокая цена, вес, отсутствие дополнительного адаптера.

SCN-4/6

Еще один «поднебесный» представитель — аморфное кремниевое устройство от компании Sun-Charge. Его особенность — небольшой аккумулятор. Прибор имеет мощность 3,9 Вт, приемлемый вес (290 г) и очень эффектный дизайн. Размеры батареи — 10х195х200 мм. Недостаток — отсутствие надежной защиты от механических воздействий, поэтому эта солнечная батарея требует аккуратного обращения.

SOLARMONKEY ADVENTURER

Данный компактный прибор выпускается фирмой PowerTraveller. Устройство также используют для зарядки гаджетов через порт USB, есть переходник для Apple: модель имеет буферный аккумулятор, емкость которого составляет 2500 мА·ч, который полностью заряжается за 9 часов. В конструкции используются полисиликоновые элементы, их КПД составляет 17%. Габариты этой солнечной батареи — 22,75х96х170 мм, вес устройства — 265 г.

AcmePower AP-MF1918

Это еще один универсальный аккумулятор, идеальный для зарядки любой электроники — телефонов, плееров, навигаторов и т. д. Модель может выступать в роли осветительного прибора. Емкость аккумулятора составляет 1000 мА·ч, зарядный ток — 800 мА, рабочее напряжение — 5-6 В. Для полной зарядки солнечной батареи потребуется около 10 часов. Устройство имеет защиту от КЗ. Его вес 77 г, размеры — 16х57х123 мм. В комплект входит 5 переходников.

СЗУ2-БСА-7.5

Это российская модель, которая заслуженно завоевала место в этом списке. Такое зарядное универсальное устройство способно заряжать как портативное, мобильное оборудование, так и свинцовые аккумуляторы. Складная конструкция имеет завидную мощность (14Вт) и довольно большой вес — 1,1 кг, может работать при разных температурах: от -30 до +40°. Ее размеры в разложенном состоянии — 3х230х1640 мм.

Эта солнечная батарея от компании Voltaic Systems предназначается для фиксации на рюкзаке. Время зарядки от солнечных лучей составляет 7 часов, 5,5 часа — от других источников (внешний аккумулятор, сеть). Сила тока — 1А, напряжение — 5,5 В, мощность 6 Вт, вес — 600 г. Батарея довольно компактна: ее размеры — 20х210х280 мм.

На что обратить внимание?

Если обзор солнечных батарей для туристов смог очертить круг претендентов, то выбор «правильного» прибора зависит лишь от желаний покупателя. Вопрос здесь не в том, какие солнечные панели лучше. Качественных изделий много, но только правильный выбор гарантирует комфортную жизнь вдали от дома. По этой причине необходимо следовать нескольким рекомендациям:

Обзор солнечных батарей для туристов поможет определить «могучую кучку» солнечных моделей, которые отличаются эффективностью, удобством, надежностью и «долгожительством». Однако ответ на вопрос, какие солнечные панели лучше, должен дать себе сам покупатель (турист, экстремал, охотник, рыбак и т. д). Требования и понятия о технике-идеале у всех разные, но практичность и производительность — качества, ценящиеся всегда.

Цены на солнечные батареи можно узнать тут:

С еще одним потенциальным претендентом можно познакомиться, посмотрев следующий видеоролик:

Солнечная энергетика: Чемодан энергии для туриста

Корни моей любви к туризму уходят в далекое прошлое, когда мне исполнился первый год жизни — тогда меня первый раз родители взяли в поход в горы. Годы шли, география путешествий множилась, а походный набор оставался примерно одинаковым, за исключением того, что техника обновлялась: палатки стали не брезентовые, а синтетические (гораздо легче и компактнее), спальники стали меньше и теплее, а деревья больше… И только одно, источник света, был без изменений — фонарик с галогеновой лампой. Садились батарейки быстро, а свечи в палатке использовать категорически нельзя, так как палатки горят особенно быстро. Только с появлением достаточно мощных светодиодов проблема начала решаться.
Я вырос, а любовь к туризму осталась — я успел поспать в палатке в Булонском лесу, эта же палатка прикрывала от ветра на Лазурном берегу средиземноморского побережья, укутывался в спальник в Карелии, спал на пенке на южном берегу Крыма. И везде, так или иначе, возникал вопрос организации электроснабжения: зарядить фотоаппарат и камеру, обеспечить питанием ноутбук для продолжения работы, включить музыку (хотя я и не любитель музыки на природе), зарядить шуруповерт (приходилось работать в пути), ну и обеспечить лагерь ночным освещением. В общем, источник энергии нужен всегда.
Я давно увлекаюсь автономными источниками энергии и солнечной энергетикой, о чем даже написал немало публикаций, а в этом году в мои руки попал Мобильный Источник Энергии (МИЭ Travel). Но поскольку это был тестовый экземпляр, было бы неверно писать о нем сразу, но теперь я получил серийный образец и с радостью поделюсь опытом. Это будет особенно интересно в преддверии Нового Года (для меня это оказался отличный подарок) и очень актуально в связи с энергетическими событиями на территории полуострова Крым.

Летом, когда состоялся проект ПЛОТ у Алексея Земскова и мне довелось поучаствовать в реализации солнечной электростанции, я увидел тестовый экземпляр мобильной солнечной электростанции.

Сейчас серийный образец мобильной солнечной электростанции выглядит так:

Комплектация такого чемоданчика довольно богатая:
1. 4 светодиодных лампы с креплением
2. кабель зарядки от прикуривателя автомобиля
3. кабель зарядки от солнечных батарей (10 м)
4. кабель прямого подключения к аккумулятору
5. кабель подключения к МИВ Crystal (мобильная система очистки воды, о ней напишу отдельно)
6. нож с ножнами и креплением на бедре
7. специальная походная зажигалка

1. 4 светодиодных лампы с креплением

2.кабель зарядки от прикуривателя автомобиля

3.кабель зарядки от солнечных батарей (10 м)

4. кабель прямого подключения к аккумулятору

5. кабель подключения к МИВ Crystal (мобильная система очистки воды, о ней напишу отдельно)

6. нож с ножнами и креплением на бедре

7. специальная походная зажигалка

Сам чемодан обладает завидными техническими характеристиками(взято с сайта производителя):
Корпус из особо прочного пластика
Встроенный аккумулятор (АКБ): ёмкость 36 Ач*12 В
Инвертор напряжения: выходное напряжение 220 В, 500 Вт
Солнечный контроллер МРРТ 12/24 В 15 А (позволяет заряжать АКБ и в пасмурную погоду).
Рекомендуемые солнечные панели: выходное напряжение 12В или 24В мощность до 200 Вт (приобретаются отдельно).

Теперь осмотрим чемодан со всех сторон. На каждом торце есть различные разъемы.
С одной стороны:
1. розетка 220 В
2. Разъем подключения к клеммам авто (кабель 4 в фото выше)
3. 4 разъема для подключения светодиодных ламп
4. обычный разъем автомобильного прикуривателя
5. общий автомат-выключатель всей системы
6. выключатель инвертора 220В с индикаторами работы и перегрузки

С другой стороны:
1. разъем подключения солнечных панелей
2. разъем подключения внешнего зарядного устройства (подойдет любое зарядное устройство для ноутбука с подходящим разъёмом)
3. разъем USB
4. вентиляционное отверстие

Чемодан весит порядка 15 кг, выполнен из крепкого пластика с надежными защелками и имеет довольно компактные габариты.
В видео периодически фигурирует экранчик на верхней части чемодана. На нем отображается текущее напряжение аккумуляторов и баланс тока: если баланс положительный и встроенный аккумулятор заряжается, то цифры будут с положительным значением. Если же потребление энергии будет больше, чем поступление, то значение тока будет отрицательным. Очень любопытно наблюдать за изменением цифр при работе приборов и ярком солнце.
Также надо отметить наличие стандартного автомобильного прикуривателя. Так как у каждого автолюбителя найдется немало техники, заточенной под эксплуатацию в авто, то и этот разъем наверняка не будет пустовать. К примеру, есть автомобильные кипятильники и чайники, телевизоры с питанием от 12В. Лагерь можно оснастить системой видеонаблюдения, подключив к этому чемоданчику видеорегистратор. Да мало ли устройств можно запитать, если не заводя при этом автомобиль?

Выше я упоминал, что в комплект поставки входит кабель подключения к прикуривателю автомобиля. Это не только позволяет подзарядить встроенный аккумулятор на ходу, но и задействовать инвертор, оснастив машину розеткой на 220В. Я как-то наблюдал, как в дороге пользовались мультиваркой(мощность 350 Вт):

Его можно использовать как носимый аккумулятор с инвертором, так и постоянный источник энергии, как это делали мы летом в лагере. Но для этого надо добавить солнечные панели мощностью до 200 Вт, так как солнечный контроллер на 15А больше просто не сможет обработать. Да и средняя выработка панелей в летний солнечный день составит около 1.5 кВт*ч и этой энергии хватит зарядить аккумулятор, все гаджеты лагеря и еще останется. Надо отметить, что солнечный контроллер обладает поддержкой MPPT, а значит, солнечные батареи можно подключать последовательно для большего напряжения, что в целом увеличивает КПД системы (меньший ток, тоньше провода, меньше потери, возможность зарядки при рассеянном свете). Солнечные батареи можно выбрать любые, но со стеклянным покрытием они довольно таки габаритные и тяжелые, а производитель предлагает компактную сдвоенную солнечную панель — ее толщина в сборе не превышает 4 сантиметров — это в самом широком месте и только из-за металлической ножки. Весь комплект легко помещается даже в багажнике компактного автомобиля. Я перевозил ее на Mitsubishi Colt.

Ради эксперимента я попробовал завести автомобиль от этого чемоданчика. Чтобы было честно, машина всю ночь простояла на морозе, аккумулятор сняли и подключили чемодан. Что из этого вышло-на видео:

Ноутбуки, телефоны и фотоаппараты заряжались исправно, но стало любопытно, как чемоданчик перенесет работу с электроинструментом. Испытания начались с электролобзика и болгарки:

Видео наглядно демонстрирует работу электроинструментов и самостоятельную перезагрузку чемоданчика даже после перегрузки. В случае с болгаркой вопрос решился просто: меньший нажим и аккуратная работа с оборотами двигателя позволили, в конечном итоге, перепилить лист, а затем и арматуру.

Походы иной раз бывают на заметном удалении от цивилизации и на довольно продолжительное время, поэтому возникла мысль запустить от чемоданчика хлебопечь, ведь гораздо проще выпечь хлеб на месте, чем каждые несколько дней ездить в ближайший населенный пункт за свежим хлебом. Хлебопечь у меня Moulinex Uno с заявленной мощностью 700 Вт. Напомню, что чемоданчик Микроарт МИЭ оснащен инвертором на 500 Вт. Эксперимент вышел интересный. Пока прогревался ТЭН в хлебопечке, инвертор периодически уходил в перегруз, но через мгновенье включался и хлебопечь продолжала работать. Когда же ТЭН нагрелся и потребляемая мощность несколько снизилась, инвертор перестал выключаться. Надо предупредить, что за время выпечки (3 часа) хлебопечь потребляет около 600-650 Вт*ч, то есть солнце должно светить очень хорошо, чтобы восполнять энергию в аккумуляторах, которой всего 432 Вт*ч, если высадить аккумуляторы полностью. Поэтому надо либо подключить чемоданчик к автомобильному аккумулятору, либо подогнать запуск выпечки к ясной и солнечной погоде, чтобы солнечные батареи трудились вовсю.
С помощью ваттметра я зафиксировал мощность, при которой инвертор уходил в перегруз: 539 Вт.

Заключение
В целом, устройство показало себя очень стабильным и производительным: возможности питания инструментов и приборов вполне достаточны для походного варианта, несколько способов зарядки не оставят без электричества, а богатая комплектация позволит и машину завести, и лагерь осветить, и костер разжечь, и мясо для шашлыка нарезать (не забываем про турбо-зажигалку и нож). Полагаю, что комплект чемодана и тонких солнечных панелей пополнит мой походный скарб без особого ущерба места в багажнике, а вопрос с энергообеспечением будет снят надолго.

Напоследок, несколько фотографий летней эксплуатации этой мобильной электростанции. Полный туристический комплект:

Переносные солнечные батареи для туризма: особенности выбора

Дата публикации: 4 февраля 2019

• Солнечные батареи: характеристики
• Обзор популярных портативных солнечных батарей в разных ценовых сегментах
• Развенчиваем мифы о портативных солнечных батареях

Мало кто в повседневной жизни задумывается, насколько мы зависим от… розетки. И только выбираясь туда, где нет электричества, начинаем испытывать сначала беспокойство, а потом и вовсе панику. Впрочем, отсутствие розеток в горах, далеко в море или в заповедных зонах — вовсе не повод отказываться от путешествий, ведь можно взять с собой портативную солнечную батарею.

Портативный солнечный аккумулятор обеспечит зарядку средств связи, мобильных гаджетов. Но нужно понимать, что условия эксплуатации батарей сложные — устройства используются на открытом воздухе, при разных температурах, во время непогоды и так далее. Поэтому логично, что к эксплуатационным параметрам этих источников питания, к качеству предъявляются жесткие требования.

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.

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.

Развенчиваем мифы о портативных солнечных батареях

И напоследок несколько мифов, которые не имеют ничего общего с реальностью.

• Существует мнение, что кристаллические панели по всем параметрам превосходят аморфные. В теории это так, однако на практике дела обстоят иначе: гибкие панели чаще демонстрируют лучшие показатели по сравнению с жесткими, поэтому, при выборе устройства в первую очередь нужно оценивать его параметры и уж потом тип элементов.

• Многие думают, что аморфные панели практически мгновенно выгорают, теряя за год эксплуатации 10% производительности. Не слишком понятно, откуда взялся этот миф, но это неправда: как показывают проведенные эксперименты, падение производительности аморфных панелей с течением времени скромное: за четырнадцать лет на 4%.
• Не существует никакой альтернативы портативным солнечным батареям для туриста. Сегодня многие наслышаны о возможности использовать энергию солнца, но при этом забывают об альтернативных вариантах, например, об использовании энергии ветра. При этом ветрогенератор тоже может быть портативным, правда довольно тяжелым, но для парусного катамарана сгодится. И в отличие от солнечных батарей ветрогенераторы способны работать даже ночью или при пасмурной погоде.

Потратьте немного времени на анализ рынка альтернативных источников питания, на сравнение предложений между собой, и непременно подберете вариант, который устроит по всем параметрам — батарею, способную обеспечить приемлемый уровень комфорта для туриста в путешествиях.

Мини солнечная электростанция в поход — миф или реальность.

Home » Мини солнечная электростанция в поход — миф или реальность.

Мини солнечная электростанция в поход — миф или реальность.

В современном мире электронных устройств, цифровых технологий и интернета тяжело представить свою жизнь без средств мобильной связи, телевизора, холодильника или любого другого электронного устройства, сопровождающего современного человека повсюду. И все это работает исключительно благодаря электричеству. И даже сейчас, читая эту статью, сотни электронов, движущихся по своим каналам, вдыхают жизнь в наши девайсы.

Содержание:

• Солнечный свет как альтернативный источник энергии
• Электростанция от солнца: миф или реальность
• Недостатки солнечной электростанции
• Преимущества солнечной электростанции

Но что же делать, если в дороге, в лесу, у реки или на даче у дорогого сердцу телефона или планшета села батарейка? Неужели придется отказаться от всего и опуститься в каменный век?! Оказывается, выход есть – портативная солнечная электростанция.

Солнечный свет как альтернативный источник энергии

Наука не стоит на месте, и прогресс развивает направления, включающие в себя поиск альтернативных способов выработки электричества. К самым перспективным относят возобновляемые источники, одним из которых является солнечный свет.

Солнечный свет преобразуется в электроэнергию посредством прохождения фотонов света через специальный кремниевый полупроводник, и впоследствии энергия уже в виде электронов накапливается в аккумуляторах, откуда ее уже могут черпать наши устройства. Данные устройства могут быть как статичными, питающие целые дома, так и переносными. О них и пойдет речь.

Полезно знать: электричество было открыто еще в VII до н.э. древнегреческим философом Фалесом, который потер о шерсть янтарь. Но речи о зарядке мобильника тогда и быть не могло. А вот первым, кто использовал электричество по назначению, был Лодыгин А.Н., придумавший лампу накаливания с угольным стержнем. И случилось это как ни странно сравнительно недавно – в 1874 году.

Электростанция от солнца: миф или реальность

Разберемся, что же представляет портативная электростанция, работающая от солнечной энергии. Визуально она выглядит как несгибаемая панель, либо как полотно, которое можно свернуть. Лицевая сторона выполнена в черном цвете. Это связано с кремниевой основой, используемой при производстве походной солнечной электростанции. Особо дорогие модели комплектуются аккумуляторными накопителями, которые хранят электрический заряд в то время, когда нет солнечного света. Более дешевые же модели заряжают устройство «напрямую» и работают лишь в ясную погоду.

Гибкие панели удобно носить в рюкзаке, отправляясь в путешествие. Они имеют малый вес, компактный размер, удобны и просты в использовании. Достаточно развернуть ее и подключить к источнику потребления. Несгибаемые же панели чаще используют для статичного расположения на домах, отдаленных от линии электропередач.

Это могут быть как дома охотников и лесников, так и небольшая дача, подключение электроэнергии стандартным способом к которой считается нецелесообразной. Вот тут на помощь и приходит портативная электростанция (о видах солнечных панелей вы можете почитать здесь).

Недостатки солнечной электростанции

Мини электростанция способна обеспечить при условии ясной погоды бесперебойной зарядкой смартфон, планшет и любые электроприборы, имеющие низкое энергопотребление даже в зимнее время года.

Но почему же полки магазинов не пестрят переносными электростанциями, которые могут зарядить и напитать силами любой электроприбор? Во — первых из — за цены. За счет дорогого кремниевого покрытия и сложности достижения герметичности всей конструкции, являющейся главной при выборе жестких панелей. Стоимость зачастую перекрывает выгоду от покупки мобильных солнечных панелей.

Во — вторых – срок службы. Срок службы таких конструкций всего лишь не превышает 3-5 лет. И причиной этого является солнце, которое выжигает кремниевый слой и атмосферные осадки, портящие защитное стекло. За счет этого снижается КПД установки.

В — третьих – малая мощность по отношению к традиционным источникам электроэнергии. Портативная солнечная панель стоимостью около 30000 рублей способна прокормить электроприборы, потребление которых не превышает 300 Ватт. К таким приборам можно отнести насос воды или ноутбук, 4 лампочки по 60 Ватт, или музыкальный центр.

Обратите внимание: при приобретении мобильных солнечных панелей для стабильной работы оборудования необходимо учитывать запас мощности. Мощность подключаемых приборов должна быть минимум на 10-15% ниже выдаваемой.

Преимущества солнечной электростанции

Из главных преимуществ мини солнечных электростанций можно отметить независимость от основной линии электропередач, что незаменимо при перебоях с электроснабжением и возможность «прикоснуться» к природе, ведь элементы переносной солнечной электростанции не производят и не выделяют никаких вредных веществ. А еще это модно и красиво. Дизайнеры в стиле Hi–Tech используют панели для украшения кровель домов.

Безусловно, портативная солнечная батарея зачастую является неотъемлемой частью умного дома и в совокупности с другими устройствами дает хорошо ощутимый результат экономии и удовольствия от использования современных технологий.

Как работает портативная солнечная электростанция в походных условиях, смотрите в следующем видео:

Интерес к альтернативной энергетике неуклонно растет. Причин тому множество, и вполне объективных. Самый мощный и стабильный источник экологически чистой…

Перед тем, как собраться в турпоход или отправиться в путь на длительное время, любой человек понимает, что ему необходима зарядка для GPS навигатора,…

Существует несколько разных способов отопления дачи, коттеджа или загородного дома. Это может быть и обычная варочно-отопительная печь с дымоходом,…

Мощная походная солнечная электростанция «Сол-1000»

Главная особенность этой электростанции — она модульная и масштабируемая. А как следствие этого — гибкость (возможность собрать тот комплект, который наиболее уместен в конкретном походе) и огромный запас «живучести», поскольку все критически важные элементы системы могут быть продублированы, а сама система легко «переконфигурируется» в экстремальной ситуации.

Ну а насчет остального — там все как и обычно у меня Максимально эффективно, надежно, водозащищенно, легко и компактно. Добротно и продуманно. Правда, не слишком дешево — но куды деваться?

Для кого (каких походов и ситуаций) задумана Сол-1000?

— Как вариант «групповой» походной электростанции. Это когда довольно много разной «мелочевки» (смартофоны, фото-видео, навигаторы, рации, спутниковые дела, фонарики и прочее), каждая из которых постоянно жаждет электричества.

— Наличие «особо прожорливых» потребителей энергии. Например, квадрокоптеры — им сколько ни дай, все будет мало, если часто запускаешь До кучи, у «серьезных» дронов (типа DJI или Mi) очень «капризные» к входным электрическим параметрам «родные» зарядки (что и правильно, дрон — игрушка дорогая, его беречь нужно) — так что заряжать его «вдали от розетки» не так-то и просто, есть там «подводные камни»…

Ну или, допустим, ноутбук — он, конечно, потребляет куда меньше коптера, но все же и не мало. А бывают ситуации, когда ноутбук просто вынужденно приходится с собой брать… Например, моей жене несколько раз удавалось уехать в отпуск только при одном непременном условии: что даже сидя на берегу озера, в нескольких километрах от ближайшей деревеньки, она срочно все бросает и начинает заниматься рабочими документами — если вдруг возник очередной «пожар» на работе

— Разного рода «экстремальный туризм». Это когда нет возможности длительное время держать солнечную батарею на солнце и потихоньку накапливать энергию во внутреннем аккумуляторе/павербанке, но зато можно во время короткой остановки (например, на обед) быстренько развернуть солнечную батарею большой мощности и за время этого самого «перекуса» запастись энергией на будущее (а гаджеты заряжать, например, вечерком в палатке).

Собственно, даже в не особо солнечный день, Сол-1000 с 54Вт солнечной батареей за один час набирает энергии, вполне достаточной для полной зарядки аккумулятора смартфона/планшета (с учетом всех потерь на преобразованиях энергии в зарядных цепях) — проверено А уж если для остановки «на перекус» еще и подгадать время, когда выглянет солнышко — то вообще все отлично!

Ну и надо отметить, что в таком варианте использования (экстремальный туризм) особое значение приобретает такой фактор, как компактность всех элементов! А с этим у Сол-1000 все отлично, даже небольшая (2-3 человека) группа «эгоистов-каякеров» легко может распределить комплект электростанции между своими каяками, несмотря на крайне ограниченное там пространство для багажа.

— Ну и ситуации, когда с солнцем все весьма печально обстоит… Это может случиться как летом где-нибудь «на северах», так и поздней осенью/зимой и в средней полосе. Тогда слабую инсоляцию приходится компенсировать увеличением мощности солнечной батареи.

Кстати, для таких ситуаций Сол-1000 может комплектоваться «морозостойкими» аккумуляторами Boston Power (они могут заряжаться до минус 20 градусов, а отдавать заряд до минус 40) — тогда не нужно переживать из-за возможной порчи или разряда аккумулятора, а солнце иногда проглядывает даже и зимой, так что все нормально. Но и как «летний» вариант, эти аккумуляторы тоже очень хороши — у них больше ресурс и они менее «капризны» и чувствительны к температуре (в т.ч. и к нагреву тоже, не только к морозу). Правда, немного меньше емкость — но кого это волнует при использовании в режиме «буферного аккумулятора», когда солнечная батарея всегда под рукой? О_о

Конструкция и параметры «Сол-1000»

Чтобы получить общее представление, лучше всего посмотреть обзорное видео на моем ютьюб-канале. С учетом этого, ниже я могу ограничиться «сухим языком цифр»

Солнечная батарея

Наращиваемой мощности, состоит из 18-ваттных модулей «полосок», соединяемых параллельно. Параллельное соединение здесь обеспечивает высочайшую надежность и «живучесть» всей системы в целом — даже если одна или больше таких полосок «трагически погибнет» (а в походах всякое случается), то оставшиеся продолжат свою работу.

Каждая такая «полоска» сделана, что называется, «по высшему разряду»:

Использованы т.н. «полугибкие» монокристаллические элементы от американской компании SunPower c КПД более 20% (этот показатель является рекордным среди всех массово выпускаемых солнечных элементов на данный момент).

Верхняя (рабочая) поверхность солнечной батареи покрыта специальной ETFE-пленкой (обычно применяемой только в «люксовых» вариантах солнечных батарей, поскольку дорогая). По сравнению с более традиционной и распространенной пленкой PET (из этого материала делаются пластиковые бутылки во всем мире), ETFE-покрытие прочнее, меньше царапается, устойчивее к ультрафиолету (не мутнеет со временем), пропускает больше света и меньше его отражает. А благодаря специальной «ячеистой» фактуре ETFE-покрытия оно также лучше работает под «косыми» углами к солнцу — что весьма существенно именно в походных условиях, когда нет возможности возиться с правильной ориентацией батареи на солнце.

Соединения панелей между собой выполнены с использованием сверхгибкого шлейфа (10 многожильных проводников) от американской компании Cicoil (а это официальный поставщик шлейфов и проводов для NASA), что позволяет многократно складывать/раскладывать батарею, не опасаясь поломки в месте перегиба.

Размеры: 135х145х17 мм в сложенном виде, 850х145 мм в разложенном.

Вес одной «полоски» — примерно от 350 до 500 грамм. Такой разброс объясняется очень просто: у меня есть разные солнечные модули/панельки (из разных партий), из которых я собираю свои батареи. В каких-то при ламинировании (заводском, естественно) было положено немного больше связующего клея (ЭВА), в какие-то — поменьше. Поэтому есть панели чуть потолще (и, соответственно, потяжелее), а какие-то — потоньше и полегче. И там, и там есть свои плюсы и минусы: более тяжелые панельки существенно сложнее повредить, они вообще «крепче». И их практически не деформирует после длительной эксплуатации на солнце, что иногда случается с самыми тонкими (впрочем, подобная деформация очень легко «лечится» нагревом феном и аккуратным «распрямлением» руками).

В общем, здесь все ровно также, как и абсолютно везде в туристском снаряжении — ты сам выбираешь, какой показатель для тебя приоритетнее: минимальный вес или прочность?

И как «полоски» соединяются:

Суммарный вес вот этой конкретной СБ из 3-х «полосок» на фото (мощностью 54Вт, причем ватты у меня «честные», а не «кетайские» — 1156 грамм.

Важный вопрос: а сколько таких солнечных «полосок» можно одновременно задействовать?

а) От числа используемых контроллеров заряда (каждый имеет максимальный ток заряда до 5А). К одному контроллеру разумно подключать от одной до трех таких 18-ваттных «полосок» (т.е. до 54Вт). Использовать больше чаще особого смысла уже не имеет, поскольку на хорошем солнце часть потенциально доступной энергии контроллер тогда уже не сможет забрать. Впрочем, из любого правила бывают исключения — например, прошлым летом Сол-1000 плавала в экспедиции по Котую (плато Путораны), где априорно предполагалось, что солнца будет мало. Поэтому там на один контроллер вешалось 4 таких «полоски» (т.е. 72Вт) — и это себя полностью оправдало (квадрокоптеры исправно летали, все остальное «хозяйство» тоже пищало и светилось

Штатно в конструкции Сол-1000 предусмотрено подключение до двух контроллеров, работающих с независимыми группами солнечных батарей. Таким образом, Сол-1000 способен «заглатывать» в свой аккумулятор более 100Вт реальной мощности (с некоторыми оговорками, см. ниже).

б) От параметров внутреннего аккумулятора (т.е. от их количества и типа элементов). Здесь важно не превышать максимальный ток заряда аккумулятора (иначе он быстро деградирует, а может даже и выйти из строя), что необходимо всегда учитывать при выборе конкретной конфигурации Сол-1000.

Аккумулятор/павербанк

Используется крепенький и водонепроницаемый кейс (да-да, «бытовой» — но, кстати, сделан не в Китае, как обычно, а в Корее В стенку врезаны два одинаковых водозащищенных разъема («мама»). Вход или выход определяются распайкой подключаемого разъема «папа» (причем, там можно распаять и такой кабель, в котором одновременно будут провода и на вход, и на выход). Внутренняя коммутация такова, что на выход оба разъема могут использоваться одинаково (эти контакты запараллелены в разъемах), а вот вход у каждого разъема свой — это чтобы можно было развязать между собой входы двух независимых контроллеров заряда.

Кстати, кейс павербанка из прозрачного пластика — довольно удобно и практично! Можно сразу же увидеть через него и показания индикатора уровня заряда (в процентах), и текущий статус зарядки на светодиодике контроллера заряда (или даже двух контроллерах, зависит от конфигурации системы).

Размер кейса: 150х150х85 мм.

Внутри можно разместить от одного до четырех моих аккумуляторов (см. ниже). Причем, если аккумуляторов не максимальное количество (т.е. до трех штук), то внутри кейса еще остается свободное место для перевозки и хранения всей остальной «мелочевки» — провода с разъемами, USB-конвертеры и т.д. Это довольно удобно, когда вся эта «мелочь» в одном месте, к тому же в герметичном корпусе.

На фото внутри кейса — два аккумулятора (каждый собран из 6-ти штук 18650 аккумуляторов Panasonic 3400, суммарная емкость всех 143 ватт-часа) плюс контроллер заряда и плюс два USB-конвертера (один с функцией «быстрой зарядки» и еще один «простой», но зато с тремя USB-выходами).

Вес этого конкретного «ящичка» (кстати, довольно мощного — с солнечной батареей, показанной выше, вполне могущего без проблем заряжать и крупные квадрокоптеры!), вместе с проводами/разъемами как от СБ, так и выходными — 1006 грамм. Т.е. суммарный вес всего этого комплекта — 2162 грамма (что, кстати, весьма неплохо — вес примерно аналогичного по возможностям и фунционалу комплекта от широко известного и везде рекламируемого Goal Zero выйдет чуть более 5 килограмм

Аккумуляторы у меня используются вот такие:

Внутри каждого аккумулятора стоит BMS с защитой и балансировкой. Защита осуществляется от перезаряда, переразряда (как индивидуально для каждой банки, так и в целом для аккумулятора) и короткого замыкания. А также есть ограничение по максимальному току в районе 7-8А.

И повторяю, внутрь корпуса таких аккумуляторов влезает до 4-х штук.

Внутри аккумуляторы соединяются параллельно в один большой. Это простая операция, не требующая никаких особых «ухищрений», достаточно того, чтобы соединяемые аккумуляторы не находились в полной «противофазе», когда один полностью заряжен, а другой полностью разряжен — и в итоге два аккумулятора начинают работать вместе как один большой аккумулятор удвоенной емкости).

Такой подход (очередное «распараллеливание» функций), помимо «базовых» модульности, гибкости и «живучести» системы, здесь дает еще один важный плюс — с Сол-1000 можно совершенно легально и невозбранно летать самолетами! Дело в том, что по правилам ICAO (которых вынуждены придерживаться все авиакомпании мира), запрещается провоз на борту пассажирского самолета аккумуляторов с емкостью более 100 ватт-часов. Теоретически, если обратиться заранее в авиакомпанию за разрешением и как-то обосновать свой запрос, то в некоторых случаях персонально тебе могут выдать разрешение на провоз аккумулятора до 160 ватт-часов (но с таким же успехом могут и не выдать, а послать в известном направлении — но в любом случае, 160 ватт-часов, это уже все, предел… А вот до 100 ватт-часов никакого специального разрешения оформлять не нужно, просто берешь и везешь (в ручной клади, естественно — сдавать в багаж категорически запрещено). И особый «цимес» здесь в том, что одному человеку обычно разрешается провозить несколько таких «маленьких» аккумуляторов!

Так что самолетом аккумуляторы Сол-1000 провозятся по отдельности (емкость каждого 71.5 ватт-часов, что ниже установленного предела), а потом элементарно снова собираются в один большой.

Вес одного аккумулятора (вместе с соединительным разъемом) — 315 грамм.

Что же касается аккумуляторов на базе «морозостойких» Boston Power, то они примерно такие же по размеру, весу и цене Поэтому можно собрать комплект на тех или других, либо же «вперемешку». Например, летом, когда потребности в энергии обычно больше, можно использовать все аккумуляторы вместе. А зимой, когда разных гаджетов с собой обычно меньше таскается, оставить в павербанке только «морозостойкие»…

Контроллеры и конвертеры

Контроллер заряда — давно мною проверенный и любимый (собранный на отличном чипе от Texas Instruments «BQ24650») с максимальным током заряда до 5А и настраиваемым MPPT. Практика показала, что даже на полной мощности (а зарядка аккумулятора 3S током 5А — это не мало) потери там настолько мизерные, что существенного нагрева не происходит даже в замкнутом боксе, без радиатора и внешней вентиляции. Впрочем, роль своеобразного «радиатора» у меня выполняет защитная металлическая коробочка, внутри которой находится плата контроллера. Ну и размер выбранного кейса позволяет оставить некоторый запас пространства для внутренней циркуляции воздуха… Это позволило весь «павербанк» сделать герметичным.

Таких контроллеров, повторяю, может быть установлено два — каждый для своей группы солнечных батарей.

Что касается разных конвертеров (преобразователей) напряжения, то наиболее «популярные» представлены на фото:

а) Очень неплохой по эффективности и мощности (более 3А на выходе) конвертер в 5В с тремя выходными USB-разъемами. Без «быстрой зарядки», но хорошо себя показал (исполнение абсолютно герметичное).

б) Также USB-конвертер, но только с функцией «быстрой зарядки» (до 18Вт). КПД чуть-чуть похуже (на несколько процентов), чем у предыдущего, но возможность «быстрой зарядки» — неплохая вещь, учитывая, что очень многие современные гаджеты ее поддерживают.

в) Мощный повышающий конвертер с выходом на гнездо автомобильного прикуривателя и напряжением 13.8В (это напряжение полностью заряженного «свинцового» автомобильного аккумулятора). Мощность на выходе до 130Вт — этого вполне хватает для зарядки аккумуляторов крупных квадрокоптеров (автомобильная зарядка того же «квадрика» от DJI в «пике» может забирать около 90Вт — но вообще, заряд «квадриков» — это отдельная тема).

Типовой минимальный комплект «Сол-1000»

Некоторая практика использования Сол-1000 (скорее, его различных «прототипов» — но не суть) уже накопилась разными людьми, что позволяет сформулировать некий «типовой» минимальный комплект — вполне пригодный для большинства заявленных целей, кроме разве что зарядки мощных квадрокоптеров (это отдельно, там много всякого). При этом спокойно запитывать небольшой ноутбук (типа нетбука) — абсолютно без проблем, равно как и всяческую смартфонно-фотиковую «мелочь» в достаточно большом количестве.

В этом комплекте:

• Солнечная батарея — 2 «полоски» (36Вт). Этого достаточно и для уверенной работы, и остается резерв на случай поломки.
• Аккумулятор — достаточно одного.
• Контроллер заряда — естественно, один.
• И два USB-конвертера (описанных выше).

Полный вес такого комплекта будет в районе 1.5 кг (плюс-минус «мелочь», в зависимости от выбранных солнечных батарей и прочих дополнительных опций). И при этом это вовсе не «игрушка», это реальная «походная электростанция».

Если коротко, то пока все Я еще неоднократно буду писать в блоге и делать видео по разным аспектам Сол-1000 — тема неисчерпаемая и накопилось множество полезных «лайфхаков» по использованию… А сама походная электростанция получилась неплохой!

Солнечные батареи для туризма

В последние 10 лет цены на фотовольтаику существенно упали, а ее удельная производительность увеличилась. Это привело к росту популярности почти невостребованного ранее целого класса фотоэлектрических панелей. Ими стали солнечные батареи для туризма, активно использующиеся любителями длительных поездок, пеших походов и сплавов по рекам. Небольшие по габаритам, легкие, удобные и мобильные, они позволяют получать электроэнергию там, где доступ к обычным электросетям полностью отсутствует.

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.

Выбираем тип ячеек солнечных панелей для туризма

Современный рынок предлагает несколько типов полупроводниковых ячеек, каждый из которых отличается различной производительностью в зависимости от внешних условий.

1. Монокристаллические, Mono-Si. Выдают наибольший среди всех разновидностей КПД – 22-24% при идеальных условиях освещения. Комплект для походов на основе монокристаллов рекомендуется покупать, если использование батарей предполагается преимущественно при ясной солнечной погоде. Кроме того, в эти часы панели должны находиться в стационарном положении, развернутые строго на солнце.

Основные варианты – кемпинги, пеший туризм с привалами днем на открытой местности.

2. Поликристаллические, Poli-Si. Их номинальный КПД несколько меньше, но генерация при неоптимальных условиях размещения выше, чем у предыдущего класса моделей. Купить такие солнечные батареи для туризма рекомендуется тем, кто не будет иметь возможности обеспечивать процесс генерации при оптимальных условиях.

Примеры – многодневные выезды на рыбалку, охоту или сплав по рекам в гористые или лесистые местности.

3. Тонкопленочные, аморфный кремний A-Si или теллурид кадмия CdTe. КПД панелей этого класса в пределах 16-19% компенсируется лучшей производительностью в условиях облачности, рассеянного света или при осадках.

Лучший выбор для любителей выбираться на природу в любую погоду и не летний сезон.

4. Батареи на основе минералов, полимеров и органические. Этот чрезвычайно перспективный тип фотовольтаики в солнечных батареях для туристов пока не применяется. Причиной тому недостаточная удельная производительность на единицу площади, что для панелей незначительных габаритов играет решающую роль.

Сравнение трех типов удобно представить в виде таблицы.

Выбираем мощность солнечных панелей для туризма

Наиболее востребованными для пеших походов являются комплекты мощностью от 10 до 100 ватт. Меньшая производительность не сможет удовлетворить даже минимальные потребности туристов, а большая приведет к сложностям транспортировки.

Для автотуризма или использования в кемпингах выбор вариантов существенно расширяется. Здесь оптимальными могут стать модули на 300 – 1000 Вт, общей массой от 30 до 100 кг и более, если учитывать вес вспомогательного оборудования.

Если рассмотреть средний показатель в 100 Вт, который допустим для обеих категорий, его производительность в светлое время суток составит:

• 45-50 ватт в сутки с ноября по февраль, или 5-10 ватт ежечасно;
• 200-240 ватт на протяжении дня в сезонных диапазонах март/апрель и сентябрь/октябрь, около 20-50 Вт/час;
• 450-550 Вт/сут. в мае, июне, июле и на 15% ниже в августе.

Для понимания, как можно использовать солнечные панели для туризма такой производительности, приведем примерное потребление энергии наиболее важными на природе устройствами:

• зарядка трех смартфонов / одного power bank – 9-12 Вт/час;
• планшет – 12-13 Вт/час;
• цифровая камера, фотоаппарат – до 15 Вт/час;
• LED лампы для освещения кемпингов либо палаток – 5-8 Вт/час каждая, и т.д.

Методы увеличения реальной производительности

На природе выработка энергии Вашими панелями будет зависеть от ряда факторов. Чтобы «выжать» из мини-электростанции максимум, рекомендуется:

• во время отдыха разворачивать рабочие поверхности панелей по возможности строго перпендикулярно распространению солнечного излучения;
• применять для этого заводские или сделанные из подручных средств подставки;
• не забывать изменять угол наклона фотоэлектрических модулей по мере смещения солнца;
• не допускать падения на ячейки тени;
• следить за чистотой защитной поверхности.

Предложения на рынке солнечных батарей для туризма

Все предложения делятся на два класса – жесткие модули на кристаллическом кремнии и гибкие тонкие пленки.

1. Жесткие панели.

Представлены наиболее широким диапазоном мощности. Могут применяться для всех видов выездного туризма, включая временную стационарную установку солнечной электростанции при отдыхе в кемпингах. В нашем магазине много вариантов таких моделей, например:

2. Гибкие компактные солнечные батареи для пешего туризма.

Гибкие солнечные панели чрезвычайно популярны своей универсальностью и самыми разнообразными конструктивными вариантами исполнения. Не обладают большой мощностью, но очень легкие и удобны в транспортировке.

Например, складная «гармошка» или рулон легко умещаются даже в небольшой рюкзак. Зато при стандартном КПД более 20% и возможности развернуть общее «полотно» на 7-8 квадратных метров может выдавать до 140-160 Вт/час при ярком солнце.

3. Сверхмалые «носимые».

Могут использоваться прямо «на ходу». Встраиваются в сумки, рюкзаки, пояса, предметы одежды и даже обувь. Благодаря выведенным разъемам способны заряжать любые гаджеты, не требуя остановок. Из наиболее популярных брендов следует отметить:

• раскладываемая «гармошка» SOLARMONKEY ADVENTURER – 6 Вт, 270 грамм;
• карманная модель Goal ZeroNomad7 – 7 Вт, 495 грамм;
• пластины на сумки Fuse Voltaic Systems – пленочные, 6 Вт, 600 грамм (опционально в комплекте мини АКБ на 4 тыс. А*ч).
• SOLAR и SCN-4/6 от китайских производителей;
• «SanEnergy» и C3У2-БCA7.5 отечественного российского производства.

Похожие записи:

Как выбрать садовые фонари на солнечных батареях – полный обзор Как сделать древесный уголь в домашних условиях Солнечные батареи для дома, виды солнечных батарей, подходящая местность, особенности установки Уличный светодиодный светильник на солнечных батареях – обзор