- Що таке зарядка на сонячних батареях?
- Види сонячних зарядок
- Як вибрати підходящий варіант?
- Як зробити зарядний пристрій своїми руками?
- Висновки і корисне відео по темі
Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Все більше поціновувачів активного відпочинку віддають перевагу проводити відпустку і уїк-енди ближче до первозданної природи. Але сучасній людині складно відмовитися від благ цивілізації - хто з нас не бере в подорож мобільний телефон, ноутбук або камеру?
Але якщо у вашому багажі виявиться зарядний пристрій на сонячних батареях, проблема з харчуванням девайсів буде вирішена. Залишилося тільки розібратися, як правильно вибрати прилад. Представлена нами стаття надасть дієву допомогу в проясненні всіх питань.
Що таке зарядка на сонячних батареях?
Ці зарядні пристрої здатні перетворювати сонячну енергію в постійний електричний струм. Вони можуть працювати з різними моделями навігаторів, плеєрів, ноутбуків, телефонів, камер і інших портативних приладів.
Але час зарядки безпосередньо залежить від потужності самого пристрою і виду розрядженого девайса, тому, щоб підібрати дійсно практичний і універсальний прилад, варто розібратися з його характеристиками.
Конструктивні особливості приладу
Сам пристрій складається з кристалічної панелі, контролера рівня заряду / розряду і перетворювача сонячної енергії в електричну.
Деякі моделі оснащені ще і буферним акумулятором з декількох літієвих елементів, який дозволяє приладу не тільки перетворювати, а й накопичувати енергію, щоб віддавати заряд навіть в темний час доби.
Всього пару років назад сонячні зарядні пристрої були досить дорогими приладами, а сьогодні - це масовий продукт з доступною ціною
Переваги сонячних зарядок:
- Універсальні - адаптовані під різні пристрої (на корпусі передбачені USB-роз'єми, а більшість моделей додатково укомплектовані спеціальними адаптерами під різні види електротехніки).
- Займають мало місця в дорожньому багажі.
- Є широкий вибір форм, кольорів, розмірів і потужності під різні потреби і естетичний смак.
Ну а найбільш значимий недолік для всіх сонячних зарядок - довгий час, який потрібен їм для накопичення «сили». Крім того, слід розуміти, що якщо з харчуванням мобільного телефону або фотоапарата впоратися практично будь-яка модель, то активний «поглинач» енергії типу ноутбука вже потребують значної потужності сонячної батареї і ємнісного акумулятора.
Принцип роботи пристрою
Портативні зарядки на сонячних батареях - автономні системи, які можуть переробляти енергію як від променів, так і від електромережі, ламп денного світла або комп'ютера. Причому багатьом моделям необов'язково наявність інтенсивного сонця - вони накопичують заряд навіть в похмурі дні, хоча ККД, зрозуміло, падає (від 20 до 70%).
Якщо купити пристрій з можливістю підключення до електромережі, можна значно заощадити час на накопичення заряду при похмурій погоді
Працює прилад так: кристали на панелі поглинають сонячну енергію, перетворювач її «переробляє» в електричний струм, який надходить до джерела живлення. Коли до цього джерела за допомогою шнура приєднується мобільний телефон або інший прилад, накопичена енергія поступово перетікає в виряджене пристрій.
Види сонячних зарядок
Що стосується зовнішнього вигляду - тут вже виробники постаралися не тільки урізноманітнити колірну гамму і форму пристроїв, а й зробити девайс максимально зручним для застосування в різних ситуаціях. Розглянемо найпопулярніші варіанти.
Моноблок - компактний пристрій з панелі і накопичувача, укладених в твердому корпусі з металу або пластику. Такий прилад «врятує» розряджений телефон на пляжі або пікніку і не займе багато місця в звичайній сумці.
Моноблоки зручні для повсякденного життя - багато місця вони не займають і можуть заряджатися не тільки від сонця, а й під час роботи на ноутбуці або комп'ютері
Гнучка панель - тонка складається або розгортається панель з фотоелементами. Вона займає мало місця в багажі, та й важить набагато менше свого твердого конкурента, укладеного в корпус. Але, незважаючи на пристойну площу «охоплення», гнучкі пластини накопичують сонячний заряд майже в два рази повільніше, ніж моноблоки.
Крім того, більшість панелей працює тільки від прямих променів сонця, що не накопичуючи енергію про запас - у них відсутній вбудований акумулятор. Втім, завжди можна доукомплектувати свою зарядку зовнішнім накопичувачем необхідної потужності.
Так що гнучкі панелі - це хороший варіант для вирішення питання з підзарядкою малопотужних приладів при «стаціонарному» відпочинку - на дачі, риболовлі, з наметом. А ось для пішої подорожі краще доглянути інший варіант.
Під час руху гнучку панель можна компактно скласти і помістити в багажник або прикріпити на дах автомобіля, а на привалі - просто розстелити під сонячними променями
Вбудована зарядка - пристрій складається з сонячних батарей, які кріпляться до зовнішньої сторони сумок або туристичних рюкзаків. Вони дозволяють заряджати прилади прямо під час шляху або накопичувати заряд у вбудованому акумуляторі.
А ще такий аксесуар можна використовувати за прямим призначенням - для перенесення будь-яких предметів чи тієї ж електроніки, що дуже зручно для тих, хто захоплюється пішим туризмом або працює під відкритим небом.
Хоча «енергорюкзакі» виглядають привабливо і стильно, але з таким же успіхом можна тимчасово прикріпити на сумку і будь-який інший вид зарядки (багато моделей навіть оснащені спеціальними карабінами) і не хвилюватися за збереження пристрою під час дощу або чищення
Розкладачки - це можуть бути як кілька гнучких панелей, компактно складених «стопкою», так і варіація з двох моноблоків, укладених в жорсткий корпус в формі розкривається книжки.
Головна мета такого пристрою - мінімізувати «захоплення» корисної площі в обсязі вашого багажу і збільшити ККД за рахунок більшої кількості фотоелементів. Приємний бонус - більшість моделей комплектуються кріпленнями на рюкзак або автомобільне скло.
Розмір «розкладачки» можна підібрати виходячи з ваших потреб: щоб заряджати мобільний, досить пристрої розміром з сам телефон, а ось для ноутбуків і планшетів панель навіть в складеному стані буде не менше аркуша А5
Але незалежно від дизайну, всі сонячні зарядки працюють за однаковим принципом, тому розглянемо важливі технічні нюанси, які допоможуть при покупці приладу.
Як вибрати підходящий варіант?
Для початку варто визначитися з кількістю і видами приладів, які ви плануєте заряджати від сонячної зарядки. Від цих параметрів залежить потужність пристрою і тип вихідного порту.
Якщо на Вашому пристрої є кілька USB портів, можна одночасно підключати і заряджати різні прилади, головне, щоб дозволяла потужність батареї
Характеристики різних девайсів можна уточнити, заглянувши в інструкцію з їх експлуатації, а в деяких приладах робоча напруга вказано і на ЗУ, яке входить в комплект, тому зорієнтуватися буде нескладно. В крайньому випадку, потрібний перехідник завжди можна докупити.
Основні параметри і приємні доповнення
Від характеристики зарядного струму залежить час, який знадобиться пристрою для підживлення різних девайсів. Цей показник вимірюється в амперах і вказано на портах приладу.
значення:
- 1 ампер - призначений для мобільних телефонів, електронних сигарет, годин, плеєрів.
- 2 ампера - підходить для планшетів, смартфонів, цифрових фотоапаратів і відео-камер.
- 2, 5-3 ампера - впорається з зарядкою нетбуків і ноутбуків.
Також важливо знати і напруга на виході, адже заряджаються прилади можуть по потужності перевершувати можливості сонячної зарядки. Так, для більшості телефонів і простих планшетів буде потрібно вихід в 5 вольт, для цифрових камер і ігрових гаджетів - 9, а для ноутбуків і автомобільних холодильників - 12-24.
Але все ж головна характеристика зарядного пристрою - потужність сонячної панелі. Від цього показника безпосередньо залежить час зарядки батареї. А тут все впирається в характеристики светоулавлівающіх панелей.
Наприклад, у елементів з потужністю 5 W (стандартний бюджетний варіант) буде струм 900 ma годин, а у 10 W - 1500 ma. Тобто, щоб зарядити телефон від сонячної зарядки в 5 W, знадобиться 2-3 години, а ось панель потужністю 10 W впорається і за півтора.
Для потужних пристроїв типу ігрових планшетів і ноутбуків краще купувати складні моделі з декількох панелей, які швидко генерують заряд
Крім того, пристрої з панелями, потужність яких не перевищує 2 W, використовуються тільки для накопичення заряду вбудованого акумулятора. А щоб безпосередньо заряджати прилади від сонячних променів, потрібні панелі з потужністю 3 W і більше.
Інші важливі параметри:
- Наявність акумулятора - якщо в пристрої не передбачений накопичувач, працювати воно зможе тільки під час перебування на освітленому місці. Прилади ж з акумуляторами здатні віддавати заряд в будь-який час доби, а також заряджатися від інших джерел - USB-порту ноутбука або розетки з підключенням до 220V.
- Тип фотоелементів - вважається, що ефективніше поглинають сонячні промені монокристали (їх ККД на рівні 13-18%). У полікристалів цей показник нижчий - близько 10-12%. Розрізнити їх можна навіть неозброєним поглядом - полікристалічні панелі мають темно-синій відтінок, а їх конкуренти - чорний.
- Інтерфейс - універсальні зарядки від сонця оснащені інформативними USB, де можна вибрати потрібний варіант в залежності від типу розрядженого пристрою. Деякі прилади оснащені і індикатором інтенсивності сонячних променів, які допоможуть визначити оптимальне місце розташування для швидкого заряду.
- Захист - апріорі на всіх пристроях передбачена система безпеки, що дозволяє їх експлуатацію на природі. Але для любителів екстремальних пригод варто пошукати прилад з посиленим захистом від дощу, пилу, бруду, ударів і інших форс-мажорів.
Додаткові можливості найчастіше представлені функцією «ліхтар» або «світильник». Це може бути актуально не тільки для любителів відпочинку на природі, а й для автомобілістів - при заміні колеса або ремонті на нічній дорозі яскраве світло стане незамінним помічником.
З інших бонусів виробники можуть запропонувати USB-хаб або точку Wi-Fi. Але, зрозуміло, будь-які доповнення значно збільшують кінцеву вартість продукту. А так вони потрібні - вирішувати вам.
Загальні рекомендації по експлуатації ЗУ
Пристрої з вбудованим акумулятором перед першою експлуатацією потрібно повністю зарядити, причому не на сонці, а від електромережі. Потім підключіть до ЗУ будь-якої прилад, щоб він прийняв енергію і розрядив накопичувач.
Після цього панель можна підставляти під промені і компенсувати втрачений заряд. Для моделей, що працюють безпосередньо від сонця, це правило не працює - їх можна відразу встановлювати на освітлені ділянки і підключати прилади.
Більшість сонячних зарядок призначені для експлуатації в температурному режимі від - 20 до + 45 градусів, але є і спеціальні моделі, що працюють в умовах екстремального клімату, тільки їх виготовляють на замовлення
Щоб максимально підвищити ККД сонячної зарядки, рекомендуємо наступне:
- Розташовуйте прилад так, щоб промені падали на панель під прямим кутом. Навіть якщо сонце не стоїть у зеніті, можна надати зарядці правильне положення, піднявши під кутом в 40 градусів за допомогою якої-небудь підпори. Так ви зможете зібрати заряду на 20-30% більше, ніж якщо горизонтально покладіть панель на освітлене місце.
- Використовуйте пристрій разом з накопичувачем, причому не тільки на привалах, а й під час поїздки на авто або в поході. Такий тандем зможе зібрати енергію для 2-3 зарядок телефону навіть в похмуру погоду без прямих сонячних променів.
- Враховуйте, що в більшості розкладних приладів панелі підключені послідовно, тому важливо, щоб всі елементи були рівномірно освітлені. Наприклад, навіть якщо тінь закриє лише половину першої з чотирьох панелей, потужність батареї впаде в два рази.
- Щоб акумулятори великої ємності вийшли на заявлені параметри, їх рекомендують «розігнати» - повністю розрядити, потім зарядити до 100%. І так 3-4 рази.
- На час тривалої перерви в роботі (місяць і більше) зберігайте ЗУ при кімнатній температурі. Якщо це прилад з вбудованим акумулятором, його попередньо потрібно зарядити до 50-70%.
І остання порада - навіть якщо зарядка стала гірше працювати або зовсім вийшла з ладу, не розбирайте її самостійно, щоб не пошкодити елементи системи і сам корпус. Розібране пристрій автоматично знімається з гарантії, тому краще звернутися до авторизованого сервісного центру або до постачальника.
Як зробити зарядний пристрій своїми руками?
Хоча сучасні зарядки вже перестали бути приладами преміум-класу і цілком доступні за ціною пересічному споживачеві, якщо хочеться заощадити, завжди є можливість виготовити такий девайс самому.
Приклад саморобного пристрою в жорсткому корпусі з металевою банки, оснащеного USB-роз'ємом і перетворювачем енергії для зарядки малопотужних приладів
Щоб зробити просте сонячне ЗУ потрібно придбати кілька основних елементів:
- полі- або монокристалічного панель;
- держатель для акумуляторів;
- блокуючий діод Шотткі;
- гніздо для роз'єму;
- контролер заряду (втім, якщо зарядка буде виробляти 0, 5-5В можна використовувати замість контролера дешевший підвищує перетворювач на 5В).
Що стосується самої панелі, тут потрібно зробити невеликий розрахунок кількості елементів, виходячи з потужностей приладу, який планується заряджати.
Наприклад, якщо струм заряду для акумулятора складе близько 10% його ємності, то для зарядки в 20 000 мА потрібен струм 2А, і для живлення приладу знадобиться близько 14 годин. Якщо ж збільшити струм вдвічі до 4А, час на підзарядку скоротиться до 7 годин.
Заміна контролера на перетворювач дозволить зібрати ЗУ навіть за допомогою малопотужної батареї від сонячного газонного ліхтаря - все одно на виході отримаємо необхідні 5В (правда, заряджатися воно буде довго)
Залежно від параметрів струму для майбутньої зарядки (2 або 4А) вибираються і кристалічні елементи. Зазвичай, 1 деталь виробляє близько 0, 5 В, тобто щоб отримати хоча б 5В знадобиться 10-12 елементів.
Потім їх потрібно послідовно спаяти між собою. Якщо ж використовується панель від ліхтарика, то навіть стандартна 70 * 70 см може видавати від 2, 5 до 4, 5 В, тому краще перевірити вольтметром.
Завершальний етап - укласти саморобну зарядку в будь-який відповідний каркас (підійде навіть банку з-під цукерок) і оснастити USB-роз'ємом. Потім до гнізда потрібно припаяти блокуючий діод, а також дроти від сонячної панелі до перетворювача і держателю згідно наведеної нижче схемою.
Діод Шотки необхідний, щоб при включенні пристрою акумулятор не розряджалися через сонячну батарею. Придбати його можна, як і інші складові, на радіоринках або в інтернеті
Залишилося перевірити роботу пристрою на сонці з будь-яким вирядженим девайсом. Якщо все в порядку, можна використовувати відповідні перехідники і заряджати різні прилади.
З правилами підбору сонячних батарей для облаштування приватного будинку або дачі ознайомить наступна стаття, присвячена цьому цікавого питання.
Висновки і корисне відео по темі
Щоб отримати візуальне уявлення про сонячні зарядний пристрій і принципи їх роботи, пропонуємо подивитися нашу добірку відеоматеріалів:
Практичні поради та підказки, як вибрати зарядку для різних пристроїв. Зазирнути всередину і вивчити схему моноблока можна разом з автором цього відеоролика:
Як зібрати зарядний пристрій, що працює від сонячних променів своїми руками:
Спасибі технічному прогресу і світлим головам винахідників, які зробили доступною енергію сонця для рядових користувачів. Завдяки таким зарядних пристроїв можна не турбуватися про те, що на відпочинку в потрібний момент ви залишитеся без зв'язку з цивілізацією.
Ну, а якщо з підбором девайса виникли складності, завжди можна звернутися за консультацією до професіоналів, які знаються на електриці.
Розкажіть про те, як використовували сонячну зарядку в похідних умовах, на пікніку або в дорозі. Пишіть, будь ласка, коментарі в розташованому нижче блоці. Задавайте питання, діліться враженнями та корисними відомостями по темі, публікуйте фотознімки.