Цифровые устройства и прочая электроника глубоко проникли в жизнь современного человека. Начало доходить до того, что даже наедине с природой, в походе или путешествии, обывателю приходится использовать различные гаджеты, которые успели стать жизненно важными.
Но проводя время в полевых условиях можно не рассчитывать, что поблизости окажется розетка с заветными 220 (В), которая позволит зарядить телефон, плейер, фонарик или квадрокоптер. В походных условиях пользователя сможет выручить лишь солнечная батарея. В тексте пойдет речь о том, как выбрать солнечную батарею.
Начало развития гелиоэнергетики было положено в 1842 году, когда французский инженер Александр Эдмон Беккерель практически доказал возможность преобразования света в электричество. Официально первая солнечная панель появилась в 1948 году, хотя изготовление рабочих прототипов гелиоустановок осуществлялось еще раньше.
Солнечная батарея (зарядная гелиосистема) – устройство для преобразования солнечного света в электроэнергию, что позволяет запитывать и подзаряжать различные цифровые девайсы и электронику.
В основе зарядных гелиосистем находятся фотоэлектрические полупроводниковые компоненты. Средняя эффективность солнечных батарей достигает 10-15%. В статье будет рассказано про виды гелиосистем для зарядки.
Конструкция солнечной батареи
Гелиосистема для питания и подзарядки электроники состоит из следующих компонентов:
- Солнечная панель
- Защитная аппаратура
- Управляющая аппаратура
Общая концепция устройства зарядной гелиосистемы будет одинакова для всех установок этого плана, будь это простенькая солнечная батарея на часах или калькуляторе либо же мощная подстанция для подзарядки емких батарейных блоков.
Касательно самой солнечной панели, в ее основе находятся полупроводниковые компоненты, которые прямо преобразуют солнечный свет в электричество. Это так называемые фотоэлектрические диоды, которые подключаются либо последовательно, либо параллельно-последовательно.
Фотоэлектрические компоненты наклеиваются на плоский проводник, который обычно представлен тонкой токопроводящей пленкой.
Каждая из ячеек фотоэлектрических диодов вырабатывает напряжение 0,5 (В). Для подзарядки мобильных гаджетов обычно требуется рабочее напряжение от 3 до 5 (В). В солнечный батареях на 5 (В) используется 12-15 диодных ячеек.
К 10 основным ячейкам добавляется еще от 2 до 5 вспомогательных, которые позволяют компенсировать потерю напряжения на контактах.
Вместе с количеством ячеек следует учитывать и их размер. От размера фотоэлектрических диодных ячеек будут зависеть как сила тока, так и предельная мощность.
Как выбрать солнечную батарею с учетом форм-фактора зарядного.
Виды портативных солнечных батарей для подзарядки гаджетов
Следует сразу сказать, что сами солнечные панели являются одинаковыми в любых гелиоустановках. Разниться могут разве что физический размер панелей и материал изготовления фотоэлементов.
Солнечные батареи для подзарядки принято классифицировать по форм-фактору. Различают следующие разновидности гелиосистем:
- Одинарная цельная панель
- Раскладная панель
- Компактная одинарная цельная панель со встроенной батареей Power Bank
Формат солнечной батареи определяет сферу и условия применения портативного зарядного устройства.
- Одинарная солнечная панель состоит из одной секции. Размеры панели могут варьироваться в весьма широких пределах, от карманных вариантов до полноразмерных панелей с креплением на стену или крышу.
Размеры панели определяют выходное напряжение, силу тока и мощность. При необходимости две или большее количество одинарных панелей можно подключить последовательно, что позволит увеличить номинальные характеристики электропитания.
Вместо одной панели площадью 1 (м2) можно взять 3 поверхности по 0,3 (м2). Это даст возможность более удобно транспортировать и хранить солнечную зарядную станцию.
Продвинутые солнечные панели комплектуются всем необходимым дополнительным оснащением, от защитной аппаратуры до регулятора параметров выходного электричества.
В простеньких же панелях из бюджетного сегмента нет вспомогательного оснащения. В данном случае пользователю придется самому подбирать защитную и управляющую аппаратуру.
Многие пользователи из числа продвинутых предпочитают заказывать голые панели. В этом случае покупатель сможет оснастить солнечную батарею той аппаратурой, которая нужна для зарядки конкретно взятой электроники.
При работе с одинарными панелями пользователь должен располагать необходимыми знаниями и опытом. В роли первой солнечной батареи следует приобретать уже полностью скомпонованные и готовые к работе решения зарядной гелиосистемы.
Какие еще виды гелиосистем для зарядки существуют.
- Раскладная солнечная батарея включает в свой состав от 2 до 5 одинарных панелей. В данном случае панели подключены последовательно и надежно зафиксированы на основании.
Смысл раскладной панели в том, чтобы уменьшить габариты солнечной панели при хранении и транспортировке зарядной системы. В раскладных батареях используются панели размером около 15х30 (см). Среднестатистическая гелиосистема этого типа имеет в своем составе 3 панели.
Солнечные батареи с раскладной конструкцией предназначены в основном для пеших походов, велопоездок и других видов туризма без автомобиля и крупного багажа. В сложенном виде компактная гелиосистема не занимает много места. Ее можно легко переносить в рюкзаке, вместе с остальными вещами.
Многие из солнечных батарей с раскладной конструкцией имеют специальные крепления, благодаря которым можно зафиксировать гелиосистему в разложенном виде на рюкзаке. В этом случае получится подзаряжать гаджеты или батарейный блок на ходу.
При выборе раскладной батареи нужно учесть номинальные характеристики электропитания. Напряжение и сила тока должны подходить к тем гаджетам, которые нужно подзаряжать.
Разумеется, в гелиосистемах этого типа из дорогого сегмента обычно предусматриваются всевозможные регуляторы, позволяющие в случае чего настроить напряжение и силу тока на питание конкретно взятой электроники.
Как выбрать солнечную батарею компактного типа.
- Компактная одинарная панель с батареей – такие устройства считаются карманными. Они предназначены для подзарядки Power Bank и смартфона с планшетом. На зарядку полноценного ноутбука потенциала компактной одинарной панели вряд ли хватит.
Гелиосистемы этого типа представлены батареей резервного питания Power Bank емкостью до 3000-5000 (мА*ч) с интегрированной в верхнюю крышку солнечной панелью. Такие устройства хорошо подходят для зарядки девайсов с АКБ начальной или средней емкости.
Ключевым преимуществом таких устройств является наличие батарейного блока. Накопленный за световой день заряд можно будет потратить в темное время суток или находясь в палатке/помещении.
Какие еще виды гелиосистем для зарядки существуют
Описанные выше варианты солнечной батареи являются не единственными из существующих. Панель на фотоэлектрических компонентах может быть интегрирована в любые поверхности, будь это корпус какой-то электроники, мебель или даже одежда.
Многие производители начали осваивать производство гибких солнечных панелей. В продаже уже появились рюкзаки и кепки со вставками из гибкого и тонкого фотоэлектронного блока.
Солнечной батареей могут оснащаться и кинетические зарядные системы. В таких устройствах динамомашинка мирно сосуществует с солнечной панелью.
Примеров использования гелиосистем существует великое множество. Есть фонарики со встроенной солнечной батареей. Фотоэлектрическими диодами ячейками может оснащаться корпус некоторых аудиосистем. Известны случаи установки солнечных панелей даже в барбекю!
Советы и рекомендации по выбору и использованию солнечных батарей для зарядки
- Если солнечная батарея продается в уже полностью собранном виде, то нужно обязательно обратить внимание на выходное напряжение и силу тока. Если гаджет при зарядке потребляет напряжение 3 (В), то ему не подойдет источник на 5 (В).
Но в продвинутых гелиосистемах для зарядки обычно имеется переключатель или даже регулятор, при помощи которого можно настроить параметры выходного напряжения.
Касательно силы тока, данный параметр влияет на скорость зарядки. Если гаджет требует 2 (А), а зарядная солнечная батарея вырабатывает всего 1 (А), то для подзарядки электроники потребуется практически вдвое больше времени, чем при обычных условиях.
- Эффективность солнечных батарей обычно находится в пределах 10-15%. Это значит, что в электроэнергию перерабатывается лишь 10-15% от того солнечного света, который попадает на панель. Для выработки номинальных характеристик зарядного тока панель гелиосистемы нуждается в обильном солнечном освещении.
Если на улице пасмурно или переменная облачность, то с выработкой электроэнергии едва ли справятся даже крупные одинарные панели. Компактное же зарядное не будет работать при плохом освещении.
