Походная солнечная электростанция

Переносные солнечные батареи для туризма: особенности выбора

Дата публикации: 4 февраля 2019

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.

Портативные солнечные электростанции

Портативная солнечная электростанция это идеальное решение для путешественников и профессионалов много работающих в поле. Если вы часто работаете вдали от нормального электричества, это отличное решение. Наши портативные солнечная электростанция это одновременно и внешний аккумулятор и источник бесперебойного питания и инвертор 220В и солнечная панель!

Вы можете использовать стандартный сетевой адаптер 220В для зарядки вашей фото или видеокамеры, ноутбука или другого оборудования, при этом, при необходимости, поставить на зарядку сразу несколько аккумуляторов и устройств.Просто поставьте кейс, откройте крышку и зарядка от солнца начнется автоматически. Время развертывания станции — считанные секунды. Зарядная станция предоставляет вам стандартную стабилизированную розетку 220В, в которую вы включаете стандартный блок питания вашего электронного устройства. Будь то светодиодное освещение, ноутбук, портативный холодильник или даже ЖК телевизор. Всепогодное исполнение. Герметизированный корпус и панель разъемов позволяют оставлять зарядную станцию под открытым небом практически в любых погодных условиях. Класс защиты от воздействий окружающей среды IP 65: это значит полное водо-пыле защищенное исполнение. Прочный толстый высококачественный пластик, а также усиленные углы позволяют без проблем выдерживать падение с высоты нескольких метров.

Походная электростанция

Простая походная электростанция

Инженер Г. Черненко разработал конструкцию походной ветроэлектростанции . Ее можно использовать в поездках на дачу, в туристических походах для питания приемника, мобилки или ноутбука, освещения туристской палатки.

Он пишет: Моя походная ветроэлектростанция (ПВЭС) проста в изготовлении, не требует особых материалов. Электрическим генератором служит велосипедная «динамка», вал которой вращается с помощью пропеллера. Лопасти пропеллера 17 вырезаются из фанеры толщиной 3 мм и крепятся винтами М4 к втулке 16, выстроганной из деревянного бруска.

При изготовлении втулки надо учитывать следующее: лопасти устанавливают так, чтобы пропеллер вращался по часовой стрелке. В середине втулки сделайте отверстие диаметром немного меньшим, чем диаметр шкива генератора. В этом месте втулка усиливается металлической накладкой 1, которая прибивается мелкими гвоздями. Шкив во втулку надо запрессовать. Пропеллер накручивается на вал генератора и закрепляется гайкой.

Штангу 6 я изготовил из деревянной рейки. На переднем конце ее сделал выемку и просверлил отверстие для крепления генератора. Выемку усилил металлической накладкой 15, прибив ее к штанге.

На заднем конце штанги двумя шурупами закрепил хвостовик 7, вырезанный из фанеры толщиной 3 мм.

Штангу надел на полую ось-трубку 3, для чего в штанге просверлил отверстие по диаметру трубки. Сверху и снизу прибил накладки 5 из жести. Штангу закрепил на оси с помощью кольца 4, изготовленного из отрезка резиновой трубки. Надетая на трубку, штанга должна легко поворачиваться при изменении направления ветра.

Зарядное устройство собрал на плате 9, которая помещается в коробку 13. Эту коробку сколотил из двух дощечек и трех фанерок. Фанерную крышку коробки привинтил шурупами.

Все деревянные детали ВЭС следует дважды покрасить масляной краской или нитрокраской для защиты от влаги.

Генератор ПВЭС работает на зарядку аккумуляторной батареи. Переменный ток, вырабатываемый «динамкой», выпрямляется с помощью моста из четырех диодов с током не менее 100 мА. Выпрямленный ток поступает на зарядку трех аккумуляторных элементов типа Д-0,26, которые собираются в батарею и вставляются между зажимами 13, изготовленными из латуни или жести. Параллельно выпрямителю надо подсоединить электролитический конденсатор емкостью 50—100 мкФ. Он сгладит пульсацию. Для измерения напряжения следует приобрести вольтметр на 10 В.

Время зарядки аккумуляторов зависит от величины напряжения, которое дает «динамка» или вернее — от силы ветра. Чем сильнее ветер, тем быстрее произойдет зарядка. У меня она занимает несколько часов.

Провода, идущие от генератора, я сначала подсоединил к винтам клеммника 10, выполненного из изоляционного материала, далее пропустил через трубку 3, и затем подсоединил к другому клеммнику 12 на опорной стойке 14 и лишь после этого подключил к выходным клеммам зарядного устройства 13, закрепленного на стойке.

В рабочем положении ПВЭС опорная стойка 14 привязывается или прибивается к временному опорному шесту.

Чтобы использовать ПВЭС для освещения, я придумал специальное устройство. Оно состоит из корпуса от электрического фонарика, в который вместо батареек вставил деревянный вкладыш. Один провод идет от лампочки через отверстие в крышке корпуса, второй крепится к корпусу снаружи. Оба провода подключаются к зарядному устройству. Моя ПВЭС компактна и весит около 1,5 кг, быстро разбирается: отвинчивается пропеллер, снимается лопасть, штанга снимается с оси, отсоединяется хвостовик. После этого части ПВЭС укладываются в чехол 8 из плотной материи. В чехле есть карманы для фонарика и зарядного устройства. Желательно пришить к чехлу ремень, чтобы носить ПВЭС через плечо.

Походная ветроэлектростанция:

1, 5, 15 — накладки, 2 — генератор, 3 — трубка, 4 — резиновое кольцо, б — штанга, 7 — хвостовик, 8 — чехол, 9 — плата зарядного устройства, 10,12 — клеммники, 11 — зажим, 13 — коробка зарядного устройства, 14 — опорная стойка, 16 — втулка, 17 — лопасть пропеллера.

Чтобы использовать ПВЭС для освещения, я придумал специальное устройство. Оно состоит из корпуса от электрического фонарика, в который вместо батареек вставил деревянный вкладыш. Один провод идет от лампочки через отверстие в крышке корпуса, второй крепится к корпусу снаружи. Оба провода подключаются к зарядному устройству. Моя ПВЭС компактна и весит около 1,5 кг, быстро разбирается: отвинчивается пропеллер, снимается лопасть, штанга снимается с оси, отсоединяется хвостовик. После этого части ПВЭС укладываются в чехол 8 из плотной материи. В чехле есть карманы для фонарика и зарядного устройства. Желательно пришить к чехлу ремень, чтобы носить ПВЭС через плечо.

Карманный фонарик стал предметом снаряжения каждого туриста. Да вот беда — энергию батареек приходится экономить. Но ведь можно взять с собой электростанцию. Весит она почти столько же, сколько запасная батарейка напряжением 4,5 В, да и места в рюкзаке займет ненамного больше. Подскажем: электрогенератор нашей электростанции — практически любой микроэлектродвигатель постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов, а источник энергии — ветер.

Принцип ее действия показан на рисунке 1.

Генератор тока с пропеллером укреплен на шесте.

От генератора идут провода к лампочке. Пропеллер автоматически «следит» за ветром с помощью флюгера — «хвоста». Задача в том, как сделать электростанцию максимально простой и легкой. Нужно также, чтобы она легко разбиралась на части, а основные узлы можно было бы отремонтировать или сделать заново из подручных средств прямо в походе.

Начнем с генератора.

Проще всего достать микроэлектродвигатели московского завода «Юный техник» типа ДП-1 или МДП-1. Приобретая их в магазине, постарайтесь выбрать те, ротор которых легче вращается.

Самая миниатюрная электростанция получится, если использовать микроэлектродвигатели типа КМ УШ-а-38, которые выпускаются в Германии и продаются у нас в качестве запчастей к моделям железных дорог. А если у вас есть возможность применить микроэлектродвигатели типа ПД-3 (любой серии), электростанция получится наиболее мощной. Правда, эти двигатели самые тяжелые из всех названных.

Основные размеры всех перечисленных двигателей приведены на рисунке 2.

Для вращения генератора нужен пропеллер.

Вариантов его конструкции множество. Однако для походных условий предпочтителен пропеллер, который можно легко снимать с вала генератора, или со складывающимися лопастями.

Снимающийся пропеллер изображен на рисунке 3.

Он изготавливается из донышка консервной банки. В центр впаивается бобышка, выточенная на токарном станке. В бобышке сверлится отверстие и нарезается резьба под винт МЗ. Угол наклона лопастей — около 30°. Число лопастей — от 8 до 12.

Наиболее простая конструкция со складными лопастями представлена на рисунке 4.

Лопасти изготовлены из проволоки, например пружинной, марки ОВС, диаметром 1—1,5 мм и обернуты фольгой. Заостренные концы проволоки воткнуты в заранее проколотые в резиновой пробке-бобышке отверстия. Угол наклона лопасти такой же, как и в первой конструкции. Центральное отверстие в бобышке лучше всего высверлить дрелью или на токарном станке. На вал электродвигателя следует припаять трубочку подходящего диаметра длиной 20—25 мм. Отверстие в бобышке высверлите сверлом диаметром на 0,5—1 мм, меньшим наружного диаметра трубочки. Таких лопастей нужно сделать с запасом, штук пять, что позволит менять характеристику пропеллера в зависимости от силы ветра. Если вы забудете лопасти дома, не отчаивайтесь. Их можно выстругать из подходящего куска дерева (рис. 4а) или даже использовать вместо них перья крупных птиц.

Ветер, как правило, капризен и частенько меняет направление. Поэтому дополните комплект деталей еще одной — флюгером.
Его конструкции изображены на рисунках 1 и 5.

В дощечке (рис. 5) длиной 200—300 мм сделайте паз по размерам электродвигателя. Двигатель крепится в нем проволокой, бечевкой или резинками от аптечных склянок. Как можно ближе к двигателю в центре дощечки просверлите отверстие. Здесь на штыре из проволоки с заостренным концом флюгер будет укреплен на шесте.

Для улучшения его вращения вставьте в отверстие трубочку длиной 30—50 мм. На конец дощечки вбейте гвоздь. К нему прикрепите «хвост»: носовой платок, длинную ленточку или мочало, как у воздушного змея.

Электростанция готова.

При необходимости электростанцию можно заставить работать и на ходу. Правда, в таком случае лучше пользоваться лампочкой на 1,5 В. Она будет гореть достаточно ярко даже в безветренную погоду, если идти быстрым шагом.

Найдется карманной электростанции дело и дома.

Заменив лампочку амперметром постоянного тока на 1—1,5 А или вольтметром на 3—5 В, вы получите устройство для измерения скорости ветра. Правда, для этого вам придется отградуировать шкалу показаний.

Рисунки: В. Скумпэ

ДО ВСТРЕЧИ НА МАСТЕРА RU

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *