Солнечные батареи для туристов
И в походе нужно электричество
Идеальным источником электрической энергии в походе, на рыбалке или на дачном участке, в период его освоения, являются мобильные солнечные батареи, специально предназначенные для использования в «полевых» условиях, имеющие небольшой размер и вес.
Они не займут много места в рюкзаке или в багажнике автомобиля, но вполне могут обеспечить связь с внешним миром, пополняя зарядку мобильного телефона и ноутбука, обеспечивая освещение в темное время суток, и даже могут использоваться для зарядки «севшего» в самый неподходящий момент, автомобильного аккумулятора.
Условно компактные солнечные батареи, пригодные для использования в походных условиях, можно разделить на:
Солнечные батареи
Солнечные модули
Солнечные зарядные устройства
Комплексы, предназначенные для получения и накопления электрической энергии от солнца
Несмотря на ряд различий и конструктивные особенности, все они имеют общий принцип работы, изготовлены из монокристаллического кремния, герметично закреплены на специальном материале: стеклотекстолите.
Если нужно выбрать одну, а в продаже много…
Современный рынок солнечных батарей предлагает немалое количество устройств, производители которых обещают автономное электроснабжение в походных условиях, и чуть ли не возможность подключения к ним электрической печки. Чтобы не ошибиться с выбором и взять в поход действительно надежное, компактное и производительное устройство, сравним их технические характеристики, найдем плюсы, и обозначим минусы.
Сравнивать работу всех солнечных батарей необходимо при равных условиях, называемых нормальными: интенсивность 1000Вт/м*2; температура 25гр.С; спектр АМ1.5 При этом отметим, что речь идет о солнечных батареях, изготовленных в заводских условиях, а не о продукции умельцев, способных имитировать производство любых товаров и предлагающие изделия сомнительного качества, основным достоинством которых является низкая цена.
Поэтому рассматривать мы будем только солнечные батареи, успешно работающие в диапазоне температур от -50 до +70 и имеющие равную производительность независимо от влажности окружающей среды.
Солнечный модуль
Солнечный модуль представляет собой фотоэлектрический элемент, расположенный на стеклотекстолите с ламинированным и антибликовым покрытием. Для удобства использования обратная сторона пластины может быть покрыта текстилем. Такой модуль может использоваться самостоятельно, а может включаться в состав целой батареи модулей.
Рассмотрим солнечные модули, выпускаемые в нашей стране, в Томске, в НИИ ПП. Именно здесь в свое время был начат выпуск солнечных батарей для космических кораблей, что позволяет надеяться на высокое качество продукции и его надежность. Да и отечественного производителя пора поддерживать,
Итак, рассмотрим четыре модуля, выпускаемые НИИПП в Перми. Купить их можно здесь http://mobilpower.ru/product_info.php?products_id=206.
ФСМ-2-3 (слева), ФСМ-2-6 (справа)
ФСМ-3-3 (слева), ФСМ-4-6 (справа)
Модули могут использоваться для самостоятельного питания различных устройств. Их КПД не менее 13%, а срок службы не менее 12 лет. Еще одним достоинством устройств, немаловажным для путешественников является их устойчивость к механическим воздействиям. Так, например, производители заверяют, что даже крупный град не сможет повредить поверхность модуля, не говоря уже о простом доже или порывах ветра. Напомним, что модули могут работать даже при стопроцентной влажности.
Солнечные зарядные устройства
Солнечное зарядное устройство также выпускается в Томске, НИИПП. Оно представляет собой не что иное, как два, или больше солнечных модулей, помещенных в защитный кожух и снабженный штекером для прямого подключения потребляющего электрическую энергию устройства.
В таблице приведены сравнительные характеристики зарядных устройств, выпускаемых в Томске, их габаритные размеры и предполагаемая цена. Точную стоимость можно найти на сайте НИИПП.
Солнечные зарядные устройства позволяют заряжать мобильные телефоны и ноутбуки.
В таблице приведены технические характеристики ФЗУ-2-5, которые можно получить при эксплуатации устройства при стандартных условиях: температуре наружного воздуха 25 градусов Цельсия и спектральном распределении излучения АМ=1,5
Зарядные устройства продаются с различными разъемами, и потребитель может подобрать, то, что ему нужно.
(ФЗУ-5-5)
ФЗУ-5-5 отличается от ФЗУ-2-5 только лишь размером (он немного больше) и мощностью. Разумеется, его стоимость также выше.
Универсальные складные солнечные батареи
В приведенной ниже таблице даны технические характеристики складных солнечных батарей, выпускаемых НИИПП в Томске. Рассмотрим подробнее некоторые из них.
СФБ-5-6 и СФБ-5-12
СФБ-5-6 состоит из двух фотоэлектрических модулей, помещенных в футляр в виде книжки, изготовленный из прочной влагонепроницаемой ткани. Фотоэлектрические модули сделаны из монокристаллического кремния, имеют защитное покрытие, отражающее солнечные блики.
Коэффициент полезного действия устройства составляет 13%. Устройство в стандартном исполнении имеет штекер «тюльпан», но производители обещают по просьбе заказчика, сделать любой нужный штекер.
Правда, трудно понять, как это сделать. Возможно, услуга доступна оптовым покупателям, а всем остальным придется искать или другой источнике электрической энергии или довольствоваться переходником: так оно и проще и надежней.
Впрочем, российского туриста, на которого и рассчитана эта складная солнечная батарея вряд ли может остановить переходник не того вида. Ниже приведено изображение солнечной батареи и ее технические характеристики, взятые с сайта производителя http://www.niipp.ru/Russian/products/SFB-5-6.html
СФБ-10-12
Складная солнечная батарея СФБ-10-12 состоит из большего количества фотоэлектрических модулей. Изготовлена она также в виде складной книжки или «гармошки», удобна для транспортировки и использования в походных условиях.
Как видите, все батареи однотипные, различающиеся лишь разъемами и мощностью. Можно выбрать подходящее для себя устройство, мощности которого будет достаточно для решения всех проблем. К тому же солнечные батареи могут с успехом использоваться для зарядки автомобильного аккумулятора.
Следует отметить, что отзывы о складных солнечных батареях Томского НИИПП только положительные.
СФБ-12-12-1 / СФБ-12-12-2
Батарея изготавливается в двух исполнениях - из 4х и 2х секций.
СФБ-12-12-1 (слева), СФБ-12-12-2 (справа)
Изготавливается в двух модификациях - с ручкой, в которую встроен разъём и без.
СФБ-25-12-1/ СФБ-25-24-1 - модификация из 8х секций
СФБ-25-12-2/ СФБ-25-24-2 - модификация из 4х секций
СФБ-25-12-1(слева), СФБ-25-12-2 (справа)
Солнечные батареи в походе помогут создать комфортные условия и решить многие проблемы, но все же они могут работать только днем, при наличии освещения, а в темное время суток солнечные батареи, даже самые хорошие, бесполезны. Действительно обеспечить комфортные условия, осветить палатку и обеспечить бесперебойное снабжение электричеством того же КПК, можно с помощью компактной системы для автономного электроснабжения.
В комплекте с складной солнечной батареей идет аккумулятор. Процесс заряда автоматически контролируется. Заряд батареи позволяет пользоваться навигатором, поддерживать освещение палатки в течение 10-12 часов при условии использовании я энергосберегающих ламп.
Производители заверяют, что Гелиос может работать даже при температуре -65 градусов Цельсия.
Гибкие солнечные батареи производства Евросоюз.
В основе конструкции гибких солнечных батарей лежит идея использования нескольких слоев, способных поглощать солнечную энергию только в определенной области спектра, пропуская при этом все остальные волны.
Ниже под пунктом «а» приведена схема подобного устройства, в котором используется нанесение специальной полимерной смеси, позволяющей увеличить гибкость фотоэлемента.
Под пунктом «в» представлена фотография поверхности гибкого солнечного элемента, а под пунктом «с» графическое изображение солнечного спектра и прозрачности одного из слоев вещества, используемого для изготовления гибких солнечных батарей.
Делают гибкие солнечные батареи при помощи ламинирования, при котором все слои, из которых изготовлен фотоэлемент, плотно прижимаются друг к другу и тесно контактируют.
Для этого берется слой прозрачного полимерного материала, на который наносится прозрачный слой проводника (оксид оловы-индий). На второй слой прозрачного полимера наносится слой Cs2CO3, выполняющий роль катода, поверх него наносится тонкий слой проводящего клея, имеющего сложный химический состав. Оба слоя полимера складываются и плотно прижимаются.
Производители гибких солнечных батарей уверяют, что их коэффициент полезного действия, а значит, и эффективность намного превзойдут солнечные модули, сделанные из монокристаллического кремния. Но пока этого не произошло.
Однако, гибкие солнечные батареи вполне успешно используются в туристических поездках и походах, их устанавливают на катера, отправляясь в морское путешествие, сворачивают трубочкой и помещают в карман рюкзака, а также берут с собой в автомобильные поездки (на всякий случай), при этом не опасаясь, что они разобьются или сломаются. В таблице, приведенной ниже, даны технические характеристики гибких солнечных батарей. В принципе, особой разницы между складными батареями из Томска и гибкими из Евросоюза нет никакой разницы, разве наши немного дешевле. К тому же гибкие солнечные батареи не рассчитаны на экстремальные условия эксплуатации и на их использование при морозе ниже минус двадцати градусов Цельсия.
Купить их можно по адресу http://solarwind.net.ua/flex.html
Что нужно знать, покупая солнечные батареи
Покупка, даже самой хорошей солнечной батареи, еще не является гарантией успешной работы всех электрических приборов, взятых в поход или путешествие. Ее нормальному функционированию могут помешать самые различные причины, начиная с плохой погоды, заканчивая тем, что о ее включении в работу просто забыли, занявшись другими делами.
К тому же далеко не все приборы и устройства готовы работать на получаемой от солнечной батареи энергии. В основном к ней можно подключить различные аккумуляторы и аккумуляторные батареи, например, от мобильного телефона или ноутбука, да и то неплохо было бы иметь контролер их заряда, позволяющий своевременно отключить аккумулятор от источника энергии и не допустить его выхода из строя.
Еще одно неприятное открытие, с которым может столкнуться пользователь солнечной батареи, состоит в несоответствии ее мощности заявленным в технических характеристиках параметрам. Дело в том, что все испытания, а также гарантии, даются на солнечные батареи при их работе в стандартных условиях: определенной освещенности и температуре окружающей среды.
Получить стандартные условия в реальной жизни, а значит, достичь заданных технических характеристик удается не всегда: мешают тучки, неправильное расположение батареи по отношению к солнцу, задымленность и многое другое. В итоге получаемой мощности для подключения и нормальной работы электроприборов, недостаточно.
Чтобы этого не произошло, необходимо электрическую энергию накапливать впрок, создавая ее запас и обеспечивая последующее равномерное потребление. Для этого потребуется аккумулятор или аналогичное ему устройство.
Для того, чтобы энергии было достаточно, нужно обеспечить постоянную работу солнечной батареи, установив ее в рабочем состоянии и обеспечив прямое падение солнечных лучей. Следует отметить, что правильная установка складной солнечной батареи и изменение ее положения по отношению к солнцу не должно вызывать никаких трудностей, ведь речь идет о компактном и легком устройстве, а не о стационарной, громоздкой и тяжелой солнечной батарее.
Использование накопителя энергии позволяет делать ее запасы, достаточные для нормальной работы электрических приборов, даже если мощность солнечной батареи недостаточна для их подключения. Для контроля работы системы необходимо использование контролера заряда, если его нет, то можно просто следить за тем, чтобы аккумулятор не перегрелся и своевременно отключать его от солнечной батареи.
