Солнечная батарея для зарядки телефона: устройство и правила выбора, сборка своими руками

На какие параметры обращать внимание при выборе зарядки для смартфона

Выходное напряжение. Измеряется в вольтах — В или V (международное обозначение). Например, 5 В или 9 В. Значение указано на самой зарядке

Важно, чтобы телефон поддерживал то же значение. Информацию можно найти в характеристиках телефона или на оригинальной зарядке к нему

Превышать предельно допустимое для телефона напряжение — значит увеличить вероятность порчи аккумулятора устройства. Блок питания с более низкими показателями заряжать ваш гаджет тоже будет, но дольше.

Максимальная сила тока. Измеряется в амперах — А. Этот показатель также указан на адаптере. Как правило, для современных смартфонов значение составляет не менее 2 А. Если сила тока больше, чем та, на которую рассчитан ваш смартфон, гаджету это не навредит, так как сработает защитный механизм. А вот если сила тока меньше чем нужно, это отрицательно скажется на скорости зарядки.

Произведение силы и напряжения тока, которым заряжается ваш смартфон, определяет мощность зарядки. Чем больше — тем мощнее, тем быстрее заряжается смартфон. Время, необходимое для зарядки, также зависит от ёмкости аккумулятора.

Виды зарядных устройств для смартфонов

Как правило, блок питания и кабель продаются отдельно.

Условно зарядные устройства можно разделить на 2 вида:

  • проводные;
  • беспроводные.

Первый тип является наиболее привычным и используется на всех смартфонах вне зависимости от бренда и конкретной модели. В данной ситуации блок питания вставляется в розетку, к нему подсоединяется кабель, обратная часть которого подключается к смартфону.

Недостатком подобного вида зарядных устройств, как не сложно догадаться, является применение проводов. Во-первых, они постоянно спутываются. Во-вторых, регулярно деформируются, из-за чего пользователю приходится менять родной кабель.

Беспроводные зарядки – новый тип подобных устройств. Они подключаются к электросети по проводу, но сам смартфон заряжается без использования дополнительных интерфейсов. Нужно просто положить девайс на специальную подложку, после чего начнется восстановление энергии.

К сожалению, скорость беспроводных зарядок в целом меньше, чем у проводных моделей. Конечно, есть расхождения, но один и тот же смартфон быстрее восстановит энергию классическим методом, а не альтернативным. Кроме того, беспроводные устройства совместимы с малым числом телефонов. Обычно наличие данной функции указывается в характеристиках девайса.

В случае с проводной зарядкой нужно учитывать еще один немаловажный фактор – тип разъема. Современные телефоны обладают разными портами в зависимости от бренда и модели:

  • Lightning (Apple iPhone);
  • MicroUSB (старые или очень дешевые Android-смартфоны);
  • USB Type-C (подавляющее большинство современных девайсов).

Именно с разъемами люди чаще всего ошибаются, заказывая зарядку через интернет. Многие не видят разницы между MicroUSB и USB-C, из-за чего приходится выложить еще немного денег, чтобы докупить правильный кабель.

В свою очередь, тип вилки тоже играет важное значение. В России используется европейский вариант

А, например, в Китае и США – свой. Поэтому довольно частыми являются ситуации, когда человек заказывает смартфон из Поднебесной приходит с адаптером питания, который не предназначен для российских пользователей.

Делаем своими руками

Ниже мы рассмотрим, как сделать солнечную батарею для зарядки телефона.

Что будем собирать

Технические параметры и конструкционные составляющие для зарядного устройства следующие:

  • Выходная мощность – 20 Ватт.
  • Конструкционные составляющие: две панели с характеристиками 12 V-10W. Габариты 30х35 см, а в разложенном виде 35х60 см.
  • Стабильное выходное напряжение 14 V – 20 W.
  • Еще одним элементом зарядки будет встроенный аккумулятор с характеристиками – 14,8 V – 4,3 А-ч. Данных параметров хватит для работы ноутбука.
  • Выходы USD, каждый из которых обладает параметрами 5V – 4,3 А-ч.

Необходимые материалы

Солнечную панель для зарядки телефона своими руками необходимо взять в количестве двух штук.

Если материальные возможности поджимают – это могут быть панели китайских производителей, они намного дешевле;

  1. Если зарядка создается в виде книги, то нужна петля для соединения панелей.
  2. Необходимы USB-гнезда.
  3. Яркие диоды в количестве двух штук. Необходимы для световой индикации зарядки устройства.

Этапы сборки зарядки

Собирается устройство довольно просто:

  • Необходимо соединить фотоэлементы между собой, а после закрепить их на какой-либо жесткой подставке.
  • После этого необходимо припаять кабель с двумя жилами к выходу солнечных батарей, а другой конец к зарядному кабелю от устройства.
  • Для того чтобы уберечь зарядку от обратного процесса припаивается диод Шоттка на плюсовую клемму солнечной панели.
  • Далее идет припаивание аккумулятора. Осуществлять спайку необходимо с одноименными солнечными клеммами.

Как пользоваться

Перед первым использованием устройства необходимо зарядить встроенный аккумулятор (если он есть) от сети. После полной зарядки можно начинать эксплуатацию гаджета с его подпиткой электроэнергии от аккумулятора.

Когда заряд иссякнет, солнечная батарея помещается под солнечные лучи и накапливает весь потраченный заряд за определенный период. Время зарядки зависит от характеристик аккумулятора и площади фотоэлемента.

Положительные и отрицательные стороны зарядки

Наиболее выделяющимся преимуществом солнечного зарядного устройства, является отсутствие зависимости пользователя гаджета от розетки с электричеством. Эта положительная сторона перекрывает те несколько отрицательных моментов, которые имеются у этого устройства.

Недостатков у такового зарядного устройства два:

  • Первый минус – это довольно большие размеры зарядного устройства. Минимальные объемы зарядки – 13х8х1 см. Эти параметры превышают размер практически любого смартфона. Однако объясняется это тем, что таковы минимальные размеры фотоэлемента.
  • Второй минус – это пасмурная и дождливая погода, а также ночное время суток, когда зарядить гаджет от солнца не получится. Поэтому приходится иметь встроенный аккумулятор в любом случае.

Как выбрать зарядное устройство на солнечных батареях?

При выборе зарядного устройства на солнечных батареях следует учитывать его ёмкость, выходные ток и напряжение, способы зарядки, набор интерфейсов, комплектацию, дизайн и материалы. Ниже эти характеристики разбиты на две большие группы и рассмотрены подробнее.
 

Основные параметры

Зарядное устройство с переходниками

Запасаемая энергия двух зарядных устройств с одинаковой ёмкостью и разным выходным напряжением будет различной. К чему всё это сказано? Если у вас зарядное устройство ёмкостью 12000 мАч, а батарея гаджета 2000 мАч, то это вовсе не означает шестикратную полную зарядку. В лучшем случае вы сможете зарядить его полностью 2─3 раза. Это объясняется потерями электроэнергии в схеме для поддержания напряжения.

Само напряжение на выходе для различных устройств следующее:

  • 5 вольт. Для смартфонов, плееров, большинства планшетов;
  • 9 вольт. Для некоторых планшетов, камер, фотоаппаратов;
  • 19 вольт. Для ноутбуков (некоторым моделям достаточно 12 вольт).

Дополнительные характеристики

Важно обратить внимание на возможность зарядки батареи самого ЗУ. Конечно, панель с фотоэлементами выручит вас где-нибудь на природе, но постоянно заряжать от неё аккумулятор неудобно. Процесс продолжается очень долго

Поэтому обязательно должен быть силовой разъём, чтобы можно было заряжать от сети

Процесс продолжается очень долго. Поэтому обязательно должен быть силовой разъём, чтобы можно было заряжать от сети.

ЗУ на солнечных батареях должно иметь разъём для зарядки от сети

В плане дизайна каждый сам себе хозяин. Зарядные устройства на солнечных батареях в большинстве случаев выполнены из пластика. Его прочности вполне хватает для повседневного использования. Если вам требуется зарядка в походе, то имеет смысл купить модель с металлическим корпусом. Естественно, что такие устройства дороже, но они долговечнее. Если поискать, то можно найти специальные солнечные зарядки с защитой от пыли, воды, грязи.

Можете также обратить внимание на дополнительные возможности зарядных устройств. Производители оснащают их фонариками, точкой доступа Wi-Fi, USB хабом и прочими вкусностями

Все это увеличивает стоимость устройства, но если вам необходимы эти возможности, то при прочих равных можно переплатить.
 

Шаг 5: Выбор аккумулятора.

Если вы немного погуглите, то обнаружите огромный выбор аккумуляторов разных размеров, ёмкостей, напряжений и стоимости. Поначалу во всём этом многообразии будет несложно запутаться.

Для нашего зарядного устройства мы будет использовать литий-полимерный (Li-Po) аккумулятор на 3,7 В, который очень напоминает аккумулятор для айпода или мобильного телефона. Действительно, нам нужен аккумулятор исключительно на 3,7 В, так как схема зарядки рассчитана именно на это напряжение.

То, что аккумулятор должен быть оснащён встроенной защитой от перезаряда и переразряда, даже не обсуждается. Обычно эта защита называется «PCB protection» («схема защиты»). Поищите по этим ключевым словам на интернет-аукционе eBay. Из себя она представляет всего лишь небольшую печатную плату с чипом, которая защищает аккумулятор от чрезмерного заряда и разряда.

При выборе литий-ионного аккумулятора смотрите не только на его ёмкость, но и на его физический размер, который преимущественно зависит от выбранного вами корпуса. В качестве корпуса у меня выступила жестяная коробка Altoids, так что я был ограничен в выборе аккумулятора. Я сначала думал купить аккумулятор на 4400 мА*ч, но из-за его больших размеров мне пришлось ограничиться аккумулятором на 2000 мА*ч.

Солнечная батарея своими руками – как сделать, собрать и изготовить?

Отходя от самодельных вариантов мы уделим внимание уже более серьёзным вещам. Сейчас мы поговорим о том, как правильно собрать и изготовить настоящую солнечную батарею своими руками

Да – такое тоже возможно. И хочется вас уверить – она будет не хуже покупных аналогов.

Для начала стоит сказать, что, вероятно, вы не сможете найти на свободном рынке сами настоящие кремниевые панели, которые используются в полноценных солнечных батареях. Да и стоит они будут дорого. Мы же будем собирать нашу солнечную батарею из монокристаллических панелей – варианте более дешёвом, но отлично показывающим себя в плане выработки электрической энергии. Тем более что монокристаллические панели легко найти и стоят они достаточно недорого. Они бывают разных размеров. Самый популярный и ходовой вариант – 3х6 дюймов, который вырабатывает 0,5В в эквиваленте. Таких нам будет достаточно. В зависимости от ваших финансов вы можете купить их хоть 100-200 штук, но сегодня мы соберём вариант, которого хватит на то, чтобы запитать небольшие аккумуляторы, лампочки и прочие небольшие электронные элементы.

Выбор фотоэлементов

Как мы утверждали выше – мы выбрали монокристаллическую основу. Найти её можно где угодно. Самое популярное место, где её продают в гигантских количествах – это торговые площадки Amazon или Ebay.

Главное помните, что там очень легко нарваться на недобросовестных продавцов, так что покупайте только у тех людей, у кого достаточно высокий рейтинг. Если у продавца хороший рейтинг, то вы будете уверены, что ваши панели дойдут до вас хорошо запакованные, не битые и в том количестве, в котором вы заказывали.

Выбор места (система ориентации), проектирование и материалы

После того, как вы дождётесь вашу посылку с основными фотоэлементами, вы должны хорошо выбрать место для установки вашей солнечной батареи. Ведь вам нужно будет, чтобы она работала на 100% мощности, не так ли? Профессионалы в этом деле советуют проводить установку в то место, где солнечная батарея будет направлена чуть ниже небесного зенита и смотреть в сторону Запада-Востока. Это позволит практически весь день “ловить” солнечный свет.

Пайка элементов и подключение

После того, как ваше основание будет готово вы можете размещать ваши элементы на его поверхности. Фотоэлементы размещаете вдоль всей конструкции проводниками вниз (просовываете их в наши просверленные отверстия).

Затем их требуется спаять между собой. В интернете есть множество схем, по которым происходит пайка фотоэлементов. Главное – соединить их в своеобразную единую систему для того, чтобы они все вместе могли собирать полученную энергию и направлять её в конденсатор.

Последним шагом будет припайка “выводного” провода, который будет подключён к конденсатору и выводить в него получаемую энергию.

Монтаж

Это финальный шаг. После того как вы убедитесь в том, что все элементы собраны верно, сидят плотно и не болтаются, хорошо закрыты оргстеклом – можно приступать к монтажу. В плане монтажа солнечную батарею лучше крепить на прочное основание. Отлично подойдёт металлический каркас, укреплённый строительными шурупами. На нём солнечные панели будут сидеть прочно, не шататься и не поддаваться никаким погодным условиям.

На этом всё! Что мы имеем в итоге? Если вы сделали солнечную батарею, состоящую из 30-50 фотоэлементов, то этого будет вполне достаточно для того, чтобы быстро зарядить ваш мобильный телефон или зажечь небольшую бытовую лампочку, т.е. у вас на выходе получилось полноценное самодельное зарядное устройство для зарядки аккумулятора телефона, уличного дачного светильника, либо небольшого садового фонарика. Если же вы сделали солнечную панель, к примеру, в 100-200 фотоэлементов, то тут уже может идти речь о “запитке” некоторых бытовых приборов, например, кипятильника для нагрева воды. В любом случае – такая панель будет дешевле покупных аналогов и сохранит вам деньги.

Шаг 7: Сверлим жестяную коробку или корпус.

Так как в качестве корпуса я использовал жестяную коробку Altoids, то мне пришлось немного поработать дрелью. Кроме дрели нам понадобится ещё и такой инструмент, как дремель.

Перед тем, как начать работу с жестяной коробкой, сложите в неё все компоненты, чтобы убедиться на практике, что она вам подходит. Продумайте, как лучше всего в ней разместить компоненты, и только потом сверлите. Места расположения компонентов можете обозначить маркером.

После обозначение мест можете приниматься за работу.

Вывести USB порт можно несколькими способами: сделать небольшой надрез прямо вверху на коробке или же сбоку на коробке просверлить отверстие соответствующего размера. Я решил сделать отверстие сбоку.

Сначала приложите USB порт к коробке и обозначьте его место. Внутри обозначенной области просверлите дрелью два или больше отверстий.

Зашлифуйте отверстие дремелем. Обязательно соблюдайте технику безопасности, чтобы не травмировать пальцы. Ни в коем случае не держите коробку в руках — зажмите её в тиски.

Далее убедитесь, что в сделанное вами отверстие свободно проходит USB порт.

Просверлите отверстие диаметром 2,5 мм для USB порта. При необходимости расширьте его с помощью дремеля. Если вы не планируете устанавливать солнечную батарею, то в отверстии 2,5 мм нет необходимости!

Фото инструкция для самостоятельных мастеров

Собрать такое устройство собственными руками вполне реально. Требуемые компоненты имеются в свободной продаже. Изделие выиграет в цене, но к с дизайном может быть не все так просто. Батарея должна иметь напряжение не менее 5 В. Оптимальным вариантом станет мощность устройства выше этого значения. Напряжение аккумулятора должно составлять 3,7 В. Приобрести требуется 2 разъема по 2,5мм.

Один из них должен быть с проводом, а второй – оснащенный фиксирующим приспособлением на панель.

Приобрести придется также схему на USB, используемой для обеспечения поставки постоянного тока.

После этого, можно приступать к изготовлению оборудования.

После приобретения всех необходимых элементов, требуется произвести зачистку проводов, подключить солнечную батарею и выполнить соединение путем пайки точек подключения. Далее следует проверить соответствие компонентов зарядки корпусу. В качестве ее может выступать жестяная коробка. В ней просверливают отверстия. К контроллеру подключаются провода разъемов. Эти элементы необходимо соединить путем пайки между собой. Выполнив эти действия, можно приступать к монтажу функциональной части зарядки.

Примеры устройств

Давайте, рассмотрим несколько примеров зарядок на солнечных батареях.

Sititek Sun-Battery SC-09

Модель Sititek Sun-Battery SC-09 представляет собой систему автономного питания, которая состоит из солнечной панели (монокристаллический тип) и аккумуляторной батареи ёмкостью 5000 мАч. Производитель рекомендует использовать зарядку для мелких гаджетов. Это могут быть цифровые камеры, мобильные телефоны, плееры MP3 и тому подобное.

Sititek Sun-Battery SC-09

AP-3020

Эта универсальная зарядка на солнечных батареях предназначена для использования со смартфонами, фото и видеотехникой, навигаторами и прочими мобильными гаджетами. AP-3020 удобно переносить. Зарядка имеет компактные размеры и небольшой вес. Габариты составляют 155 на 75 на 20 миллиметров при массе 130 грамм. Это сопоставимо с размерами сотового телефона.

AP-3020

Powertraveller Solargorilla

Модель Solargorilla имеет две солнечных панели со специальным антибликовым стеклом для увеличения их производительности. Производитель рекомендует использовать Solargorilla в качестве автономного источника питания для ноутбуков, мощность которые не превышает 40 ватт. Зарядка выполнена в виде раскладушки, благодаря чему её удобно перевозить, хранить и использовать.

Powertraveller Solargorilla

В комплект поставки Powertraveller Solargorilla входит большое число переходники для распространённых телефонов и ноутбуков. Для хранения зарядного устройства предусмотрен неопреновый чехол. Для зарядки устройств на выходе можно устанавливать напряжение 5 и 20 вольт.

Габариты зарядки составляют 264 на 200 на 19 миллиметров. Масса равна 700 грамм. Среди дополнительных аксессуаров можно отметить удлинительные кабели DC и USB, а также лямку с липучкой Velcro strap.
 

Как выбрать

Если у вас ранее не было опыта работы с такими приборами, обратите внимание на следующие рекомендации:

  • Выбирайте устройства нужной мощности. Планируете заряжать старый телефон? Вам вполне подойдет недорогая батарея на 5Вт. Смартфонам и планшетам нового поколения этого не достаточно, поэтому отдавайте предпочтение приборам мощностью 10-15Вт.
  • Удостоверьтесь, что производитель предусмотрел функцию автоматической настройки. Это позволит пользователю в условиях переменной облачности не производить ручные запуски зарядки.
  • Минимальные требования к установке. Хорошо, если модель не нуждается в особых условиях и большом количестве времени на установку.
  • Учитывайте вес. Слишком тяжелые приборы вызывают трудности при транспортировке.
  • Тип устройства. При выборе помните, что вы не сможете приобрести универсальный аппарат, который бы эффективно заряжал все ваши устройства.

Дополнительные устройства для эксплуатации

Важной особенностью солнечной батареи является сильная зависимость ее выходного напряжения и максимального тока от освещенности. Сделав своими руками батарею с расчетным напряжением в 12В, можно будет обнаружить, что ее реальное напряжение будет колебаться от 9В при слабом и косо падающем свете до 18-19В при ярком прямом освещении

Напрямую подключать солнечную батарею к аккумулятору нельзя – это может привести к перезаряду и выкипанию электролита, если используется свинцово-кислотный аккумулятор. Для герметичных гелевых аккумуляторов перезаряд еще более страшен и приводит к необратимому повреждению.

Во избежание перезаряда аккумуляторных батарей используются специальные контроллеры заряда. Наиболее простые схемы просто отключают аккумулятор по мере набора заряда, а сама зарядка идет лишь тогда, когда напряжение на солнечной батарее выше, чем на аккумуляторе (так называемая схема On-Off). По соображениям безопасности отключение зарядки происходит заведомо раньше полного набора емкости, в среднем на 70 процентах. Более совершенные зарядные устройства на основе ШИМ (широтно-импульсной модуляции, также PWM от Pulse Width Modulation) поддерживают заряд аккумулятора практически на 100%, переходя по мере набора емкости в импульсный режим. Самые сложные и дорогие контроллеры MPPT (Maximum Power Point Tracking, отслеживание точки максимальной мощности) также отслеживают и состояние самой батареи, включая ее температуру, для обеспечения максимального КПД.

Китайские контроллеры заряда производства фирм наподобие EP Solar обойдутся недорого по сравнению с самой солнечной батареей: блок 12В/5А стоит около 1100 р., более мощные и совершенные американские блоки Morningstar имеют цену от 8 тысяч рублей.

Но подобное устройство можно собрать и самостоятельно при наличии соответствующих навыков в радиоэлектронике. Ниже приведена простая схема повышающего контроллера, способного обеспечивать заряд аккумулятора от шестивольтовой солнечной батареи:

Для подстройки максимального напряжения на выходе служит подстроечный резистор R2.

Для солнечных батарей, рассчитанных на 12В, можно использовать следующую схему:

Здесь MainLoad– разъем для подключения аккумулятора, AuxLoad– для дополнительной нагрузки, требующей ограничения напряжения (например, зарядное устройство телефона). Достоинство этой схемы – возможность ее использования с различными типами аккумуляторов, определяемыми положением переключателя:

  • 1.Обслуживаемый свинцово-кислотный аккумулятор
  • 2.Необслуживаемый аккумулятор
  • 3.Батарея литиевых аккумуляторов (3 аккумулятора по 4,1 В)

Правила зарядки

Каждый автолюбитель знает, что не нужно торопить время, когда заряжаешь свой аккумулятор. Емкость тока для свинцово-кислотных аккумуляторов не должно превышать 10-12 % от его емкости.

Другими словами, если хороший аккумулятор емкостью 60 A/час полностью разряжен, то значение тока при зарядке не должно превышать 5-6 A. Время зарядки при таких условиях составит 10-12 часов. Если превысить эти показатели, то существует риск повреждения аккумуляторной батарее автомобиля.

С солнечными панелями можно не переживать, так как максимальная сила тока в них не более 1-2 A. Батарея емкостью 40 A/час будет заряжаться медленно, но не выйдет из строя.

Солнечная гелиосистема мощностью до 7 Вт способна лишь поддерживать аккумулятор, для полной зарядки понадобится панель мощностью 50-70 Вт. Однако, для такой схемы нужно приобрести контроллер, который будет следить за мощностью и не даст испортить аккумуляторную батарею.

На практике одна солнечная панель мощностью 40 Вт и напряжением 20 В способна зарядить аккумулятор емкостью 50 A/час на 40-50% за 7-9 часов.

Полезный совет: если мощности одной панели не хватит, то всегда можно подключить вторую или третью батарею. Это сократит время зарядки.

Надёжность зарядки — как о ней судить

Сертификация производителя. Если она в принципе есть, это уже с большой вероятностью доказывает наличие необходимого минимума безопасности и энергетической эффективности. Чаще всего на качественной зарядке можно увидеть такие значки: UL, CSA, CE, ETL, ENERGY STAR, RoHS или FCC (логотипы независимых международных проверяющих организаций).

Кабель питания. Характеристики USB-шнура, который связывает между собой адаптер и телефон, тоже имеют значение. То, что он должен подходить к разъёму гаджета, понятно каждому — иначе его просто не вставишь. Кроме того, покупая шнур, посмотрите, на какой ток он рассчитан. Он не должен быть меньше того, на который способна зарядка.

Стоит ли делать?

Во многих случаях солнечная батарея окажется очень полезной: например, владелец частного дома или дачи, расположенного вдалеке от электросети, сможет даже от компактной панели поддержать свой телефон заряженным, подключить маломощные потребители наподобие автомобильных холодильников.

С этой целью выпускаются и продаются готовые компактные панели, выполненные в виде быстро сворачиваемых сборок на основе из синтетической ткани. В средней полосе России такая панель размером около 30х40 см сможет обеспечить мощность в пределах 5 Вт при напряжении 12 В.

Более крупная батарея сможет обеспечить до 100 Вт электрической мощности. Казалось бы, это не так много, но стоит вспомнить принцип работы небольших ветряных электростанций: в них вся нагрузка запитывается через импульсный преобразователь от батареи аккумуляторов, которые заряжаются от маломощного ветряка. Таким образом становится возможным использование более мощных потребителей.

Использование аналогичного принципа при постройке домашней солнечной электростанции делает ее более выгодной по сравнению с ветряком: летом солнце светит большую часть дня, в отличие от непостоянного и часто отсутствующего ветра. По этой причине аккумуляторы смогут набирать заряд днем гораздо быстрее, а сама солнечная панель гораздо проще в установке, чем требующий высокой мачты ветряной генератор.

Есть свой смысл и в использовании солнечной батареи исключительно как источника аварийного питания. Например, если в частном доме установлен газовый котел отопления с циркуляционными насосами, при отключении электропитания можно через импульсный преобразователь (инвертор) запитать их от аккумуляторов, которые поддерживаются заряженными от солнечной батареи, сохраняя систему отопления работоспособной.

Телевизионный сюжет на эту тему

Что представляет собой бытовая солнечная батарея

Чтобы понять, подходит ли гелиостанция для ваших нужд, надо понимать, что такое бытовая солнечная батарея. Само устройство состоит из:

  • солнечных панелей
  • контроллера
  • аккумулятора
  • инвертора

Если устройство предназначено для отопления дома, в комплект будут также включены:

  • бак
  • насос
  • комплект автоматики

Солнечные панели — прямоугольники 1×2 м либо 1,8×1,9 м. Для обеспечения электричеством частного дома с 4-мя жильцами надо 8 панелей (1×2 м) либо 5 панелей (1,8×1,9 м). Устанавливают модули на крышу с солнечной стороны. Угол наклона крыши 45° с горизонтом. Существуют вращающиеся солнечные модули. Принцип работы солнечной батареи с поворотным механизмом аналогичен стационарной, но панели поворачиваются вслед за солнцем благодаря фоточувствительным датчикам. Стоимость их выше, но КПД достигает 40%.

Конструкция стандартных солнечных батарей следующая. Фотоэлектропреобразователь состоит из 2 слоев n и p типа. n-слой изготавливают на основе кремния и фосфора, что приводит к избытку электронов. p-слой делают из кремния и бора, в результате чего образуется избыток положительных зарядов («дыр»). Слои помещают между электродов в таком порядке:

  • покрытие против бликов
  • катод (электрод с отрицательным зарядом)
  • n-слой
  • тонкий разделительный слой, препятствующий свободному переходу заряженных частиц между слоями
  • p-слой
  • анод (электрод с положительным зарядом)

Фотоэлектрические модули производят с поликристаллической и монокристаллической структурами. Первые отличаются большим КПД и высокой стоимостью. Вторые – дешевле, но менее эффективны. Мощности поликристаллических достаточно для освещения/отопления дома. Монокристаллические используются для генерации малых порций электричества (в качестве резервного источника энергии). Существуют гибкие солнечные батареи на основе аморфного кремния. Технология находится в процессе модернизации, т.к. КПД аморфной батареи не превышает 5%.

Уровни мощности и напряжения солнечных источников питания

Выбрать солнечный источник питания для автомобиля просто, и процесс мало чем отличается от выбора обычного аккумулятора:

  • Показатель уровня напряжения — как минимум 13 В, потому что U (в случае, если зарядка АКБ полная), показывает около 12,7 Вольт.
  • Мощность источника питания. Бывают портативные панели для зарядки аккумулятора с выходным U 12 вольт и показателем мощности 7 Вт. Соответственно, уровень тока у этой АКБ будет небольшим, примерно полампера. Мощность — условный критерий при инсоляции от солнца в количестве 1000 Ватт на один квадратный метр. Даже если солнце будет светить ярко, при условии нагрузки ток будет составлять меньше 0,3 ампера (от солнечной панели в 7 Вт и 12 В).

Если все правильно рассчитать, окажется, что аккумулятор автомобиля при таких условиях будет стоять на зарядке очень долго: около 100 часов, а может и больше. Следовательно, солнечной панели мощностью 7 Вт вам точно будет недостаточно. И не стоит прислушиваться к заявлению особенно назойливых рекламщиков или продавцов по поводу того, что этого показателя хватит. Для того чтобы полноценно зарядить аккумулятор в максимально короткое время, вам понадобится солнечная панель, как минимум, в 40 Вт мощности.

Также вам понадобится приобрести подходящий кабель и несколько зажимающих устройств- «крокодилов» для правильного подсоединения к аккумулятору автомашины. Схема подсоединения проста: либо через вилку к прикуривателю, либо «по прямой», на клеммы АКБ. Зажим и кабель не всегда входят в основную комплектацию поставки. Чаще всего они покупаются отдельно, либо можно сделать их для вашей батареи своими руками. Кстати, солнечные панели Freedom — одни из немногих, которые укомплектованы и кабельными шнурами, и «крокодилами».

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий