Все больше любителей активного отдыха выбирают для отпусков и выходных места неподалеку от природы. Однако современным людям трудно обойтись без удобств цивилизации: ведь кто же из нас не берёт в путешествие мобильный телефон, ноутбук или камеру?
Если в вашем багаже появится зарядное устройство на солнечных батареях, проблема с питанием устройств исчезнет.
Остаётся выяснить, как правильно выбрать такое устройство. Наша статья поможет разобраться со всеми вопросами.
Что такое зарядка на солнечных батареях?
Эти зарядные устройства преобразуют солнечную энергию в постоянный электрический ток. Их можно использовать с различными моделями навигаторов, плееров, ноутбуков, телефонов, камер и другими портативными устройствами.
Время зарядки зависит от мощности устройства и типа заряжаемого гаджета.
Для выбора подходящего универсального прибора необходимо изучить его характеристики.
Конструктивные особенности прибора
Устройство включает в себя кристаллическую панель, регулятор уровня заряда/разряда и преобразователь солнечного света в электричество.
Некоторые модели оборудованы также буферным аккумулятором из литиевых элементов. Это позволяет устройству не только преобразовывать, но и запасать энергию для использования в ночное время.
Преимущества солнечных зарядок:
- Универсальными делают их адаптация к разным устройствам: на корпусе – разъемы USB, многие модели снабжены переходами для разных видов электротехники.
- Легко помещаются в багаж автомобиля.
- Потребителям предлагается разнообразие форм, цветов, размеров и мощностей, отвечающих различным потребностям и вкусам.
Главным недостатком всех солнечных зарядных устройств является длительный период накопления энергии. Важно помнить, что практически любая модель справляется с питанием телефона или фотоаппарата, в то время как активные устройства типа ноутбуков нуждаются в мощной солнечной батарее и емкостном аккумуляторе.
Принцип работы устройства
Портативные зарядки на солнечных батареях – автономные системы, способные преобразовывать энергию из лучей солнца, а также из электросети, ламп дневного света или компьютера. Многие модели накапливают заряд даже в пасмурные дни, хотя эффективность снижается (от 20 до 70%).
Прибор функционирует следующим образом: кристаллы на панели поглощают солнечную энергию, преобразователь преобразует ее в электрический ток, поступающий к источнику питания. Когда к этому источнику с помощью шнура подключается мобильный телефон или другой прибор, накопленная энергия постепенно переходит в разряженное устройство.
Виды солнечных зарядок
По внешнему виду производители стремятся удовлетворить разные вкусы, предлагая широкий выбор цветовых решений и форм устройств, при этом делая их максимально удобными для использования в разных условиях. Рассмотрим наиболее востребованные модели.
МоноблокЭто портативное зарядное устройство, состоящее из панели и накопителя, помещенных в прочный металлический или пластиковый корпус. Такой гаджет выручит при разряженном телефоне на отдыхе и не будет занимать много места в сумке.
Гибкая панель— гибкая панель с датчиками, которая компактно складывается или раскладывается. гибкие пластиныСкорость накопления солнечного заряда у них примерно вдвое меньше, чем у моноблоков.
Большинство панелей функционирует лишь под воздействием прямых солнечных лучей, не запасая энергии на будущее: их лишены встроенных аккумуляторов. Вместе с тем, возможен дополнительный комплектующий своей зарядки внешним накопителем нужной емкости.
Гибкие панели подойдут для подзарядки устройств в условиях стационарного отдыха: на даче, во время рыбалки или кемпинга. Для пеших походов стоит выбрать другое решение.
Встроенная зарядка – устройство состоит из солнечных батарейЭто устройства, крепящиеся снаружи на сумках или рюкзаках. Позволяют заряжать приборы в дороге или накапливать энергию в собственном аккумуляторе.
Этот аксессуар пригодится и по назначению – для перевозки различных вещей или техники, что особенно полезно любителям пеших походов или людям, работающим на свежем воздухе.
РаскладушкиЭто могут быть либо несколькиe гибкие панели, аккуратно сложенные стопочкой, либо два моноблока, находящиеся внутри прочного корпуса, который открывается подобно книге.
Главная задача этого прибора – уменьшить использование места в ваших сумках и повысить эффективность за счёт использования большого числа солнечных элементов. К тому же, большинство моделей оснащены креплениями для рюкзака или лобового стекла автомобиля.
Несмотря на разнообразие дизайнов, все солнечные зарядки функционируют по одному и тому же принципу. Рассмотрим значимые технические характеристики, которые будут полезны при выборе такого устройства.
Как выбрать подходящий вариант?
Прежде чем выбрать солнечную зарядку, следует решить, сколько и какие приборы нужно будет ей заряжать.
В инструкции к устройствам содержится информация о характеристиках. На блоке питания некоторых приборов указано рабочее напряжение, что упрощает ориентацию. В необходимых случаях переходники приобретаются отдельно.
Основные параметры и приятные дополнения
Время подзарядки устройств от характеристик зарядного тока зависит.
Значения:
- Один ампер подходит для зарядки мобильных телефонов, электронных сигарет, часов и плееров.
- Аmps 2 подойдут для планшетов, смартфонов, цифровых фотоаппаратов и видеокамер.
- Ток от 2,5 до 3 ампер способен заряжать нетбуки и ноутбуки.
Важно знать напряжение на выходе, потому что заряжаемые устройства могут потреблять больше энергии, чем способна произвести солнечная зарядка. Большинству телефонов и планшетов нужен выход в 5 вольт, для цифровых камер и игровых устройств – 9 вольт, а для ноутбуков и автомобильных холодильников – 12-24 вольта.
Главным показателем зарядного устройства является мощность солнечной панели, от которого непосредственно зависит время зарядки аккумулятора. Здесь всё сводится к характеристикам светоулавливающих панелей.
Элементы с мощностью 5 Вт (стандартный бюджетный вариант) обладают током 900 мАч, а с мощностью 10 Вт – 1500 мАч. Для зарядки телефона от солнечной зарядки в 5 Вт потребуется 2-3 часа, а панель мощностью 10 Вт справится за полтора.
Устройства с панелями до 2 Вт применяют исключительно для подзарядки внутреннего аккумулятора. Для прямого питания приборов солнечной энергией необходимы панели не менее 3 Вт мощности.
Другие важные параметры:
- Наличие аккумулятораЕсли устройство не имеет встроенного накопителя, его работа возможна только при освещении. Устройства с аккумуляторами могут функционировать в любое время суток и подзаряжаться от внешних источников: USB-порта ноутбука или розетки на 220V.
- Тип фотоэлементовПоглощение солнечных лучей эффективнее у монокристаллов (КПД 13-18%), чем у поликристаллов (10-12%). Поликристаллические панели имеют темно-синий оттенок, в то время как монокристаллические – черный.
- ИнтерфейсСолнечные зарядки имеют информативные USB-разъемы, позволяющие выбрать подходящий вариант в зависимости от разряда устройства. Некоторые модели также оборудованы индикатором яркости солнечного света, помогающим найти лучшее место для быстрой подзарядки.
- ЗащитаНа всех устройствах установлена система безопасности для эксплуатации в условиях природы. Тем, кто предпочитает экстремальные приключения, рекомендуется искать приборы с повышенной защитой от дождя, пыли, грязи, ударов и других непредвиденных обстоятельств.
Функции «фонарь» или «светильник» часто входят в число дополнительных возможностей. Актуальны они не только для туристов, но и для водителей – при замене колеса или ремонте ночью яркий свет оказывается очень полезным.
Производители иногда предлагают дополнительные возможности, такие как USB-хаб или точка доступа Wi-Fi. Такие дополнения повышают цену товара. Необходимы ли вам эти возможности — решать вам.
Наиболее активно покупают эти модели:
Общие рекомендации по эксплуатации ЗУ
Перед первым использованием устройства с аккумулятором его необходимо полностью зарядить от электросети, а не на солнце. После этого подключите к зарядному устройству какое-нибудь устройство для того, чтобы оно приняло энергию и разрядило аккумулятор.
Затем панель возможно поместить под лучи для восполнения утраченной энергии. Для моделей, получающих энергию непосредственно от солнца, это правило не применим – их можно сразу размещать на солнечных участках и подключать устройства.
Для увеличения эффективности работы солнечных панелей предлагаем выполнить следующие действия:
- Установите устройство так, чтобы свет падал на панель под прямым углом. Даже при несоблюдении солнца зенита можно добиться правильного положения зарядки, приподняв ее на 40 градусов с помощью опоры. Это позволит собрать на 20-30% больше заряда, чем если горизонтально расположить панель на освещенном участке.
- Воспользуйтесь устройством с накопителем как на стоянках, так и во время путешествия на машине или в походе. Такое сочетание позволит собрать энергию для 2-3 разрядок телефона даже в пасмурную погоду без прямых солнечных лучей.
- Поскольку в большинстве устройств панель соединена последовательно, важным условием является равномерное освещение всех элементов. Даже частичное затемнение одной панели может вдвое уменьшить мощность батареи.
- Для достижения заявленных характеристик аккумулятора большой емкости советуют его несколько раз полностью разряжать, а затем заряжать до 100%.
- При перерыве в работе более месяца рекомендуется хранить устройство при комнатной температуре. Встроенный аккумулятор следует зарядить на 50-70 процентов перед хранением.
Даже при ухудшении работы или поломке зарядки не пытайтесь разобрать её самостоятельно, чтобы не навредить элементам системы и корпусу. Разобранное устройство лишается гарантии, поэтому обратитесь в авторизированный сервисный центр или к поставщику.
Как изготовить зарядное устройство?
Современные зарядки не являются предметами роскоши и доступны большинству покупателей. Но желающие сэкономить могут попробовать сделать такую зарядку самостоятельно.
Для создания простого солнечного ЗУ потребуется купить несколько базовых компонентов.
- поли- или монокристаллическую панель;
- держатель для аккумуляторов;
- блокирующий диод Шоттки;
- гнездо для разъема;
- Для зарядки можно использовать контроллер, но при напряжении от 0,5 до 5 В подойдёт и более доступный повышающий преобразователь на 5 В.
Для расчёта числа элементов панели следует руководствоваться мощностью устройства, которое предполагается заряжать.
При токе заряда 10% емкости аккумулятора для зарядки в 20 000 мА требуется ток 2 А, а питание прибора займет около 14 часов. Удвоение тока до 4 А сократит время подзарядки до 7 часов.
Тип кристаллов подбирают в зависимости от силы тока для будущей зарядки: два или четыре ампера. Обычно одна деталь производит примерно полвольта, значит, для получения пяти вольт нужно десять или двенадцать элементов.
Следует последовательно соединить элементы друг с другом. При использовании панели от фонарика даже стандартный размер 70*70 см может обеспечивать напряжение от 2,5 до 4,5 В, поэтому рекомендуется проверка вольтметром.
Чтобы закончить устройство, поместите самодельную зарядку в любой подходящий каркас (можно использовать даже банку из-под конфет) и оборудуйте её USB-разъемом. После этого припаяйте к разъему блокирующий диод, а также провода от солнечной панели к преобразователю и держателю по представленной схеме.
Необходимо проверить работоспособность устройства под прямыми солнечными лучами с использованием любого разряжённого устройства. При успешном результате можно применять подходящие адаптеры для зарядки разных гаджетов.
Фото-инструкция для самостоятельных мастеров
Изготовить компактное зарядное устройство с USB-портом для телефона несложно своими руками. Все необходимые комплектующие доступны в продаже, при необходимости их можно заказать. Самодельное устройство будет стоить гораздо дешевле фабричного, особенно известного бренда.
При покупке комплектующих для сборки устройства необходимо учитывать напряжение солнечной батареи: оно должно быть не менее 5В. Про напряжение аккумулятора мы уже упоминали: 3,7 В. Важно отметить еще одну деталь — в маркировке или технической документации аккумулятора должна быть указана «PCB protection». Это означает защиту от глубокого разряда и перезаряда.
Для работы потребуется ещё два разъёма на 2,5 мм: один с защёлкой для крепления на панели, другой – с проводом. Нужна также повышающая схема на USB для подачи постоянного тока.
Соберите всё нужное и начнём собирать.
Кроме того, нужно припаять диод. Проводом его соединяют с аккумулятором, а средней ножкой разъема — с другой стороны. Места пайки желательно располагать максимально близко к диоду, все соединения защитить термоусадочными трубками или клеевыми каплями.
Правила подбора солнечных батарей для дома или дачи расскажет… следующая статья, посвященная этому интересному вопросу.
Выводы и полезное видео по теме
Для наглядного понимания строения и принципов действия солнечных зарядных устройств рекомендуем ознакомиться с представленной подборкой видео.
Полезные рекомендации по выбору подходящей зарядки для разных гаджетов. Автором видеоролика представлена внутренняя схема моноблока, которую можно рассмотреть вместе с ним.
Изготовление солнечного зарядного устройства собственными руками.
Благодаря техническому прогрессу и изобретателям, которые открыли возможность использования солнечной энергии для всех, появились зарядные устройства. С ними во время отдыха не придется опасаться отсутствия связи с миром.
При затруднениях с выбором устройства обратитесь к специалистам по электрике для получения консультации.
Поделитесь опытом использования солнечной зарядки во время походов, пикников или путешествий.
В поле оставьте комментарии: расскажите о своих наблюдениях, задавайте вопросы и делитесь полезной информацией. Фотографии приветствуются.