Сонячна батарея для походу

  1. Ручний динамо - генератор
  2. портативний вітрогенератор
  3. Термогенератор Пельтьє
  4. Сонячна батарея для туристів
  5. Як розрахувати потужність сонячної батареї
  6. Від чого залежить потужність батареї
  7. Як вибрати потужність батареї
  8. Технологія швидкої зарядки
  9. Як не втрачати сонячну енергію
  10. Як я вибирав сонячну батарею в похід
  11. Модернізація сонячної батареї BlitzWolf 20W
  12. Рекомендації по сонячним батареям

Давно минули ті часи, коли електроенергія в поході потрібна була тільки для ліхтарика.

Сьогодні в кожен похід ми беремо все більше всяких «гаджетів» - це фото і відео камери, смартфон, навігатор, рація, електронна книга, квадрокоптер і т.д. Обійтися «мішком батарейок» неможливо, так як більшість пристроїв мають вбудовані акумулятори, які потрібно періодично заряджати.

Великий зовнішній акумулятор може врятувати становище тільки в коротких походах. Потім його теж потрібно заряджати.

зміст сторінки

Яким же чином можна отримувати електроенергію в поході далеко від розетки?

Ручний динамо - генератор

Давно минули ті часи, коли електроенергія в поході потрібна була тільки для ліхтарика

Ручний динамо - генератор

Крутиш ручку і він виробляє струм. Майже як ліхтарик «жучок». Ось тільки енергії цієї мало - вистачить хіба що підзарядити мобільник, щоб викликати допомогу.

Як правило, акумулятори більшості пристроїв навіть при надлишку енергії заражаються по кілька годин, а значить, крутити треба дуже довго.

Плюс динамо-генератора - можливість виробляти енергію незалежно від зовнішніх умов, навіть на ходу або сидячи в наметі.

Мінус - важко уявити собі туриста, який годинами крутить ручку замість того, щоб «махати веслами».

портативний вітрогенератор

Портативний похідний вітрогенератор

Якщо до динамо-машині приробити пропелер - вийде вітрогенератор. Його вже не потрібно крутити вручну і потужність він може давати набагато більшу, в залежності від діаметра лопатей.

На вітрильному катамарані, який підлягає йде під вітрилом постійним курсом, для такого вітряка ще може знайтися місце. А на байдарці, яка лавірує по річці, його не поставиш.

Плюс вітрогенератора - досить велика потужність, може працювати навіть під час дощу і вночі.

Мінус - навіть портативний пристрій досить важке і громіздке, вимагає особливих умов для установки, та й вітер буває далеко не завжди.

Термогенератор Пельтьє

Термогенератор на основі елементів Пельтьє

Ще за часів перших лампових радіоприймачів існували генератори, що виробляють електрику за рахунок великої різниці температур.

Зараз випускаються портативні генератори на основі елементів Пельтьє, конструктивно суміщені з турбопечкой або казанком. Виробляють енергію попутно з приготуванням їжі.

Плюси - незалежність від погоди і часу доби.

Мінуси - не можуть безпечно використовуватися в русі, непридатні при нестачі палива. Для зарядки великих акумуляторів турист змушений годинами «кочегарити» подібний пристрій.

Сонячна батарея для туристів

Сонячна батарея для походу

Розвиток напівпровідникових технологій привело до створення легких і портативних сонячних батарей (solar battery).

Плюси - в ясну погоду вони виробляють достатньо енергії, повністю безпечні в застосуванні, їх можна використовувати в русі.

Мінус - працюють тільки вдень при безхмарному або малохмарна небі.

Як розрахувати потужність сонячної батареї

Як дізнатися, якої потужності сонячна панель буде потрібно для ефективної зарядки всіх ваших похідних гаджетів?

Давайте згадаємо з курсу фізики, що потужність випромінювання Сонця, що падає на екваторі опівдні на один квадратний метр поверхні, становить приблизно 1300 Вт.

У середніх широтах ця величина буде менше, тому для простоти розрахунків округлимо її до тисячі.

Отже, 1000 Вт на кв.м. - це 10 Вт на квадратний дециметр (10 х 10 см). Це легко запам'ятати - 10 х 10 х 10.

ККД (коефіцієнт перетворення падаючої енергії світла в електричну) сучасних кремнієвих пластин зазвичай від 18 до 26%. Візьмемо середню цифру 20%.

Це означає, що лише п'ята частина енергії нашого світила перетворюється в електрику.

Більшість пластин сонячних батарей виготовляються із стандартних кристалів кремнію діаметром 5 дюймів - приблизно 12,5 х 12,5 см. Площа такої пластини, з урахуванням зрізаних куточків, приблизно 1,5 квадратного дециметра. Значить, вона може дати трохи більше 3 Вт електричної потужності.

Портативні solar battery для роботи в польових умовах розрізняються кількістю використаних пластин (їх сумарною площею). Чим більше площа - тим більше енергії може дати таке джерело.

Наприклад, найпопулярніші батареї містять 6 пластин, і їх потужність становить приблизно 18 Вт. Різні виробники вказують потужність таких виробів в діапазоні 15 - 20 W.

Але це енергія, що виробляється кремнієвими пластинами. Вона змінюється в залежності від температури та освітлення. При цьому напруга, яке дають пластини, також змінюється і воно вище, ніж потрібно споживачам.

Тому у виробі обов'язково варто стабілізатор - перетворювач, який видає стандартні 5 вольт на USB роз'єм. Зрозуміло, при такому перетворенні частина енергії втрачається.

Нічого дивного, що на корпусі і упаковці написано 20W, а вихідна потужність складає 5V х 3А = 15W.

І немає тут ніякого обману: перша цифра, 20W, це потужність, яку виробляють безпосередньо пластини, а 15W - то, що дістається споживачеві.

Від чого залежить потужність батареї

Залежність потужності сонячної батареї від площі

Як правило, розкладні сонячні батареї складаються з декількох панелей - від однієї до 12 і більше. Кожна панель - це дві (рідше півтори) пластини. Іноді використовуються прямокутні обрізки забракованих пластин - такі панелі зазвичай дешевше.

Потужність, яку генерує одна панель, становить від 4 до 6,5 Вт. Залишається тільки помножити на кількість панелей в батареї.

Усередині панелі пластини з'єднані або паралельно, тоді вихідна напруга близько 6,5 вольт, або послідовно - тоді близько 13 В або 20 В.

Перший варіант використовується в батареях, що дають 5 вольт, другий - 12 або 19 вольт (для ноутбуків).

Стабілізатор - перетворювач (він же контролер) забезпечує стабільну вихідну напругу і містить два, рідше три, роз'єму. Це зроблено для підключення декількох пристроїв, а також тому, що струм, який може витримати один USB-роз'єм, обмежений конструктивно.

Як вибрати потужність батареї

Тут ніяких точних цифр назвати не можна - все залежить від кількості пристроїв, які ви берете з собою, від активності витрачання енергії, від погоди і т.д.

Причому конструкція з трьох панелей по дві пластини зручніше, ніж з чотирьох панелей по 1,5 пластини. Остання вужче, але довше і розміщувати на байдарці її незручно. До сонячної зарядці оптимальний поуербанк на 20 А / ч.

Технологія швидкої зарядки

У поході не обійтися без акумуляторів великої ємності - Powerbank. Та й нові смартфони мають досить ємні акумулятори - від 4 а / ч і вище. Такі батареї здатні заряджатися досить швидко, якщо їм забезпечити достатній зарядний струм.

Однак роз'єм micro-USB (usb-c), яким оснащені сучасні смартфони та інші пристрої, не здатний пропускати крізь себе струм більше 2 ампер - крихітні контакти просто вигорить.

А при такому струмі процес зарядки розтягується на багато годин. Що робити?

Проблема була вирішена ще в 19 столітті - щоб передати по тонких проводах більше енергії, треба підвищити напругу. Ось чому лінії електропередач ЛЕП на далекі відстані будують на напругу 100 і навіть 500 тисяч вольт.

Подібний підхід застосований і в технології Quick Charge 3.0 від Qualcomm. Давайте згадаємо, що протокол USB призначений для швидкого обміну даними. А використання його для зарядки батарей - це «побічне явище».

В Qualcomm розробили технологію розумного перемикання режимів і назвали INOV - Intelligent Negotiation for Optimum Voltage, тобто інтелектуальне визначення оптимального напруги.

З обох сторін, на джерелі і споживачі, встановлюється спеціальний контролер. За замовчуванням джерело видає стандартні 5 вольт. Але якщо в обох пристроях є сумісні контролери, то вони обмінюються інформацією і «домовляються», яка напруга потрібно споживачеві для швидкої зарядки.

Quick Charge 3.0 може видавати до 20 вольт. Тобто, через звичайний micro-USB пропускається в 4 рази більше енергії і зарядка може йти до чотирьох разів швидше.

Технологія швидкої зарядки Quick Charge від Qualcomm

Контролери, що підтримують таку технологію, стали з'являтися і в сонячних батареях. Це означає, що поки «смажить» сонечко і зарядка дає максимальну енергію, її можна швидко зберегти в Powerbank і інших пристроях, які розуміють Quick Charge.

Як не втрачати сонячну енергію

Дует сонячна батарея + Powerbank

Енергія, що виробляється сонячною батареєю, непостійна. Тому потрібно намагатися використовувати її максимально.

Для цього найкраще підійде зв'язка «батарея - пауербанк». Справа в тому, що нерідко батарея дає більше енергії, ніж споживає смартфон, зарядний пристрій і т.д. Частина енергії не використовується. А коли акумулятор пристрою заряджається - воно автоматично відключається. І тоді вся енергія йде в нікуди. Та сама енергія, якою потім так не вистачає в похмуру погоду.

А потім, ввечері, віддавати її пристроїв, які встигли подразряд. Це зручно, зокрема, для фото та відеозйомки: вдень акумулятори камер «в справі» і заряджати їх немає можливості. Зате ввечері і вночі їх можна «заправити під зав'язку», щоб з ранку вони знову були в повній бойовій готовності.

Як я вибирав сонячну батарею в похід

Коли я став знімати більше відео, мені довелося брати з собою більше двох кілограмів батарейок. Але їх доводилося економити - а раптом не вистачить на найцікавіше. В результаті частина приїхала додому.

Тоді я вирішив докорінно розв'язати проблему залежності від енергії і став розглядати варіанти, перераховані на початку посту.

Тоді у мене був тільки Canon 60D, акумулятор якого на 8,4 вольта. Значить, для його зарядки потрібно вольт 10-12. Відразу на очі потрапила реклама Goal Zero. Не довго думаючи, замовив комплект Guide 10 Plus Solar Kit - тоді акція була.

Не довго думаючи, замовив комплект   Guide 10 Plus Solar Kit   - тоді акція була

Зарядка на сонячних батареях Guide 10 Plus Solar Kit

Там є гніздо прикурювача, в який підключається зарядний пристрій для акумуляторів Кенон.

Перед походом взяв екшен-камеру від JVC, яка вміє заряджати акумулятор всередині себе від USB. Тут-то у нагоді вихід USB на батареї Nomad 7 і на зарядному пристрої Guide 10 Plus.

Акумулятори Canon 60 заряджав тільки від батареї, а actioncamera - іноді і від «пауербанка» Guide 10 Plus.

Літо 2014 року був жарким, знімав я більше фото, ніж відео, так що недоліку енергії не відчував.

У 2016 році приблизно третина походу була дощовою і третина похмурою, а відео я знімав набагато більше. Вже на першому тижні стала відчуватися нестача енергії.

Доходило до того, що довелося знімати на «дохлих» акумуляторах - камера працювала тільки 5 секунд, потім відключалася.

У 2017 році я зробив відразу два кроки для вирішення проблеми енергії - взяв solar battery в два рази більшої площі і великий пауербанк.

Батарею BlitzWolf® 20W брав на Banggood.com - там виявилася безкоштовна доставка до дверей всього за 3 тижні.

Буде дуже довго їхати манівцями, якщо взагалі доїде.

Мій на доїхав, але гроші повернули, і я взяв Powerbank Xiaomi 20000 mah в магазині Онлайн Трейд в Твері.

BlitzWolf® 20W я відразу ж модифікував - зробив великий кишеню , В який поміщається і Xiaomi 20000, і смартфон, і пара зарядних пристроїв.

Модернізація сонячної батареї BlitzWolf 20W

Для харчування ЗУ акумуляторів LP-E6 від Canon 60D я використовував кабель - перетворювач, який робить 12 вольт з 5 вольт USB.

При найменших ознаках сонечка я розкладав батарею на кормі байдарки і в ній постійно щось заряджався. Навіть після тижня хмари у мене залишалося енергії приблизно третину пауербанка, хоча знімав багато і активно користувався смартфоном - слухав кожен день аудіокниги, дивився карти і кіно.

Вважаю, що зв'язка BlitzWolf® 20W + Xiaomi 20000, або аналогічні моделі інших виробників, оптимальна для тривалих одиночних походів.

Ще широка лінійка сонячних батарей у компанії AllPowers, хоча і трохи дорожче.

По-перше, за розрахунками вище ви легко можете визначити, що крихітна сонячна батарея площею менше 1 кв. дециметра, здатна зарядити акумулятори хіба що за тиждень постійного сонця.

По-друге, там використовуються nobrand акумулятори, на яких китайці друкують довільні цифри ємності. Хоч 6000 з кожному.

Реально максимальну ємність мають літієві акумулятори Panasonic - 3250 mAh із захистом від перегріву і короткого замикання.

Рекомендації по сонячним батареям

  1. Вибирайте батарею з 6 пластин, краще - має три панелі по дві пластини. Їх потужність - близько 20 W.
  2. Вибирайте пауербанк на 20000 mAh, наприклад, оригінальний Xiaomi.
  3. Добре, якщо пауербанк, а краще і батарея, підтримують технологію Quick Charge.
  4. Замовляйте Powerbank Xiaomi 20000 в місцевому магазині і перевіряйте на оригінальність.
  5. У поході постійно тримайте Powerbank підключеним до батареї, щоб енергія не губилася.

Якщо інформація була для вас корисною - поділіться їй в соцмережах, свої питання та пропозиції залишайте в коментарях.

Що робити?