Мобильные солнечные батареи для походов. Солнечные батареи для туристов: правила выбора универсального решения и обзор моделей Солнечная панель туристическая

Прислал:

Описаны критерии выбора типа солнечной батареи для походов. Даны примеры и сравнения разных вариантов комплектов.

Данная статья будет полезна тем, кто еще выбирает, какого типа солнечную батарею купить, гибкую (аморфный кремний) или жесткую (монокристаллический). В первой части статьи напомню основные плюсы и минусы тех и других. Во второй - попробую развеять пару-тройку мифов о солнечных батареях, которые гуляют по сети с сайта на сайт и часто используются продавцами для аргументации покупки. В третьей - сформулируем критерии выбора и приоритеты для разных путешествий.

Так как мы продаем и те и другие солнечные батареи и являемся официальным представителем производителей как монокристаллических складных батарей ("Солнечная Долина", г. Томск) так и гибких (SunCharger, г. Москва), то примеры, в основном будут приводиться по этой продукции, т.к. она проверена нами "по полной". Поскольку мне, как автору статьи и продавцу, нет смысла предпочитать один тип элементов перед другим, надеюсь, что буду, насколько это возможно, объективен.

Все характеристики батарей, их достоинства и недостатки будем рассматривать исключительно в контексте их применения в туризме. Это важно! Потому как для солнечных батарей, используемых стационарно, т.е. для дачи, для загородного дома - будут другие требования и критерии для выбора.

В этой статье не рассматриваются отдельно поликристаллические солнечные батареи. С точки зрения потребителя, это, фактически, те же монокристаллы. Поэтому здесь просто используем общий термин - кристаллическая как для моно, так и для поликристаллов. (Для тех, кто считает, что различия между этими типами фотоэлементов велики, рекомендую , где приведено подробное сравнение этих солнечных батарей.

Для начала - немного теории.

Кристаллические солнечные батареи.

Рис.1 Монокристаллические модули на стеклотекстолите, и готовая складная солнечная туристическая батарея.

Кристаллические элементы делают следующим образом (очень упрощенно). Сначала выращивают моно или поликристалл кремния в виде цилиндра диаметром сантиметров в десять и более. Потом его пилят, как колбасу на тонкие пластинки, обрабатывают поверхность, наносят электроды.

Далее пластины режут на кусочки нужного размера, спаивают между собой и закрепляют на жесткой подложке, которая может быть либо прозрачной (стекло) и стоять на лицевой стороне, либо это может быть стеклотекстолит, алюминий и т.п. и ставится с задней стороны фотоэлементов. Обратную сторону также герметизируют. В итоге имеем герметичную слойку на жестком основании.

И центре этой слойки находится кристалл фотоэлемента толщиной около 0.25…0.3мм. Он, конечно, хрупкий, но защищен жесткой основой, от которой и зависит живучесть солнечной батареи.

В туристических батареях стекло использую крайне редко, все же, тяжеловато. В большинстве батарей подложкой служит стеклотекстолит толщиной 1.5-2 мм. Чем толще - тем надежнее, но тяжелее.

Достоинства кристаллических солнечных батарей:

" Недорогие.

" КПД фотоэлементов больше, чем у гибких (обычно 15-18%), а значит нужна меньше площадь при одинаковой мощности.

Главный минус монокристаллических батарей:

" Боятся ударов, способных пробить подложку и повредить фотоэлемент.

Вообще говоря, хрупкость эта весьма относительна. Батареи можно спокойно ронять на землю, а в сложенном виде на некоторые модели можно и сверху сесть. Просто не надо их ронять плашмя на острые камни или топтаться по ним, т.к. при этом текстолит 1.5мм обычно пробивается и вместе с ним фотоэлемент.

Во-вторых, более хрупкие они - в разложенном состоянии (спокойная, контролируемая обстановка на бивуаке), а в сложенном, при транспортировке, когда 2-8 пластин лежат пакетом - получается весьма прочный брусок.

Батареи из аморфного кремния производят напылением множества тончайших слоев материала на гибкую основу, обычно стальную ленту-фольгу. Потом её режут на отдельные фотоэлементы, выводят электроды и далее, готовые фотоэлементы спаивают в батарею и ламинируют с двух сторон гибкими пластиковыми пленками. Готовое изделие легко гнется и не боится ударов.

Будьте внимательны, встречаются иногда в продаже батареи из аморфного кремния на жесткой, негнущейся подложке. То еще извращение - собрать все недостатки монокристаллических и аморфных батарей в одно изделие.

Рис.2 Гибкая солнечная батарея из аморфного кремния. Каждая темная полоса - один фотоэлемент.

Достоинства гибких батарей из аморфного кремния:

" Высокая стойкость к ударам и изгибу.

" Повышенная чувствительность в области УФ-спектра. Т.е., например, в горах они порадуют вас "бонусными" дополнительными ваттами.

" Лучше преобразуют рассеянный свет.

Главные недостатки:

" Высокая цена (примерно в два раза выше, чем у монокристаллических).

" Небольшой КПД (5-8%), что ведет к увеличению площади батареи, чтобы снять ту же мощность, что и кристаллическая.

Какие же из вышеперечисленных характеристик важны для носимых (складных, туристических) батарей, а какие - не особо? Чтобы понять это, попробую поспорить с некоторыми "мифами", гуляющими по сети.

1. Очень часто продавцы кристаллических солнечных батарей приводят аргумент, что кристалл круче, потому что у него КПД выше, чем у аморфников. Ну и что, что он выше, это всего лишь влияет на площадь батареи, нужную для того, чтобы получить одинаковую мощность. Вес же, как кристаллов, так и аморфников, в итоге, получается все равно примерно одинаковым. Т.е. КПД нам, вообще говоря, неважен, главное, чтобы батарея умещалась на рюкзаке, байдарке и т.д.

2. Так же часто продавцы аморфных батарей стучат себя пяткой в грудь и утверждают, что аморфники круче кристаллов, потому как лучше работают в сумерках и с рассеянным светом. Фигня полная! Это преувеличение. Да, эти батареи снимают немного больше при снижении освещенности (на десяток процентов). Это тот выигрыш, на который можно рассчитывать, но не более. В реальной эксплуатации эта разница просто неразличима!

Думать, что гибкая батарея, в отличие от жесткой, будет работать в тени или в сумерках - глупость, т.к. выходная мощность любой солнечной батареи, независимо от типа фотоэлементов, пропорциональна освещенности. А в плотной тени или под тучей эта освещенность может упасть в сотни раз, соответственно, во столько же раз снизится выходной ток батареи. И уже неважно, будут ли эти крохи энергии чуть больше или чуть меньше. Собирать их бессмысленно, слишком мало.

А уж если уж продавец обещает работу солнечной батареи от костра или света звезд (сам видел такое, честное слово), то стоит всерьез задуматься об адекватности такого продавца.

3. Еще один миф, гуляющий по сети - быстрое выгорание аморфных батарей и падение их мощности.

Здесь надо понимать следующее - аморфными называют часто любые фотоэлементы, кроме кристаллических. Технологий их изготовления несколько десятков. Среди них есть и такие, которые действительно могут терять в мощности десятки процентов в год, а есть и такие, стойкость которых не хуже кристаллов.

Поэтому в Интернете и слышны вопли тех обманутых покупателей, кто купив дешевую китайскую батарею, обнаружил, что на следующий год она еле дышит. И после этого считает, что все гибкие батареи такие же. Но на самом деле это не так - все зависит от того, по какой технологии изготовлены эти фотоэлементы.

В частности, все гибкие фотоэлементы солнечных батарей SunCharger"а и Smartum, что мы предлагаем, изготовлены по технологии трехслойного кремния. Это достаточно старый техпроцесс, ему уже около 20 лет, но один из лучших, хотя и дорогих.

Так вот, производители таких фотоэлементов дают гарантию на сохранение примерно 80% мощности за 20 лет при стационарной установке такой батареи на крыше, т.е. непрерывной эксплуатации. (У нас в Москве, на "Кванте" такая солнечная батарея их производства за 14 лет на крыше потеряла всего 4% мощности, и это с учетом деградации, помутнения пластика ламинации, микроцарапин от пыли и т.д. )

Для туриста, который использует солнечную батарею в режиме сложил-разложил и дальше полгода лежит на полке, ресурс батареи можно считать вечным. Она быстрее механически сломается в проводах или разъемах.

Поэтому, вывод по "выгоранию" - смотрите, что Вы покупаете. "Невыгорающие" существуют и их много.

Вывод из трех рассмотренных мифов примерно такой - не столь важно по какой технологии сделана ваша солнечная батарея, электрические характеристики на выходе будут похожи. Важнее обращать внимание на её эксплуатационные показатели, важные именно для вас - вес, площадь, неубиваемость, герметичность, качество изготовления, цена, долговечность именно конкретной модели.

Обычно батарею разумно выбирать по следующим критериям:

1. Мощность батареи.

2. Соотношение мощности и веса, или сколько грамм приходится на 1 Ватт паспортной мощности.

3. Рабочее напряжение батареи и возможность подобрать к ней стабилизаторы, накопители (PowerBank"и), и прочий обвес.

5. Надежность (в основном зависит от производителя, качества пайки, проводов, ламинации и т.д.).

6. Конструктивные особенности. Сюда относим наличие и количество люверсов, какой разъем установлен, как и куда он выведен, есть ли встроенный стабилизатор (актуально для маломощных батарей), качество материалов, толщина текстолитовой подложки, расцветка и прочие технические, эргономические и дизайнерские фишки.

Теперь подробнее.

1. Необходимая мощность солнечной батареи зависит от количества гаджетов в группе и их прожорливости, от ожидаемой погоды и от способа использования солнечной батареи.

Если нужно заряжать только несколько телефонов, и звонков будет мало (а зачем в походе много звонков? Отдыхайте!), то вполне достаточно будет батареи мощностью 6-9ватт, например, SOLARIS-4-6-F или SunCharger SC-9/12 .

Если в группе есть фото-, видеокамера, планшет, то батарею лучше взять помощнее - 10-20 Ватт, и дополнить ее универсальным аккумулятором (PowerBank).

Если требуется запитать ноутбук, то солнечная батарея в 15 ватт - это минимум, и то, при условии, что работать вы планируете не больше 1-2 часов в день. И обязательно - PowerBank, любой, способный выдавать напряжения и мощность, нужные для зарядки ноутбука, например, G-Power M-20000 или другие.

Здесь замечу, что в качестве накопителя может быть использован и обычный 12В аккумулятор совместно с автомобильным адаптером для ноутбуков. Это решение более простое и дешевое, чем PowerBank на LiIon аккумуляторах. Использование же в качестве 12В аккумулятора не свинцового, а собранного на LiFePo4 ячейках позволяет даже не увеличить вес, по сравнению с LiIon.

В общем, накопители могут быть разных типов, но это тема отдельной статьи и не одной, а пока, возвращаемся к нашим солнечным батареям.

2. После того, как определились с мощностью батареи, естественно, хотелось бы выбрать модель полегче. Ниже приведены данные по мощности и весу для разных моделей солнечных батарей. Взяты батареи во всем диапазоне мощности - от мелких до самых мощных.

Как видим, соотношение мощности и веса у монокристаллических и аморфных солнечных батарей примерно одинаковое и на выбор батареи оказывает слабое влияние. Кристаллические батареи сделаны из более тяжелых пластин, но, зато их размеры меньше, чем у гибких, вот и выходит, что общий вес получается примерно равным.

3. Рабочее напряжение солнечных батарей для туристов, как правило, лежит в диапазоне 5-24В, при этом используют всего несколько стандартных значений - 5 (6В), 9В (реже), 12В (рабочее 13…17В), 24В рабочих используются только в очень мощных батареях.

Если вам нужно заряжать телефоны/планшеты, а так же, если ваш PowerBank заряжается от USB, то подойдет почти любая солнечная батарея. Есть модели со встроенным стабилизатором, что удобно, например, SOLARIS-4-6-F . Для всех остальных батарей есть понижающие стабилизаторы с USB выходом.

Если вам нужно запитать 12 В свинцовый аккумулятор, например, для эхолота, то подойдет любая солнечная батарея с напряжением в точке максимальной мощности больше 15В. Если есть выбор, то лучше взять батарею, у которой сила тока больше, т.к. в реальных условиях солнечная батарея редко выдает свои паспортные значения (погода"с).

Если нужно питать ноутбук, то с вероятностью, эдак, 97% понадобится накопитель, либо в виде законченного PowerBank"а на LiIon/LiPol аккумуляторах, либо 12В аккумулятора плюс автоадаптер для ноутбуков.

Для PowerBank"а обычно нужна солнечная батарея с рабочим напряжением 15-20 В (почти все кристаллические Томские батареи). В этом случае можно либо брать солнечную батарею с рабочим напряжением 15-18 В и подключать её напрямую к накопителю, либо брать батарею на 12В и использовать повышающий стабилизатор (но не абы какой, а который может отслеживать напряжение на солнечной батарее, и не перегружать ее, чтобы работать около точки ее максимальной мощности).

4. Цена. В среднем, при равной мощности, стоимость гибких аморфных солнечных батарей будет примерно в два раза дороже монокристаллических.

5. Надежность при грубой эксплуатации. Аморфные гибкие солнечные батареи убить сложно. С монокристаллическими батареями просто надо быть поаккуратнее.

6. Конструктивные особенности. Тут как в песне: "каждый выбирает по себе…"

Вывод.

Так как, на сегодняшний день, на рынке представлено множество моделей, то подобрать нужную по мощности и по рабочему напряжению батарею можно как из монокристаллических, так и из аморфных батарей. Вес, при равной мощности, у них примерно одинаков. Таким образом, выбор сводится к банальному: купить подороже, но более стойкие к ударам, аморфные гибкие батареи или взять более доступные кристаллические, но более бережно их эксплуатировать.

И, наконец, для тех, кто пробежал статью по диагонали - краткие выводы по практическому применению различных солнечных батарей:

1. Для рыбаков и охотников, имеющих базовый лагерь и больше стоящих, чем передвигающихся на большие расстояния, для водных маршрутов, в основном по озерам и рекам до 2-3 категории - лучше не переплачивать и взять кристаллическую солнечную батарею. При аккуратном обращении она будет жить долго.

2. Для горного туризма и альпинизма, сложных пеших походов и вообще, где больше двигаются, чем стоят, а так же в тех случаях, когда от безотказной работы солнечной батареи зависит ваша жизнь и безопасность - лучше выбрать аморфную гибкую батарею, как более надежную. И тут не стоит экономить.

3. Для хождения по соленой воде лучше взять аморфную гибкую батарею, ламинированную целым листом. Так сделаны все батареи SMARTUM и большинство китайских гибких. У них единая герметизация всех фотоэлементов и проводов, но не герметичная выходная коробка, которую легко загерметизировать самостоятельно. Но подробнее об этом - в другой статье.

Успешной эксплуатации!

От цивилизации, с ее сотовыми телефонами, ноутбуками, планшетами и прочими достижениями 2 – 3 последних десятилетий, невозможно оторваться полностью даже на отдыхе в туристическом походе. Никто и не хочет настолько отрываться, чтобы не иметь возможности позвонить друзьям, сделать цифровые фотографии, а то и зайти на любимый сайт.

Нужда мобильных гаджетов в подзарядке на всем протяжении их короткой истории решалась по-разному. Но батареек хватает ненадолго, аккумуляторы и сами нуждаются в подзарядке, так что выбор в пользу гелиоустройства, каким является портативная солнечная батарея, логичен и обоснован.

Как выбрать?

Чтобы сделать правильный выбор, необходимо знать, что представляют собой : так будет проще решить какие модели подойдут для кемпинга, а какие для активного пешего туризма. Применение солнечных панелей в промышленности имеет более долгую историю, чем современные мобильные устройства, а потому рынку гелиобатарей оставалось лишь подстроиться к нуждам туристов, рыболовов и прочих мобильных групп населения, чтобы появилась походная солнечная батарея.

Какие бывают солнечные батареи?

Первые солнечные батареи были на основе кремния (Si), устройства на этой основе и сейчас занимают большую долю рынка гелиопанелей, что не удивительно благодаря дешевизне кремния и его широкому распространению на земной поверхности.

Панели на основе кремния различаются по технологическому принципу и бывают 4 видов:

• монокристаллические;
• мультикристаллические;
• поликристаллические;
• аморфные.

Панель на монокристаллах представляет собой ряды ячеек – определенно ориентированных срезов из высокоочищенного кристалла кремния толщиной 200 – 300 мкм. КПД таких батарей достигает 20 – 22 %, что для солнечных батарей считается высоким значением и даже «эталонным»: остальные виды сравнивают именно с показателями панелей на монокристаллах.

Мультикристаллические панели собираются из тех же монокристаллов, но без предъявления требований к ориентации кристаллов, что делает такие батареи дешевле и понижает КПД примерно на 5-6 %.

В поликристаллическом кремнии множественные кристаллы имеют неупорядоченную форму и ориентацию. Получение этого материала дешевле, чем производство монокристалла, а КПД достигает 14-18%.

Аморфные кремниевые батареи относятся к тонкопленочным, в отличие от трех предыдущих видов, они гибкие. Панели на основе аморфного кремния имеют невысокую себестоимость, но и низкий КПД. Такие панели могут довольствоваться даже рассеянным освещением при пасмурной погоде, но для эффективного использования должны занимать большую площадь.

Другими, более эффективными пленочными гелиопокрытиями является теллурид кадмия (CdTe) и CIGS-полупроводник.

Теперь, когда, есть ясность в том, какими бывают походные солнечные батареи , попробуем разобраться какими именно свойствами должны обладать панели для пешего туризма, кемпингов или охотничьей стоянки.

Критерии подбора

Что в первую очередь интересует туриста в предлагаемых моделях солнечных устройств? Ответом, скорее всего, окажется совокупность нескольких факторов:

• — цены;
• — мощности;
• — компактности/малого веса;
• — функционала;
• — прочности/надежности.

Для выбора походной солнечной панели важны все факторы, но в конкретных условиях какими-то характеристиками можно пренебречь, а какие-то нюансы, напротив, выходят на передний план.

1. Цена зависит от типа и мощности солнечной панели, а также от фирмы-производителя изделия.
2. Мощность может быть одинаковой у различных панелей, но при этом они будут существенно отличаться в размерах и по весу. А потому эти факторы можно рассматривать только в совокупности. Возможно, для отдыха в кемпинге подойдут мощные раскладные панели, которые нетрудно довезти до места на автомобиле. А вот туристические солнечные батареи, которые предстоит всю дорогу нести в рюкзаках, габаритными и тяжелыми быть не должны.
3. Функционал – это вопрос комплектации и возможностей гелиопанели. Она может предназначаться только для зарядки телефонов и некоторых других гаджетов (необходимо уточнить совместимо ли устройство с вашим телефоном!), для зарядки универсальных аккумуляторов, для мелких портативных гаджетов и техники, хорошо, если она снабжена стабилизатором напряжения и т. д. В общем случае функционал – это цель, для достижения которой вы приобретаете это устройство. К примеру, складная солнечная батарея для кемпинга или рыбалки может быть полностью лишена дополнительных аксессуаров, которые придется покупать отдельно в соответствии с собственными потребностями.
4. Прочность и надежность солнечных батарей для туризма помимо очевидных, типа панели и бренда изделия, зависит возможности эксплуатировать устройство при неблагоприятных погодных условиях (в пыльной среде, при повышенной влажности, в широком интервале температур). Для туристов, рыболовов и охотников – это немаловажный показатель изделия, на который следует обращать внимание!

Обзор моделей

Tollcuudda (Китай) выпускает ряд портативных солнечных аккумуляторов для мобильных телефонов, в том числе для Iphone.

Очень компактное устройство 10 000 mAh: 161х79х17 мм, массой всего 222 г, имеет прорезиненный корпус, снабжено литий-полимерным аккумулятором, есть светодиодная подсветка (фонарик) и два выхода USB. В комплект помимо прибора, входит USB-кабель, карабин и инструкция.

У прибора узкая специализация, он подходит для зарядки телефонов и некоторых мелких цифровых устройств (например, MP3-плеера). А еще он имеет привлекательную цену около 1000 руб., причем в линейке этого производителя можно найти и более дешевые приборы.

MVPower (Китай) выпускает солнечные панели в ассортименте, среди предложений можно найти совсем недорогие изделия (в пределах 100 руб.), способные преобразовывать солнечную энергию, но они без аккумуляторов и некоторые панели придется самостоятельно собирать в более емкие устройства.

Складная зарядка на солнечных батареях средней ценовой категории Guide 10 Plus Solar Kit от Goal Zero (США), в России продается по цене около 8 тыс. руб. Устройство позволяет через USB-кабель зарядить различные цифровые устройства, а еще оно в состоянии зарядить пальчиковые аккумуляторы, которые пригодятся, к примеру, для фотоаппарата или фонарика. Саму солнечную батарею для похода Guide 10 Plus Solar можно зарядить не только от солнца, но и (там, где это возможно) от USB-порта другого прибора. А еще такие устройства можно объединять в цепь, только по сравнению с предыдущим китайским вариантом, это не самое бюджетное решение.

В линейке Goal Zero есть модели, относящиеся к премиум-классу. В них используются фотоэлементы на монокристаллическом кремнии. Такое устройство обладают большой емкостью и способно заряжать различные источники питания, что более подходит кемпингов, чем для мобильных туристических групп.

В качестве бюджетного варианта для автомобильного или водного туризма, можно рассмотреть большую гибкую панель от Singfo Solar (Китай). ЕЕ габариты 1Х0,5 м, при толщине 2,5 мм, имеет мощность 100 Вт, работоспособна в интервале от -20 до +85 °C, выдает напряжение около 18 В. Такое устройство обойдется в 8 тыс. руб. и вполне подойдет для установки на крышу автомобиля или катера.

Распространенные заблуждения

Иногда перед покупкой зарядного устройства sun charger встает вопрос:: сможет тот или иной тип фотоэлементов обеспечить некое значение мощности, способное удовлетворить потребности в зарядке смартфона, планшета и других электронных устройств? В этом есть некое заблуждение, так как эффективность фотоэлектрических преобразователей не напрямую влияет на количество вырабатываемой энергии.

Потребность в обладании наиболее высока у людей, часто находящихся вдали от сетевых ресурсов - туристов, любителей дальних походов или прогулок. Одним из наиболее удачных вариантов являются солнечные батареи для туризма , обеспечивающие потребности мобильных устройств, средств коммуникации и связи. Туристические солнечные батареи эксплуатируются в довольно сложных условиях, на открытом воздухе и в различных температурных режимах, поэтому требования к ним намного жестче, чем к устройствам другого назначения.

Рассмотрим возможности и рабочие характеристики этих источников питания.

Основным компонентом, на основе которого работает солнечная батарея для туристов, является фотоэлемент. Бывают разные типы:

1. Кристаллический. Является срезом с поли- или монокристалла искусственно выращенного кремния.
2. Аморфный. Пленка кремниевого состава, напыленная на гибкую основу.

Сравнительная таблица свойств обоих типов фотоэлементов поможет определить разницу между ними:

По данным таблицы видно, что показатели кристаллических фотоэлементов намного привлекательнее. В особенности это относится к величине КПД, который определяет производительность и общий полезный эффект. Не зря все стационарные батареи делаются только из кристаллического кремния. В свою очередь, кремниевые элементы бывают двух видов:

1. Монокристаллические. Эффективные и производительные элементы, обладающие максимально возможными параметрами
2. Поликристаллические. Свойства этих элементов немного уступают монокристаллическим, но обладают более ровными параметрами и способны работать в пасмурную погоду

Отличить монокристаллические от поликристаллических панелей несложно - монокристаллические имеют черный цвет, а поликристаллические - темно-синие. Примечательно, что цена поликристаллических панелей заметно ниже.

Важные детали

Эксплуатация солнечных походных панелей будет успешной и позволит достичь ожидаемых результатов, если пользователь имеет представление о рабочих свойствах устройства и не допускает ошибок при выборе. Рассмотрим некоторые позиции, о которых следует иметь представление.

Мощность

Мощность, которую способна выдать солнечная батарея туристическая, определяется размером (площадью) рабочей поверхности и типом фотоэлементов. Выбирая устройство, на мощность надо смотреть в первую очередь. Кроме этого, надо иметь представление о количестве гаджетов, которые будут использоваться в походе. Примерные соотношения:

• зарядка одного или нескольких мобильных телефонов или - 7-8 Вт;
• пара часов работы с ноутбуком в день - 15 Вт;
• фотоаппарат или видеокамера - 10-20 Вт.

Этими критериями руководствуются, выбирая наиболее подходящую модель. Если ее показатели не подходят, можно приобрести два экземпляра, соединить их в единую систему и получить нужное количество энергии .

Как добиться максимальной производительности?

Производительность у определяется типом фотоэлементов и площадью рабочей поверхности. От пользователя в отношении увеличения производительности мало что зависит. Единственным способом как-то повлиять на результаты является очистка поверхности панелей и правильное размещение, обеспечивающее перпендикулярное падение солнечных лучей. Если зарядка происходит во время движения, следует размещать устройство на поверхностях, максимально освещенных солнцем.

Какие бывают виды?

Существуют разные виды солнечных батарей для туристов:

• Маломощные устройства для зарядки телефонов.
• Универсальные модели, способные обеспечивать потребности различных гаджетов. Эти устройства наиболее распространены и предпочтительны.
• Мощные панели на подложках. Годятся только для автомобильной перевозки или стационарного использования в качестве источника энергообеспечения жилья.

Наиболее удачным выбором является универсальный тип солнечных батарей , относительно недорогой и приспособленный к работе в разных условиях. Маломощные зарядки дороги и не дают нужного количества энергии, а мощные установки подходят только для автотуристов.

Портативная батарея

Портативные солнечные батареи для туристов являются оптимальным вариантом выбора. Они легки, не занимают много места в рюкзаке, имеют вполне работоспособную конструкцию и подходящие параметры. Портативные устройства складные, способны разворачиваться в панель довольно большой площади, но в сложенном состоянии немного больше обычного смартфона. Существует широкий выбор моделей и форм таких зарядок, позволяющий приобрести наиболее удобный и подходящий для пользователя вариант.

Технология изготовления

Производство солнечных панелей представляет собой сложный технологический процесс. Он нуждается в наличии сложной высокоточной техники, используются современные методики выращивания и обработки кристаллов.

В специальных установках производится высокочистый кремний. Он расплавляется, в расплав помещается основа кристалла (или затравка). По мере остывания вокруг нее образуется моно- или поликристалл. Разница в технологии не слишком заметна, но себестоимость падает довольно значительно. Полученный кристалл разрезают на тонкие пластинки в поперечном направлении, получая заготовки для панелей кристаллических видов. Аморфные панели получают методом напыления или осаждения кремния на гибкую основу.

Строение кристаллических батарей: плюсы и минусы

Кристаллический тип солнечных батарей состоит из следующих слоев:

• верхний слой защитной пленки;
• слой фотоэлементов;
• электроды, обеспечивающие передачу электрического сигнала;
• нижний слой стеклотекстолита.

Плюсами таких батарей являются относительно низкая цена и высокий КПД . К минусам относят хрупкость, непереносимость механических нагрузок.

Строение гибких батарей: плюсы и минусы

Конструкция гибких батарей не слишком отличается от строения жестких видов:

• защитная пленка;
• фотоэлементы;
• электроды;
• нижний слой защитной пленки.

В свою очередь, фотоэлементы представляют собой полоски из фольги, являющейся основой для напыления аморфного кремния. Рабочие характеристики таких панелей бывают очень разными, что может являться как достоинством, так и недостатком. Доступность технологии позволяет производить такие панели различным безымянным фирмам, которые не выдерживают требований и выпускают некачественную продукцию. При этом, гибкие панели хорошо переносят деформацию и прочие механические воздействия и обладают возможностью более устойчивого приема светового потока.

Солнечная батарея для туристов своими руками

Несмотря на то, что на рынке имеется огромный выбор , многие пользователи предпочитают собирать зарядные установки самостоятельно. Видимо, страсть к техническому творчеству искоренить невозможно, хотя имеются и рациональные основания - устройство, собранное своими руками, проще наладить или отремонтировать.

Изготовить солнечную батарею «с нуля» в домашних условиях невозможно , поэтому обычно выписывают с интернет-магазинов необходимые комплектующие, соединяют их нужным образом и помещают в корпус или чехол. Разумеется, браться за изготовление зарядки, не имея нужных знаний и навыков подобных работ, бессмысленно. Надо точно понимать, что делать и как соединять детали, иначе ожидаемого результата не получить.

Материалы для работы

Для изготовления самодельной солнечной зарядки понадобятся:

• готовые солнечные панели, выписанные в интернет-магазине;
• конвертер, выписанный там же;
• соединительные провода;
• отрез крепкой водоотталкивающей синтетической ткани на изготовление чехла;
• инструменты (паяльник, отвертка и пассатижи, ножницы, швейная машинка и т.д.).

Солнечные панели соединяются последовательно в единую систему и располагаются в кармашках чехла. Выход припаивается к соответствующим контактам конвертера. Устройство готово, можно переходить к испытаниям.

Обзор лучших моделей

Солнечные батареи для похода представлены на рынке большим ассортиментом моделей, форм и конструкций. Это увеличивает возможности выбора, но и представляет определенную трудность. Для того, чтобы несколько облегчить задачу и сориентировать пользователей, рассмотрим несколько наиболее удачных и качественных образцов:

1. Goal Zero Nomad 7 . Одна из наиболее востребованных на мировом рынке моделей фирмы Goal Zero. Оснащена 7-ваттной монокристаллической фотопанелью, надежно герметизированной и не боящейся контактов со снегом или влагой. Имеется порт USB (5 В, 5 Вт, 1 А), разъем для подключения аккумуляторов (6,5 В, 7 Вт, ток 1,1 А) и дополнительный коннектор для соединения с еще одной подобной солнечной панелью. Размеры устройства даже в разложенном виде достаточно компактны (22,9х3,8х43,2см), что позволяет удобно пользоваться в условиях тесноты или ограниченного пространства
2. SOLARMONKEY ADVENTURER . Эта компактная раскладушка выпускается фирмой PowerTraveller. Используется для зарядки устройств через порт USB. В конструкции панели использованы полисиликоновые элементы, имеющие КПД в 17 %. Модель снабжена встроенным буферным аккумулятором емкостью 2500 мАч, который способен полностью зарядиться за 9 часов. Габариты устройства составляют 170х96х22,75мм, заявленный производителями вес составляет 265 г.
3. Fuse . Солнечная панель, предназначенная для крепления на рюкзаке. Производится известной компанией Voltaic Systems (США). Компактная батарея (28х21х2см) имеет мощность 6 Вт, вес вместе с аккумулятором составляет 600 г. Время зарядки от солнца составляет 7 часов, от других источников (сеть, внешний аккумулятор) - 5,5 часов. Напряжение на выходе составляет 5,5 В, сила тока - 1 А.

Приведенные модели произведены в США или странах Европы . Имеются и китайские модели, обладающие вполне удачным набором качеств. Можно выделить SOLAR и SCN-4/6. Из российских моделей можно рекомендовать СЗУ2-БСА-7.5 и НПФ «Санэнеджи» и т.д.

Выбирать подходящее устройство только по имени производителя не рекомендуется. Надо обращать внимание на технические характеристики и наличие сертификатов качества.

Распространенные заблуждения

Существуют общепринятые и ошибочные аксиомы, требующие разъяснения рассмотрим некоторые из них:

• Кристаллические панели однозначно лучше, чем аморфные. Это верно, но только в теории. На практике нередко гибкая панель демонстрирует более высокие показатели, чем жесткая. Необходимо обращать внимание прежде всего на параметры устройства, а уже потом на тип элементов.
• Считается, что аморфные панели быстро выгорают - якобы, за год они теряют до 10 % своей производительности. Это обычное заблуждение, непонятно, на чем основанное. Специализированная проверка показала падение производительности на 4 %, которое произошло за 14 лет.
• Иногда встречаются обратные утверждения - гибкие панели лучше, поскольку способны эффективно работать в пасмурную погоду. Здесь так же необходимо рассматривать параметры конкретного устройства, а не руководствоваться нелепыми домыслами.

Солнечные панели для туристов представляют необходимую помощь в зарядке мобильных устройств . Они способствуют повышению комфорта, позволяют обеспечить связь, иногда спасают людям, оказавшимся в критической ситуации, здоровье или даже жизнь. Важно лишь выбрать наиболее удобное и производительное устройство, способное обеспечить потребности имеющихся гаджетов.

От Солнца к Земле непрерывно направляется поток мощного излучения: свыше 1 000 Ватт на 1 кв.м. Посредством фотоэлементов реально можно «поймать» до 90-140 Ватт с 1 кв.м. Один или несколько кремниевых фотоэлементов, объединенных в одном приборе, – тот преобразователь, что превращает солнечный свет в электричество.

Солнечные батареи для туризма в современных реалиях трудно не оценить: многодневные переходы уже немыслимы без высокотехнологичных гаджетов. Брать с собой запас аккумуляторов нецелесообразно, ведь легче и дешевле приобрести такой экологически чистый и надежный источник энергии как портативные солнечные батареи.

Технология подключения устройства проста:

• фотоэлемент приводится в рабочее состояние (раскладывается так, чтобы на него падали солнечные лучи);
• к потребителю энергии подбирается переходник;
• выполняется соединение батареи и потребителя.

Туристические солнечные батареи характеризуются выходной мощностью. От данного параметра зависит скорость зарядки, подключаемых к источнику, аккумуляторов.

Импортные образцы при малой площади фотоэлементов зачастую обладают множеством гнезд для подключения, словно одна такая батарея способна быстро зарядить несколько устройств. Реально скорость зарядки определяется исключительно выходной мощностью солнечной батареи, которая прямо пропорциональна общей площади фотопластин.

Вывод: чем меньше площадь фотопластин, тем меньше мощность солнечной батареи, тем меньше энергии она выдает.

Мощность

В инструкции к преобразователю солнечной энергии в электрическую указываются максимальное и рабочее значения мощности тока и напряжения. В отношении напряжения указываются соответственно параметры без нагрузки и рабочее. В отношении тока – ток короткого замыкания и рабочий. Разница между данными величинами составляет около 15-20%. При определении режима работы следует придерживаться рабочего значения. Тогда устройство будет отдавать максимум энергии.

При выборе модели следует ориентироваться на рабочее напряжение, необходимое для зарядки самого энергозатратного гаджета. Рабочее напряжение батареи должно быть равно требуемому либо лишь немного превышать его. Излишек энергии не будет использован. Максимально мощная туристическая солнечная батарея (20 Вт) нужна, например, для ноутбука. Она обеспечит до 6 часов его работы.

Преобразователь напряжения

Стабильный уровень напряжения обеспечивает специальный преобразователь напряжения. Данный элемент практически не используется в туристических моделях: их штатно устанавливают на мощные солнечные панели.

Уровень освещенности

Технические характеристики солнечной батареи стандартно рассчитаны на яркое субтропическое солнце, находящееся в зените. Для путешествий по средней полосе России нужно брать модель с учетом того, что она выдаст не более половины от уровня мощности, прописанного в паспорте. А с учетом среднероссийских погодных условий реальное КПД колеблется в пределах 9-14%.

Иные факторы

На КПД прибора также влияют:

• технология крепления фотоэлементов;
• способ защиты кремниевых пластин;
• габариты устройства – мощные туристические модели раскладываются в длину до 60 см;
• его вес;
• особенности системы подключения потребителей к батарее. Например, большинство моделей оснащены переходниками, совместимыми с iPhone 4, но с 5 и 6 сериями могут быть сложности. Стандартно каждая батарея оснащена USB-разъемом с выходом 5V.

При выборе прибора стоит отдельное внимание уделить:

• его весу;
• наличию влагозащиты, что обеспечивает, например, каучуковый корпус;
• устойчивости к повреждениям.

Виды

Солнечные батареи условно подразделяются на:

• маломощные, выдающие доли Ватт, способные подзарядить телефон. Площадь их фотоэлементов невелика, вес небольшой (от 28 г), цена высока;
• универсальные, рассчитанные на широкий круг потребителей. Цена более приемлемая. Такие устройства оснащаются множеством дополнительных переходников. Именно такие приборы наиболее пригодны для туризма. Самые мощные модели весят до 1,4 кг;
• панели, закрепляемые на подложках, из которых можно собрать мощную систему. Каждый элемент весит 7-9 кг. Это приемлемый вариант для автотуризма, для обустройства автономного электроснабжения частного дома.

Активный отдых привлекает многих людей. Туристические походы, кемпинги, горные восхождения и … абсолютная невозможность зарядить севший телефон или фотоаппарат. Раньше приходилось надеяться только на запасные аккумуляторы или сменные батарейки. Сегодня можно просто использовать походные солнечные батареи.

Рынок гелиоустройств постоянно пополняется новыми гаджетами. Не стала исключением и туристическая сфера. Уже очень много фирм, выпускающих фотопанели, стали предлагать разного рода солнечные батареи для похода, загородного пикника или просто активного отдыха.

Их главное отличие от привычных гелиобатарей – мобильность и компактность. Как правило, такие изделия выпускаются в складных корпусах или чехлах, благодаря чему они занимают минимум места в рюкзаке. Впрочем, многие производители нашивают портативные панели прямо на туристические рюкзаки. Еще один фактор – солнечная батарея для походов должна как можно меньше весить. Ведь для туристов (особенно если речь идет о пеших маршрутах) важен каждый грамм веса.

Таким образом, туристическая фотопанель должна обеспечивать максимальную энергоотдачу при минимальных габаритах. Более того, она должна быть устойчивой к походным условиям, погодно-атмосферным факторам и разного рода агрессивным воздействиям. Ее мощности должно хватать для зарядки мелкой техники, а в поставочном комплекте обязаны быть переходники, разъемы и адаптеры для подключения устройств с разными зарядными гнездами.

Ассортимент походных гелиопанелей довольно велик, поэтому не составит труда выбрать нужный вариант для любых экспедиций. Достаточно изучить соответствующий обзор. Единственное условие – необходимо заранее определить требуемые выходные параметры устройства, которые будут зависеть от того, какую технику понадобиться зарядить.

Мощность солнечной батареи определяется по самому энергоемкому гаджету. Мощность прибора, потребляющего максимум энергии, будет минимальной границей энергопроизводительности фотопанели.

Эта походная солнечная батарея по праву считается одной из самых востребованных на российском и мировом рынках. Выпускается она компанией Goal Zero и оснащена высокопроизводительной монокристаллической фотопанелью. Ее мощность составляет 7 Вт, что вполне достаточно для зарядки и поддержания работоспособности телефонов, навигаторов, смартфонов и т.д. Так, время зарядки телефона или mp3-плеера составляет 1-3 ч, смартфона, навигатора или портативной камеры – 2-4ч.

Изделие оснащено USB-портом (напряжение 5 В, возможность регулировки тока до 1 А, 5 Вт), разъемом для зарядки аккумуляторного блока (напряжение 6,5 В, регулировка тока до 1,1 А, 7 Вт) и дополнительным разъемом для присоединения еще одной аналогичной панели (15 В, регулировка тока до 0,3 А, 5 Вт). Модель отличается компактными размерами (22,9х3,8х43,2см) в разложенном виде и оснащена специальными фиксаторами для крепления к рюкзаку. Причем все элементы панели, купить которую можно в специализированном магазине, надежно защищены от воздействий снега или воды. Кроме того, в комплект входит адаптер для автомобильного прикуривателя на 12 В.

Это солнечные батареи для походов, выпускаемые фирмой PowerTraveller. Это удобное и высокотехнологичное устройство, эффективность которого подтверждена международными наградами (высшая оценка на выставке ISPO-2013 в г.Мюнхене). Данная батарея позволит легко зарядить аккумулятор смартфона, планшета, фотоаппарата и любой другой техники, снабженной USB-разъемом.

Панель выполнена в форм-факторе «раскладушки», она представляет собой две солнечные батареи, за одной из которых находится аккумулятор. Такая компоновка позволила обеспечить максимальную компактность устройства и гарантировать надежную защиту от панелей от механических повреждений и погодных факторов.

При изготовлении панели использовались современные полисиликоновые фотоэлементы, что позволило повысить ее КПД на 17%. Энергоемкость аккумулятора составляет 2500 мАч, полная зарядка от солнца происходит за 9 часов. А наличие CTMM-контроллера, отслеживающего точки максимальной мощности, повышает производительность устройства при малой освещенности.

Батарея очень компактна (170х96х22,75мм) и мало весит (265г). В походе она будет очень эффективна и при этом практически не займет места в рюкзаке. Комплект поставки включает в себя защитный неопреновый чехол, USB-кабель, крепежный карабин и 5 адаптеров.

Солнечная батарея с креплением Fuse

Походная батарея, выпускаемая компанией Voltaic Systems (США). Эта фирма вот уже свыше 10 лет специализируется на производстве туристических зарядных устройств, мобильных гелиобатарей и т.д. Особенность данной солнечной панели заключается в наличии универсальной системы креплений Fuse, с помощью которой ее за считанные секунды можно зафиксировать на рюкзаке, походной сумке или велосипедном багажнике. Также эту панель можно закреплять на палатках или тентах.

Мощность устройства 6 Вт, корпус – влагозащищенный и ударопрочный. Батарея очень компактна (28х21х2см) и весит 600г с учетом аккумулятора. Для зарядки аккумулятора на прямом солнце требуется 7 часов, возможна подзарядка из иных источников (5,5 часов). Подключение к заряжаемой технике осуществляется через USB-порт или стандартный адаптер. Выходное напряжение 5,5 В, ток – 1000мА (USB).