Adowarka słoneczna: urządzenie i zasada działania ładowania ze słońca © Geostart

Ładowarka słoneczna: urządzenie i zasada działania ładowania ze słońca

Coraz więcej miłośników aktywności na świeżym powietrzu woli spędzać wakacje i weekendy bliżej dziewiczej przyrody. Ale współczesnemu człowiekowi trudno jest odmówić dobrodziejstw cywilizacji – który z nas nie zabiera w podróż telefonu komórkowego, laptopa czy aparatu fotograficznego?

Co to jest ładowanie słoneczne?

Ładowarki te są w stanie zamienić energię słoneczną na stały prąd elektryczny. Mogą współpracować z różnymi modelami nawigatorów, odtwarzaczy, laptopów, telefonów, aparatów i innych urządzeń przenośnych.

Ale czas ładowania zależy bezpośrednio od mocy samego urządzenia i rodzaju rozładowanego urządzenia, dlatego aby wybrać naprawdę praktyczne i wszechstronne urządzenie, powinieneś zrozumieć jego cechy.

Cechy konstrukcyjne urządzenia

Samo urządzenie składa się z panelu kryształowego, regulatora poziomu ładowania/rozładowania oraz konwertera energii słonecznej na elektryczną.

Niektóre modele są również wyposażone w akumulator buforowy składający się z kilku ogniw litowych, co pozwala urządzeniu nie tylko na konwersję, ale także na gromadzenie energii w celu ładowania nawet w ciemności.

Jeszcze kilka lat temu ładowarki słoneczne były dość drogimi urządzeniami, a dziś są produktem masowym w przystępnej cenie.

Zalety ładowarek słonecznych:

  • Uniwersalne – dostosowane do różnych urządzeń (na obudowie znajdują się złącza USB, a większość modeli dodatkowo wyposażona jest w specjalne adaptery do różnego rodzaju elektrotechniki).
  • Zajmują mało miejsca w bagażu.
  • Dostępna jest szeroka gama kształtów, kolorów, rozmiarów i pojemności dostosowanych do różnych potrzeb i gustów estetycznych.

Cóż, najważniejszą wadą wszystkich ładowarek słonecznych jest długi czas gromadzenia „mocy”. Ponadto należy rozumieć, że jeśli prawie każdy model poradzi sobie z mocą telefonu komórkowego lub aparatu fotograficznego, to aktywny „absorber” energii, taki jak laptop, będzie już wymagał imponującej mocy baterii słonecznej i baterii pojemnościowej.

Zasada działania urządzenia

Przenośne ładowarki zasilane energią słoneczną to autonomiczne systemy, które mogą przetwarzać energię zarówno z promieni, jak i z sieci, świetlówek lub komputera. Co więcej, wiele modeli nie potrzebuje intensywnego słońca – kumulują ładunek nawet w pochmurne dni, choć wydajność oczywiście spada (od 20 do 70%).

Kupując urządzenie z możliwością podłączenia do sieci, możesz znacznie zaoszczędzić czas na akumulację energii przy pochmurnej pogodzie

Urządzenie działa w ten sposób: kryształy na panelu pochłaniają energię słoneczną, konwerter „przetwarza” ją na prąd elektryczny, który jest dostarczany do źródła zasilania. Kiedy telefon komórkowy lub inne urządzenie jest podłączone do tego źródła za pomocą przewodu, skumulowana energia stopniowo przepływa do rozładowanego urządzenia.

Rodzaje ładowarek słonecznych

Jeśli chodzi o wygląd, tutaj producenci starali się już nie tylko urozmaicić kolorystykę i kształt urządzeń, ale także sprawić, by urządzenie było jak najbardziej wygodne w użyciu w różnych sytuacjach. Rozważ najpopularniejsze opcje.

READ
Budujemy eko-dom: odpowiednie materiały, komunikacja i szczegółowe instrukcje

Monoblok – kompaktowe urządzenie złożone z panelu i napędu zamknięte w solidnej metalowej lub plastikowej obudowie. Takie urządzenie „oszczędzi” rozładowany telefon na plaży czy pikniku i nie zajmie dużo miejsca w zwykłej torbie.

Monobloki są wygodne w codziennym życiu – nie zajmują dużo miejsca i można je ładować nie tylko ze słońca, ale także podczas pracy na laptopie lub komputerze

elastyczny panel – cienki panel składany lub rozkładany z fotokomórkami. Zajmuje niewiele miejsca w bagażu, a waży znacznie mniej niż jego solidny konkurent zamknięty w pokrowcu. Ale pomimo przyzwoitego obszaru „pokrycia”, elastyczne płyty akumulują ładunek słoneczny prawie dwa razy wolniej niż monobloki.

Ponadto większość paneli działa wyłącznie na bezpośrednie działanie promieni słonecznych, nie akumuluje energii na przyszłość – nie mają wbudowanego akumulatora. Zawsze jednak możesz wyposażyć swoją ładowarkę w dysk zewnętrzny o wymaganej mocy.

Panele elastyczne są więc dobrą opcją na rozwiązanie problemu ładowania urządzeń małej mocy podczas „stacjonarnego” wypoczynku – na wsi, na ryby, z namiotem. Ale na wędrówki lepiej jest spojrzeć na inną opcję.

Podczas jazdy elastyczny panel można kompaktowo złożyć i umieścić w bagażniku lub przymocować do dachu auta, a podczas odpoczynku można go po prostu rozłożyć pod słońcem

Wbudowane ładowanie – Urządzenie składa się z paneli słonecznych, które mocuje się na zewnątrz toreb lub plecaków podróżnych. Pozwalają na ładowanie urządzeń bezpośrednio podczas podróży lub gromadzenie ładunku we wbudowanej baterii.

Co więcej, takie akcesorium może być używane zgodnie z jego przeznaczeniem – do przenoszenia dowolnych przedmiotów lub samej elektroniki, co jest bardzo wygodne dla osób lubiących wędrówki lub pracę na świeżym powietrzu.

Chociaż „plecaki energetyczne” wyglądają atrakcyjnie i stylowo, równie dobrze możesz tymczasowo dołączyć do torby dowolny inny rodzaj ładowania (wiele modeli jest nawet wyposażonych w specjalne karabińczyki) i nie martwić się o bezpieczeństwo urządzenia podczas deszczu czy sprzątania

Łóżeczka dziecięce – może to być albo kilka elastycznych paneli kompaktowo złożonych w „stos”, albo odmiana dwóch monobloków zamkniętych w sztywnej obudowie w formie rozwijanej książki.

Głównym celem takiego urządzenia jest zminimalizowanie „przechwytywania” powierzchni użytkowej w objętości bagażu oraz zwiększenie wydajności dzięki większej liczbie fotokomórek. Miły bonus – większość modeli wyposażona jest w mocowania na plecak lub szybę samochodową.

Rozmiar „klapki” można dobrać do własnych potrzeb: do ładowania telefonu komórkowego wystarczy urządzenie wielkości telefonu, ale w przypadku laptopów i tabletów panel, nawet po złożeniu, będzie nie mniejszy niż Arkusz A5

Ale niezależnie od konstrukcji, wszystkie ładowarki słoneczne działają na tej samej zasadzie, więc przyjrzyjmy się ważnym niuansom technicznym, które pomogą przy zakupie urządzenia.

READ
Prosta biogazownia do samodzielnego montażu

Jak wybrać odpowiednią opcję?

Na początek warto zdecydować się na ilość i rodzaje urządzeń, które planujesz ładować z ładowania słonecznego. Od tych parametrów zależy moc urządzenia i rodzaj portu wyjściowego.

Jeśli urządzenie ma kilka portów USB, możesz jednocześnie podłączać i ładować różne urządzenia, najważniejsze jest to, że pozwala na to moc baterii

Charakterystykę różnych urządzeń można wyjaśnić, przeglądając ich instrukcje obsługi, a w niektórych urządzeniach napięcie robocze jest również wskazane na ładowarce dołączonej do zestawu, więc nawigacja nie będzie trudna. W skrajnych przypadkach zawsze można kupić żądany adapter.

Podstawowe parametry i ładne dodatki

Czas potrzebny urządzeniu do zasilania różnych urządzeń zależy od charakterystyki prądu ładowania. Ten wskaźnik jest mierzony w amperach i jest wskazany na portach urządzenia.

Ważna jest również znajomość napięcia wyjściowego, ponieważ urządzenia wielokrotnego ładowania mogą przekroczyć moc ładowania słonecznego. Tak więc w przypadku większości telefonów i prostych tabletów wymagana będzie moc wyjściowa 5 woltów, w przypadku aparatów cyfrowych i gadżetów do gier – 9, a w przypadku laptopów i lodówek samochodowych – 12-24.

Jednak główną cechą ładowarki jest moc panelu słonecznego. Czas ładowania akumulatora zależy bezpośrednio od tego wskaźnika. I tutaj wszystko zależy od właściwości paneli łapiących światło.

Na przykład ogniwa o mocy 5 W (standardowa opcja budżetowa) będą miały prąd 900 mA godzin, a 10 W – 1500 mA. Oznacza to, że naładowanie telefonu z ładowania słonecznego z mocą 5 W zajmie 2-3 godziny, ale panel o mocy 10 W poradzi sobie z tym w półtora.

W przypadku potężnych urządzeń, takich jak tablety do gier i laptopy, lepiej kupić składane modele z kilku paneli, które szybko generują ładunek.

Dodatkowo urządzenia z panelami, których moc nie przekracza 2 W, służą jedynie do gromadzenia ładunku wbudowanego akumulatora. A do bezpośredniego ładowania urządzeń ze światła słonecznego potrzebne są panele o mocy 3 W lub większej.

Inne ważne parametry:

Dodatkowe funkcje są najczęściej reprezentowane przez funkcję „latarnia” lub „lampa”. Może to dotyczyć nie tylko miłośników rekreacji na świeżym powietrzu, ale także kierowców – przy zmianie koła lub naprawie drogi w nocy jasne światło stanie się nieodzownym pomocnikiem.

Wśród innych bonusów producenci mogą zaoferować koncentrator USB lub punkt Wi-Fi. Ale oczywiście wszelkie dodatki znacznie zwiększają ostateczny koszt produktu. A czy są potrzebne, zależy od Ciebie.

Pod względem intensywności dokonywanych zakupów przodują u nas modele:

Ogólne zalecenia dotyczące działania pamięci

Urządzenia z wbudowaną baterią muszą być w pełni naładowane przed pierwszym użyciem, a nie na słońcu, ale z sieci. Następnie podłącz dowolne urządzenie do pamięci, aby pobierało energię i rozładowywało dysk.

READ
Domowe turbiny wiatrowe z pionową osią obrotu

Następnie panel można podstawić pod promienie i zrekompensować utracony ładunek. W przypadku modeli pracujących bezpośrednio ze słońca ta zasada nie działa – można je od razu zainstalować na oświetlonych obszarach i podłączyć do urządzeń.

Większość ładowarek słonecznych jest zaprojektowana do pracy w temperaturach od -20 do +45 stopni, ale są też modele specjalne, które działają w ekstremalnych klimatach, tylko na zamówienie.

Aby zmaksymalizować wydajność ładowania słonecznego, zalecamy:

I ostatnia rada – nawet jeśli ładowanie pogorszyło się lub zupełnie nie działa, nie rozbieraj go samodzielnie, aby nie uszkodzić elementów układu i samej obudowy. Zdemontowane urządzenie automatycznie unieważni gwarancję, dlatego najlepiej skontaktować się z autoryzowanym serwisem lub dostawcą.

Jak zrobić ładowarkę własnymi rękami?

Chociaż nowoczesne ładowarki przestały być już urządzeniami klasy premium i są dość przystępne dla przeciętnego konsumenta, jeśli chcesz zaoszczędzić pieniądze, zawsze istnieje możliwość samodzielnego wykonania takiego urządzenia.

Przykład urządzenia domowej roboty w twardym etui wykonanym z metalowej puszki, wyposażonego w złącze USB i konwerter energii do ładowania urządzeń o małej mocy

Aby wykonać prostą ładowarkę słoneczną, musisz zakupić kilka podstawowych elementów:

  • panel poli- lub monokryształowy;
  • uchwyt baterii;
  • Dioda blokująca Schottky’ego;
  • gniazdo złącza;
  • kontroler ładowania (jednak jeśli ładowanie będzie generować 0,5-5V, zamiast kontrolera można użyć tańszego konwertera boost 5V).

Jeśli chodzi o sam panel, tutaj musisz dokonać niewielkiej kalkulacji liczby elementów w oparciu o moc urządzenia, które ma być ładowane.

Na przykład, jeśli prąd ładowania akumulatora wynosi około 10% jego pojemności, to ładowanie prądem 20 000 mA wymaga prądu 2 A, a zasilanie urządzenia zajmie około 14 godzin. Jeśli podwoisz prąd do 4A, czas ładowania zostanie skrócony do 7 godzin.

Zastąpienie sterownika konwerterem pozwoli na złożenie pamięci nawet przy pomocy mało wydajnego akumulatora z lampy trawnikowej – i tak na wyjściu uzyskamy wymagane 5V (choć ładowanie zajmie dużo czasu )

W zależności od aktualnych parametrów do przyszłego ładowania (2 lub 4A) dobierane są również elementy krystaliczne. Zwykle 1 część wytwarza około 0,5V, czyli aby uzyskać co najmniej 5V potrzeba 10-12 elementów.

Następnie należy je kolejno lutować. Jeśli używany jest panel z latarki, nawet standardowy 70 * 70 cm może wytworzyć od 2,5 do 4,5 V, więc lepiej sprawdzić za pomocą woltomierza.

Ostatnim etapem jest zamknięcie domowej ładowarki w dowolnej odpowiedniej ramce (nawet puszka po cukierku) i wyposażenie jej w złącze USB. Następnie przylutuj diodę blokującą do złącza, a także przewody od panelu słonecznego do konwertera i uchwytu zgodnie ze schematem poniżej.

READ
Generator wiatrowy z generatora samochodowego: jak zrobić „wiatrak” własnymi rękami bez zmian? Schemat domowego generatora wiatrowego

Dioda Schottky’ego jest niezbędna, aby po włączeniu urządzenia baterie nie były rozładowywane przez panel słoneczny. Możesz go kupić, podobnie jak inne komponenty, na rynkach radiowych lub w Internecie.

Pozostaje sprawdzić działanie urządzenia na słońcu przy dowolnym rozładowanym urządzeniu. Jeśli wszystko jest w porządku, możesz użyć odpowiednich przejściówek i ładować różne urządzenia.

Fotoinstrukcja dla niezależnych mistrzów

Z łatwością zmontujesz kompaktową ładowarkę z portem USB, aby zasilić telefon własnymi rękami. Wszystkie komponenty są dostępne w handlu, w skrajnych przypadkach można je wypisać. Domowy produkt będzie kosztował dziesięć razy taniej niż produkt fabryczny, zwłaszcza jeśli jest szeroko reklamowany.

Kupując komponenty do montażu urządzenia, należy wziąć pod uwagę, że baterię słoneczną należy zakupić o napięciu 5 V lub wyższym. Mówiliśmy już o napięciu akumulatora, jest to 3,7 V. Nie wspomnieliśmy jednak o ważnej subtelności – oznakowanie lub dokumenty techniczne akumulatora powinny mówić „ochrona PCB”. Oznacza to, że jest chroniony przed głębokim rozładowaniem i przeładowaniem.

Potrzebne będą również dwa złącza 2,5 mm: jedno z zatrzaskiem na panelu, drugie z przewodem. Potrzebny będzie również obwód doładowania USB do zasilania prądem stałym.

Zaopatrzyłeś się we wszystko, czego potrzebujesz? Zacznijmy montować:

Dodatkowo trzeba przylutować diodę. Jest on połączony z jednej strony przewodem z akumulatorem, z drugiej – środkową nogą konektora. Pożądane jest, aby połączenia lutowane były jak najbliżej diody, wszystkie węzły muszą być zabezpieczone rurkami termokurczliwymi lub przynajmniej kroplami kleju.

Jak zmontować ładowarkę zasilaną światłem słonecznym własnymi rękami:

Dzięki postępowi technologicznemu i bystrym umysłom wynalazców, którzy udostępnili energię słoneczną zwykłym użytkownikom. Dzięki takim ładowarkom nie możesz się martwić, że na wakacjach w odpowiednim czasie zostaniesz bez kontaktu z cywilizacją.

Cóż, jeśli masz jakiekolwiek trudności z wyborem urządzenia, zawsze możesz zasięgnąć porady profesjonalistów, którzy rozumieją elektrykę.

Ładowanie telefonu w podróży za pomocą słońca

obraz

Smartfony w naszych czasach łączą nie tylko telefon i centrum wiadomości, ale także kompas, aparat fotograficzny i wideo, kompleks rozrywkowy, portal społecznościowy i… latarkę. Człowiek jest przyzwyczajony do korzystania z niego na co dzień (no, może z wyjątkiem latarki i kompasu) i nie chce stracić funkcji smartfona nawet podczas wędrówki. A co z tym, że to urządzenie trzeba ładować codziennie? Skąd wziąć prąd? Nie ma ujścia w lesie ani na polu. Na ratunek przychodzi energia alternatywna. A najprostszym i najbardziej eleganckim rozwiązaniem jest ładowarka solarna. Jak jednak wybrać odpowiednie „ładowanie”, aby energia otrzymywana w ciągu dnia wystarczyła elektronicznemu przyjacielowi, a nie ciągnąć ze sobą zbędnych kilogramów? Spróbujmy to rozgryźć, odpowiedzmy sobie na kilka pytań.

READ
Kontroler ładowania baterii słonecznych: schemat, zasada działania, metody podłączenia © Geostart

1. Ile energii potrzebujesz?

Aby to zrobić, zwracamy się do producenta smartfona (czytaj „przejdź do Internetu”) o charakterystykę baterii. Powiedzmy, że mamy iPhone’a 4S. Znając pojemność akumulatora (1420mAh) i jego napięcie (3,7V), bez problemu możemy obliczyć ilość energii potrzebnej do pracy: 5,25Wh. W tym przypadku podczas ładowania około 20% przesyłanej energii jest zużywane „bezczynnie”. Tak więc, aby w pełni naładować gadżet, potrzebujemy 6,3 wata czystego.

obraz

2. Jak naładować smartfon – bezpośrednio czy przez powerbank?

Ładowanie bezpośrednio z panelu słonecznego jest możliwe, ale nie zawsze wygodne. Konieczne jest, aby telefon był stale podłączony do panelu, a to powoduje pewien dyskomfort w postaci przewodów (które również trzeba monitorować). Łatwiejszym sposobem jest naładowanie zewnętrznej baterii znajdującej się w wygodnym miejscu w plecaku (jako opcja – etui na baterie), a następnie przeniesienie energii do smartfona. Ewentualnie wstrzymane. Może w nocy.

Jednak power bank ma również swoją wydajność i aby w pełni naładować za jego pośrednictwem baterię smartfona, będziesz musiał dodać około 50% początkowej wymaganej mocy. W sumie otrzymujemy potrzebne nam 7,8W.

A jednak naszym wyborem jest ładowanie powerbanku, jako najwygodniejszego, nie krępującego ruchów turysty.

obraz

3. Jaki rodzaj panelu słonecznego jest potrzebny?

Znalezienie panelu słonecznego o napięciu wyjściowym 5V do ładowania smartfona lub zewnętrznej baterii nie stanowi teraz problemu. Do pełnego i prawidłowego ładowania należy odpowiednio dobrać (obliczyć) moc.

Przykład. Panel słoneczny o napięciu wyjściowym 5V i prądzie 360mA (moc 1,8W) ma wymiary 20x20cm (powierzchnia ogniw słonecznych to 0,036m1). W centralnej Rosji latem na 3,78 metr kwadratowy przypada około 70 kW promieniowania słonecznego dziennie (pod warunkiem, że panel jest ustawiony pod kątem 80-12 stopni w stosunku do ziemi, imitując noszenie na plecaku lub w zestawie pozycja na postoju). Przy średniej sprawności ogniw 16% nasz panel będzie w stanie generować około… XNUMX watogodzin energii elektrycznej dziennie. NA DZIEŃ. Aby naładować baterię w ciągu trzech do czterech godzin przebywania panelu słonecznego na słońcu, potrzebowalibyśmy co najmniej dwóch takich paneli.

obraz

Wniosek

Lepiej nie skąpić i kupować ładowarkę słoneczną (panel słoneczny i akumulator zewnętrzny) o mocy 10-20W. Akumulator lepiej mieć „odłączany”, nie podłączony fizycznie do panelu słonecznego. Jest to konieczne, aby móc przechowywać go osobno, ponieważ gdy bank mocy jest podgrzewany, jego właściwości pogarszają się i może eksplodować z powodu nadmiernego przegrzania.

Wesołych wędrówek i dobrych zdjęć!

UPD: Koledzy, dziękuję za komentarze, dzięki którym publikacja jest bardziej harmonijna, przejrzysta i użyteczna. Postaram się niezwłocznie odpowiedzieć lub poprawić informacje, w których zostaną znalezione nieścisłości.

Rating
( No ratings yet )
Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: