Солнечная панель своими руками для зарядки телефона: Солнечная зарядка для телефона своими руками — Аккумуляторы WESTA

Содержание

Добавляем в смартфон солнечную батарею

В данной статье мы рассмотрим, как сделать зарядное устройство для мобильного телефона на солнечной батарее. Данное устройство легко изготавливается, имеет малый вес и габариты, но выполняет очень полезную функцию. Оно станет незаменимым помощником во время путешествий, а ваши гаджеты будут всегда заряжены. С помощью ее можно запитать любые устройства, будь то мобильный телефон, планшет, MP3-плеер или даже Power Bank. Скорость работы будет зависеть от размеров и мощности солнечной батареи, которую вы будете использовать при сборке. Приятным моментом станет крайне низкая стоимость деталей.

Понадобится


Для изготовления понадобятся:


Из инструментов нам нужны только паяльник, нож или ножницы.
Все комплектующие покупал на Али Экспресс. Там есть масса вариантов на выбор, можно поэкспериментировать с размерами солнечных элементов или выбрать другой разъем, если у вас, к примеру, айфон.

Процесс сборки



Припаиваем к плюсу и минусу на батарее провода.

К минусовому параллельно припаиваем еще один. Теперь плюсовой провод необходимо соединить с крайней ножкой стабилизатора, а минусовой в месте соединения с центральной.

Свободную ножку соединяем с крайним контактом USB порта. Оставшийся провод паяем к второму боковому контакту разъема.


Перед сборкой необходимо заранее одеть на провода термоусадки.

По завершении пайки их необходимо прогреть феном или простой зажигалкой.

Наличие под рукой пинцета и увеличительного стекла облегчат работу, так как все детали имеют маленькие размеры и расстояния между контактами. Это касается и размера жала паяльника – чем меньше, тем лучше.
Вставляем разъем в гнездо смартфона, батарею располагаем на солнечном свету.

Разрядка идет. Устройство готово к работе!
Теперь хорошей идеей будет закрепить данную зарядку на задней части чехла или корпуса сотового телефона или другого устройства. Это можно сделать при помощи двухстороннего скотча или же горячего клея. Используя тонкие проводки провести во внутрь под крышку питание. Для компактности использовать малогабаритный чип-корпус стабилизатора 7805, тогда можно аккуратно вмонтировать все во внутрь.
Теперь зарядное устройство будет невозможно забыть дома, а процесс зарядки станет еще проще. В пасмурную погоду работает не так, как хотелось бы, но все же работает. Но стоит заметить, что вы больше никак не сможете зарядить свое устройство, находясь на пляже или в лесу, тем более бесплатно.

Смотрите видео


солнечная зарядка для телефона — как выбрать.

Всем давно известно, что Солнце греет нашу планету, излучая большое количество энергии, но не многие знают о том, что каждый квадратный метр Земли получает энергетический поток мощностью около 1000 Вт. Из этой энергии мы можем использовать в среднем приблизительно 120 Вт. Это знание и легло в основу такого необходимого сегодня прибора, как солнечная зарядка для телефона.

Любая солнечная батарея состоит из фотоэлементов, деятельность которых направлена на преобразование энергии, получаемой от Солнца, в ту его форму, которую мы можем использовать в своих целях, а именно в электричество. Такие батареи могут пригодиться, если вы часто путешествуете вдали от цивилизации, где не найти розетку. Солнечные батареи помогут вам зарядить любое устройство начиная от мобильного телефона, заканчивая, столь необходимым иногда, GPS навигатором. В этой статье мы попробуем разобраться в том, что такое солнечные батареи для телефона, какие они бывают, и даже попробуем изготовить такую батарею собственными руками.

Солнечная зарядка для телефона

Сегодня, когда технологии развиваются неимоверно быстро и человечество стремиться к поиску альтернативных источников энергии, солнечные батареи повсеместно используются в быту и с каждым днем становятся все более популярными. На рынке представлено множество моделей различных зарядных устройств, использующих преобразованные солнечные лучи. Они отличаются между собой как по характеристикам, так и по цене. Давайте попробуем разобраться в том, на чем акцентировать внимание при выборе такого девайса.

Основные характеристики

Первая и основная характеристика, описывающая солнечные батареи – это мощность, этот параметр говорит о том, как скоро зарядится ваш телефон, фотоаппарат или любое другое устройство от выбранной батареи. Абсолютно несущественно сколько различных разъемов расположено на корпусе устройства, а если их много, то это вовсе не означает, что батарея может заряжать их все и сразу.

Только выходная мощность, которая прямо пропорциональна площади фотопластин устройства, говорит о том, насколько полезной будет батарея. Соответственно, если площадь фотопластин невелика, то электричества вы тоже извлечете крайне немного, на это нужно обратить внимание при покупке. Статистические данные говорят о том, что коэффициент полезного действия такого девайса не более 15%, поэтому абсолютно несущественно брендовая у вас батарея или нет и основное в ней площадь ее фотопластин.

Мощность тока и напряжения в характеристиках, говорящих о работоспособности такого альтернативного источника энергии, как солнечные батареи, указываются двойным значением – первое значение максимальное, а второе рабочее. Соответственно напряжение будет максимальным, когда нет загрузки, а рабочее, когда к батарее подсоединен заряжаемый аккумулятор, ну а значение тока будет максимальным при коротко замыкании, а рабочим при зарядке аккумулятора. Для того, чтобы использовать батарею по максимуму, вам нужно, чтобы указанная на ней выходная мощность была равно рабочему напряжению в то время, когда производиться зарядка аккумулятора сотовых или любой другой батареи.

Что выбрать?

Поэтому, делаем вывод о том, что, например, выбирая солнечные батареи для телефонов, необходимо отдавать предпочтение девайса, выходная мощность напряжения которых приблизительно равна тому напряжению, которое требуется телефону.

Если вам нужна солнечная батарея для мобильного телефона, и вы не собираетесь заряжать с ее помощью приборы помощнее, то вам нет смысла покупать устройство, выходная мощность напряжения будет превышать требуемое телефоном напряжение, так как вы просто потеряете мощность, а заряжаться мобильный быстрее не станет.

Хотите экономить на электроэнергии? Тогда узнайте, как работают ветряные мельницы и где выгодно их устанавливать

Но есть одно «но» — напряжение, которое выдают солнечные батареи очень зависит от нагрузки, которую они получают, и, поэтому, зачастую, мы выбираем модель с избыточной мощностью, использование которой неизбежно ведет в итоге к потерям мощности. Для того, чтобы минимизировать потери используют такие приборы, как преобразователь напряжения, позволяющий аккумуляторам потреблять от солнечных батарей столько тока, чтобы выходное значение батареи при этом было максимальным.

Солнце везде разное

Вы получаете батарею и в инструкции у нее есть пункт о том, как быстро она заряжается на солнце. Конечно же, вы спешите проверить покупку и несете ее на подоконник или во двор, где прекрасное дневное солнце должно быстренько ее зарядить. И как же велико ваше разочарование, когда спустя указанное время батарея зарядилась только на половину или и того меньше.

Но постойте, не стоит грешить на производителя, ведь то, что указано в инструкции возможно только при «стандартных условиях освещения», которые обитают только на экваторе в ясные дни, когда солнце висит прямо над головой. Поэтому, чтобы вас не постигло подобное разочарование, при выборе батареи стоит учесть фактор вашего географического положения и выбирать солнечные батареи с запасом по мощности тока, который, в свою очередь, зависит от того на сколько интенсивен свет при зарядке самого солнечного устройства.

Также немаловажным является способ защиты фотоэлементов, который говорит о том, нас колько долговечной будет ваша солнечная батарея для мобильных телефонов. Габариты, вес и наличие различных входов для электронных устройств также имеют значение, ведь мы хотите легко транспортируемую универсальную батарею, которую можно положить в рюкзак, а не тяжелый и бесполезный ящик, верно ведь?

Виды солнечных батарей

Итак, давайте определимся с тем, что вы планируете заряжать, и исходя из этого рассмотрим варианты существующих батарей. От количества аккумуляторов, которые солнечная батарея может заряжать одновременно, напрямую зависит ее размер, вес и цена. Если вы будете использовать батарею только для зарядки сотовых, то нет смысла платить за мощную батарею. Солнечные батареи для мобильных телефонов имеют рабочее напряжение 6 В и мощность 4 Вт. Если же вы планируете заряжать более мощные устройства, такие как, фотоаппарат или КПК, то мощность вашего девайса, черпающего электричество из солнечной энергии, должна быть не менее 6 Вт. Ну а если вы хотите заряжать все и сразу, то имеет смысл купить батарею мощностью 15 Вт.

Узнайте больше о самовозобновляемой и бесплатной энергии будущего. Солнечные батареи в действии.

Сегодня на рынке представлено множество различных моделей прибора, который способен заряжать электронику, используя солнечные лучи, но все их можно условно разделить на несколько видов, которые мы и рассмотрим.

  1. Первый тип  — это маломощные устройства, они используются для зарядки сотовых телефонов и аналогичных устройств. Стоят дорого, умещаются в ладони.
  2. Второй тип – универсальные батареи, ориентированные на питание большого спектра «прожорливых» и не очень приборов, в условиях отсутствия розетки. Часто применяются туристами в походах, так как сочетают в себе приятную цену и довольно неплохое качество.
  3. Третий тип – это составляющие продвинутую батарею, панели солнечных элементов, с помощью которых можно смастерить очень полезное и мощное устройство.

Солнечная зарядка для телефона: делаем своими руками


Если вы поняли, что солнечная зарядка для телефонов на основе природной энергии, ну, просто необходима, но ее стоимость не позволяет вам ее получить – это не беда. Далее мы расскажем вам, как собрать этот полезный девайс самостоятельно в домашних условиях.

Солнечная зарядка для телефона своими руками — это не только полезное, но и очень увлекательно занятие.Оно поможет вам лучше понять, как работает электроника и сэкономить на покупке солнечного зарядника.

Итак, приступим. Нам потребуется задняя панель от телефона, разъем питания и солнечные элементы. На первый взгляд может показаться, что найти такие элементы проблематично, но это вовсе не так. Самые дешевые, амфорные солнечные элементы довольно прочные, но работают всего 5-6 лет с крайне невысоким коэффициентом полезного действия, около 7% в среднем. Тем не менее, именно они являются основой для изготовления гибких батарей.

Выясняем: когда стоит устанавливать солнечные батареи и как быстро они окупаются?

Один такой элемент выдает приблизительно пол вольта, поэтому их нужно взять не менее десяти. Лучше купить готовый модуль таких элементов, так как, не имея навыков пайки легкоокисляющихся при нагревании веществ, соединить все элементы воедино будет крайне сложно. Итак, идем в магазин электротехники, ищем отдел электронных компонентов и покупаем там два модуля из десяти монокристаллических элементов, дающих напряжение 5 В.

Затем спаиваем их и крепим к крышке телефона с помощью двустороннего скотча. Подпаиваем к этому делу разъем питания, не забывая о полярности, а со стороны знака плюс нужно припаять диод, который не будет давать аккумулятору разряжаться. Вставляем в телефон, поворачиваем фотоэлементы к свету или яркой лампе и ждем, когда включится режим зарядки. Сделанный нами солнечная зарядка для телефона не сможет полностью зарядить батарею, но зато поможет, какое-то время, поддерживать автономную работу устройства.

Солнечная батарея для телефона своими руками (видео)

Не нужно обладать особыми инженерными способностями, чтобы самому сделать солнечную батарейку для мобильного устройства. Надо лишь сходить до ближайшего радиомагазина и приобрести все необходимые для изобретения элементы по невысокой цене.

Порядок изготовления батареи своими руками. Выбор комплектующих

Следует начать с зарядного контроллера и самой солнечной батареи. Если нет контроллера, подойдет преобразователь напряжения до 5 Вольт. Контроллер нужен, если солнечная батарейка вырабатывает напряжение от 7 до 20 Вольт. Он преобразовывает из них нужные 5 В для необходимой зарядки мобильника. В случае же малой продуктивности батареи (от 0,5 В до 5 В), используется преобразователь напряжения. Его плюс в том, что если вы имеете всего 0,5 В на входе, то все равно получите необходимые 5 В на выходе. Благодаря этому, можно использовать солнечные батарейки от обычных фонариков. Есть еще батареи на транзисторах. Но их нежелательно использовать, последние вырабатывают слишком маленький ток — телефон будет заряжаться часами.

Разумнее использовать преобразователи: они дешевле по цене, их легче найти, имеют маленький размер, в отличие от контроллеров. Рассмотрим два варианта изготовления батареи.

Схема преобразователей напряжения

Простой вариант

Следует припаять провод солнечной батарейки к преобразователю напряжения, и зарядка готова. Чтобы плата не болталась, можно поместить ее в какую-нибудь коробочку, приклеить к небольшой картонке или перевернуть другой стороной к батарее.

Дизайн такой батареи зависит лишь от вкуса владельца. По сути, главное для такого устройства — его удобство и функциональность. Но такой простой способ изготовления батарейки обладает множеством минусов: устройство будет разряжаться само по себе. А отсутствие внешнего аккумулятора лишит гаджета возможности восполнять заряд. Поэтому, есть и более сложный вариант самодельного устройства.

Усложненный вариант

К панели батареи нужно купить диоды «Шоттки». Они предотвращают разрядку устройства. Ведь, когда аксессуар не используется длительное время, он разряжается сам по себе. Следует позаботиться покупкой внешнего аккумулятора, накапливающего заряд от батарейки. Тогда ваш мобильник будет сразу же заряжаться, независимо от того, светит солнце или нет.

Следует припаять диод Шоттке к плюсовой клемме батареи. Потом внешний аккумулятор, выбирать который следует исходя из характеристик энергоемкости мобильного телефона, припаять ко всем «одноименным» клеммам. Не забудьте проделать два отверстия в корпусе: через одно будет выходить батарейка, второе для выхода usb-провода.

Диод Шоттке и USB- гнездо на схеме.

Схема солнечной батареи для телефона

накопитель энергии своими руками, подзарядка на батареях для смартфона

Зарядное устройство с монокристаллическими солнечными панелями, может заряжать сотовые телефоны, фотоаппараты и другие гаджеты через USB-кабельСейчас нам всем трудно представить свой быт без мобильного телефона. Общение с родными и друзьями, ведение деловых переговоров, прослушивание музыки, игры и другие приложения прочно вошли в нашу жизнь. Однако пользоваться данными благами цивилизации у нас есть возможность до того момента, пока не разрядится аккумулятор у телефона. После этого нам приходится заряжать его, и лишь потом продолжать эксплуатировать снова. Однако бывают случаи, когда даже зарядное может не помочь продолжить пользоваться телефоном. Именно поэтому приходится прибегать к альтернативным методам зарядки батареи.

Подзарядка для телефона на солнечных батареях: преимущества использования

Современные планшеты, телефоны и плееры – это сегодня очень удобная и функциональная разновидность мобильных гаджетов. С их помощью мы можем делать фотографии хорошего качества, слушать музыкальные композиции, смотреть любимые телепередачи и фильмы, играть в онлайн игры и просто общаться. Но всех их объединяет один существенный недостаток быстрая разрядка батареи.

Найти солнечную панель с выходным напряжением 5В для зарядки смартфона или внешнего аккумулятора сейчас не проблема

Очень часто, при суперактивном использовании своего телефона, заряда мобильного устройства хватает всего на несколько часов. И, в случае, если у вас нет возможности все время находиться рядом с источником электроэнергии, вы вполне можете применять для подзарядки батарею, способную заряжаться от солнечного света. Кроме всего этого, зарядное для телефона, работающее на солнечных батареях может подзарядить и другие мобильные приспособления, такие, как mp3-плеер, фотоаппарат и gps-навигатор.

Распространение смартфонов, оснащенных слабыми аккумуляторами, наталкивает нас на внедрение новых идеей и технологий, позволяющих использовать альтернативные источники питания. Именно поэтому многим сегодня на помощь приходят солнечные батареи для зарядки телефона, отличающиеся абсолютной независимостью от электричества. Данные устройства дают возможность восполнять зарядку мобильных устройств, используя энергию солнца. Соответственно, это еще и бесплатный способ обеспечения функционирования электроники.

Преимущества использования солнечных батарей:

  • Бесплатная электроэнергия;
  • Небольшой вес;
  • Мобильность;
  • Низкая стоимость ресурса;
  • Универсальность;
  • Экономичность.

Кроме того, такая батарея отличается универсальностью. При ее использовании отпадает возможность брать с собой про запас аккумуляторы для других устройств. Такое преимущество очень значимо при наличии у вас нескольких мобильных гаджетов.

Накопитель энергии для телефона: устройство и принцип действия батареи

Данные изделия по конструкции напоминают средних размеров аккумуляторы. Их особенностью является массовая комплектация всевозможными переходниками. Стандартное зарядное устройство с солнечной батареей предусматривает вмещение фотоэлементов, аккумулирующих энергию, которая преобразуется в силовой заряд. Через miniUSB или микро USB энергия попадает в мобильный аппарат.

Вне дома, например, в поезде или на пикнике, зарядить технику становится все проще

В зависимости от моделей, такие устройства снабжаются специальными индикаторами, подсветки в которых показывают уровень накопившегося света для обеспечения заряда.

Перед началом процедуры снабжения телефона энергией, нужно зарядить ваш солнечный аккумулятор. Вот только на это может пойти несколько часов. Длительность зарядки зависит от яркости света. После завершения солнечная батарея может быть использована по назначению. Следует лишь выбрать переходник, и зарядное можно подключать к желаемому аппарату.

Ключевые особенности устройства:

  • В период зарядки приборов не рекомендуется оставлять их под воздействием прямых лучей от солнца;
  • Желательно аппараты чем-нибудь прикрывать, так как перегрев вреден для нормального функционировании прибора.

Мобильная солнечная зарядка, с выходной мощностью меньше 3 Вт, не подходит для заряжения телефона напрямую.

Зарядка-накопитель для телефона: основные характеристики

Главной характеристикой данного устройства является мощность, составляющая в среднем 4-12 Вт. Такого показателя будет достаточно для работы со средними мобильными устройствами. Однако зарядку планшета или же ноутбука лучше будет производить более сильными аккумуляторами. При этом солнечная батарея может предусматривать в себе несколько элементов по типу NiCd-NiMh.

Лучше не поскупиться и купить солнечную зарядку (солнечная панель и внешний аккумулятор) мощностью 10-20Вт

Чем больше аккумуляторов в устройстве, тем быстрее будет происходить зарядка. Однако и вес прибора при этом увеличится в разы.

По габаритам эти устройства редко бывают больше видеокассеты. Их вес обычно составляет 450-500 г. Потенциальными потребителями устройств данного типа можно считать всех владельцев мобильных телефонов, планшетов, плееров.

В основном данный вид устройств используют следующие категории людей:

  • Люди, которые постоянно находятся в движении;
  • Те, кто не имеет постоянного доступа к электрической сети.
  • Ценители экстремального отдыха;
  • Туристы;
  • Путешественники;
  • Охотники;
  • Рыбаки;
  • Спортсмены.

Отличным спасением являются данные устройства для тех, кто отправляется в дальние экспедиции или в плавание.

Для устройств каких фирм подходит солнечная зарядка для смартфона

Зарядка для телефона, которая работает от солнечного света, уже давно перестала считаться фантастикой. С такой зарядкой, люди имеют возможность бесперебойно пользоваться не только телефонами. Данный вид устройств подходит и к другим мобильными гаджетами.

Сегодня такое приспособление легко купить в специальных магазинах по сравнительно доступной цене, а можно и сделать своими руками. Солнечные батареи имеют комплект переходников, который позволяет заряжать практически все, наиболее распространенные виды мобильных телефонов. Имея такое приспособление, вы легко сможете уйти от цивилизации на продолжительное время, но при этом не терять связь с родными и дорогими людьми.

Солнечные батареи подходят для телефонов следующих фирм:

  • Сони Эриксон;
  • Нокиа;
  • Самсунг;
  • Сименс;
  • Леново;
  • Бравис;
  • Делл;
  • Элджи.

Солнечная батарея, предназначенная для зарядки телефонов, не позволит вам попасть в ситуацию, где практически каждый из нас бывал не единожды. Современные свойства солнечной батареи дают возможность поддерживать в онлайн режиме встроенный аккумулятор, заряжаемый постоянно от солнечной батареи.

Как работает солнечная зарядка для телефона (видео)

 

Сегодня представить повседневную жизнь человека без смартфона, плеера или телефона невозможно. Если же телефон разряжается, и это событие застает нас в дороге, то у нас начинается паника и ощущение неминуемой катастрофы. И лишь такое детище прогресса, как солнечная зарядка для телефона позволяет нам чувствовать себя комфортно и уверено в любом месте. Данное устройство становится незаменимым помощником и в ситуациях, когда предстоит длительное отключение электроэнергии.


Добавить комментарий

как сделать в домашних условиях, самодельная панель, как смастерить самому из пивных банок и других подручных средств, пошаговая инструкция

Сегодня на рынке доступно большое количество солнечных батарей, некоторые обещают зарядить ваш телефон, в то время как у других достаточно энергии для зарядки ipad. Они стали вполне доступными и портативными. Однако у всех них есть один существенный недостаток, и он связан с тем, как зарядная схема в телефоне и планшете заряжает свою внутреннюю батарею.

Итак, вы нашли идеальную солнечную панель, которая имеет идеальный USB-разъем для вашего телефона, установили его под яркое солнце, и телефон заряжается, как и ожидалось. Однако, если вы не живете в пустыне, в небе всегда есть вещи, которые разрушат вашу идеальную систему зарядки. Это облака, птицы, дрожащие деревья или даже пролетающие самолеты. Зарядная цепь телефона оснащена защитой и когда она обнаруживает падение напряжения в источнике питания, он начинает считаться ненадежным, а она отключает его от внутренней батареи.

Тем не менее, для источников солнечной энергии на даче внезапные прерывания питания происходят постоянно. Достаточно просто пройти мимо кого-нибудь и бросить тень на солнечную панель, чтобы отключить процесс зарядки. Несмотря на то, что вы купили идеальную систему, вы можете вернуться через час и обнаружить, что телефон не заряжается. А иногда, что еще хуже, телефон запускает свои цепи, чтобы заблокировать колеблющийся источник питания и это на самом деле в конечном итоге использует еще больше заряда от батареи.

Данная инструкция о том, как сделать солнечную батарею в домашних условиях для хранения избыточного заряда при полном солнечном освещении и использовать этот избыточный заряд для того, чтобы выждать время, когда на панели есть тень. Я разработал систему для работы с 12 В, потому что это нормальное напряжение для обычных коммерческих солнечных панелей, с которыми можно работать.

Основные характеристики для моей схемы:

  • Номинальное напряжение ……………. 13,0 В
  • Емкость аккумулятора …………….. 3,3Ач
  • Энергетическая мощность……..> 40Wh
  • Химия аккумуляторов …………… LiFePO4
  • Максимальный ток зарядки ……….. 3А
  • Максимальный ток разряда …… 7А (непрерывный)
  • Импульсный ток разряда …. 27А (10сек)
  • Напряжение падения заряда … 1 В
  • Напряжение полного заряда ………… 14,4 В

Выходная мощность батареи оказалась намного более мощной, чем я первоначально ожидал, и она была достаточно мощной, чтобы питать небольшой инвертор для работы фар и других небольших приборов.

Химия LiFePO4 аккумуляторов выбрана потому, что она хорошо сочетается с выходным напряжением солнечной панели, а также за ее отличные характеристики мощности и длительный срок службы. Хорошая батарея должна обеспечивать более 1000 циклов зарядки.

Материалы, которые вам понадобятся для изготовления солнечных батарей:

Для батареи:

  • 4 ячейки LiFePO4, приобретите их как предварительно собранный аккумулятор, либо соберите свой собственный
  • 1x 12V LiFePO4 схема защиты аккумулятора. Я использую PCM-LFP7A4S из-за низкого потребления тока холостого хода

Для контроллера заряда аккумулятора:

  • TL431 — Ленточный регулятор
  • VN2222 — Может быть заменен на любой слабый N-канальный MOSFET
  • 2x красных светодиода — тип не важен
  • LTV-816 — Оптический изолятор с выходом BJT, может быть заменен на аналогичный
  • IRF9Z24N — Мощный МОП-транзистор с каналом P-типа, для уменьшения потерь, можно использовать устройство большего тока.
  • диод Шоттки 2А — здесь будет работать любой диод с низким прямым напряжением
  • Потенциометр на 100К
  • Резисторы: 4,7 кОм, 100 кОм, 510 кОм и 1 кОм. Обычные 1/8 Вт работают нормально, или выберите SMD, если вы предпочитаете их

Разъемы:

Я использую обычный 5-миллиметровый цилиндрический разъем для подключения питания к солнечной панели и автомобильный разъем для выхода

Измеритель мощности:

Amazon продает несколько светодиодных или жидкокристаллических измерителей напряжения по довольно низкой цене, любой из которых будет работать нормально.

История создания и перспективы использования

Идею превращения энергии Солнца в электричество человечество вынашивало давно. Первыми появились гелиотермальные установки, в которых перегретый сконцентрированными солнечными лучами пар вращал турбины генератора. Прямое преобразование стало возможным лишь в середине XIX века, после того, как француз Александр Эдмон Баккарель открыл фотоэлектрический эффект. Попытки создать на основании этого явления действующую солнечную ячейку увенчались успехом лишь полвека спустя, в лаборатории выдающегося русского учёного Александра Столетова. Полностью описать механизм фотоэлектрического эффекта удалось ещё позже — человечество обязано этим Альберту Энштейну. К слову, именно за эту работу он получил Нобелевскую премию.


Баккарель, Столетов и Энштейн — вот те учёные, которые заложили фундамент современной солнечной энергетики

О создании первого солнечного фотоэлемента на основе кристаллического кремния возвестили мир сотрудники компании Bell Laboratories в далёком апреле 1954 года. Эта дата, по сути, и является отправной точкой технологии, которая в скором времени сможет стать полноценной заменой углеводородному топливу.

Поскольку ток одной фотоэлектрической ячейки составляет миллиамперы, то для получения электроэнергии достаточной мощности их приходится соединять в модульные конструкции. Защищённые от внешнего воздействия массивы солнечных фотоэлементов и являются солнечной батареей (из-за плоской формы устройство нередко называют солнечной панелью).

Преобразование солнечного излучения в электричество имеет огромные перспективы, ведь на каждый квадратный метр земной поверхности приходится в среднем 4.2 кВт/час энергии в день, а это экономия практически одного барреля нефти в год. Изначально используемая лишь для космической отрасли технология уже в 80-х годах прошлого века стала настолько обыденной, что фотоэлементы стали использовать в бытовых целях — в качестве источника питания калькуляторов, фотоаппаратов, светильников и т. д. Параллельно создавались и «серьёзные» гелиоэлектрические установки. Закреплённые на крышах домов, они позволяли полностью отказаться от проводного электричества. Сегодня можно наблюдать рождение электростанций, представляющих собой многокилометровые поля из кремниевых панелей. Вырабатываемая ими мощность позволяет питать целые города, поэтому можно с уверенностью говорить о том, что будущее — за солнечной энергетикой.


Современные солнечные электростанции представляют собой многокилометровые поля фотоэлементов, способные снабжать электричеством десятки тысяч домов

Солнечная батарея: как это работает

После того как Энштейн описал фотоэлектрический эффект, миру открылась вся простота такого, казалось бы, сложного физического явления. В его основе лежит вещество, отдельные атомы которого находятся в неустойчивом состоянии. При «бомбардировке» фотонами света из их орбит выбиваются электроны — вот они-то и являются источниками тока.

Практически полвека фотоэффект не имел практического применения по одной простой причине — отсутствовала технология получения материалов с неустойчивой атомной структурой. Перспективы дальнейших исследований появились лишь с открытием полупроводников. Атомы этих материалов имеют либо избыток электронов (n-проводимость), или же испытывают в них нехватку (p-проводимость). При использовании двухслойной структуры со слоем n-типа (катод) и p-типа (анод), «обстрел» фотонами света выбивает электроны из атомов n-слоя. Покидая свои места, они устремляются на свободные орбиты атомов p-слоя и далее через подключённую нагрузку возвращаются на исходные позиции. Наверное, каждый из вас знает, что движение электронов в замкнутом контуре представляет собой электрический ток. Вот только заставить электроны перемещаться удаётся не благодаря магнитному полю, как в электрических генераторах, а за счёт потока частиц солнечного излучения.


Солнечная панель работает благодаря фотоэлектрическому эффекту, который был открыт ещё в начале XIX века

Поскольку мощность одного фотоэлектрического модуля недостаточна для питания электронных устройств, то для получения требуемого напряжения используется последовательное подключение множества ячеек. Что же касается силы тока, то её наращивают параллельным соединением определённого количества таких сборок.

Генерация электричества в полупроводниках напрямую зависит от количества солнечной энергии, поэтому фотоэлементы не только устанавливают под открытым небом, но и стараются сориентировать их поверхность перпендикулярно падающим лучам. А чтобы защитить ячейки от механических повреждений и атмосферного воздействия, их монтируют на жёстком основании и сверху защищают стеклом.

Классификация и особенности современных фотоэлементов

Первую солнечную ячейку изготовили на основе селена (Se), однако низкий КПД (менее 1%), быстрое старение и высокая химическая активность селеновых фотоэлементов вынуждали искать другие, более дешёвые и эффективные материалы. И они нашлись в лице кристаллического кремния (Si). Поскольку этот элемент периодической таблицы является диэлектриком, его проводимость обеспечили за счёт включений из различных редкоземельных металлов. В зависимости от технологии изготовления существует несколько типов кремниевых фотоэлементов:

  • монокристаллические;
  • поликристаллические;
  • из аморфного Si.

Первые изготавливаются методом срезания тончайших слоёв от слитков кремния самой высокой степени очистки. Внешне фотоэлементы монокристаллического типа выглядят как однотонные тёмно-синие стеклянные пластины с выраженной электродной сеткой. Их КПД достигает 19%, а срок службы составляет до 50 лет. И хоть производительность изготовленных на основе монокристаллов панелей постепенно падает, есть данные, что изготовленные более 40 лет назад батареи и сегодня сохраняют работоспособность, выдавая до 80% своей первоначальной мощности.


Монокристаллические солнечные ячейки имеют однородный тёмный цвет и срезанные углы — эти признаки не позволяют спутать их с другими фотоэлементами

В производстве поликристаллических фотоэлементов используют не такой чистый, но зато более дешёвый кремний. Упрощение технологии сказывается на внешнем виде пластин — они имеют не однородный оттенок, а более светлый узор, который образуют границы множества кристаллов. КПД таких солнечных ячеек немного ниже, чем у монокристаллических — не более 15%, а срок службы составляет до 25 лет. Надо сказать, что снижение основных эксплуатационных показателей абсолютно не сказалось на популярности поликристаллических фотоэлементов. Они выигрывают за счёт более низкой цены и не такой сильной зависимости от внешней загрязнённости, низкой облачности и ориентации на Солнце.


Поликристаллические фотоэлементы имеют более светлый синий оттенок и неоднородный рисунок — следствие того, что их структура состоит из множества кристаллов

Для солнечных батарей из аморфного Si используется не кристаллическая структура, а тончайший слой кремния, который напыляют на стекло или полимер. Хоть подобный метод производства и является самым дешёвым, такие панели имеют самый короткий срок жизни, причиной чему является выгорание и деградация аморфного слоя на солнце. Не радует этот тип фотоэлементов и производительностью — их КПД составляет не более 9% и во время эксплуатации существенно снижается. Использование солнечных батарей из аморфного кремния оправдано в пустынях — высокая солнечная активность нивелирует падение производительности, а бескрайние просторы позволяют размещать гелиоэлекростанции любой площади.


Возможность напылять кремниевую структуру на любую поверхность позволяет создавать гибкие солнечные панели

Дальнейшее развитие технологии производства фотоэлектрических элементов вызвано необходимостью в снижении цены и улучшении эксплуатационных характеристик. Максимальной производительностью и долговечностью сегодня обладают плёночные фотоэлементы:

  • на основе теллурида кадмия;
  • из тонких полимеров;
  • с использованием индия и селенида меди.

О возможности применения в самодельных устройствах тонкоплёночных фотоэлементов говорить пока ещё рано. Сегодня их выпуском занимается только несколько наиболее «продвинутых» в технологическом плане компаний, поэтому чаще всего гибкие фотоэлементы можно увидеть в составе готовых солнечных панелей.

Какие фотоэлементы лучше всего подходят для солнечной батареи и где их можно найти

Изготовленные кустарным способом солнечные панели всегда будут находиться на шаг позади своих заводских собратьев, и на то есть несколько причин. Во-первых, известные производители тщательно отбирают фотоэлементы, отсеивая ячейки с нестабильными или сниженными параметрами. Во-вторых, при изготовлении гелиоэлектрических батарей используется специальное стекло с повышенным светопропусканием и сниженной отражающей способностью — найти такое в продаже практически невозможно. И в-третьих, прежде чем приступать к серийному выпуску, все параметры промышленных образцов обкатывают с использованием математических моделей. В итоге минимизируется влияние нагрева ячеек на КПД батареи, улучшается система отвода тепла, находится оптимальное сечение соединяющих шин, исследуются пути снижения скорости деградации фотоэлементов и т. д. Решать подобные задачи, не имея оборудованной лаборатории и соответствующей квалификации, невозможно.


Низкая стоимость самодельных солнечных батарей позволяет построить установку, позволяющую полностью отказаться от услуг энергокомпаний

Тем не менее сделанные своими руками солнечные батареи показывают неплохие результаты производительности и не так уж и сильно отстают от промышленных аналогов. Что же касается цены, то здесь мы имеем выигрыш более чем в два раза, то есть при одинаковых затратах самоделки дадут в два раза больше электроэнергии.

Учитывая всё вышесказанное, вырисовывается картина того, какие фотоэлементы подходят под наши условия. Плёночные отпадают по причине отсутствия в продаже, а аморфные — из-за короткого срока службы и низкого КПД. Остаются ячейки из кристаллического кремния. Надо сказать, что в первом самодельном устройстве лучше использовать более дешёвые «поликристаллы». И только обкатав технологию и «набив руку», следует переходить на монокристаллические ячейки.


Для обкатки технологий подойдут дешёвые некондиционные фотоэлементы — как и качественные устройства, их можно купить на зарубежных торговых площадках

Что касается вопроса, где взять недорогие солнечные элементы, то их можно найти на зарубежных торговых площадках типа Taobao, Ebay, Aliexpress, Amazon и др. Там они продаются как в виде отдельных фотоэлементов различных размеров и производительности, так и готовыми наборами для сборки солнечных панелей любой мощности.

Продавцы нередко предлагают фотоэлементы так называемого класса «B», которые представляют собой повреждённые солнечные батареи моно- или поликристаллического типа. Небольшие сколы, трещины или отсутствие уголков практически не сказывается на производительности ячеек, зато позволяет приобрести их по гораздо меньшей стоимости. Именно по этой причине их выгоднее всего использовать в самодельных гелиоэнергетических устройствах.

Можно ли заменить фотоэлектрические пластины чем-то другим

Редко у какого домашнего мастера не найдётся заветной коробочки со старыми радиодеталями. А ведь диоды и транзисторы от старых приёмников и телевизоров являются всё теми же полупроводниками с p-n-переходами, которые при освещении солнечным светом вырабатывают ток. Воспользовавшись этими их свойствами и соединив несколько полупроводниковых приборов, можно сделать самую настоящую солнечную батарею.


Для изготовления маломощной солнечной батареи можно использовать старую элементную базу полупроводниковых приборов

Внимательный читатель сразу же спросит, в чём подвох. Зачем платить за фабричные моно- или поликристаллические ячейки, если можно использовать то, что лежит буквально под ногами. Как всегда, дьявол скрывается в деталях. Дело в том, что самые мощные германиевые транзисторы позволяют получить на ярком солнце напряжение не более 0.2 В при силе тока, измеряемой микроамперами. Для того чтобы достичь параметров, которые выдаёт плоский кремниевый фотоэлемент, понадобится несколько десятков, а то и сотен полупроводников. Сделанная из старых радиодеталей батарея сгодится разве что для зарядки кемпингового светодиодного фонаря или небольшого аккумулятора мобильного телефона. Для реализации более масштабных проектов, без покупных солнечных ячеек не обойтись.

Собираем каркас

Теперь приступим к решению вопроса: «Как собрать солнечную батарею собственного производства?».

Первое, что делают, когда изготавливают самодельные солнечные батареи, – создают своеобразную защитную оболочку – корпус. Сделать его можно при помощи уголков из алюминия или деревянных брусков. Если будет использоваться металлическая основа, то на какой-то из полок нужно будет при помощи напильника снимать фаску под углом в 45 градусов, вторая же полка будет отражаться под таким же углом. Детали каркаса, которые отрезаны, нужно будет скрутить, используя угольники, которые изготовлены из такого же материала. Когда рама будет готова, к ней при помощи силикона нужно приклеить специальное защитное стекло.

На какую мощность солнечных батарей можно рассчитывать

Задумываясь о строительстве собственной солнечной электростанции, каждый мечтает о том, чтобы полностью отказаться от проводного электричества. Для того чтобы проанализировать реальность этой затеи, сделаем небольшие расчёты.

Узнать суточное потребление электроэнергии несложно. Для этого достаточно заглянуть в присланный энергосбывающей организацией счёт и разделить количество указанных там киловатт на число дней в месяце. К примеру, если вам предлагают оплатить 330 кВт×час, то это значит, что суточное потребление составляет 330/30=11 кВт×час.


График зависимости мощности солнечной батареи в зависимости от освещённости

В расчётах следует обязательно учитывать тот факт, что солнечная панель будет вырабатывать электричество только в светлое время суток, причём до 70% генерации осуществляется в период с 9 до 16 часов. Кроме того, эффективность работы устройства напрямую зависит от угла падения солнечных лучей и состояния атмосферы.

Небольшая облачность или дымка снизят эффективность токоотдачи гелиоустановки в 2–3 раза, тогда как затянутое сплошными облаками небо спровоцирует падение производительности в 15–20 раз. В идеальных условиях для генерации 11 кВт×час энергии было бы достаточно солнечной батареи мощностью 11/7 = 1.6 кВт. Учитывая влияние природных факторов, этот параметр следует увеличить примерно на 40–50%.

Кроме того, есть ещё один фактор, заставляющий увеличить площадь используемых фотоэлементов. Во-первых, не следует забывать о том, что ночью батарея работать не будет, а значит, понадобятся мощные аккумуляторы. Во-вторых, для питания бытовых приборов нужен ток напряжением 220 В, поэтому понадобится мощный преобразователь напряжения (инвертор). Специалисты утверждают, что потери на накопление и трансформацию электроэнергии забирают до 20–30% от её общего количества. Поэтому реальная мощность солнечной батареи должна быть увеличена на 60–80% от расчётной величины. Принимая значение неэффективности в 70%, получаем номинальную мощность нашей гелиопанели, равную 1.6 + (1.6×0.7) =2.7 кВт.


Использование сборок из высокотоковых литиевых аккумуляторов является одним из наиболее изящных, но отнюдь не самым дешёвым способом хранения солнечной электроэнергии

Для хранения электроэнергии понадобятся низковольтные аккумуляторы, рассчитанные на напряжение 12, 24 или 48 В. Их ёмкость должна быть рассчитана на суточное потребление энергии плюс потери на трансформацию и преобразование. В нашем случае понадобится массив батарей, рассчитанных на хранение 11 + (11×0.3) = 14.3 кВт×час энергии. Если использовать обычные 12-вольтовые автомобильные аккумуляторы, то понадобится сборка на 14300 Вт×ч / 12 В = 1200 А×ч, то есть шесть аккумуляторов, рассчитанных на 200 ампер-часов каждый.

Как видите, даже для того, чтобы обеспечить электричеством бытовые потребности средней семьи, понадобится серьёзная гелиоэлектрическая установка. Что касается использования самодельных солнечных батарей для отопления, то на данном этапе такая затея не выйдет даже на границы самоокупаемости, не говоря уж о том, чтобы можно было что-то сэкономить.

Варианты модулей для самостоятельной сборки

Основное назначение солнечной панели – генерировать энергию солнечных лучей и преобразовывать ее в электрическую. Полученный электроток представляет собой поток свободных электронов, высвобожденных световыми волнами. Для самостоятельной сборки оптимальным вариантом являются моно- и поликристаллические преобразователи, так как аналоги еще одного вида – аморфные – в течение первых двух лет снижают свою мощность на 20-40%.

Стандартные монокристаллические элементы имеют размеры 3 х 6 дюймов и довольно хрупкую структуру, поэтому работать с ними нужно крайне бережно и аккуратно

Разные виды кремниевых пластин имеют свои плюсы и минусы. Например, поликристаллические модули отличаются довольно низким КПД – до 9%, тогда как КПД монокристаллических пластин достигает 13%. Первые сохраняют показатели мощности даже в облачную погоду, но служат в среднем 10 лет, мощность вторых резко падает в пасмурные дни, зато они прекрасно функционируют на протяжении 25 лет.

Самодельное устройство должно быть функциональным и надежным, поэтому часть деталей лучше приобрести в готовом виде. Перед тем, как сделать солнечную батарею по индивидуальному проекту, загляните на сайт eBay, где можно обнаружить огромный выбор модулей с незначительным браком. Легкая поломка не влияет на качество работы, зато заметно уменьшает стоимость панелей. Предположим, монокристаллический модуль Solar Cells, расположенный на стеклотекстолитовой плате, стоит чуть больше 15 долларов, а поликристаллический комплект из 72 штук – около 90 долларов.

Лучший готовый вариант солнечного элемента — панель с проводниками, которые требуют лишь последовательного соединения. Модули без проводников стоят дешевле, но увеличивают время сборки батареи в несколько раз

Расчёт размера батареи

Размер батареи зависит от требуемой мощности и габаритов источников тока. При выборе последних вы обязательно обратите внимание на предлагаемое разнообразие фотоэлементов. Для использования в самодельных устройствах удобнее всего выбирать солнечные ячейки среднего размера. Например, рассчитанные на выходное напряжение 0.5 В и силу тока до 3 А поликристаллические панели размером 3×6 дюймов.

При изготовлении солнечной батареи они будут последовательно соединяться в блоки по 30 шт, что позволит получить требуемое для зарядки автомобильной батареи напряжение 13–14 В (учитывая потери). Максимальная мощность одного такого блока составляет 15 В × 3 А = 45 Вт. Исходя из этого значения, будет нетрудно подсчитать, сколько элементов понадобится для постройки солнечной панели заданной мощности и определить её размеры. Например, для постройки 180-ваттного солнечного электрического коллектора понадобится 120 фотоэлементов общей площадью 2160 кв. дюймов (1.4 кв.м).

Установка панелей

Как правильно крепить панели и где их устанавливать? Ответы на эти вопросы зависят от конструкции СБ и от возможностей их владельца. Единственное, о чем должны позаботиться все без исключения – это о соблюдении угла наклона. Для каждого региона этот угол будет свой, а зависит он напрямую от широты местности.

В таблице представлены оптимальные рекомендации. И если угол наклона не планируется изменять в течение года, то можно просто следовать ее данным. Смена этого параметра хотя бы 2 раза в год поможет значительно увеличить КПД батареи.

В среднем зимой угол наклона должен быть на 10°…15° выше оптимального значения, летом – на такую же величину – ниже. Статистические данные по солнечной энергии в различных городах можно посмотреть в разделе FORUMHOUSE.

Постройка самодельной солнечной батареи

Прежде чем приступать к изготовлению солнечной панели, следует решить задачи по её размещению, рассчитать габариты и подготовить необходимые материалы и инструмент.

Правильный выбор места установки — это важно

Поскольку солнечная панель будет изготавливаться своими руками, соотношение её сторон может быть любым. Это очень удобно, поскольку самодельное устройство можно более удачно вписать в экстерьер кровли или дизайн загородного участка. По этой же причине выбирать место для монтажа батареи следует ещё до начала проектировочных мероприятий, не забывая учитывать несколько факторов:

  • открытость места для солнечных лучей в течение светового дня;
  • отсутствие затеняющих построек и высоких деревьев;
  • минимальное расстояние до помещения, в котором установлены аккумулирующие мощности и преобразователи.

Конечно, установленная на крыше батарея выглядит более органично, однако размещение устройства на земле имеет больше преимуществ. В этом случае исключается возможность повреждения кровельных материалов при установке поддерживающего каркаса, снижается трудоёмкость монтажа устройства и появляется возможность своевременного изменения «угла атаки солнечных лучей». И что самое главное — при нижнем размещении будет намного проще поддерживать чистоту поверхности солнечной панели. А это является залогом того, что установка будет работать в полную силу.


Монтаж солнечной панели на крыше вызвана скорее нехваткой места, чем необходимостью или удобством эксплуатации

Что понадобится в процессе работы

Приступая к изготовлению самодельной солнечной панели, следует запастись:

  • фотоэлементами;
  • многожильным медным проводом или специальными шинами для соединения солнечных ячеек;
  • припоем;
  • диодами Шоттки, рассчитанными на токоотдачу одного фотоэлемента;
  • качественным антибликовым стеклом или плексигласом;
  • рейками и фанерой для изготовления каркаса;
  • силиконовым герметиком;
  • метизами;
  • краской и защитным составом для обработки деревянных поверхностей.

В работе понадобится самый простой инструмент, который всегда есть под рукой у домовитого хозяина — паяльник, стеклорез, пила, отвёртка, малярная кисть и др.

Инструкция по изготовлению

Для изготовления первой солнечной батареи лучше всего использовать фотоэлементы с уже припаянными выводами — в этом случае уменьшается риск повреждения ячеек при сборке. Тем не менее, если вы имеете навыки обращения с паяльником, то сможете немного сэкономить, купив солнечные элементы с нераспаянными контактами. Для постройки панели, которую мы рассматривали в приведённых выше примерах, понадобится 120 пластин. Используя соотношение сторон примерно 1:1, потребуется укладка 15 рядов фотоэлементов по 8 штук в каждом. При этом мы сможем каждые два «столбика» соединить последовательно, а четыре таких блока подключить параллельно. Таким образом можно избежать путаницы в проводах и получить ровный, красивый монтаж.


Схема электрических соединений домашней солнечной электростанции

Корпус

Сборку солнечной панели всегда следует начинать с изготовления корпуса. Для этого нам понадобятся алюминиевые уголки или деревянные рейки высотой не более 25 мм — в этом случае они не будут бросать тень на крайние ряды фотоэлементов. Исходя из размеров наших кремниевых ячеек размером 3х6 дюймов (7.62х15.24 см), размер рамы должен составлять не менее 125х 125 см. Если вы решите использовать другое соотношение сторон (например, 1:2), то каркас можно дополнительно усилить поперечиной из рейки такого же сечения.

Обратную сторону корпуса следует зашить панелью из фанеры или OSB, а в нижнем торце рамы просверлить вентиляционные отверстия. Соединение внутренней полости панели с атмосферой понадобится для выравнивания влажности — в противном случае не избежать запотевания стёкол.


Для изготовления корпуса солнечной панели подойдут самые простые материалы — деревянные рейки и фанера

По внешнему размеру каркаса вырезают панель из плексигласа или высококачественного стекла высокой степени прозрачности. В крайнем случае можно использовать оконное стекло толщиной до 4 мм. Для его крепления подготавливают уголковые кронштейны, в которых выполняют сверления для крепления к раме. При использовании оргстекла можно проделать отверстия непосредственно в прозрачной панели — это упростит сборку.

Чтобы защитить деревянный корпус солнечной батареи от влаги и грибка, его пропитывают антибактериальным составом и окрашивают масляной краской.

Для удобства сборки электрической части, из ДВП или другого диэлектрического материала вырезают подложку по внутреннему размеру рамы. В дальнейшем на ней будет выполняться монтаж фотоэлементов.

Пайка пластин

Перед тем как начать пайку, следует «прикинуть» укладку фотоэлементов. В нашем случае понадобится 4 массива ячеек по 30 пластин в каждом, причём располагаться в корпусе они будут пятнадцатью рядами. С такой длинной цепочкой будет неудобно работать, к тому же возрастает риск повреждения хрупких стеклянных пластин. Рационально будет соединять по 5 деталей, а окончательную сборку выполнять после того, как фотоэлементы будут смонтированы на подложке.


Для удобства, фотоэлементы можно смонтировать на непроводящей подложкке из текстолита, оргстекла или ДВП

После соединения каждой цепочки, следует проверить её работоспособность. Для этого каждую сборку помещают под настольную лампу. Записывая значения силы тока и напряжения, можно не только контролировать работоспособность модулей, но и сравнивать их параметры.

Для пайки используем маломощный паяльник (максимум 40 Вт) и хороший, легкоплавкий припой. Его в небольшом количестве наносим на выводные части пластин, после чего, соблюдая полярность подключения, соединяем детали друг с другом.


При пайке фотоэлементов следует проявлять максимальную аккуратность, поскольку эти детали отличаются повышенной хрупкостью

Собрав отдельные цепочки, разворачиваем их тыльной частью к подложке и при помощи силиконового герметика приклеиваем к поверхности. Каждый 15-вольтовый блок фотоэлементов снабжаем диодом Шоттки. Этот прибор позволяет току протекать только в одном направлении, поэтому не позволит аккумуляторам разряжаться при низком напряжении солнечной панели.

Окончательное соединение отдельных цепочек фотоэлементов выполняют согласно представленной выше электрической схеме. В этих целях можно использовать специальную шину или многожильный медный провод.


Навесные элементы солнечной батареи следует закрепить термоклеем или саморезами

Сборка панели

Подложки с расположенными на них фотоэлементами укладывают в корпус и крепят саморезами. Если рама усиливалась поперечиной, то в ней выполняют несколько сверлений под монтажные провода. Кабель, который выводят наружу, надёжно фиксируют на раме и припаивают к выводам сборки. Чтобы не путаться с полярностью, лучше всего использовать двухцветные провода, подключая красный вывод к «плюсу» батареи, а синий — к её «минусу». По верхнему контуру рамы наносят сплошной слой силиконового герметика, поверх которого укладывают стекло. После окончательной фиксации сборку солнечной батареи считают законченной.

После того, как на герметик будет установлено защитное стекло, панель можно транспортировать к месту установки

Подбор и пайка солнечных элементов

Геопанель должна работать при температуре 70-90 градусов. Но контролировать данный показатель бывает непросто. Именно поэтому в раме потребуется проделать отверстия для вентиляции. Их диаметр приблизительно 10 мм. Элементы для батареи придется спаять самому.

Для приобретения набора элементов для пластин потребуется потратить определенную сумму. Но в итоге все равно выйдет дешевле, чем те варианты, что выпускает Мариуполь и другие заводы. Это кремниевые пластины, способные перерабатывать солнечную энергию в электричество. Для их производства используется поликристаллический кремний.

Пайка деталей включает такие этапы:

  1. Проводники необходимо нарезать согласно заготовкам;
  2. Элементы устанавливаются на нужных местах;
  3. На контакты наносят припой и кислоту;
  4. Дальше происходит фиксация проводников;
  5. Затем начинают паять.

Перед работой стоит учесть, что перевертывать сваренную конструкцию бывает непросто. Именно с этой целью сначала спаиваются элементы, а затем ряды. На крайних элементах делают шину на минус и плюс. Выводящая проводка оснащается изоляцией. Наружная сторона рамы оборудована клеммой.

Если возникают трудности при пайке, то можно обработать контакты нулевой наждачной бумагой.

Дальше необходимо прикрепить панели к основанию. Здесь пригодится силиконовый герметик. Силикон соединяет все элементы и провода с основанием.

После соединения элементов следует проверить их работоспособность. Для этого используют тестер. Оптимальные показатели прибора – 17-19 Вт. Данное мероприятие проводят несколько дней и только после этого переходят к герметизации.

На раму наносят герметик и монтируют оргстекло. Нужно выделить время, чтобы силикон высох. К раме оргстекло прикрепляется с помощью саморезов. Все швы также необходимо заполнить герметиком.

Установка и подключение солнечной батареи к потребителям

В силу ряда причин самодельная солнечная панель является достаточно хрупким устройством, поэтому требует обустройства надёжного поддерживающего каркаса. Идеальным вариантом будет конструкция, которая позволит ориентировать источник бесплатной электроэнергии в обеих плоскостях, однако сложность такой системы чаще всего является весомым доводом в пользу простой наклонной системы. Она представляет собой подвижную раму, которую можно выставить под любым углом к светилу. Один из вариантов каркаса, сбитого из деревянного бруса, представлен ниже. Вы же можете использовать для его изготовления металлические уголки, трубы, шины и т. д. – всё, что есть под руками.


Чертёж каркаса солнечной батареи

Чтобы подключить солнечную батарею к аккумуляторам, понадобится контроллер заряда. Этот прибор будет следить за степенью заряда и разряда батарей, контролировать токоотдачу и выполнять переключение на сетевое питание при значительной просадке напряжения. Прибор необходимой мощности и требуемого функционала можно купить в тех же торговых точках, где продаются фотоэлементы. Что касается питания бытовых потребителей, то для этого потребуется трансформировать низковольтное напряжение в 220 В. С этим успешно справляется другое устройство — инвертор. Надо сказать, что отечественная промышленность выпускает надёжные приборы с хорошими ТТХ, поэтому преобразователь можно купить на месте — бонусом в этом случае будет «настоящая» гарантия.


Одной солнечной батареи для полноценного электроснабжения дома будет недостаточно — понадобятся еще и аккумуляторы, контроллер заряда и инвертор

В продаже можно найти инверторы одной и той же мощности, отличающиеся по цене в разы. Подобный разброс объясняется «чистотой» выходного напряжения, что является необходимым условием питания отдельных электрических устройств. Преобразователи с так называемой чистой синусоидой имеют усложнённую конструкцию, и как следствие, более высокую стоимость.

Рекомендации по монтажу и эксплуатации

Эффективность работы солнечной батареи зависит от её ориентации на солнце — максимальная мощность достигается при падении солнечных лучей под прямым углом. Чтобы повысить производительность установки, её размещают на поворотном каркасе. Эта конструкция представляет собой деревянную или металлическую раму, установленную на поворотной горизонтальной оси.


Для максимальной эффективности солнечная панель должна быть сориентирована строго на Солнце. Лучше всего с этой задачей справляются автоматические установки, называемые гелиотрекерами

Для поворота и фиксации рамы можно использовать как механический привод (например, цепную передачу), так и подпорную планку со ступенчатой регулировкой. Наиболее совершенные поворотные устройства оснащают узлом вращения в вертикальной плоскости и системой автоматического слежения за Солнцем. Подобную аппаратуру можно собрать, используя шаговые двигатели и современный микроконтроллер, например, Arduino.

Постройка гелиотрекера в домашних условиях — чрезвычайно сложная задача, поэтому чаще всего умельцы обходятся простым каркасом с наклонной или зафиксированной рамой

Подключение солнечной батареи к системе автономного электроснабжения следует выполнять посредством контроллера заряда. Это устройство не только правильно распределит потоки электрической энергии, но и предотвратит глубокий разряд АКБ, увеличивая срок её эксплуатации. Все подключения, включая присоединение 220-вольтового инвертора, следует выполнять медными проводами сечением не менее 3–4 кв. мм — это позволит избежать оммических потерь энергии.


Контроллер заряда солнечной батареи позволит ей работать с максимальной токоотдачей и предохранит аккумуляторы от чрезмерного разряда

Напоследок хотелось бы порекомендовать следить за солнечной батареей не только по индикаторам и стрелкам приборов. Помните о том, что загрязнённое стекло может снизить производительность установки на 50% и более. Не забывайте проводить регулярную уборку, и собранная своими руками установка отплатит вам киловаттами совершенно бесплатной, а главное, экологически чистой энергии.

Видео: изготовление солнечной панели своими руками

Постройка домашней солнечной электростанции является нетривиальной задачей и требует как финансовых и временных затрат, так и минимальных знаний основ электротехники. Приступая к сборке солнечной панели, следует соблюдать максимальное внимание и аккуратность — только в этом случае можно рассчитывать на удачное решение вопроса. Напоследок хотелось бы напомнить о том, что загрязнение стекла является одним из факторов падения производительности. Не забывайте своевременно чистить поверхность солнечной панели, иначе она не сможет работать на полную мощность.

Портативная солнечная батарея, сделанная своими руками

Американский астроном Майк Дэвис (Mike Davis) пошагово проследил и выложил в Интернете процесс изготовления своми руками портативной солнечной батареи. Этот материал — свободный перевод англоязычной страницы Майка Дэвиса.

Несколько лет назад я изготовил солнечную батарею мощностью 60 Вт. Это хорошая солнечная батарея, я часто ею пользуюсь. Тем не менее, она большая и тяжелая, и мне не всегда нужно 60 Вт мощности. Иногда просто нужно немного энергии для одного или двух портативных устройств. Я хотел бы иметь возможность заряжать свой сотовый телефон или MP3-плеер, я хотел бы иметь легкую портативную солнечную батарею, которая складывается, чтобы быть более компактной. На этой странице я объясняю и показываю, как я сделал такую ​​портативную солнечную батарею на 15 Вт.

Вот видео, где показаны мои солнечные батареи.

Самым сложным при построении солнечных батарей является приобретение солнечных элементов по разумной цене. Новые солнечные элементы стоят очень дорого. Поврежденные и отбракованные солнечные элементы можно купить значительно дешевле. Эти второсортные солнечные элементы могут быть использованы для изготовления солнечной батареи, которая будет работать очень хорошо.

В моей первой солнечной батарее используются монокристаллические кремниевые солнечные элементы 3 на 6 дюймов. Они отличаются высокой эффективностью и производят много тока. Но они большие, тонкие и с ними трудно работать. Для портативной солнечной батареи я решил использовать другие солнечные элементы. Я использовал 40 тонкопленочных медь-индий-селенид (CIS) солнечных элементов. Каждый элемент фактически является миниатюрной солнечной батареей 60 мм х 60 мм х 2 мм толщиной, которая производит чуть более 4,5 вольт и 80 мА при ярком солнечном свете (получается около 0.375 Ватт на элемент, но 40 из них вместе будут производить 15 Вт ). Я соединил бы их вместе в группы по 4 элемента в блоке, чтобы получить около 18 Вольт, а затем подключил группы из 4 клеток параллельно. Я разделил бы 40 элементов на две группы по 20 и изготовил бы коробку, которая складывается, для их монтажа. Так что я купил 40 CIS солнечных элементов и принялся за работу.

Вот план половины портативной солнечной батареи. Я составил макет для 20 солнечных элементов и грубо указал размеры половины складывающейся солнечной батареи. Другая половина будет просто ее зеркальным отражением. Я сделал это немного по-другому, когда фактически приступил к изготовлению, но в целом я следовал этому первоначальному плану.

Солнечные элементы прибыли хорошо упакованными и не поврежденными.

Вот крупным планом фото одного из солнечных элементов. Элементы оказались тонкими, но далеко не такими тонкими, как тонкие, как бумага, кремниевые солнечные элементы, которые я использовал в моей первой панели солнечных батарей.

Вот крупным планом фото задней части одного из солнечных элементов. Эти элементы приходят с уже припаянными выводами. Кроме того, негативное вывод обозначен, хотя на этой фотографии это трудно увидеть.

Здесь я тестирую один из солнечных элементов под ярким светом лампы. Мультиметр показывает 4,35 вольт. Неплохо.

Половинка деревянного корпуса. Теперь, когда у меня были солнечные элементы, пришло время начать изготовление панели. Я использовал технику изготовления подобную той, что я использовал в моей первой солнечной батарее, просто сделал меньшего размера и с шарниром в середине. Я сделал два неглубокие деревянные ящики 15 7/8 на 13 дюймов, используя толстую 1/4 дюйма фанеру и 3/4 х 3/4 деревянные боковины.

Я соединил шарниром две половинки вместе.

Здесь показан открытый корпус переносной солнечной батареи. Я покрасил его в обычный белый цвет, который, кажется, стал стандартным для всех моих проектов по альтернативной энергетике.

Я обозначил положение каждого из 20 солнечных элементов в каждой половине батареи карандашом.

Установка на место солнечных элементов. Я отрезать ленту, которая удерживала выводы на тыльной стороне каждого элемента, и отогнул их вверх и к передней стороне элемента. Я также лучше обозначил отрицательный вывод, чтобы я мог увидеть его спереди элемента. Тогда я начал устанавливать элементы на обозначенных местах. Я выдавливал маленькую каплю силиконового герметика в центре каждой ячейки и нажимал на солнечный элемент, ставя его на место.

Половина солнечной батареи с наклеенными элементами. После того, как все элементы на одной половине были приклеены, я ждал несколько часов, пока силикон затвердеет, прежде чем начать соединять элементы вместе. Я хотел завершить и настроить одну половину, на всякий случай, если бы я столкнусь с проблемами, прежде чем делать другую половину.

После того, как силикон затвердел и элементы прочно зафиксировались, я начал пайку выводов вместе. Выводы на закрепленных элементах торчали вверх, как видно на этой фотографии.

Соединение выводов солнечных элементов. Я использовал свои остроносые клещи, чтобы захватить выводы, которые необходимо было соединить, и сжимал их вместе кончиками клещей. Тогда я сплющенные выводы фиксировал маленьким кусочком фольги. Выводы выполнены из тонкой металлической фольги, поэтому будьте осторожны, ведь их нетрудно повредить или сорвать с солнечного элемента.

Наконец, я использовал свой паяльник и немного припоя, чтобы закончить соединение. Нужно при этом быть быстрым. Не позволяйте вашему паяльнику задерживаться на выводах, так как они могут випаяться из элементов.

Соединение положительных выводов солнечных элементов. После того, как были сделаны пайки всех элементов вместе, у меня было 5 рядов из последовательно соединенных 4 элементов. Теперь я должен был соединить 5рядов вместе параллельно. Я использовал медную оплетку, которую имел под рукой, чтобы подключить вместе все положительные выводы рядов элементов. Я использовал маленькие капли силикона для фиксации оплетки на месте.

Подключение диода. Потом я припаял анод диода Шоттки 31DQ03 к положительному выходу. Этот диод действует как блокировочный диод, предотвращая разрядку аккумулятора через солнечные батареи в ночное время или в пасмурную погоду. Каждая половина панели получает блокирующий диод, потому что две половинки будут подключены параллельно.

Здесь я установил провода, выходящие из батареи. Я провел их через отверстие, просверленное в шарнирной части панели. Красный провод припаян к катоду диода, а черный провод к отрицательному выходу. Я связали узел в проводах для предотвращения натяжения и использовал капли силиконового герметика, чтобы зафиксировать узел на месте.

Другая половина панели является зеркальным отражением первой. Я соединил выходы двух половин вместе за пределами панели.

Эта фотография показывает провода от обеих половин панели соединеные вместе и с подключенной вилкой. Вы также можете увидеть ряды воздуховодов, высверленные со стороны петель обеих половинок.

Это поляризованный быстрого разъединения разъем, который я использовал в портативной солнечной батареи.

Вот завершена портативная солнечная батарея, готова к испытаниям. Мое тестирование на улице при ярком полуденном солнце показало, что батарея производит около 18,3 Вольта и примерно 0,82 Ампер. Это работает! Я получил почти точно 15 Вт, на которые я надеялся. Я был очень счастлив.

Прилегающие крышки плексигласа. Моим следующим шагом было изготовление крышки плексигласа для каждой половины, чтобы защитить солнечные элементы и проводку. Я купил два куска плексигласа и обрезал их, чтобы они соответствовали двум половинкам батареи.

Здесь я снимаю защитную пленку на одной стороне оргстекла крышки, выдавливаю шарики силиконового герметика и устанавливаю очищенную сторону плексигласа на ее место, делая такдля каждой половины батареи. Я добавил небольшой груз, чтобы он давил на плексиглас ночью, пока силикон не затвердеет.

На следующий день я снял защитную пленку с другой стороны плексигласа. Панель была по сути сделана. Тем не менее, я хотел бы добавить последний штрих. У меня были войлочные диски, которые я использую в моих проектах различных телескопов. Я добавил 2 войлочные диски в батарею, чтобы предотвратить повреждение половинок солнечной батареи при сильном нажатии. Они обеспечивают амортизацию между двумя поверхностями из оргстекла, когда панель сложена.

Вот фотография зазора, который войлочные диски сделали между поверхностями из оргстекла, когда панель сложена.

Для продолжения щелкните на кнопке с цифрой 2

Испытания портативной солнечной батареи

Я закончил солнечную батарею вовремя, чтобы взять ее с собой в отпуск на мой участок земли в штате Аризона. Это место и раньше служило испытательным полигоном для моего самодельного ветрогенератора и моей самодельной солнечной панели на 60 Ватт. Здесь показана раскрытая солнечная батарея на капоте моего автомобиля.

Я хотел сделать полноценную проверку переносной солнечной батареи. Я присоединил ее к моему контроллера заряда в дополнение к мощностям, произведенным ветровой турбиной и большой солнечной батареей. Я также присоединял ее к вилке 12V прикуривателя и испытал ее для питания различных приборов, таких как мое автомобильное зарядное устройство сотового телефона и зарядное устройство для моего MP3-плеера. Переносная солнечная батарея работала хорошо, но я заметил нечто странное. Выходное напряжение батареи была всего около 14,5 вольт. Я видел более 18 вольт в моем предыдущем тестировании. Напряжение было все еще достаточно высоким для питания приборов, которые я подключал к ней, но я не понимал, почему напряжение упало.

Сделана батарея используется. Я предположил, что выходное напряжение с элементов CIS падает, поскольку они нагреваются внутри закрытых ящиков солнечной батареи. Я проверил это предположение, поставив батарею в тени на некоторое время и дав ей остыть, затем вернул ее на солнце и проверил напряжение, до того как она нагрелась. Конечно же, она произвела около 18 Вольт, когда я впервые поставил ее на солнце, но напряжение быстро снизилась примерно до 14,5 Вольт, как только батарея нагрелась.

Тогда я оторвал в оргстекло и проверил работу батареи без него. Без плексигласа, выходное напряжение панели вернулся примерно до 18 Вольт. Свободный поток воздуха и отсутствие «парникового эффекта» от оргстекла позволили солнечным элементам оставаться холодными.

Я могу просто оставить панель без плексигласа. Эти клетки CIS гораздо прочнее, чем тонкие моно-кристаллические элементы, которые я использовал в моей первой солнечной батареи. Они должны быть защищены от воздействия окружающей среды. Кроме того, я не буду использовать эту батарею в суровых погодных условиях. Я буду использовать ее только для зарядки малой бытовой техники. Поэтому, вероятно, все будет в порядке и без плексигласа.

Так сколько же стоит такая самодельная переносная солнечная батарея? Ну, я сохранил все квитанции для всего, что я купил, работая над этим проектом. Кроме того у меня есть много полезного лома: кусочки дерева, проволоки и всяких других вещей (как сказали бы некоторые, барахла). Поэтому многие материалы у меня было под рукой. Ваши расходы могут измениться.

Часть                                         Происхождение                                Стоимость

Солнечные элементы                                                                           $ 30.00 *

Разное. Пиломатериалы          Были под рукой                                  $ 0.00

Оргстекло (не требуется)       HOMECENTER магазин                       $ 13.95

Петли                                         HOMECENTER магазин                       $ 3.49

Силиконовый герметик           HOMECENTER магазин                       $ 3.95

Провод                                       Был под рукой                                    $ 0.00

Диоды                                                                                                      $ 0,40 ±

Вилка                                          Radio Shack                                         $ 5.50

Краска                                        Была под рукой                                  $ 0.00

Всего                                                                                                        $ 57.29

Не слишком плохо. Это немного дешевле, чем коммерчески сделанная 15-ваттная солнечная батарея ($ 70 на момент написания). Однако, моя панель складывается для экономии места. Коммерческая батарея почти столь же велика, как моя 60-ваттная солнечная батарея. У меня в плане дальнейшие эксперименты с этими элементами CIS.

* Цена солнечных элементов выросла совсем немного, поэтому я купил их.

± Это цена на 2 диода с 25 диодов, которые я купил за $ 5.00.

Обновление 03/20/11.

Новый контроллер заряда. Я разработал простую схему контроллера заряда для использования с солнечными батареями и ветряными турбинами. Это простая схема, и она использует только распространены компоненты, поэтому такой контроллер заряда очень легко изготовить.

Оригинальный текст Майка Дэвиса можно прочитать на англоязычном сайте www.mdpub.com

устройство, необходимые элементы для сборки и принцип работы, фото, видео-инструкция как сделать солнечную батарею из подручных средств

Автор Aluarius На чтение 6 мин. Просмотров 280 Опубликовано

Современная жизнь без телефонов, навигаторов, ноутбуков и других гаджетов уже немыслима. Все хорошо, если вы находитесь в городе, потому что все эти устройства обычно в процессе их эксплуатации разряжаются. Но что делать, если оно разрядилось далеко от плодов цивилизации, скажем, в лесу или на озере, где нет электропитания? Вариант один – купить солнечную батарею и носить ее с собой в походы и на пикник. Правда, стоит это устройство немалых денег, так что не всем по карману. Поэтому лучше всего это устройство изготовить самостоятельно, благо комплектующие сегодня в свободном доступе и в обычных магазинах, и в Интернете. Итак, будем разбираться с вопросом, как и из чего собирается солнечная батарея своими руками.

Солнечная батарея для зарядки телефона

Комплектующие

Что необходимо для того, чтобы собрать простейшую солнечную батарею?

  • Во-первых, потребуются сами солнечные элементы, с помощью которых энергия нашего светила будет преобразовываться в электрическую. Производители предлагают различного рода элементы с разными размерами и разной мощностью. Чаще всего это устройства размерами 15×8 мм, такие небольшие пластинки. Чтобы собрать батарею мощностью 60 Вт, потребуется приблизительно около сорока приборчиков. Приплюсуйте сюда еще 10 штук про запас на случай излома. Солнечные элементы очень хрупкие.

Внимание! Выбирайте те солнечные элементы, в которые уже впаяны отводящие провода. Это облегчит и ускорит сам процесс сборки. Все дело в том, что пайка провода к элементу – операция мелкая и трудоемкая.

  • Во-вторых, понадобится оргстекло. Для этого надо будет два листа: один снизу, который будет выполнять функции основы батареи. Его толщина должна быть 4-6 мм. Кстати, нижнее оргстекло можно заменить фанерой. Второй слой – верхний толщиною 2 мм.
  • В-третьих, крепежные детали: самоклеящийся двусторонний скотч, металлические (алюминиевые) уголки, клей, болты с гайками для крепления двух оргстекол между собой.
  • В-четвертых, дополнительные электрические детали: припой (лучше всего легкоплавкий), флюс, диоды и так далее.

Сборка батареи

На нижний лист оргстекла с помощью самоклеящегося скотча прикрепляются солнечные элементы. Их можно располагать в любой последовательности, но лучше, если они заполнять равномерно всю площадь будущей батареи. При этом расстояние между ними должно быть минимальным.

На готовую панель укладывается верхний лист оргстекла. Обратите внимание, что с помощью скотча можно регулировать зазор между солнечными элементами и верхним стеклом. Уложите его чуть больше (в два или три слоя по периметру), и зазор увеличится. Нет необходимости переусердствовать, зазор быть должен, но небольшой (1-3 мм).

После чего по всему периметру между стеклами наносится герметик, далее устанавливается алюминиевый уголок, который скрепляется болтами и гайками. Все, самодельная солнечная батарея почти готова, можно проводить испытание. В таком состоянии прибор должен выдавать напряжение 20-22 вольта (это без нагрузки), при нагрузке 16-18 вольт. При этом выделяется ток силой 3,0-3,5 А. можно подсчитать, и результат будет – 60 Вт, что и требовалось.

Дополнительные элементы (комплектующие)

Дополнением к конструкции будет диод шотки. Это специальный полупроводниковый элемент с малым падением напряжения, если производится прямое включение. Падение напряжения – это, по сути, потери, от которых необходимо избавиться, что и позволяет сделать установленный диод шотки. Он в первую очередь дает возможность заряжать аккумуляторы через солнечную батарею, во-вторых, в момент отсутствия самого солнца не дать аккумуляторам разрядиться. Все дело в обратном токе. Это очень важная комплектующая.

Чтобы дальше усовершенствовать весь прибор, можно добавить и еще некоторые устройства.

  1. Контроллер заряда аккумулятора. Он дает возможность сохранять электроэнергию определенное количество времени. К примеру, от 50 до 100 часов. Стоит этот прибор недешево, но если вы хотите, чтобы все устройство работало долго, то стоит раскошелиться.
  2. Инвертор. Это преобразователь напряжения, то есть, на выходе получится не 12 В, а 220 В. При этом мощность самой солнечной батареи может подняться до 100 Вт.

Как видите, усовершенствовать и сделать солнечную батарею своими руками не так уж и сложно. Тем более вся конструкция обойдется вам в разы дешевле, чем промышленный экземпляр. Плюс ко всему самодельная конструкция будет весить меньше, а, значит, в походе нагрузка на плечи от рюкзака снизится. Для сравнения, промышленный модуль ТСМ-60, вырабатывающий мощность 60 Вт, весит 6 кг. Самодельная конструкция около 4 кг.

Солнечные батареи на загородных участках

Конечно, с гаджетами все понятно, ситуаций, где используется их зарядка от солнечной батареи, большое количество. Но тут встает другой вопрос, а можно ли использовать эти устройства для нужд на дачах? К примеру, соорудить садовый светильник на солнечных батареях своими руками.

Как показывает практика, ничего невозможного нет. Правда, это устройство более сложное в плане сбора электрического тока. Поэтому для того чтобы светильник горел ночью, когда солнца нет, нужны аккумуляторы.

Комплектация светильника

Итак, потребуется:

  • Аккумулятор емкостью 1500 мАч. Выходное напряжение на клеммах должно составлять 3,7 В. Такие аккумуляторы приобрести не проблема.
  • Солнечная панель. Ее параметры: напряжение 5,5 В, ток 200 мА. Такая батарея зарядит аккумулятор часов за восемь.
  • Несколько резисторов, транзистор, диоды. Их количество видно на рисунке ниже.

Все комплектующие в сборе поместятся на колпачок от обычного дезодоранта. Только схему из диодов, транзисторов и резисторов, а также аккумулятор, можно разместить внутри колпачка. Солнечную же панель размещают снаружи. Ее просто можно приклеить специальным термоклеем. Чтобы усилить отражающую способность всей конструкции, к колпачку надо приклеить обычный компакт-диск. По сути, сборка очень похожа на детский конструктор.

Такая батарея спокойно потянет светодиод мощностью до 3 Вт. А его хватит для одного дачного уличного светильника. Самое интересное, что на основе данной схемы сам светильник будет автоматически включаться с приходом темноты и отключаться ранним утром. Как видите, даже такие сложные солнечные батареи своими руками сделать не проблема.

Правда, практика показывает, что иногда солнечные батареи для дома или дачи на улицу горят с меньшей яркостью и вдруг затухают совсем. Это связано с низким сопротивлением схемы. Поэтому данная проблема решается просто. Необходимо в цепь врезать резистор сопротивления (последовательно) с номиналом 20-80 Ом. Специалисты рекомендуют выбирать резистор по току. Его показатель – 5 мА, что хватит с лихвой обеспечить электричеством светодиод в течение нескольких часов. Кстати, в этом случае можно использовать аккумулятор меньшей емкости.

Светодиодные светильники на солнечных батареях

Заключение по теме

Итак, в этой статье мы постарались ответить на вопрос, как сделать солнечную батарею в домашних условиях? Были рассмотрены две схемы для зарядки гаджетов и для светодиодного светильника, который можно установить на улице в загородном доме. Есть ли необходимость все это создавать, если рынок заполнен промышленными изделиями. Все, как обычно, упирается в стоимость. А у промышленных образцов она достаточно высокая. Так что все дело, как обычно, в деньгах. Но не стоит сбрасывать со счетов и хобби. Это занимательное и очень увлекательное дело – собирать солнечную батарею в домашних условиях своими руками.

Зарядное устройство USB

DIY на солнечной батарее: 7 шагов (с фотографиями)

Недавно я сделал USB-зарядное устройство на солнечной батарее своими руками, которое, на мой взгляд, НАМНОГО лучше, чем большинство других разработок.

Это портативный. Это выглядит хорошо. И он может заряжать ваш телефон и USB-устройства быстрее, чем обычная струйка, вырабатываемая большинством других самодельных солнечных зарядных устройств.

Совершенно верно — это солнечное зарядное устройство, сделанное своими руками, и на самом деле вы будете использовать .

Лучшая часть?

Это доступно и легко сделать.

Вот как это сделать.

Материалы и инструменты

Материалы

Инструменты

Шаг 1. Подготовка ткани

Для этого дизайна я переработал старый многоразовый пакет для продуктов, чтобы вырезать полоску ткани, к которой я прикрепил панели. Он защищает их и позволяет складывать для удобного хранения.

Поместите панели, проушины (если используются) и понижающий преобразователь постоянного тока в многоразовый пакет для продуктов в желаемом порядке.

Совет: Я рекомендую оставить себе не менее 1 дюйма между солнечными панелями, чтобы их можно было легко сложить.Я также взял себе большую длину, чем необходимо, чтобы я мог сложить ткань поверх понижающего преобразователя, как вы увидите на шаге 6.

Отрежьте ткань ножницами до желаемых размеров. (Моя в итоге была примерно 14 дюймов в длину и 8,25 дюйма в ширину.)

Шаг 2: Подключите солнечные панели параллельно

Отрежьте кусок провода для подключения положительных клемм панелей. Слегка ослабьте проволоку, чтобы она не натянулась, когда панели сложены.

Примечание: Поскольку мои панели имеют две пары клемм на задней панели, перед подключением я использовал мультиметр для проверки их напряжений.Оказалось, что клеммы с выходным напряжением 9 В — это две «верхние» клеммы, а не клеммы со знаками «+» и «-». Странный.

Зачистите и припаяйте провод от положительной клеммы к положительной клемме. (Я решил ориентировать панели в противоположных направлениях, чтобы уменьшить нагрузку на проволоку, когда панели сложены.)

Совет: Держите паяные соединения как можно заподлицо с солнечными панелями. Это поможет позже при приклеивании их к ткани.

Отрежьте кусок провода для подключения отрицательных клемм панелей. Еще раз дайте себе расслабиться.

Зачистите и припаяйте провод от отрицательной клеммы к отрицательной клемме.

Шаг 3. Припаяйте выводы к панелям

Отрежьте кусок провода для положительного вывода панелей. Он подключит одну из положительных клемм панели к положительной клемме понижающего преобразователя. Убедитесь, что он может доходить до того места, где вы хотите разместить конвертер.Не забудь немного расслабиться!

Зачистите и припаяйте положительный вывод к одной из положительных клемм панели.

Отрежьте кусок провода для отрицательного вывода панелей.

Зачистите и припаяйте отрицательный вывод к одной из отрицательных клемм панели.

Теперь давайте проверим выходы напряжения и силы тока панелей с помощью мультиметра, чтобы убедиться, что мы все подключили правильно! Подключите положительный щуп измерителя к положительному проводу, а отрицательный — к отрицательному.

Каких результатов нам следует ожидать?

Ну, вот характеристики панелей, которые я использовал:

Параллельное подключение солнечных панелей складывает ток (в амперах), при этом напряжение (вольт) остается неизменным.

Таким образом, для вольт вы должны увидеть число около 9V DC.

Почти 10 В постоянного тока. Идеально!

Для усилителей вы должны увидеть число около 666 мА (333 мА * 2). Но в реальных условиях ожидайте, что солнечные панели будут выдавать немного меньше заявленного тока.

Совет: Вероятно, вам придется переключить красный щуп на другой порт мультиметра, чтобы измерить эту величину тока.

557 мА. Проверять!

Шаг 4: Припаяйте понижающий преобразователь к выводам

Найдите положительную и отрицательную клеммы понижающего преобразователя.

Припаяйте положительный вывод к положительной клемме преобразователя, а отрицательный вывод к отрицательной клемме.

Теперь у вас должно быть исправное солнечное зарядное устройство!

Пора проверить, что он работает.

Во-первых, убедитесь, что понижающий преобразователь подключен правильно и работает, посветив на панели немного света. Его светодиод должен загореться.

Светодиод горит. Похоже, это работает. ✅

Затем проверьте зарядное устройство, поместив его на улице под прямыми солнечными лучами и подключив телефон или USB-устройство. Ваше устройство должно начать заряжаться.

Индикатор зарядки моего Kindle загорается, когда я подключаю его к розетке — мое зарядное устройство работает!

Я проверил выходную мощность своего зарядного устройства с помощью USB-измерителя, чтобы убедиться, что зарядное устройство действительно выдает приличный ток при 5 В.

Он выдает 460 мА (около половины ампер) при 5 В. Это примерно 2,5 Вт, что вдвое меньше, чем у стандартного зарядного устройства для телефона на 5 Вт. (Во время реального использования он регулярно получал до 3 Вт.)

Согласно нашему калькулятору солнечной зарядки, для полной зарядки моего iPhone XR потребуется около 10,8 часов прямого солнечного света.

Определенно не самое быстрое солнечное зарядное устройство, но в крайнем случае оно разрядит мою батарею.

Дополнительно: Оберните понижающий преобразователь термоусадочной пленкой, используя термоусадочную трубку и термофен.Я сделал это для эстетики и немного защиты печатной платы. Он закрывает светодиод преобразователя, но для меня это не имело большого значения.

Шаг 5. Приклейте зарядное устройство к ткани

Возьмите клей и полоску ткани, которую вы отрезали на шаге 1. Приклейте панели и конвертер к ткани в желаемой раскладке.

Совет: Клей, который я использовал, пролился через ткань, так что вы можете сначала положить кусок газеты.

Подождите, пока клей застынет. Как только это произойдет, при необходимости подправьте все пропущенные места.

Шаг 6: Установите проушины (дополнительно)

Поскольку я буду использовать зарядное устройство во время пеших прогулок и езды на велосипеде, я хотел установить проушины, чтобы можно было привязать его к рюкзаку и велосипеду. Если вам не нужно ни к чему прикреплять зарядное устройство, вы можете пропустить этот шаг.

Во-первых, давайте установим две проушины внизу — на стороне, противоположной понижающему преобразователю.

Вырежьте круг на ткани, используя ушко в качестве направляющей.Проденьте нижнюю часть проушины через отверстие.

Совет: Поскольку я использовал такие маленькие люверсы, я просто вырезал маленький крестик ножницами. Вы также можете проделать отверстие, проткнув гвоздь.

Поместите инструмент для основания проушины под нижнюю часть проушины. Поместите ушко сверху на ткань.

Поместите перфоратор для проушины над верхней частью проушины. Ударьте перфоратором, чтобы установить ушко.

Повторите эти шаги, чтобы установить второе нижнее ушко.

Пришло время установить верхние проушины — те, которые находятся на той же стороне, что и понижающий преобразователь.

Чтобы защитить конвертер, я решил обернуть его дополнительной тканью и вырезать отверстие для USB-порта. (Если вы не хотите этого делать, просто установите верхние проушины, как и нижние.)

Затем я проделал верхние проушины через оба слоя ткани, склеил клапаны и приклеил порт USB к ткани.

Примечание: Не закрывайте солнечные панели!

Подождите, пока клей застынет, и все готово!

Шаг 7. Проверьте свое собственное солнечное зарядное устройство

Теперь, когда вы создали свое собственное зарядное устройство на солнечной энергии, пора что-нибудь зарядить с его помощью!

Поместите его на улице под прямыми солнечными лучами.Подключите телефон или другое USB-устройство. Затем сядьте поудобнее и расслабьтесь, пользуясь всей этой бесплатной солнечной энергией.

По окончании зарядки сложите зарядное устройство для удобства хранения.

Это зарядное устройство не имеет встроенного аккумулятора. Добавление аккумулятора усложняет самодельное зарядное устройство для телефона на солнечной батарее.

Вы можете легко соединить зарядное устройство с выбранным аккумулятором (я использую Anker PowerCore 10000). Заряжайте аккумулятор в течение дня, а затем используйте его для зарядки телефона или USB-устройства ночью.

Другие проекты DIY-солнечных зарядных устройств

1. Зарядное устройство для электрического велосипеда на солнечных батареях

Узнайте, как заряжать аккумулятор электровелосипеда от солнечной энергии — это, пожалуй, самый экологичный способ транспортировки. Я даже покажу вам, как я установил свое солнечное зарядное устройство на свой электровелосипед, чтобы сделать полноценный солнечный велосипед.

Еще больше проектов по зарядке от солнечных батарей!

Как сделать собственное портативное солнечное мобильное зарядное устройство дома

Зарядное устройство на солнечной батарее — это устройство, которое использует солнечную энергию для зарядки ваших мобильных устройств.Удобство, которое он приносит, непревзойденно! Наше легко встраиваемое солнечное зарядное устройство, сделанное с использованием солнечных батарей, сэкономит электроэнергию, а также будет заряжать на ходу, позволяя вам оставаться на связи с миром. Хотя вам может потребоваться заказать несколько расходных материалов, но изготовление мобильного зарядного устройства, которое стоит намного дешевле, чем купленное в магазине солнечное зарядное устройство, компенсирует взятые на себя проблемы. Теперь вы всего в нескольких шагах от создания собственного солнечного зарядного устройства!

Преимущества использования самодельного солнечного зарядного устройства

  1. Можно построить за небольшую часть первоначальной стоимости
  2. Легко хранить
  3. Можно легко взять с собой куда угодно
  4. Не требует использования электроэнергии

Соберите свои принадлежности

Для сборки этого зарядного устройства вам понадобится несколько простых принадлежностей.Большинство из них доступно на Amazon.com или Aliexpress.com. Все расходные материалы можно купить очень дешево за несколько долларов!

Список необходимых вещей выглядит следующим образом: —

  • Мини-солнечная панель 6 В
  • От 3 В до 5 В пост.
  • Паяльник
  • Инструмент для резки

Выберите плату зарядного устройства

Вы можете купить плату зарядного устройства от 3 В до 5 В или 12 В или любой другой модуль зарядного устройства USB.Вы также можете извлечь его из любого старого зарядного устройства USB, например зарядного устройства для iPod. Плата зарядного устройства обычно выглядит так.

Шаги по созданию зарядного устройства

  • Сначала возьмите плату зарядного устройства USB и размотайте ее
  • Измените длину проводов, чтобы их можно было легко подключить к солнечной панели.
  • С помощью паяльника соедините его с солнечной панелью, чтобы правильно выполнить соединение.
  • Используйте клей или клеевой пистолет, чтобы затем приклеить плату зарядного устройства к солнечной панели.
  • Согните концы пластиковой карты и должным образом согните ее, чтобы приклеить в качестве опоры, чтобы солнечная панель могла стоять во время зарядки.

После того, как вы закончите, ваш конечный продукт будет выглядеть следующим образом.

Теперь вы можете начать использовать это зарядное устройство после зарядки в любое время суток! Его можно носить с собой куда угодно, так как он легкий и не требует подключения громоздких батарей. Подключите телефон к зарядному устройству с помощью USB-кабеля. Вы также можете подключить несколько солнечных панелей к плате зарядного устройства, если хотите, чтобы его мощность прослужила дольше.Купите сменный USB-кабель для подключения к нескольким устройствам таких брендов, как Apple, Nokia, Samsung и многих других!

В целом этот проект может показаться сложным, но для его сборки требуется очень немного вещей. Это весело, а сборка занимает меньше получаса! Попробуйте сами!

Зарядные устройства для телефонов с солнечной панелью: как они работают лучше всего

Мы все это испытали — именно тогда, когда вам это действительно нужно, ваш смартфон умирает без зарядного устройства или электрического выхода! Или вы отправляетесь в поход или делаете фотографии в поход, когда аккумулятор вашего телефона разряжается, а зарядить его невозможно.

Одно очень простое, но удобное решение этой проблемы — солнечная зарядка телефона. Эти устройства используют энергию солнца для зарядки вашего телефона, когда нет внешнего источника электричества, к которому можно было бы подключиться.

Но действительно ли работают зарядные устройства на солнечных батареях? Стоит ли их вообще использовать?

Да! Солнечные технологии значительно улучшились за последнее десятилетие, и на рынке есть несколько фантастических зарядных устройств для солнечных панелей.

В этой статье мы рассмотрим следующее:

  • Как работают солнечные зарядные устройства для телефонов
  • Преимущества и недостатки солнечных зарядных устройств для телефонов
  • Солнечные зарядные устройства для встроенных аккумуляторов по сравнению с телефонными зарядными устройствами только на солнечных батареях
  • Некоторые из лучших доступных солнечных зарядных устройств для телефонов

Если вы проводите много времени вне сети или просто ищете резервное питание для своего смартфона, прочтите ниже, чтобы узнать больше об этих удобных, удобных и удивительно эффективных устройствах!

Солнечная панель для зарядки телефона у бассейна

Хотя это правда, что солнечные зарядные устройства наверняка выполнят свою работу и зарядят ваш телефон, когда вам это нужно, у этих устройств есть и некоторые недостатки.

Во-первых, они питаются от солнца и поэтому могут работать только при ярком солнечном свете. Во-вторых, их выходная мощность намного ниже, чем у стандартных электрических розеток, поэтому, в зависимости от вашего телефона, зарядка мобильного телефона обычно занимает гораздо больше времени.

Стоит также отметить, что некоторые солнечные зарядные устройства работают лучше, чем другие, и когда дело доходит до этих маленьких устройств, вы, безусловно, получаете то, что платите за .

Некоторые солнечные зарядные устройства для телефонов заряжают аккумулятор, который, в свою очередь, заряжает ваш телефон — даже ночью — в то время как другие заряжают ваш телефон только непосредственно с панели.

Как и следовало ожидать, солнечные зарядные устройства со встроенными аккумуляторами будут стоить немного дороже, но, безусловно, более надежны.

Вам может быть интересно, стоит ли использовать солнечное зарядное устройство для вашего телефона, или же использование этих устройств может привести к повреждениям.

В конце концов, мобильные телефоны в наши дни недешевы, а их батареи и так не очень долговечны, поэтому последнее, что вам нужно, — это еще больше уменьшить их емкость.

Опять же, качество используемого устройства имеет первостепенное значение. Дешевые солнечные зарядные устройства могут не иметь хорошо контролируемых выходов, что, безусловно, может повредить аккумулятор вашего телефона.

Это означает, что напряжение зарядки будет падать или достигать пика в зависимости от солнца, что может быстро повредить аккумулятор вашего телефона.

Солнечные панели в зарядных устройствах для телефонов имеют небольшие размеры — это означает, что они могут улавливать только определенное количество солнца, и, следовательно, их мощность также мала.

Зарядное устройство для телефона на солнечной батарее, оснащенное аккумуляторной батареей, может накапливать энергию для последующего использования и, таким образом, обеспечивать более высокую мощность для быстрой и безопасной зарядки телефона.

Зарядные устройства для телефонов с солнечными панелями работают за счет использования небольших солнечных панелей, которые используют энергию солнца для зарядки либо аккумулятора телефона напрямую, либо отдельного блока аккумуляторов, прикрепленного к панели.

Большинство солнечных зарядных устройств могут заряжать больше, чем просто ваш телефон — все, что связано с USB-соединением, обычно является честной игрой, хотя такие устройства, как ноутбуки, слишком энергоемкие.

Проще говоря, зарядное устройство для солнечной панели работает так же, как и любая солнечная система, хотя и в гораздо меньшем масштабе, и поэтому действительно подходит только для мобильных телефонов, динамиков Bluetooth или планшетов.

Большинство солнечных зарядных устройств имеют встроенную печатную плату (PCB), которая помогает контролировать выходной ток, показывать уровень заряда батареи (если есть встроенная батарея) и состояние зарядки.

Некоторые из них также имеют дополнительный микро-USB, что означает, что вы можете заряжать аккумулятор от стандартной розетки или на солнце, что является полезным дополнением.

Большинство этих устройств также имеют преобразователь напряжения, повышающий выходное напряжение до 5 В — стандартного зарядного тока для большинства телефонов и планшетов.

Причина того, что зарядные устройства для телефонов с солнечными панелями возможны и они так хорошо работают, заключается в том, что зарядные устройства для телефонов имеют минимальные электрические потребности.

Большинство зарядных устройств для телефонов потребляют 2–6 Вт мощности во время зарядки и около 0,1 Вт при подключении к сети без телефона, поэтому в целом они не потребляют значительного количества энергии.

Например, новое зарядное устройство iPhone потребляет 5 Вт для зарядки (хотя обычное зарядное устройство может потреблять до 10 раз больше энергии), но даже в этом случае потребляемая мощность минимальна.

Зарядные устройства для телефонов, даже устройства быстрой зарядки, потребляют очень мало энергии, поэтому зарядное устройство на солнечной панели отлично подходит для зарядки телефона.

Солнечную панель нельзя просто подключить к телефону, даже если она мала. Отсутствие регулировки напряжения быстро приведет к повреждению аккумулятора вашего телефона, поскольку он не предназначен для работы с такими колебаниями напряжения.

Как упоминалось ранее, для зарядки телефона вам необходимо 5 В, и большее напряжение может повредить аккумулятор.

Тем не менее, «сигаретный» адаптер на 12 В можно использовать для зарядки непосредственно от небольшой панели, хотя это не очень стабильно и потенциально может повредить ваш телефон.

Намного более безопасный и простой способ — это использовать небольшую панель, прикрепленную к батарейному блоку, а затем заряжать телефон регулируемым током, идущим от батарейного блока.

Конечно, использование небольшой стандартной солнечной панели, подключенной к регулятору и небольшой батарее, с выходом USB или инвертором, также будет работать, но, конечно, не так портативно, как специальное солнечное зарядное устройство для телефона.

Большинство смартфонов потребляют от 2 до 6 Вт во время зарядки, при среднем среднем значении 3 Вт в зависимости от модели телефона.

Эта мощность снижается примерно до 2 Вт после зарядки телефона и до 0,1 Вт, когда к зарядному устройству ничего не подключено. Стандарт обычно составляет около 0,5 А при 5 В, что составляет около 2,5 Вт.

Средний iPhone может вмещать около 1400 мАч или около 5 ватт-часов. Это означает, что вы можете зарядить iPhone от квартиры за два часа или меньше, потребляя всего 5 Вт на зарядку.

В наши дни большинство производителей смартфонов предлагают «быструю зарядку», которая увеличивает мощность зарядки примерно до 18 Вт (iPhone) или примерно до 12 Вт в стандартной комплектации.

Эти зарядные устройства позволяют заряжать ваш телефон до четырех раз быстрее, чем стандартные зарядные устройства.

Например, вышеупомянутый iPhone можно полностью или почти полностью зарядить менее чем за час.

При этом все производители телефонов используют небольшие вариации технологии быстрой зарядки.

Чтобы эти зарядные устройства заряжали ваш телефон быстрее, большинство производителей либо увеличивают силу тока, либо меняют напряжение — последний метод является наиболее распространенным.

Зарядные устройства для быстрой зарядки могут поднять силу тока от стандартного зарядного устройства на 1 А до 3 А или напряжение с 5 В до 12 В и выше.

Поскольку солнечные панели не производят электромагнитное излучение, они не повлияют на прием вашего телефона.

При этом инвертор действительно производит некоторое электромагнитное излучение и может вызывать возможные помехи, особенно если он не экранирован должным образом, и это может повлиять на ваш прием.

Единственный способ, которым солнечная панель может помешать вашему сотовому приему, — это физически препятствовать прохождению сигнала между вашим телефоном и вышкой сотовой связи, но с учетом крошечных размеров зарядных устройств для телефонов с солнечными панелями это маловероятно, если не невозможно.

Зарядные устройства для солнечных панелей очень просты в использовании, особенно модели со встроенными литий-ионными аккумуляторами.

Эти устройства обычно имеют выход USB, к которому можно просто подключить зарядное устройство телефона.

Устройство, естественно, необходимо поместить на прямые солнечные лучи, чтобы зарядить его, прежде чем вы сможете зарядить свой телефон, а емкость аккумулятора будет определять, сколько зарядов вы можете получить от него.

Как упоминалось ранее, некоторые из этих устройств можно подключить к стандартной розетке для зарядки внутренней батареи, что, безусловно, полезно.

В любом случае зарядить телефон с помощью специального солнечного блока так же просто, как подключить кабель к выходу USB, а печатная плата устройства сделает все остальное за вас.

Обычно есть три варианта зарядки телефона от солнечной панели:

  • Использование специального солнечного зарядного устройства для телефона
  • Зарядка напрямую от панели
  • Зарядка через инвертор

Самый простой и эффективный способ — используйте инвертор, так как он даст вам тот же зарядный ток, что и стандартная розетка.Конечно, эти установки дороги и не очень портативны.

Самым портативным методом является использование специального солнечного зарядного устройства для телефона со встроенным аккумулятором или без него, что позволяет заряжать телефон, когда поблизости нет розетки.

Третий, наименее последовательный метод — зарядить телефон напрямую от небольшой солнечной панели с помощью разъема на 12 В. Тем не менее, это зависит от интенсивности солнечного света, и поэтому ставки заряда будут сильно колебаться.

Зарядка напрямую от панели, без батарейного блока, немного сложнее и намного менее безопасна для вашего телефона.

Вам понадобится адаптер для прикуривателя на 12 В с выходом USB, к которому затем можно подключить любое зарядное устройство.

Конечно, любые колебания погодных условий сильно повлияют на скорость зарядки, и даже проходящее облако может полностью остановить зарядку.

К сожалению, некоторые зарядные устройства для телефонов несовместимы с этими зарядными устройствами на 12 В, поскольку они не обеспечивают достаточной мощности, например, новые модели iPhone.

Кроме того, для некоторых телефонов потребуется перезагрузка, если ток зарядки прекратится, даже после возобновления тока, поэтому вам придется отключить телефон и снова подключить его.

Если вокруг много облаков, это, мягко говоря, может стать утомительным.

Если вы используете специальное солнечное зарядное устройство для телефона, вы просто кладете его на солнце, подключаете телефон к розетке и позволяете фотонам солнца делать все остальное!

Хотя термин «военный класс» звучит так, как будто бы морской пехотинец США, он просто относится к прочности подразделения и тому, насколько хорошо оно сделано.

Зарядные устройства для телефонов на солнечной энергии военного уровня обычно ударопрочные, водонепроницаемые и защищенные от пыли и грязи.Короче говоря, они созданы для работы в самых суровых и экстремальных условиях.

Эти зарядные устройства созданы не только для защиты от пыли, грязи, воды и ударов, но и обычно вмещают большой объем энергии.

Солнечные зарядные устройства военного класса, конечно, намного дороже, и если вы не переносите зарядное устройство в тяжелые условия, возможно, нет смысла тратить лишние деньги.

Лучшее зарядное устройство для телефона с солнечной панелью должно быть портативным, прочным и, в идеале, иметь встроенный аккумулятор.Без батарейного блока энергия солнца просто недостаточно постоянна, чтобы быть надежной, но они все же полезны.

На рынке существует масса отличных зарядных устройств для телефонов с солнечными батареями, некоторые из них способны заряжать телефон многократно и с различными функциями. Однако выбор лучшего зависит от ваших потребностей.

Вам нужно надежное солнечное зарядное устройство для походов и походов? Вы ищете портативный и удобный аккумулятор для зарядки в дороге?

Или вы просто хотите солнечное зарядное устройство для домашнего использования, когда электричество отключено? Солнечные зарядные устройства обладают множеством функций, которые сделают одно более подходящим для ваших нужд.

С учетом всего сказанного, нашим любимым зарядным устройством для телефонов с солнечной панелью является Goal Zero Nomad 7 Plus . Хотя в устройстве нет встроенного блока батарей, он прочен, устойчив к погодным условиям и использует одни из самых эффективных солнечных элементов на рынке.

Если вы ищете зарядное устройство для телефона на солнечной батарее со встроенным аккумулятором, наш фаворит — BioLite 5+ . Он оснащен встроенной батареей емкостью 2200 мАч, которую можно заряжать от панели или от сети через вход MicroUSB.

Зарядные устройства на солнечных батареях для телефонов

Зарядные устройства для телефонов на солнечных батареях, безусловно, являются полезными устройствами, и независимо от того, являетесь ли вы заядлым путешественником или просто хотите немного запасного заряда для зарядки своего смартфона, эти устройства, безусловно, стоят своих затрат.

Некоторые зарядные устройства для телефонов на солнечной энергии можно использовать только под прямыми солнечными лучами, в то время как другие имеют встроенный аккумулятор, который подарит вам заряд энергии, когда солнце садится, и вам решать, какое из них лучше всего подходит для ваших нужд.

В зависимости от ваших индивидуальных потребностей, существует множество солнечных зарядных устройств на выбор, и когда вы столкнулись с разряженной батареей телефона и отсутствием понимания электрической мощности, зарядные устройства для телефонов с солнечной панелью, безусловно, могут быть чрезвычайно полезными.

Если вы находитесь в глуши, они могут даже спасти жизнь!

Сделай сам сотовый телефон на солнечных батареях или зарядное устройство USB

Это увлекательный проект «Сделай сам» простого «сотового телефона на солнечной энергии или зарядного устройства USB». Это зарядное устройство USB на солнечной энергии используется для зарядки многих электронных устройств. Кроме того, эту небольшую схему можно заряжать от USB-порта ПК. Например, MP3-плееры, мобильные телефоны, iPhone и т. Д.

В схеме используется солнечная панель напряжением от 7 до 9 вольт.В нем дополнительно используются один диод и четыре никель-металлгидридные аккумуляторные батареи. Каждый аккумулятор имеет зарядную емкость 1,25 В и 2000 мАч. Кроме того, к цепи подключен порт USB типа «B». Поэтому полностью заряженные батареи показывают на экране мультиметра 5 вольт. Таким образом, это идеальное напряжение для зарядного устройства USB.

Аппаратные компоненты

Схема

Схема

Работа схемы

После изготовления схемы проверьте напряжение ваших новых никель-металлгидридных батарей с помощью мультиметра.Потому что новые батареи обычно заряжаются от 50 до 70 процентов их производителем. Но, если ваши батареи не показывают 5 вольт. Затем заряжайте их от 3 до 4 часов от солнечных батарей. Более того, если ваши батареи полностью разряжены. Затем заряжайте их в течение 8 часов, если выходной ток вашей солнечной панели составляет 250 мА при прямом дневном свете. В противном случае заряжайте их в течение 10 часов, если выходной ток вашей солнечной панели составляет 200 мА под прямыми солнечными лучами.

После этой операции еще раз проверьте уровень напряжения батарей с помощью цифрового мультиметра.Теперь ваши батареи наверняка будут показывать от 5 до 5,5 вольт. Теперь ваш солнечный сотовый телефон или зарядное устройство USB полностью готов к зарядке ваших устройств.

Важные инструкции
  • Пожалуйста, не заряжайте свои электроприборы, когда заряжаются солнечные батареи USB-зарядного устройства.
  • Сначала зарядите батареи USB-зарядного устройства и подключите устройства для зарядки. Емкость заряда от 200 до 250 мА

Приложения и области применения

Используется для зарядки:

  • Мобильные телефоны
  • MP3-плееры
  • iPhone
  • Планшеты и другие электронные устройства

Заряжайте свой телефон солнечной энергией в качестве первого шага к экологичности

Кристал Персо, 30 лет, создала оконное солнечное зарядное устройство для людей, которые только начинают стремиться к нулевым отходам.

Бен Фокс Рубин / CNET

Кристал Персо, одетая в повседневную розовую футболку и свободный серый кардиган, встречает меня улыбкой в ​​бруклинском коворкинге A / D / O. Она ведет меня к своему деревянному столу, расположенному в комнате, которая хорошо оборудована всем, от лазерных резаков до 3D-принтеров. Рядом с тонкими полосками бамбука и клеевыми трубками помещено нечто, напоминающее рамку для картины.

Но он не отображает ваши семейные фотографии.Объект представляет собой проект Персо под названием Window Solar Charger.

Это тонкий кластер черных солнечных панелей, подвешенных на прозрачном пластиковом листе и обрамленный бамбуком. Он предназначен для сбора энергии и хранения ее в батарее размером с губную помаду, которая находится на нижнем крае устройства. В нем также находится USB-порт, с помощью которого можно заряжать ваш телефон, AirPods и другие гаджеты.

Оконное солнечное зарядное устройство, которое стоит 149 долларов, задумано как экономичная альтернатива развертыванию солнечных панелей на крыше, которые могут стоить вам тысячи долларов, и более эстетично для дома, чем более громоздкие солнечные панели, сделанные для кемпинга.Его прозрачный дизайн и минимальный размер призваны сделать его менее заметным в доме.

Для полной зарядки требуется от восьми до 10 часов, что позволяет зарядить телефон до двух раз.

Бен Фокс Рубин / CNET

Зарядное устройство является частью более широкого стремления к экологичности. В то время как Apple заявляет, что использует 100% экологически чистую энергию, а Amazon планирует вдвое сократить выбросы углекислого газа к 2030 году, многие потребители также ищут способы уменьшить свое воздействие на окружающую среду.Персо рассматривает свою установку как возможность для людей, которые находятся на начальных этапах перехода к безотходному производству.

«Я забочусь об экологичности и не собираюсь… жертвовать удобством и стилем, как бы ужасно это ни звучало», — сказал Персо, 30-летний уроженец Окленда, штат Нью-Джерси. «Многие люди тоже такие … так почему бы не рассказать им об этом вместо того, чтобы просить их слишком много измениться».

Персо, которая ранее работала в стартапе LittleBits, ориентированном на DIY и образование, размещает свое зарядное устройство на Kickstarter, чтобы собрать деньги для своей новой компании Grouphug.Ее краудфандинговая кампания уже превзошла свою первоначальную цель по сбору средств, превысив цель в 10 000 долларов, установленную ранее в этом месяце, и подскочила до более чем 55 000 долларов. Посетители мероприятия по сбору средств могут приобрести панно или пожертвовать 20 долларов и получить эмалированную булавку.

Как мы говорили в ее офисе на прошлой неделе, каждые несколько минут ее телефон звонит, сигнализируя, что кто-то сделал пожертвование на ее кампанию.

«Хотя выбросы, сэкономленные за счет зарядки телефона от солнечной энергии, могут быть небольшими, приятно видеть новые возможности, которые позволяют людям играть активную роль в сокращении своего углеродного следа», — сказала Эми Тернер, исполнительный директор NYC Climate Action. Alliance, коалиция, цель которой — сократить выбросы парниковых газов.

Страсть к искусству и науке

Персо, младшая из четырех сестер, была настроена создать для себя особый путь, не связанный с изучением медицины, как ее братья и сестры. Она хотела карьеру, в которой сочетались бы ее увлечения искусством и наукой.

Во время учебы в Школе промышленного дизайна Технологического института Джорджии она занималась школьными проектами с учетом аспектов устойчивого развития. Когда профессор поручил создать лампу в классе, Персо сказал, что идея дизайнерской лампы просто недостаточно сложна.

«Я сделала лампу на микробном топливном элементе … которая собирает электричество из бактерий в почве, когда вещество разлагается и высвобождаются электроны», — сказала она.

После школы и нескольких выступлений на фрилансе Персо познакомился с Ая Бдейром, основателем LittleBits, которая продает комплекты модульных электронных строительных блоков для детей и взрослых, чтобы научиться делать простые гаджеты. За шесть с половиной лет работы в LittleBits она прошла путь от стажера до старшего директора по дизайну продуктов, следя за графиком выпуска различных продуктов и руководя командой дизайнеров.

И она осталась верна своим корням в области устойчивого развития. Работая полный рабочий день, она приняла участие в Maker Faire, мероприятии, посвященном практическому обучению. На мероприятии она и ее коллега создали зарядное устройство для телефона, которое заряжалось от встряхивания, когда вы ходили. Это не было практичным дизайном, но он позволил ей проверить еще одну идею в области возобновляемых источников энергии.

Она знала, что хочет вернуться к экологичности и технологиям. Итак, в июне прошлого года она покинула LittleBits.

Сейчас играет: Смотри: Фитнес-часы на солнечной и тепловой энергии? Да, пожалуйста

1:23

Persaud начал работу над домашним компостером, но быстро отказался от этого проекта из-за его высокой стоимости.Поэтому она разослала онлайн-опрос 100 друзьям и родственникам, в котором спросила, какой тип устойчивых технологий их привлечет. Многие результаты указывают на солнечную энергию.

С августа по октябрь прошлого года Персо начала обрисовывать свое видение полупрозрачного продукта, работающего на солнечной энергии.

Она создала несколько прототипов, пока не пришла к окончательному проекту. К декабрю она продала несколько ранних версий на местной праздничной ярмарке, но продолжала работать над продуктом.

Этой весной, перед запуском на Kickstarter, Персо смогла увидеть свое видение прозрачного солнечного устройства в Нью-Йоркском зале науки с огромной солнечной панелью в форме кошки. Установка служила для того, чтобы научить маленьких детей извлекать энергию после попадания солнечных лучей на печатную плату устройства. Он также напоминал внутреннее устройство ее будущего Window Solar Charger.

Продукт с элементами экологичности

В конструкции зарядного устройства есть несколько компонентов, которые соответствуют теме экологичности.

Тонкая рама изготовлена ​​из бамбука из Таиланда и отполирована органическим минеральным маслом вместо синтетического лака. Прозрачный пластик, на котором размещены панели, также способствует долговечности продукта. Падение зарядного устройства не должно привести к растрескиванию панелей. Для полной зарядки также требуется от восьми до 10 часов, что позволяет заряжать телефон до двух раз.

Window Solar Charger — это мост между экологичностью и технологиями.

Бен Фокс Рубин / CNET

«Панель технически рассчитана на срок службы не менее 25 лет… имеет 100% эффективность », — сказал Персо.« Даже если вы наступите на свою и случайно сломаете ее, она все равно будет работать ». — удобный способ утилизировать продукт и потенциально воспользоваться квотами на выбросы углерода, компенсирующими стоимость производства и доставки.

«Я хочу, чтобы запуск Kickstarter был как можно более углеродно-нейтральным», — добавила она.

Кампания Persaud на Kickstarter заканчивается в начале июля, но зарядные устройства поступят в продажу только в апреле следующего года, и только в США и Канаде.Но глядя на апрельскую дату поставки, она намекает на возможность расширения команды, если все пойдет хорошо.

На данный момент Персо экономит энергию, чтобы убедиться, что ее текущий продукт хорошо зарекомендовал себя среди первых пользователей.

«По мере того, как вы увеличиваете количество, качество и утонченность [продукта] должны расти», — сказала она. «Надеюсь, в следующем году у меня будут все эти столпы, и я начну масштабироваться более обычным образом».

Схема зарядного устройства для сотового телефона на солнечных батареях

Электронные устройства, такие как мобильные телефоны и IPod, значительно облегчили нашу жизнь.Но все они страдают от одного общего недостатка, заключающегося в регулярной периодической подзарядке. Это становится проблемой, когда мы путешествуем или в месте, где нет электричества. Кроме того, использование возобновляемых источников энергии считается топливом следующего поколения для удовлетворения всех наших потребностей в электроэнергии.

Итак, в этом проекте давайте узнаем, насколько легко сделать наше собственное солнечное зарядное устройство для сотового телефона , а также как оно работает.

Требуемые материалы:

  1. Солнечная панель 5.5 В 245 мА (3 шт.)
  2. Модуль повышающего преобразователя 5 В
  3. Переключатель
  4. Малярные ленты
  5. Провода
  6. Набор для пайки

Рабочее пояснение:

Основной принцип этого проекта — преобразовать солнечную энергию в электрическую . Для этого нам просто нужна солнечная панель, но есть много типов и рейтингов солнечных панелей на выбор. Монокристаллический, поликристаллический и аморфный — это три типа солнечных панелей, в которых мы будем использовать монокристаллический, поскольку он обычно доступен и дешевле, чем два других.

Для того, чтобы определить номинальное напряжение и номинальный ток наших панелей, мы должны учитывать напряжение и ток, которые будут потребляться нагрузкой. В нашем случае нагрузка — это мобильный телефон, и для его максимальной эффективности требуется около 5 В и 1 А. Поскольку обеспечение 1 А и 5 В с помощью солнечной панели сделало бы проект более громоздким и дорогим, мы решили разработать систему с КПД более 70%. Таким образом, мы выбрали солнечные панели 5.5V 245mA .Мы будем использовать три из этих панелей, которые будут подключены параллельно, поскольку все мы знаем, что подключение их параллельно будет поддерживать постоянное напряжение и суммирует номинальный ток. Следовательно, окончательные номинальные значения напряжения и тока всех трех модулей будут 5,5 В и 735 мА (245 + 245 + 245). Рейтинг отдельной панели приведен в таблице ниже

Детали солнечной панели

Тип

Монокристаллический

Выходное напряжение

5.5В

Выходной ток

245 мА

Номинальная мощность

1,2 Вт

Размеры (Д * В * В)

130 мм * 64 мм * 2,5 мм

Как мы все знаем, выходное напряжение и ток, подаваемый с панели, напрямую зависят от солнечного излучения, падающего на панель.Это дает понять, что наша панель не будет постоянно обеспечивать 5,5 В и 735 мА. Поэтому нам нужно что-то, что могло бы постоянно повышать и регулировать напряжение до 5 В независимо от излучения. Именно здесь мы будем судиться с преобразователем напряжения 5 В, от которого мы напрямую питаем наш телефон. Подробная информация о бустерном модуле приведена ниже:

Подробная информация о бустере DC-DC

Тип

Повышающий преобразователь

Выходное напряжение

5.1-5,2 В

Рабочее входное напряжение

2,7–5 В

Выходной ток

1,5 А (максимум)

КПД

96%

Нормы нагрузки

1%

Здесь мы также можем использовать Solar Tracker Circuit, чтобы солнечный свет падал на панели в течение всего дня.

Схема

:

Принципиальная схема солнечного зарядного устройства для сотового телефона приведена ниже:

Как показано на приведенной выше схеме подключения, просто припаяйте солнечные панели параллельно и подключите их к модулю повышающего преобразователя через переключатель. Теперь просто используйте любой кабель питания и подключите его к разъему USB модуля, а другой конец — к мобильному телефону. Когда будет нормальное излучение, телефон начнет заряжаться.

Тестирование солнечного зарядного устройства для сотового телефона:

Производительность зарядного устройства зависит от силы тока, который оно может обеспечить для зарядки телефона.Это поможет нам зарядить телефон как можно скорее. Чтобы узнать это, мы использовали приложение для Android под названием «Ampere» (загружено из Play Store). Это приложение сообщит нам, сколько тока потребляет аккумулятор для зарядки. Сначала мы подключили телефон к обычному зарядному устройству (сеть переменного тока) и обнаружили, что моему телефону (Asus Zenfone) требуется около 1000 мА для зарядки, как показано на снимке экрана ниже.

Позже я, , подключил телефон к нашему солнечному зарядному устройству и измерил ток, который составил около 700 мА, что довольно близко к фактическому току зарядки.Это поможет вам быстро зарядить телефон даже при зарядке от солнечной энергии.

Полная работа показана на видео ниже . Надеюсь, вам понравился проект, и вы планируете создать свой собственный. Если у вас есть сомнения, разместите их в разделе комментариев ниже. Также проверьте нашу предыдущую схему зарядного устройства для сотового телефона.

Зарядное устройство

Yolk на солнечной энергии тоньше вашего iPhone

Цена и доступность предложения могут быть изменены после публикации.

Портативные зарядные устройства необходимы для того, как часто мы используем наши телефоны в наши дни. Тем не менее, их тоже нужно заряжать, и их продолжительность сильно различается. Решение? Солнечная энергия.

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ: Эта портативная солнечная плита уже разрушила ее цель на Kickstarter

Solar Paper работает практически так же, как и любое другое портативное зарядное устройство USB. Когда вам нужно зарядить телефон, просто подключите его к устройству, и он зарядит его за вас. В отличие от других устройств, Solar Paper питается от неограниченного и экологически чистого источника энергии — солнца.

Ультратонкая солнечная бумага, по словам создателя Йолка, является самой эффективной солнечной панелью на потребительском рынке. Он, по-видимому, может полностью зарядить iPhone за два часа (примерно так же, как настенное зарядное устройство). Если вы переместитесь в тень, он перестанет заряжаться, но функция автоматического сброса означает, что он снова включится, когда вернется в свет.

Каждая панель вырабатывает 2,5 Вт мощности, поэтому для iPhone, потребляющего 5 Вт заряда, вам понадобятся две панели. Дополнительные панели соединяются магнитным способом, поэтому чем больше панелей, тем больше мощность.Например, большинству планшетов требуется 10 Вт, поэтому для зарядки iPad потребуется четыре панели.

Вам не нужно выходить на улицу, чтобы использовать солнечную бумагу — у Yolk есть видео, на котором кто-то использует ее в иллюминаторе самолета — но вам действительно нужен яркий солнечный свет. Это определенно наиболее полезно для туристов, отдыхающих и других искателей приключений. Между фотосъемкой и использованием GPS ваш телефон может довольно быстро разрядиться, и вы не хотите, чтобы вас застали с разряженной батареей, если вы заблудитесь или вам понадобится вызвать помощь.

У каждой панели Solar Paper есть отверстия по углам, поэтому вы можете повесить солнечное зарядное устройство на рюкзак, чтобы заряжать на ходу.

Солнечная бумага в дикой природе. Кредит: желток

Любое устройство, которое заряжается через USB, можно заряжать с помощью Solar Paper. Рецензенты Amazon говорят, что они заряжали свои Kindles и GoPros в дополнение к своим телефонам и планшетам.

Первоначально финансируемая на Kickstarter, где было собрано более 1 миллиона долларов, Solar Paper теперь доступна на Amazon. Вы можете заказать две, три или четыре панели в зависимости от ваших потребностей, и к каждому заказу прилагается удобный чехол для хранения.

Кредит: Желток.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *