Разновидности и особенности использования солнечных батарей для зарядки автомобильных аккумуляторов

Складные солнечные панели с AliExpress

power-kernuap Store KER-so1 10 Вт

Надежный вариант, который можно как разложить на траве, так и повесить на рюкзак. 5 складных панелей впитывают максимальное количество солнечной энергии и позволяют зарядить смартфон за минимальный промежуток времени. Оборудование выполнено в удобном несъемном чехле, который не пропускает влагу.

Также в комплекте присутствует компас, он поможет легче ориентироваться при дальних путешествиях. При переменном солнце, прибор стабильно выдает 0.5 А, этого вполне достаточно если не пользоваться гаджетом во время зарядки. Номинальная емкость – 10000 mAh. Материал изготовления – монокристаллический силикон.

power-kernuap Store KER-so1 10 Вт

Достоинства:

• Качество сборки;
• Удобный складной механизм;
• Хорошая зарядка при нормальном освещении;
• Можно разместить на рюкзаке.

Недостатки:

KINCO Складная солнечная батарея, 20 Вт

Водонепроницаемая складная батарея, которая станет отличным спутником в любом походе. Материал изготовления – монокристаллический силикон. Прибор легко складывается и размещается на любом месте. Присутствует хорошая защита от проливного дождя.

Внешний вид не портится со временем, что является преимуществом. Максимальная мощность панели – 20 Вт. Продукт полностью экологически чистый. Устройство способно функционировать не только в солнечный, но и пасмурный день. Выходное значение тока – 1.2 А, чего достаточно для зарядки большинства смартфонов.

KINCO Складная солнечная батарея, 20 Вт

Достоинства:

• Низкая цена;
• Эффективность;
• 20 Вт;
• Не промокает;
• Легко складывается;
• Работает даже в плохую погоду.

Недостатки:

LEORY Solar Cells Sunpower 30W 5V

Удобный вариант, предназначенный для кемпинга и путешествий. Максимальное значение мощности – 30 Вт, что хороший результат и подойдет для большинства гаджетов. Прибор изготовлен из высококачественного и экологичного материала, который не портится даже при ежедневном ливне.

Легко складывается и не занимает места в рюкзаке. Выходной ток равен 2.8 А, что позволит не только заряжать смартфон, но и пользоваться им во время этого процесса. Конструкцию можно как повесить на рюкзак, так и поместить на траву или камни.

Средняя стоимость – 2 055 рублей.

LEORY Solar Cells Sunpower 30W 5V

Достоинства:

• Хорошая работа;
• 30 Вт;
• Соотношение цены и качества;
• Удобное размещение;
• Не занимает много места в сложенном виде.

Недостатки:

Тонкости подключения

Первое с чем нужно определиться прежде, чем выбирать аккумулятор, — это требуемая емкость. Как правило, это значение выбирается с учетом среднесуточного потребления электроэнергии, не забывая при этом и про глубину разряда, которая должна составлять не более 50-70%. Правильный режим заряда/разряда – это главное условие, которое способно продлить срок службы аккумуляторов для солнечных батарей. Также следует помнить, что слишком большой ток заряда снижает количество содержащегося в АКБ электролита, что может привести к выходу из строя аккумуляторной батареи.

Наибольшее распространение получили «солнечные» аккумуляторы с рабочим напряжением в 12 В. Как правило, их используют для сборки аккумуляторных блоков требуемого напряжения, например 24 В, 48 В и т.д. Основные параметры такого блока:

• рабочая емкость;
• ток заряда;
• ток разряда.

Аккумуляторный блок рекомендовано составлять, используя последовательную схему соединения. В этом случае общее рабочее напряжение блока будет равняться сумме рабочих напряжений каждого подключенного аккумулятора.

Если же АКБ соединяются параллельно, то суммироваться будет не напряжение, а емкость. Напряжение же в этом случае останется неизменным. Но прежде, чем подключать батареи параллельно, необходимо выровнять на них напряжение.

Следующее условие – это температурный режим. Практически все АКБ для солнечной батареи способны выдерживать как низкие, так и очень высокие температуры. Но не стоит злоупотреблять этим, ведь увеличение температуры АКБ на 10°С приводит к ускорению всех химических процессов в 2 раза. А при заряде разница температур окружающей среды и батареи составляет 10-15°С, объясняется это процессом рекомбинации кислорода. Решить эту проблему поможет естественный обдув аккумуляторной батареи. Соблюдение всех правил – это залог долгой эксплуатации аккумулятора, об этом следует помнить.

Руководство к покупке — какой пауэр банк купить?

Покупка пауэрбанка — хорошее решение для людей, которые большую часть дня проводят вне дома и не имеют постоянного доступа к электросети. Многие люди, обучающиеся или работающие вне офиса, охотно используют альтернативу, которая позволит при необходимости зарядить свой смартфон, планшет или автомобильную навигацию. 

В этом маленьком гаджете установлен такой же аккумулятор, что и в мобильном телефоне. Способ зарядки такой же, как и в случае со смартфоном. Но портативные накопители энергии гораздо практичнее. Модель емкостью более 10 000 мАч выполняет несколько циклов зарядки, что означает, что ее можно использовать несколько раз. Это очень хороший вариант для людей, у которых нет доступа к розетке или которые отправляются в долгое путешествие, не имея возможности подключить свой смартфон к розетке. 

Какие электронные устройства можно заряжать с помощью пауэрбанка?

Пауэрбанки — это устройства, оборудованные как минимум двумя USB-портами. Первый — стандартный, для зарядки запасного аккумулятора, другой — для передачи энергии другим электронным устройствам. Большинство людей покупают внешние аккумуляторы для зарядки смартфонов и планшетов, но это небольшое устройство также можно использовать для питания автомобильных навигаторов, музыкальных плееров, игровых консолей, цифровых фотоаппаратов и умных часов. В комплект пауэрбанка входит кабель micro USB, который позволяет заряжать вышеупомянутые устройства. Индукционный аккумулятор для зарядки устройств, оснащенных этой технологией, также все чаще доступен для покупки.

Какой пауэрбанк выбрать? 

При рассмотрении того, какой пауэрбанк лучший, стоит определить, какая емкость будет оптимальной для данного пользователя. Людям, которые часто заряжают свои телефоны и планшеты вдали от дома, следует выбирать прибор с высокой емкостью. Качественное оборудование должно позволять минимум два раза подключить смартфон и полностью зарядить аккумулятор. 

По отзывам, лучший пауэрбанк имеет емкость 10000 мАч. Это безопасное значение, позволяющее выполнить несколько циклов зарядки. Количество выполненных перезарядок зависит от емкости аккумулятора получателя. Если в смартфоне установлен литий-ионный аккумулятор емкостью 4 500 мАч, блок питания на 50 000 мАч сможет выполнять до десяти циклов зарядки. Новые телефоны с большими дисплеями имеют гораздо большую батарею, чем модели, выпущенные несколько лет назад. В основном по этой причине мобильные зарядные устройства емкостью менее 4000 мАч не так охотно выбираются потребителями. Сегодня большинство пользователей решают купить модель с накопителем энергии от 10 000 мАч (например, блок питания 80000 мАч) до 30 000 мАч. 

Какие дополнительные функции должны быть у пауэрбанка? 

Решившись на покупку пауэрбанка, стоит обращать внимание не только на емкость устройства. Во многих чрезвычайных ситуациях могут быть очень полезны дополнительные функции, такие как светодиодный фонарик или солнечное зарядное устройство. Самый большой пауэрбанк с емкостью более 10000 мАч очень часто оснащается светодиодным фонариком, который потребляет мало энергии. Светодиодный свет интенсивный, поэтому может пригодиться в любой ситуации. 

Функция, которую ценят пользователи, — это солнечная зарядка, которая полезна во время похода или кемпинга. Панель, подверженная воздействию солнечных лучей, позволяет заряжать пауэрбанк без подключения к электросети. Это очень практичное и удобное решение, делающее устройство полностью мобильным. Другие функции, которые охотно выбирают пользователи, — это встроенный шнур питания или прочная ручка. Кабель питания, который постоянно подключен к устройству, или блок питания со встроенным кабелем — хорошее решение для забывчивых людей. Благодаря этому решению пользователю не нужно забывать класть кабель в сумку или в багаж. Меньшие блоки питания часто имеют проушину для крепления к ключу или шнурку. кто не любит искать устройство в рюкзаке.

Пауэрбанки по хорошим ценам 

Покупка пауэр банка — это расходы, зависящие от емкости и дополнительных функций устройства. Самые дешевые модели можно приобрести за 300-700 рублей. Конечно, пауэ рбанка до 1000 рублей хватит не более чем на один цикл зарядки, что может не хватить требовательным пользователям. Модели с большей емкостью от 10 000 мАч стоят от 1000 до 7500 рублей в зависимости от производителя. Принимая решение о покупке подходящего устройства, также стоит учитывать качество исполнения и дополнительные функции. Все эти элементы складываются в цену качественного брендового продукта. Конечно, пауэрбанк для iPhone производства этой компании будет дороже не брендовых моделей. 

Уровни мощности и напряжения солнечных источников питания

Выбрать солнечный источник питания для автомобиля просто, и процесс мало чем отличается от выбора обычного аккумулятора:

• Показатель уровня напряжения — как минимум 13 В, потому что U (в случае, если зарядка АКБ полная), показывает около 12,7 Вольт.
• Мощность источника питания. Бывают портативные панели для зарядки аккумулятора с выходным U 12 вольт и показателем мощности 7 Вт. Соответственно, уровень тока у этой АКБ будет небольшим, примерно полампера. Мощность — условный критерий при инсоляции от солнца в количестве 1000 Ватт на один квадратный метр. Даже если солнце будет светить ярко, при условии нагрузки ток будет составлять меньше 0,3 ампера (от солнечной панели в 7 Вт и 12 В).

Если все правильно рассчитать, окажется, что аккумулятор автомобиля при таких условиях будет стоять на зарядке очень долго: около 100 часов, а может и больше. Следовательно, солнечной панели мощностью 7 Вт вам точно будет недостаточно. И не стоит прислушиваться к заявлению особенно назойливых рекламщиков или продавцов по поводу того, что этого показателя хватит. Для того чтобы полноценно зарядить аккумулятор в максимально короткое время, вам понадобится солнечная панель, как минимум, в 40 Вт мощности.

Также вам понадобится приобрести подходящий кабель и несколько зажимающих устройств- «крокодилов» для правильного подсоединения к аккумулятору автомашины. Схема подсоединения проста: либо через вилку к прикуривателю, либо «по прямой», на клеммы АКБ. Зажим и кабель не всегда входят в основную комплектацию поставки. Чаще всего они покупаются отдельно, либо можно сделать их для вашей батареи своими руками. Кстати, солнечные панели Freedom — одни из немногих, которые укомплектованы и кабельными шнурами, и «крокодилами».

Срок службы панелей и аккумуляторов

При выборе солнечной панели можно было остановить выбор на более выгодном предложении — Delta SM 100-12 M в количестве 2 штуки. Но, к сожалению, в наличии у продавца таковых не оказалось, а срок доставки новой партии меня не устроил.

Солнечные панели Delta соответствует стандартам качества IEC61215, IEC61730, имеют гарантию от производителя 10 лет. В течение 10 лет производитель гарантирует сохранение мощности более чем на 90% от паспортной и сохранение мощности на 80% в течение 25 лет.

Про стоимость эксплуатации нужно поговорить отдельно. Конечно, приобретение солнечной электростанции — это не очень дешевая затея. Только стоимость составных частей и материалов обошлась в примерно в 45 000 рублей. Распределительный шкаф с защитными автоматами и перекидным рубильником был приобретен ранее.

Но в моем случае нужно было обеспечить стабильное электроснабжение дачи. Если солнечная станция докажет свою эффективность, можно задуматься о полном переходе на автономное питание.

В этом случае электроэнергию для бытовых приборов будет вырабатывать солнечная электростанция, а для полива можно будет использовать электроэнергию, производимую бензиновым генератором.

Стоимость 1 кВт*час для сельской местности составляет примерно 2,90 р. Если рассчитывать потребление только бытовых приборов (аналогично расчету для солнечной электростанции), то в год должно набегать 254 рубля. Окупаемость в таком случае составит 180 лет.

Но, как было написано ранее, солнечная электростанция приобреталась, скорее, для удобства. Если нет света, переключил рубильник и продолжаешь пользоваться электроприборами. Заработать и рассчитывать на скорую окупаемость вложений тут не приходится.

А если продолжать размышлять о возможности заработать на продаже электроэнергии снабжающей компании, то можно вспомнить, что в конце 2019 года были приняты изменения в ФЗ «Об электроэнергетике» в части микрогенерации.

Согласно этим изменениям, объектом микрогенерации считается источник электроэнергии до 15 кВт. Например, солнечная электростанция. Такие объекты могут отдавать излишки электроэнергии во внешнюю сеть, и их обязаны покупать гарантирующие поставщики электроэнергии.

Но для этого должно быть выполнено техприсоединение к сетям (конечно, за отдельную плату, плюс установлен специальный электросчетчик) и заключен договор. Но электроэнергия будет покупаться по средневзвешенной цене оптового рынка. Пока речь не идет о специальных «зеленых тарифах», как, например, в Европе, которые принимаются для стимулирования развития такой генерации.

Уровни мощности и напряжения солнечных источников питания

Выбрать солнечный источник питания для автомобиля просто, и процесс мало чем отличается от выбора обычного аккумулятора:

• Показатель уровня напряжения — как минимум 13 В, потому что U (в случае, если зарядка АКБ полная), показывает около 12,7 Вольт.
• Мощность источника питания. Бывают портативные панели для зарядки аккумулятора с выходным U 12 вольт и показателем мощности 7 Вт. Соответственно, уровень тока у этой АКБ будет небольшим, примерно полампера. Мощность — условный критерий при инсоляции от солнца в количестве 1000 Ватт на один квадратный метр. Даже если солнце будет светить ярко, при условии нагрузки ток будет составлять меньше 0,3 ампера (от солнечной панели в 7 Вт и 12 В).

Если все правильно рассчитать, окажется, что аккумулятор автомобиля при таких условиях будет стоять на зарядке очень долго: около 100 часов, а может и больше. Следовательно, солнечной панели мощностью 7 Вт вам точно будет недостаточно. И не стоит прислушиваться к заявлению особенно назойливых рекламщиков или продавцов по поводу того, что этого показателя хватит. Для того чтобы полноценно зарядить аккумулятор в максимально короткое время, вам понадобится солнечная панель, как минимум, в 40 Вт мощности.

Также вам понадобится приобрести подходящий кабель и несколько зажимающих устройств- «крокодилов» для правильного подсоединения к аккумулятору автомашины. Схема подсоединения проста: либо через вилку к прикуривателю, либо «по прямой», на клеммы АКБ. Зажим и кабель не всегда входят в основную комплектацию поставки. Чаще всего они покупаются отдельно, либо можно сделать их для вашей батареи своими руками. Кстати, солнечные панели Freedom — одни из немногих, которые укомплектованы и кабельными шнурами, и «крокодилами».

Типы телефонных зарядных устройств

На рынке есть множество зарядных устройств для телефонов, и вы можете выбирать между ними, если учесть время, которое вы потратите на поход;

Сколько устройств должно быть подключено к зарядному устройству, и если вы собираетесь отправиться в солнечное место.

• Встроенная батарея — Идеально подходит для короткой поездки, не более чем на выходные. Он не может загружать более 2 устройств и лучше работает в месте с солнечными лучами.
• Складная панель и аккумулятор. — Это хорошо для нескольких дней похода в пустыне, вы можете заряжать телефоны некоторых людей, но это помогает, если вы отправляетесь в солнечное место.
• CIGS — Это гибкая панель, которая может держать ее в течение многих дней, будучи достаточно доступной и легкой, но не очень долговечной. Тем не менее, они довольно хороши в облачную погоду с меньшим количеством солнечного света.
• монокристаллический — Это традиционный тип солнечных панелей, построенный на длительный срок. Тем не менее, он не складывается, и вы можете увидеть это как недостаток, если вы собираетесь идти только на несколько дней. Однако большинство монокристаллических зарядных устройств имеют улучшенную конструкцию, и их жесткость уже не такая неудобная. Они не очень эффективны в облачную погоду, как CIGS.
• поликристаллический — Поскольку эти панели сделаны из нескольких кристаллов кремния, они не так эффективны, как монокристаллы, сделанные из одного кристалла, который может заставить электроны двигаться быстрее и потреблять меньше энергии для этого. Тем не менее, эти панели отлично подходят, если вы хотите сэкономить деньги и использовать их очень часто.

Типы фотоэлементов

Состоят солнечные батареи из нескольких панелей, оснащенных фотоэлементами, которые встречаются различных типов и размеров:

Компактные монокристаллические, состоящие из множества ячеек, отличаются малым весом, но в пасмурную погоду энергии для загородного дома вырабатывают немного.

С предыдущими похожи по составу поликристаллические панели, менее зависящие от направления солнечных лучей, поскольку, направлены кристаллы в разные стороны, благодаря чему лучей улавливают больше.

При одинаковых характеристиках, следующий вид панелей – тонкопленочный, потребует для установки в доме большей площади. Они напоминают пленку, натягивать которую можно в любом месте, меньше стоят, менее зависимы от облачности (потери составляют всего до 20%), но эффективность их снижается при запыленности.

Используют солнечные батареи и тогда, когда возможность подключиться к обычной сети отсутствует. Устанавливать непривередливые источники можно на балконе, на крыше или прямо на загородном участке.

Другими словами, поверхность элементов направлена должна быть на юг, чтобы на нее попадало максимальное количество лучей. Угол наклона составлять должен 90 градусов.
Чтобы работала система солнечных батарей для дома на максимальную мощность, ее расположение рекомендуется менять летом и зимой.

Еще необходимо помнить о том, что с низкими температурами фотоэлементы контактировать не должны. Поэтому, конструкции не устанавливают прямо на землю, а закрепляют в четырех точках на высоте 50 см.

Крепить фотоэлементы во избежание повреждения рекомендуется на длинной стороне, индивидуально выбрав способ: болты (крепятся через отверстия рамки), фиксаторы и пр.

Видео: Как подключить солнечную батарею к аккумулятору

На картинке ниже представлен комплект электростанции, состоящий из таких устройств:

1. Поглощающих естественный свет элементов, которые преобразуют его в электрическую энергию, т.е. солнечные батареи.
2. Панели подсоединяются к прибору, контролирующему уровень запасенного электричества, называемому контроллером, соединенным с АКБ. Он следит за напряжением аккумулятора: при перезарядке аккумулятора в дневное время (14 Вольтах на клеммах), он автоматически отключает зарядку, а ночью, в случае разряда, т.е. предельно низкого напряжения в 11 Вольт, прекращает работу электростанции.
3. Накопитель сгенерированной энергии – аккумулятор.
4. Инвертор предназначен для изменения типа тока с постоянного на переменный, нужный для работы электрооборудования в загородном доме, бытовой техники, освещения. Для всех приборов придется выделить место.

Для защиты от короткого замыкания рекомендуется в схему подключения добавить между всеми перечисленными устройствами предохранители.

Схема выглядит в простейшем случае следующим образом: 

Никаких сложностей, как видно, с такой схемой подключения нет. Основное – соблюдение полярности и правильное соединение штекеров (в соответствующий разъем). Если же желают использовать солнечную энергию в загородном доме одновременно со стационарной сетью, схема подключения будет выглядеть по-иному:

Нагрузка, резервируемая в этом случае, это холодильник, котел или аварийное освещение. Под нерезервируемой понимается свет в помещении, бытовая техника и пр. Электроприборы в автономном режиме работают тем дольше, чем большую емкость имеет аккумулятор.
Разобравшись с тем, как работает схема подключения, нужно понять, как соединить панели между собой.

Как собрать солнечную батарею своими руками

Сборка корпуса солнечной батареи

Сборка солнечных батарей, а именно, корпуса может выполняться в разных вариантах. В первом случае ее можно сделать из фанерных листов и деревянных реек, поэтому такой монтаж не представляет особой сложности. Конструкции выпиливаются по размерам, а затем соединяются между собой саморезами. Все стыки и швы предварительно промазываются герметиком. Все деревянные части покрываются краской или специальными защитными составами. Дальнейшие работы проводятся только после полного высыхания конструкции.

Немного сложнее изготовить солнечную батарею из алюминиевого уголка. В этом случае сборка каркаса происходит в следующем порядке:

• Сборка из уголка прямоугольного каркаса.
• В каждом углу конструкции сверлятся отверстия под крепления.
• Внутренняя часть профиля по всему периметру покрывается силиконовым герметиком.
• Внутрь каркаса на обработанные места укладывается текстолит или оргстекло, вырезанные по размеру. Их нужно как можно плотнее прижать к уголкам.
• Внутри корпуса лист прозрачного материала фиксируется крепежными уголками, установленными по углам.
• Дальнейшие работы проводятся после полного высыхания герметика. Предварительно, все внутренние поверхности протираются от пыли и загрязнений.

Пайка проводов и соединение фотоэлементов

Все элементы для солнечных батарей отличаются повышенной хрупкостью и требуют аккуратного обращения. Перед началом пайки они протираются, чтобы поверхность была идеально чистой. Элементы с припаянными проводниками все равно следует проверить и устранить обнаруженные недостатки.

На каждой фотопластинке имеются контакты с различной полярностью. Вначале проводники припаиваются к ним, а уже потом соединяются между собой.

При использовании шин вместо проводов, необходимо учитывать следующие особенности:

• Шины размечаются и разрезаются на требуемое количество полосок.
• Контакты пластин протираются спиртом, после чего на них наносится тонкий слой флюса, с одной стороны.
• Шина прикладывается по всей длине контакта, после чего по ней нужно провести разогретым паяльником.
• Пластина переворачивается, и такая же операция повторяется на другой стороне.

Паяльник во время монтажа нельзя сильно прижимать к пластине, иначе она может лопнуть. На лицевой стороне после пайки не должно оставаться неровностей. Если они остались, нужно еще раз пройти паяльником по шву.

Чтобы не ошибиться с размещением пластин, перед тем как их собирать, на поверхность листа рекомендуется нанести разметку с учетом всех размеров и зазоров. После этого фотоэлементы укладываются на свои места. Затем контакты панелей соединяются между собой с обязательным соблюдением полярности.

Нанесение герметизирующего слоя

Перед тем как самому герметизировать конструкцию, нужно выполнить тестирование и проверить солнечные батареи на работоспособность. Она выносится на солнце, после чего на выводах шин замеряется напряжение. Если оно в пределах нормы, можно приступать к нанесению герметика.

Один из наиболее подходящих вариантов предполагает следующие действия:

• Силиконовый герметик наносится на самодельные солнечные батареи капельками по краям корпуса и между пластинами. После этого края фотоэлементов аккуратно прижимаются к прозрачному основанию и должны прилегать к нему как можно плотнее.
• На каждый край пластинок укладывается небольшой груз, после чего герметик полностью высыхает, а фотоэлементы надежно фиксируются.
• В самом конце аккуратно промазываются края рамки и все стыки между пластинами. На данном этапе герметиком покрывается все, кроме самих пластинок, он не должен попасть на их оборотную сторону.

Окончательная сборка солнечной панели

После всех операций остается лишь полностью собрать солнечную батарею в домашних условиях.

В этом случае порядок действий будет следующий:

• В боковой части корпуса устанавливается соединительный разъем, к которому подключаются диоды Шоттки.
• С лицевой стороны вся сборка пластинок солнечной батареи закрывается прозрачным защитным экраном и герметизируется, чтобы исключить попадание влаги внутрь конструкции.
• Для обработки лицевой стороны рекомендуется использовать специальный лак, например, PLASTIK-71.
• После сборки выполняется окончательная проверка, после чего солнечная батарея из подручных средств сделанная своими руками может устанавливаться на свое место.

Как сделать солнечную батарею своими руками

Повер банк с солнечной батареей

Обзор солнечных батарей для туристов

Установка солнечных батарей

Солнечные батареи: альтернативная энергия

Производство солнечных батарей

Нужен ли контроллер?

Многие водители, которые серьезно заинтересовались приобретением солнечных панелей для автомобильного аккумулятора, спрашивают, насколько целесообразно будет купить контроллер уровня заряда.

Все зависит от того, для какой цели вам нужна солнечная панель. В случае ее покупки только для того, чтобы подстраховаться, не подсоединяя надолго к АКБ автомобиля, контроллер покупать непринципиально. Если же планируется длительный отдых, и вам не хочется ежедневно запускать мотор для подзарядки панели от него, ее можно как раз присоединить к контроллеру и поставить на крышу автомашины. В этом случае можно не заводить мотор на протяжении всего периода отдыха, слушать в машине музыку, а аккумулятор будет постоянно заряжаться от солнечной панели, которая стоит на крыше.

Контроллер помогает предотвратить перезарядку панели, или же, напротив, ее глубокий разряд. Оптимальный показатель тока для работы контроллера — 10 Ампер.

Как правильно рассчитать и выбрать АКБ

Расчеты строятся на простых формулах и допусках на потери, которые возникают в автономной системе энергоснабжения.

Минимальный запас энергии в аккумуляторах должен обеспечивать нагрузку в темное время суток. Если от заката до рассвета общее энергопотребление составляет 3 кВт/ч, то и банк аккумуляторов должен иметь такой запас.

Оптимальный запас энергии должен покрывать суточные потребности объекта. Если нагрузка составляет 10 кВт/ч, то банк с такой емкостью позволит без проблем «пересидеть» 1 пасмурный день, а в солнечную погоду не будет разряжаться более чем на 20−25%, что оптимально для кислотных аккумуляторов и не ведет к их деградации.

Здесь мы не рассматриваем мощность солнечных батарей и принимаем за факт, что они в состоянии обеспечить такой заряд аккумуляторам. То есть, строим расчеты на потребности объекта в энергии.

Запас энергии в 1 батарее емкостью 100Ач напряжением 12 В считается по формуле: емкость х напряжение, то есть, 100 х 12 = 1200 ватт или 1,2 кВт*ч. Следовательно, гипотетическому объекту с ночным потреблением 3 кВт/ч и суточным в 10 кВт/ч нужен минимальный банк из 3 аккумуляторов и оптимальный из 10. Но это в идеале, потому что нужно учесть допуски на потери и особенности оборудования.

Где теряется энергия:

50% — допустимый уровень разряда обычных кислотных батарей, поэтому если банк построен на них, то аккумуляторов должно быть вдвое больше, чем показывает простой математический расчет. Батареи, оптимизированные под глубокий разряд, можно «опустошать» на 70−80%, то есть емкость банка должна быть выше расчетной на 20−30%.

80% — средний КПД кислотной батареи, которая в силу особенностей отдает энергии на 20% меньше, чем запасает. КПД тем ниже, чем выше токи заряда и разряда. Например, если к аккумулятору емкостью 200Ач через инвертор подключить электроутюг мощностью 2 кВт, то ток разряда составит около 250А, а КПД упадет до 40%. Что опять приводит к необходимости двукратного запаса емкости банка, построенного на кислотных аккумуляторах.

80-90% — средний КПД инвертора, который преобразовывает постоянное напряжение в переменное 220 В для бытовой сети. С учетом потерь энергии даже в самых лучших батареях общие потери составят примерно 40%, то есть даже при использовании OPzS и тем более AGM-аккумуляторов запас емкости должен быть на 40% выше расчетного.

80% — эффективность работы ШИМ-контроллера заряда, то есть, солнечные батареи физически не смогут передать аккумуляторам более 80% энергии, выработанной в идеальный солнечный день и при максимальной паспортной мощности. Поэтому лучше использовать более дорогие MPPT- контроллеры, которые обеспечивают отдачу солнечных батарей почти до 100%, либо увеличивать банк аккумуляторов и, соответственно, площадь солнечных батарей еще на 20%.

Все эти факторы нужно учитывать в расчетах в зависимости от того, какие составные элементы используются в системе солнечной генерации.

Эксплуатационные параметры

Прежде чем приобрести аккумулятор для солнечных панелей, нужно ознакомиться со всеми эксплуатационными нюансами. Это связано с тем, что только правильно подобранная батарея может обеспечить надёжную работу всей системы. Главными показателями считаются:

• Уровень плотности энергии.
• Ёмкость АКБ.
• Тип.
• Температурный режим.
• Способность к саморазряду.

Специалисты определяют ёмкость батареи по величине заряда, который замеряют в процессе отдачи энергии конечным потребителям. Международная система единиц широко используется для технических измерений. А вот в странах СНГ уже давно сложилась традиция определять ёмкость аккумулятора в амперах за час. Чтобы максимально точно сравнить имеющиеся конструктивные особенности разных агрегатов, используется плотность энергии. В этом случае обязательно учитывается общее количество энергии, которая распределяется в единице объёма аккумулятора. Рекомендуем: Выбор АКБ: какой ёмкости нужен аккумулятор Что касается саморазряда, эта функция используется для проведения точного анализа потерь заряда, когда система работает на холостом ходу. Впервые этот термин был введён специалистами для оценки качества работы определённой установки, когда нужно было добиться длительного хранения энергии. Всегда нужно помнить, что если аккумулятор хранится в помещении, где температура воздуха превышает отметку +40 ˚С, то уже через несколько месяцев наступит потеря ёмкости на 40—50%.

Оптимальное место для размещения

Солнечные батареи 12В для зарядки автомобильного аккумулятора, как и солнечные батареи для туристов, требуют для нормальной работы наличия солнца и удачно выбранного положения, при котором световой поток падает перпендикулярно на всю поверхность светочувствительных элементов. При больших размерах панелей, позволяющих получить от зарядки максимальный эффект, размещение устройства становится заметной проблемой.

Солнечная зарядка для автомобильного аккумулятора вставляется в специальное гнездо на штанге, которая имеет возможность фиксации под определенным углом к горизонту. При повороте на солнце и выборе оптимального наклона рабочая поверхность получает световой поток максимальной силы.

Наиболее удобными считаются два варианта:

1. Размещение панелей на крыше салона.
2. Укладка на верхнюю плоскость приборной доски.

Оба варианта имеют свои достоинства и недостатки, поэтому следует поговорить о них особо.

Крыша авто

Автолюбители из южных стран позволяют себе размещать на крыше авто по несколько батарей, фиксируя их силиконовым клеем, липучками или специальными кронштейнами.

Выходит, что у водителя есть возможность соорудить свою электростанцию на колесах. Получается удобное и полезное оборудование, особенно для жителей отдаленных районов. Но выбор солнечной батареи зависит от поставленных целей.

Например, для любителей слушать музыку в машине или зарядки гаджета подойдет солнечная панель небольших размеров, которую можно положить на торпеде. Для зарядки аккумулятора потребуется более мощная станция.

Плюсы и минусы

Недостатком этого варианта является необходимость как-то фиксировать панели на крыше, поскольку они имеют относительно небольшой вес и могут быть сдвинуты или сброшены обычным порывом ветра. При движении проблема многократно возрастает, так как встречный поток воздуха создает значительное давление и может сорвать панели. Во время движения есть риск не сразу заметить этот момент, что вынудит разворачиваться и ехать на поиски.

Кроме того, светочувствительные элементы, расположенные на крыше автомобиля, в городских условиях легко могут стать добычей для асоциальных личностей, что также осложняет монтаж в этом удобном, но слишком открытом месте.

Приборная панель

Будьте внимательны: перед тем как купить солнечную батарею и размещать ее на приборной панели, поинтересуйтесь качеством материала (пластмассы) из которой выполнен корпус. Дешевые модели китайского производства часто реализуются с ненадежным корпусом, который под высокой температурой может просто расплавиться.

Подключение солнечной панели для зарядки аккумулятора осуществляется двумя способами:

• как и многие приборы через прикуриватель;
• напрямую к аккумулятору через клеммы.

Плюсы и минусы

Верхняя плоскость приборной доски удобна для размещения солнечной панели подходящего размера. Устройство находится внутри салона, что обеспечивает ему защиту от атмосферных проявлений или посягательств нечистых на руку граждан.

Дополнительным удобством является возможность присоединения к прикуривателю или соответствующим клеммам, что гораздо удобнее, чем при установке панелей на крыше, когда с проводами возникает небольшая проблема. Можно заряжать аккумулятор как на стоянке, так и во время движения без принятия дополнительных мер для усиленной фиксации устройства.

Еще одним недостатком является возможность получения эффективного солнечного потока только при определенном направлении движения или расположении машины во время стоянки. Если направление движения не совпадает с положением солнца, эффективность работы панелей резко падает. Несмотря на заявления производителей о способности работать в пасмурную погоду, устройство заметно теряет производительность при ограничении доступа к прямому потоку света.