Надежные зарядные устройства и панели на солнечных батареях на 2021 год

Что важно знать при покупке солнечной батареи

С выбором адаптера переменного тока может справиться любой пользователь, поскольку в этом нет ничего сложного. Единственная сложность возникает при покупке солнечной батареи. Это связано с тем, что существует несколько нюансов, о которых следует знать заранее.

Во-первых, необходимо определить, что именно будет взято из этой панели. Это связано с тем, что в настоящее время существуют десятки моделей, которые подходят как для смартфонов, так и для автомобильных аккумуляторов. Выяснив это, переходите к следующему элементу — как быстро вы планируете его заряжать. Последний момент — это то, в каких условиях будет использоваться устройство. Это основные критерии, которые необходимо учитывать в первую очередь. Конечно, нельзя забывать о стоимости продукта и производителя, но это второстепенный фактор.

Особенности зарядки автомобильного аккумулятора от солнечной батареи

Состояние автомобильного аккумулятора — предмет постоянного внимания и заботы автолюбителей. Устройство, вовремя не разряженное, доставляет массу неприятностей даже в городе, а если это происходит вдали от оживленных дорог, то проблема будет очень сложной. Хорошим решением является использование солнечной батареи для зарядки автомобильного аккумулятора, что дает вам возможность «оживить» севший аккумулятор без привлечения сторонней помощи.

Автомобильный аккумулятор постоянно отдает накопленную энергию, как во время движения, так и в неподвижном состоянии. Работа различных устройств, таких как ресивер, CD-чейнджер, автомагнитола, холодильник, кондиционер и т.д., требует повышенного потребления энергии от аккумулятора. Нередки случаи, когда владелец автомобиля в спешке оставляет включенным радиоприемник или другой прибор, а вернувшись к машине, обнаруживает безнадежно разряженный аккумулятор. Хорошо, если удастся найти «светлый» источник, но это не всегда так.

Солнечные панели для зарядки 12-вольтовых автомобильных аккумуляторов предназначены именно для таких случаев. Они имеют различные технические характеристики, размеры и возможности. Особенностью этих устройств является их способность эффективно работать только в солнечный день. Источник солнечной энергии поистине неисчерпаем, но современные технологии позволяют получать из него ограниченное количество энергии. Эффективность устройства напрямую зависит от рабочей площади солнечной панели.

Итак, особенности зарядки автомобильного аккумулятора от солнечной батареи таковы:

• зависимость от времени суток;
• зависимость от погодных условий;
• зависимость от размера панели, принимающей свет.

Кроме того, технология и качество изготовления, страна и производитель, а также другие обычные факторы, применимые к любому оборудованию, влияют на характеристики комплекта.

Панели на фотоэлементах — уже реальность

Выработка электроэнергии из солнечного света стала возможной благодаря исследованиям многочисленных ученых. Отправной точкой стало открытие фотоэлектрического эффекта в 1839 году. Сто лет спустя были изобретены полупроводниковые фотоэлектрические элементы, которые преобразуют солнечный свет в постоянный ток.

В качестве дополнения. Первые современные солнечные батареи на кристаллах кремния были разработаны в 1954 году компанией Bell, а четыре года спустя СССР и США запустили в космос спутники, оснащенные такими устройствами. К началу 21 века возникло множество типов фотоэлементов, и их использование в повседневной жизни получило широкое распространение.

Эксперименты автовладельцев с прямой зарядкой аккумуляторов с помощью домашних солнечных батарей заставили производителей изобрести специализированные устройства, способные решить сразу несколько проблем, таких как

• Зарядка автомобильных аккумуляторов без нагрузки на сеть;
• Устранение необходимости носить с собой запасные батареи;
• Снижение риска разрядки аккумулятора при неработающем генераторе;
• Зарядка аккумуляторов при неработающем двигателе;
• Более эффективная зарядка в движении.

Конечно, для владельцев всевозможных электромобилей и гибридов — вышеперечисленные вопросы особенно актуальны, даже если автомобиль или устройство оснащено бензиновым генератором.

Установка панели на автомобиль

Преимущества наличия солнечной батареи сильно ограничены, если нет возможности надежно прикрепить ее к телу и использовать непосредственно во время путешествия.

Вместо панорамного ветрового стекла в этом автомобиле аккуратно установлена солнечная панель, мощности которой достаточно для зарядки аккумулятора

• В этом случае просто необходимо иметь портативный маломощный генератор, работа которого требует длительной остановки в светлое время суток.
• Существует три основных способа установки фотоэлектрических модулей на автомобиль:

1. На крыше, используя багажники (багажник на крыше). Этот способ установки является быстрым и простым. Панели можно снять в любое время. Чаще всего используется для поездок за город на природу или на отдых. Монтаж на крыше, однако, нарушает аэродинамику автомобиля и требует очень надежного крепления панели, но позволяет закрепить модуль большой площади (до 1 кв. м) или несколько модулей меньшего размера. В «солнечных» широтах и при стабильной, ясной погоде такие устройства способны заменить генератор, работая в паре с аккумулятором.
2. В салоне, в освещенной зоне (над приборной панелью или у заднего стекла). Из-за небольшой площади поверхности и процентной потери солнечного света через стекло возможны только переносные модели. Основное назначение — разгрузить аккумулятор от энергопотребления периферийной электроники, мультимедийных устройств, коммуникационного оборудования и других гаджетов. Значительная перезарядка аккумуляторов невозможна из-за их малой емкости.
3.  Интеграция в кузов автомобиля. Первые попытки интегрировать солнечные панели в кузова автомобилей были предприняты давно (1970-80-е годы), но они не получили широкого распространения из-за низкой эффективности панелей в то время. Теперь ситуация изменилась, а вместе с ней и панели. Солнечные модули гибкие, прозрачные и тонкие. В результате панели можно легко установить в кузове или наклеить сверху без потери аэродинамики.

Важно. Монтаж солнечных панелей значительно упрощается и становится более гибким, если производитель предлагает специальные подставки и крепления с различными углами наклона. Таким образом, можно выбрать положение, обеспечивающее наилучшее освещение рабочей поверхности модуля, что значительно повышает эффективность его работы в стационарном режиме.

Преимущества и недостатки

У каждого устройства и новинки есть свои преимущества и недостатки. Со временем, по мере совершенствования, негативные аспекты частично устраняются, но иногда это невозможно.

К основным преимуществам автомобильных солнечных батарей относятся:

• высокая мобильность;
• простота в обращении;
• возможность объединения модулей для увеличения мощности;
• независимость от стационарных источников электроэнергии;
• реальное снижение нагрузки на аккумулятор (даже при неработающем двигателе).

Недостатки:

• Зарядка полностью разряженной батареи может занять от 9-12 до 100 часов;
• прямая зависимость эффективности солнечных батарей от общей площади фотоэлемента;
• устройства не работают в темноте и зависят от погодных условий.

Производители

Бессмысленно рекомендовать избегать «дешевых китайских товаров». По большей части, 10 крупнейших производителей солнечных панелей в 2019 году (согласно рейтингу Bloomberg) состоят именно из китайских компаний, часто с иностранными дочерними предприятиями. Основными конкурентами Китая являются:

• Канада;
• Южная Корея;
• Япония.

Конечно, рынок не стоит на месте, если компании видят спрос и тенденцию к росту на такие устройства, рынок будет расти.

Чем замечательны солнечные источники питания

Прежде всего, они компактны, прочны и влагостойки. В последние годы очень популярными стали портативные версии, такие как аккумулятор S-Freedom. Солнечные панели, как правило, трудно повредить, а многие модели перед вводом в эксплуатацию проходят специальные испытания, чтобы убедиться, что они могут выдержать экстремальные условия.

В ярких солнечных условиях одно из этих устройств всегда придет вам на помощь. Кстати, некоторые модели позволяют заряжать автомобильный аккумулятор даже тогда, когда он полностью разряжен.

Уровни мощности и напряжения солнечных источников питания

Выбор источника солнечной энергии для автомобиля прост, и этот процесс мало чем отличается от выбора обычного аккумулятора:

• Показания уровня напряжения составляют не менее 13 В, поскольку U (когда батарея полностью заряжена) показывает около 12,7 В.
• Производительность источника питания. Существуют портативные панели для зарядки аккумуляторов с выходным напряжением U 12 В и мощностью 7 Вт. Поэтому уровень тока этой батареи будет небольшим, около половины ампера. Мощность — это относительный критерий солнечной инсоляции, составляющий 1 000 ватт на квадратный метр. Даже если солнце светит сильно, ток будет менее 0,3 ампера (от солнечной панели мощностью 7 ватт, 12 вольт).

Если вы правильно посчитаете, то окажется, что автомобильный аккумулятор в таких условиях будет стоять на зарядке очень долго: около 100 часов, а может и больше. Поэтому солнечной батареи мощностью 7 Вт вам явно не хватит. И не слушайте утверждения особо назойливых рекламодателей или продавцов, что этой цифры достаточно. Чтобы полностью зарядить аккумулятор в кратчайшие сроки, вам понадобится солнечная панель мощностью не менее 40 Вт.

Вам также понадобится подходящий кабель и несколько зажимов типа «крокодил», чтобы правильно подключить его к автомобильному аккумулятору. Схема подключения проста: либо вставьте штекер в прикуриватель, либо «напрямую» к клеммам аккумулятора. Клемма и кабель не всегда входят в базовый комплект поставки. Чаще всего они приобретаются отдельно, или вы можете сделать один для своей батареи своими руками. Солнечные панели Freedom — одни из немногих, которые поставляются как с кабельными зажимами, так и с зажимами типа «крокодил».

Нужен ли контроллер?

Многие автомобилисты, серьезно заинтересованные в приобретении солнечных панелей для автомобильной батареи, спрашивают, сколько будет стоить покупка контроллера уровня заряда.

Все зависит от того, для каких целей вам нужна солнечная батарея. Если вы покупаете его только для резервного копирования без постоянного подключения к автомобильному аккумулятору, то покупка контроллера не имеет значения. Если вы планируете длительный отпуск и не хотите каждый день запускать двигатель, чтобы зарядить от него панель, вы можете просто подключить ее к контроллеру и разместить на крыше автомобиля. В этом случае вы можете не выключать двигатель в течение всего времени отдыха, слушать музыку в машине, а аккумулятор будет постоянно заряжаться от солнечной батареи на крыше.

Контроллер помогает предотвратить перезарядку или, наоборот, глубокую разрядку панели. Оптимальный номинальный ток для контроллера составляет 10 ампер.

Оптимальное место для размещения

Солнечные 12-вольтовые зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов, как и кемпинговые солнечные панели, для правильной работы требуют солнца и хорошо выбранного положения, при котором луч света перпендикулярен всей поверхности светочувствительных элементов. Когда панели достаточно большие, чтобы получить максимальный эффект от зарядки, размещение становится заметной проблемой.

Если речь идет о парковке, особенно на бездорожье, вопрос решается довольно просто. Однако, когда требуется зарядка во время движения, солнечная панель в автомобиле для зарядки аккумулятора становится довольно сложной задачей, которую частично предлагают производители установок. Они изготавливают специальные подставки, которые позволяют разместить панель в удобном положении для приема солнечных лучей.

Солнечное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора вставляется в специальное гнездо на подставке, которая имеет возможность быть закрепленной под определенным углом к горизонту. Повернув его к солнцу и выбрав оптимальный наклон, рабочая поверхность получает максимальное количество света.

К сожалению, такие опорные конструкции чаще всего крепятся к маломощным устройствам. Более мощные панели имеют большую площадь в развернутом состоянии, и производители оставляют на усмотрение владельцев автомобилей решение об оптимальном размещении устройств.

Наиболее удобными считаются два варианта:

1. Размещение панелей на крыше кабины.
2. Крепится сверху на приборной панели.

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

Крыша авто

Наружная поверхность крыши пассажирского салона достаточно велика и расположена таким образом, что на нее постоянно попадает солнечный свет. Это позволяет разместить солнечную панель с общей площадью поверхности 1 м2 или даже больше, что дает достаточно энергии для полной зарядки автомобильного аккумулятора даже после глубокой разрядки. Солнечное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора 12 В мощностью 30-60 Вт требует именно такой площади поверхности.

Недостатком этого варианта является то, что панели необходимо каким-то образом прикрепить к крыше, поскольку они относительно легкие и могут быть развеяны или сброшены простым порывом ветра. Во время движения проблема усугубляется, так как встречный поток воздуха создает значительное давление и может оторвать панели. Во время движения есть риск не заметить момент сразу, что заставит вас развернуться и отправиться на его поиски.

Кроме того, светочувствительные элементы, размещенные на крыше автомобиля, могут легко стать жертвой асоциальных людей в городской среде, что также усложняет установку в этом удобном, но слишком открытом месте.

Приборная панель

Верхняя поверхность приборной панели предназначена для размещения достаточно большой солнечной батареи. Устройство расположено внутри салона автомобиля, что обеспечивает его защиту от внешних воздействий или проникновения недоверчивых граждан.

В качестве дополнительного удобства его можно подключить к прикуривателю или соответствующим клеммам, что гораздо удобнее, чем панели, устанавливаемые на крыше, где проводка представляет собой некоторую проблему. Можно заряжать аккумулятор как в неподвижном состоянии, так и во время движения, не прибегая к дополнительным мерам по укреплению устройства.

Недостатком является ограниченная площадь поверхности панели, что не позволяет полностью зарядить аккумулятор. Обычная солнечная панель для зарядки автомобильного аккумулятора требует больше места, и на приборной панели можно установить только дополнительную панель для зарядки аккумулятора до определенного уровня.

Другим недостатком является то, что эффективный солнечный поток можно получить только в том случае, если автомобиль припаркован в определенном направлении движения или положении. Если направление движения не совпадает с положением солнца, эффективность панелей резко падает. Несмотря на заявления производителей о возможности работы в пасмурную погоду, устройство заметно теряет эффективность, если доступ прямого света ограничен.

На что обращать внимание при покупке?

Приобретая солнечную батарею для своего автомобиля, необходимо четко представлять себе задачи, которые она будет выполнять, и понимать технические характеристики. Портативные модели «для гостиной» имеют ограниченную функциональность. Даже для того, чтобы расшевелить разряженный аккумулятор и только запустить двигатель, их мощности может не хватить.

Мощные — они имеют внушительные размеры, поэтому их эксплуатация сопряжена с рядом трудностей, а производительность напрямую зависит от времени суток и погодных условий. Поэтому даже они не являются универсальным решением всех проблем с питанием «железного коня».

В заключение стоит предостеречь от покупки «no-name» солнечных панелей и призвать к осторожности с малоизвестными брендами. Известны случаи, когда интенсивное тепло от солнца приводило к их физическому разрушению, не говоря уже о качестве их работы. Полезно тщательное изучение тематических ресурсов и отзывов потребителей.

Обзор лучших моделей

Рынок наводнен различными моделями солнечных панелей. Большинство из них производится в Юго-Восточной Азии и имеет соответствующие технические возможности. Покупка таких устройств всегда похожа на участие в лотерее — никогда не знаешь, как все сложится на этот раз. Однако существуют достаточно эффективные и качественные солнечные панели для зарядки 12-вольтовых батарей.

Небольшой обзор поможет сориентироваться потенциальному пользователю:

• Sunsei SE-500, детище компании ICP Solar. Это компактная и эффективная солнечная панель размером 38x36x3 см. Мощность панели составляет 7,5 Вт, сила тока — 0,6 А. Относительно низкая мощность компенсируется возможностью объединения нескольких устройств в единую систему, что увеличивает производительность и ускоряет зарядку аккумулятора. Модель поставляется со штативом, позволяющим разместить панель в наиболее удобном положении.
• SunForce. Известная канадская компания, производящая солнечные панели для различных целей. Модель мощностью 17 Вт имеет силу тока 1,5 А, а ее размеры составляют 97x35x4 см. Рекомендуемое место установки — крыша салона автомобиля или кабины. В комплект входит контроллер заряда, клеммы и штекер для подключения к гнезду прикуривателя. Преимуществом данной модели является высокая чувствительность фотоэлектрических элементов, которые позволяют генерировать солнечную энергию даже в пасмурные дни.
• TCM-15F. Компактная гибкая панель размером 60x27x0,5 см имеет мощность 15 Вт и ток 1 А. Несмотря на гибкость корпуса, он надежно герметичен и прочен. Батарея установлена на крыше кабины, обеспечивает 22% КПД и хорошо справляется со своей задачей.

На рынке постоянно появляются новые модели, генерирующие большую мощность. Производители работают над созданием более эффективных устройств, способных ускорить зарядку и получать энергию в неблагоприятных погодных условиях. При покупке внимательно читайте технические характеристики и не стесняйтесь запрашивать сертификаты соответствия, которые всегда можно получить на качественные образцы солнечных панелей.

Солнечная батарея «SunForce»

SunForce — производитель солнечных панелей из Канады. Они производят солнечные батареи для различных целей. В том числе для зарядки автомобильных аккумуляторов. В линейке их продукции есть довольно мощные модели.

Размеры автомобильной солнечной панели SunForce составляют 97 на 35 на 4 сантиметра. Выходная мощность составляет 17 Вт. Устройство поставляется с контроллером на 7 ампер / 12 вольт. Также имеются зажимы типа «крокодил» и адаптер для прикуривателя. Эту солнечную панель можно легко разместить на транспортных средствах, таких как автомобиль, трактор, грузовик или лодка. Производитель отмечает, что их устройство работает в туман и дождь.

Солнечная батарея «ТСМ-15F»

Эта солнечная система для автомобиля изготовлена в гибком корпусе.

Размеры TCM-15F составляют 60 на 27 на 0,5 см. Мощность устройства равна 15 Вт. Ток зарядки составляет 1 ампер. Устройство имеет компактные размеры и легко устанавливается на крыше автомобиля.

Sunsei Solar Power

У этого производителя есть устройство под названием Sunsei SE-500, которое довольно популярно среди водителей. Размеры солнечной панели составляют 37,5 см на 36 см на 2,6 см. Он выпускается в водонепроницаемом корпусе. Выходная мощность составляет 7,5 Вт, сила тока — 0,5 А.

Sunsei SE-500 устанавливается на автомобиль с помощью штатива, который приобретается отдельно. Панель предназначена для поддержания батареи в рабочем состоянии.

Его можно безопасно использовать для мультимедиа и дополнительных устройств при выключенном двигателе.

Аккумулятор автомобиля заряжается при включении или выключении двигателя. Солнечная панель Sunsei SE-500 поставляется с зажимами типа «крокодил» и адаптером для прикуривателя. Он подходит не только для автомобилей, но и для лодок, тракторов и других транспортных средств.

К недостаткам можно отнести низкую выходную мощность Sunsei SE-500. Но она позволяет соединить несколько панелей вместе. Можно построить систему с необходимой мощностью. Панели компактны и могут быть установлены практически в любом месте.

Наконец, солнечная панель для зарядки автомобильного аккумулятора — полезное устройство для тех, кто часто слушает музыку и смотрит телевизор в автомобиле. Хотя о полноценной замене автомобильного аккумулятора говорить не приходится.

Правила зарядки

Автомобильные аккумуляторы заряжаются в относительно щадящем режиме, не более 0,1 от номинальной емкости. Например, при емкости 60 Ач зарядный ток не должен превышать 6 Ач, иначе батарея будет постепенно разрушаться.

В этом отношении зарядка автомобильного аккумулятора от солнечной панели является достаточно хорошим вариантом, так как большинство типов светочувствительных панелей не имеют выходного тока более 1А. Такие устройства обычно используются для обслуживания батарей. Их мощность составляет 5-6 Вт. Если требуется полная зарядка, следует использовать более мощные модели мощностью от 30 до 60 Вт. Чаще всего они используются в следующих ситуациях:

• зарядка севшей батареи;
• поддержание заряда аккумулятора во время длительной поездки при включенном кондиционере, радио или автомагнитоле и т.д;
• подзарядка аккумулятора, если автомобиль будет долгое время простаивать (например, пока владелец автомобиля в отъезде).

Для правильной зарядки автомобильного аккумулятора рекомендуется использовать солнечные зарядные устройства для аккумуляторов 12 В на автомобиль длиной не менее 1 м. Они развивают мощность около 15 Вт при соответствующем напряжении 12 В.

Важно, чтобы зарядное устройство поставлялось с регулятором заряда. Если нет, необходимо приобрести его и подключить к зарядному устройству. Это позволит избежать перезарядки или обратной разрядки батареи, что негативно скажется на состоянии пластин батареи. Если возможно, рекомендуется использовать цепочку из нескольких солнечных панелей, расположив их наиболее удобным образом для получения солнечных лучей.

Несколько полезных рекомендаций

Перед покупкой важно понимать, что зарядить автомобильный аккумулятор с помощью солнечного источника энергии за короткий промежуток времени невозможно, даже если у вас батарея мощностью 40 Вт. Время, за которое аккумулятор полностью зарядится, в этом случае является нормальным. Он такой же, как и для стандартных зарядных устройств. Минимальное время зарядки составляет от 9 до 11 часов. Чаще всего солнечные батареи приобретаются именно для того, чтобы в экстренной ситуации зарядить автомобильный аккумулятор, что важно для дальних поездок.

Как упоминалось выше, солнечная система часто устанавливается на крыше автомобиля. Но есть и более компактные версии, которые помещаются, например, на приборной панели. Их цель — снять часть нагрузки с аккумулятора, питая приемник, телевизор или другие внутренние приборы.

Важно внимательно осмотреть изделие перед покупкой, чтобы убедиться в безопасности чехла. Не ведитесь на слишком дешевые китайские панели, сделанные из хлипкого и легкого пластика, который легко плавится под воздействием прямых солнечных лучей.

Зарядка солнечных батарей интересна тем, что она не потребляет много электроэнергии. Это отличает его от стандартных зарядных устройств. Номинальный ток солнечной панели составляет максимум 2 Ампера, поэтому нет риска перезарядки батареи. Зарядка будет происходить медленно, но надежно и безопасно, и в это время вы сможете спокойно отдыхать, не беспокоясь о перезарядке.