Чем зарядить солнечную батарею без солнца

Можно ли зарядить солнечную батарею без солнца

Каков принцип работы солнечной батареи? Полнофункциональное устройство, преобразовывающее солнечную энергию в электричество, состоит из трех элементов: фотоэлектрический элемент, контроллер заряда и аккумуляторная батарея (далее — АКБ). Для передачи нужного напряжения и силы тока на батарею, как правило, используются ШИМ-контроллеры заряда, которые помогают снизить нагрузку на батарею и продлить срок эксплуатации, благодаря уникальным алгоритмам контроля силы тока и напряжения при различных уровнях заряда АКБ.

Солнечный свет — основной источник энергии, обеспечивающий работу солнечной панели. Но извлечь энергию возможно и без солнца. Дело в том, что любой свет является источником энергии для фотоэлектрического элемента (солнечной панели). Другой вопрос — будет ли эффективен этот источник света для ваших целей?

Зарядка солнечной батареи в пасмурный день

Хоть и не видно солнца в пасмурную погоду, но электроэнергию солнечная панель выдавать будет. Облака — это не плотная штора, которой можно полностью перекрыть солнечный свет, поэтому часть лучей попадет на панель, и та сможет производить электроэнергию, необходимую для зарядки аккумуляторной батареи, хоть и не в таком объеме, как в безоблачный день. Количество получаемой энергии будет зависеть от площади солнечных панелей: чем больше площадь — тем больше электроэнергии вы сможете получать.

Еще один способ повысить эффективность солнечных батарей в облачную погоду — это использование контроллеров заряда МРРТ. Они увеличивают мощность системы при низком уровне освещенности или наличии облаков. MPPT-контроллеры сравнивают выдаваемое солнечными панелями напряжение и силу тока, уровень заряда АКБ и согласно заданному алгоритму выдают оптимальное соотношение напряжения/силы тока для зарядки батареи, которое может отличаться от номинального. Использование MMPT-контроллеров предпочтительней, чем применение ШИМ-контроллеров, так как с их помощью можно добиться большей мощности системы при условии недостатка прямого солнечного излучения.

Дополнительно стоит обратить внимание на чистоту солнечных панелей. Если панели загрязнены пылью, которую могло прибить дождем или нанести ветром, часть лучей будет отражаться от панели и соответственно количество получаемой энергии уменьшится. Для максимальной отдачи солнечные панели должны быть чистые. Варианты их очистки следует предусмотреть заранее, особенно если в вашем регионе снежные зимы. Покрытая снегом солнечная панель не будет производить электроэнергию.

Зарядка солнечных батарей от других источников света

Теоретически можно получать электроэнергию, направив искусственный источник света на солнечную панель. Например, направив луч прожектора с соседнего участка на ваши солнечные панели, вы получите небольшой всплеск активности фотоэлектрического элемента, но количество электричества, сгенерированного этим способом, будет ничтожно малым, его мощности вряд ли хватит, чтобы подзарядить телефон.

Но если вы в походе, у вас с собой есть портативное зарядное устройство и требуется немного зарядить какую-нибудь портативную технику, тут вам могут помочь все подручные средства, вплоть до разведения огня и зарядки телефона от света пламени. Конечно, способ сомнительный, но в ограниченных условиях, возможно, и будет неплохим подспорьем. Единственное, вам нужно расположить портативную солнечную панель на таком расстоянии от огня, чтобы она могла получать максимальное количество производимого света и не повредиться от теплового излучения костра. И возможно, поддерживая огонь продолжительное время, вам удастся хоть немного подзарядить ваше устройство.

Источник

Как зарядить солнечную батарею без солнца?

Можно попробовать под яркой лампой. Обычного освещения в комнате будет недостаточно. Оно не подействует. Либо вообще не подходит. Другого способа скорее всего не существует, потому что

Это солнечная батарея.

Можно. Эффект потери емкости при частичных циклах заряда-разряда наблюдается у железоникелевых, никель-кадмиевых и никель-металлогидрид­ ных, а также серебряно-цинковых и никель-цинковых аккумуляторов, и только у них. Литий-ионные аккумуляторы ему не подвержены (они имеют свой «эффект памяти», но другой, и он не наносит заметного вреда аккумулятору, так как почти не влияет на емкость и токоотдачу).

Литий-ионные аккумуляторы при частичных циклах служат даже дольше, чем при полных, если считать в циклах. Если пересчитать это в срок службы в годах, то сокращение цикла становится выгодным лишь до тех пор, пока мы повышаем конечное напряжение разряда до 3,0-3,2 В, при этом теряя в емкости лишь 5-10%. Именно из этих соображений в подавляющем большинстве ноутбуков и мобильных телефонов выбирается порог отключения при разряде аккумулятора, поэтому нет необходимости, как рекомендуют, не допускать разряда аккумулятора «ниже 15%» или отключения телефона.

Тем не менее, чтобы телефон «знал» реальную емкость аккумулятора, целесообразно время от времени давать аккумулятору полностью разрядиться и полностью зарядиться. Но это касается не срока службы, а точности работы индикатора оставшегося времени работы.

Выключаем, вынимаем, ставим чужой аккумулятор на место (снова не путаем полярность!)и отдаем ИБП владельцу, не забыв сказать «спасибо» 🙂

Источник

Как оживить часы на солнечной батарее

Содержание статьи

Определите причину

Часы с солнечным элементом включают в себя обычный часовой механизм, аккумулятор, солнечный элемент и схему управления зарядкой часов. Если зарядка подходит к концу, часы могут перейти в экономичный режим, сигнализировать о низком уровне заряда батареи. Если часы электронные, то цифры могут стать бледнее, а затем вовсе все изображения с дисплея исчезнут.

Если дело лишь в том, что часы израсходовали всю зарядку, их нужно просто подзарядить.

Правила «солнечной» зарядки

Время зарядки часов зависит от интенсивности света. Заряжать часы можно от солнечного света — просто положите их перед окном, если день выдался солнечным. Никакая тень не должна заслонять светочувствительные элементы, однако следите и за тем, чтобы часы не перегрелись — летнее солнце бывает жарким. Это самый эффективный, быстрый и экономичный по энергозатрате способ.

Можно заряжать солнечную батарею и от искусственного освещения: от лампы накаливания или флуоресцентной лампы. В этом случае тоже следует помнить о температуре: лампы накаливания нагреваются достаточно сильно, поэтому не подносите часы к лампе ближе, чем на 60 см. Максимальный нагрев часов не должен превышать 600 С. Стоит учесть, что на этот способ зарядки потребуется много времени.

Флуоресцентные лампы в этом плане удобнее. Они нагреваются значительно меньше, так что производители часов даже рекомендуют заряжать часы на расстояниях около 5 см до лампы. При этом желательно держать часы ближе к середине лампы, где температура ниже.

Иногда необходимо разобрать часы

Если часы очень сильно разрядились, зарядка от солнечных батарей может и не помочь — для этого они дают слишком малый ток. Следует разобрать часы и зарядить непосредственно аккумулятор. Либо заменить его на новый. Самостоятельно делать это — рискованно, ведь можно повредить часы. Лучше обратиться к специалистам.

Если из строя вышел аккумулятор, следует его заменить. Покупая часы на солнечных батареях, нужно быть готовым к тому, что этот механизм тоже не вечен. И если с самими панелями солнечной батареи все в порядке, срок годности аккумулятора все равно рано или поздно закончится. У разных часов этот срок разный: некоторые работают меньше двух лет, иные — более четырех.

Профилактика

Время, на которое хватит зарядки аккумулятора, по большей части зависит от температуры окружающей среды, времени случайных подзарядок на руке и «свежести» аккумулятора. В среднем часы могут работать без подзарядки около полугода. Срок службы литий-ионного аккумулятора также зависит от условий эксплуатации, а также от его качества.

Если вы собираетесь оставить часы в тумбочке или в другом темном месте, включите режим энергосбережения, если он предусмотрен в ваших часах. Так заряд батареи будет расходоваться по-минимуму.

Источник

Влияние препятствий солнечным лучам на выработку энергии солнечными панелями

Солнечный свет проходит свой путь от Солнца до Земли по прямой линии. Когда он достигает атмосферы, часть свет а преломляется, а часть достигает земли по прямой линии. Другая часть света поглощается атмосферой. Преломлённый свет – это то, что обычно называется диффузной радиацией, или рассеянным светом. Та часть солнечного света, которая достигает поверхности земли без рассеяния или поглощения – это прямая радиация. Прямая радиация – наиболее интенсивная.

Солнечные модули производят электричество даже когда нет прямого солнечного света. Поэтому, даже при облачной погоде фотоэлектрическая система будет производить электричество. Однако, наилучшие условия для генерации электроэнергии будут при ярком солнце и при ориентации панелей перпендикулярно солнечному свету. Для местностей северного полушария панели должны быть ориентированы на юг, для стран южного полушария – на север.

Влияние различных световых условий на выработку фотоэлектрических модулей (в % от полной мощности)

Солнечные батареи в пасмурную погоду работают далеко не так хорошо, как в солнечную. Вырабатываемое солнечным элементом напряжение зависит от падающего на него светового потока, а именно: напряжение с ростом освещенности возрастает лишь до определенного предела, а дальше уже не растет. Для кремниевого элемента это напряжение составляет 0,6 В, и для повышения напряжения солнечной батареи (панели) элементы соединяют последовательно. Так, для заряда автомобильного аккумулятора номинальным напряжением 12 В необходима батарея из соединенных последовательно 36 элементов с общим напряжением холостого хода 36 х 0,6 = 21,6 (В).

Зачем солнечной батарее нужен запас по напряжению? Запас по напряжению обеспечивает заряд аккумулятора при падении светового потока в пасмурную погоду или заходе солнца за облака и вследствие наличия у солнечного элемента внутреннего сопротивления, снижающего напряжение на выходе при подключении нагрузки, а также для обеспечения зарядки аккумулятора до требуемых 14,4 В. Кроме того, элемент выдает максимальную мощность при нагрузке, обеспечивающей просадку напряжения до 0,47-0,5 В, и при оптимальной нагрузке батарея из 36 элементов выдает напряжение 17-18 В.

Эффект такой действительно наблюдается. Но при принятии решения о выборе типа солнечной батареи для вашего дома нужно понимать, что энергии солнечных лучей в пасмурную погоду очень мало. Номинальную мощность солнечные батареи вырабатывают при освещенности 1000Вт/м 2 и температуре панелей 25С. Более того, КПД солнечных элементов при низкой освещенности падает (см. ВАХ солнечного элемента при различной освещенности). Поэтому разница пороговой освещённости в 50-100 Вт/м 2 мало повлияет на общую выработку электроэнергии солнечной батареи.

Какие солнечные модули работают лучше при пониженной освещенности и рассеянном свете?

В спецификациях на солнечные модули указаны параметры при STC (стандартных тестовых условиях). Реальные условия эксплуатации могут значительно отличаться от STC. Обычно солнечные батареи в России работают при освещенности ниже, чем 1000 Вт/м² и погода бывает облачная или даже пасмурная. Солнечные модули разных типов и даже одного типа, но разных производителей работают по-разному в реальных условиях эксплуатации.

Поэтому возникает вопрос – какие солнечные модули лучше купить, чтобы они работали наиболее эффективно при облачной погоде и рассеянном свете? Основным параметром, который нам важен при оценке эффективности солнечных батарей, является количество вырабатываемой энергии за промежуток времени (сутки, неделю, месяц, год). Какие же модули вырабатывают больше энергии при малой освещенности? Рассмотрим основные типы модулей – монокристаллические, поликристаллические, тонкопленочные аморфные кремниевые, монокристаллические PERC модули – это основные модули, представленные сейчас на российском рынке.

Для стандартных модуле точно сказать, какой модуль – монокристаллический или поликристаллический – будет больше вырабатывать в облачную погоду нельзя. Тут все зависит от качества производителя. Только брендовые модули будут гарантировать максимальную выработку при различных условиях работы. Обязательно смотрите, присутствует ли производитель или бренд в списке модулей, которые прошли тестирование независимой лаборатории на параметра PCT

Дешевые модули делаются со стеклом без антибликового покрытия (один из популярных в России поставщиков продает именно такие модули). Они выдают заявленные параметры при тестировании на заводе, когда модули облучаются под прямым углом к плоскости. Но как только угол падения солнечных лучей становится не перпендикулярным поверхности элемента, значительная часть солнечного света отражается некачественным стеклом. Также, очень плохо такие модули работают и на рассеянном свете. В итоге выработка энергии таким модулем может быть меньше раза в 2 по сравнению с выработкой энергии модулем такой же номинальной мощности, но сделанным известным брендом и производителем, отвечающим за свое качество.

Поэтому повторим наш настоятельный совет, которые мы даем в нашем Руководстве покупателя солнечных батарей – не покупайте солнечные модули под брендом российского импортера! Вы сэкономите на покупке, но потеряете в выработке энергии (а это главный показатель качества солнечный батарей). В итоге стоимость электроэнергии от вашей солнечной батареи будет дороже, чем если бы вы купили качественную солнечную панель известного производителя.

Солнечные батареи за стеклом

Часто нас спрашивают, насколько снизится выработка солнечных батарей, если их установить за стеклом – внутри балкона, веранды и т.п. Многие дачники боятся, что установленную снаружи солнечную батарею украдут. Некоторые пытаются сделать установку солнечных батарей неприметной.

В солнечных панелях применяется специальное стекло с повышенной прозрачностью, которая достигается пониженным содержанием железа в стекле, но даже оно снижает мощность солнечной панели на несколько процентов. Как видно из таблицы выше, оконное стекло в один слой снижает выработку солнечной панели на 9%, а двойное стекло – на 16%. Это при условии, что эти стекла – идеально чистые и солнечные лучи падают на них перпендикулярно. В реальности же стекла бывают пыльными или даже грязными, что дополнительно снижает их прозрачность. При падении солнечных лучей под углом, отличным от 90 градусов, на передней и задней поверхности каждого стекла возникают переотражения, которые также отводят солнечные лучи от солнечного элемента. Поэтому мы не рекомендуем устанавливать солнечные батареи за оконными стеклами.

Солнечные батареи за стеклом на балконе

Источник

Как собрать зарядку для телефона из солнечных панелей

В этом материале разберём интересную и довольно простую самоделку, позволяющую заряжать телефон и многие другие гаджеты от солнечной энергии. Не сказать, что это практично и позволит забыть об обычных способах питания устройств, но зарядка для телефона из солнечных панелей своими руками — интересный опыт, который должен пройти каждый, кто увлекается альтернативной энергетикой.

Солнечная зарядка без аккумулятора

Самый простой вариант — это сразу заряжать гаджет от солнечных батарей. Единственная загвоздка в том, что телефону нужна подзарядка со стабильным напряжением 5V, а солнечные панели могут иметь разный диапазон этой характеристики. Проблема решается добавлением в схему преобразователь напряжения — устройство, которое изменяет входное напряжение на нужное нам.

Комплектующие

Солнечная панель или набор из нескольких пластин должен в совокупности выдавать не меньше 5V. В противном случае зарядка будет невозможна. Лучше перестраховаться и взять панелей с совокупным напряжением 6-8V.

Лучше сразу брать преобразователь с USB, чем мучится с правильностью подключения контактов порта. Бывают преобразователи, понижающие напряжение и повышающие. При питании напрямую от солнечных батарей будем использовать понижающий преобразователь. Если мы сначала заряжаем аккумулятор от панелей, а потом телефон, то скорее всего понадобится повышающий преобразователь — зависит от мощности аккумулятора. Выглядит нужное нам устройство так:

Всё несложно найти на AliExpress, отечественных интернет-магазинах или поискать на местных рынках радиоэлектроники.

Сборка

Если у вас несколько солнечных панелей, каждая из которых выдаёт на выходе не менее 5V, то можно спаять их параллельно. Так можно повысить их итоговую мощность, а следовательно увеличить скорость зарядки. Подключаем панели к преобразователю и всё готово. Схема выглядит так:

Солнечные панели можно закрепить на плоской поверхности, например, дощечке. А преобразователь размещается на обратной стороне.

Если нужна зарядка на солнечных батареях с аккумулятором (Powerbank)

Будет круто, если ваше самодельное зарядное устройство оборудовать батареей, накапливающей поступающий с панелей заряд.

Кроме аккумулятора, к комплектующим необходимо добавить плату защиты аккумулятора TP4056 и диод 1N4007, который обеспечит защиту от обратного напряжения. Защитная плата поможет избежать предельных значений для аккумулятора: превышение заряда и разряда, высокое напряжение. Плата TP4056 имеет два светодиода: красный — идёт зарядка, синий — аккумулятор заряжен.

Также можно заморочиться с держателем для аккумулятора и SPDT-переключателем. Теперь схема будет выглядеть так:

Солнечные панели припаиваются к местам IN+ и IN- защитной платы, на батарею выводим через BAT+ и BAT-, соблюдая полярность. Диод должен расположиться на плюсовой клемме панелей. Учтите, что плата TP4056 сильно греется, поэтому для вентиляции её лучше разместить немного выше над монтажной платой.

От батареи выводим схему на преобразователь напряжения, не забывая переключатель. Если использовать аккумулятор, как в примере на 3.6V, то преобразователь должен быть повышающий, чтобы на выходе мы получали стабильные 5V.

Осталось собрать конструкцию, как вам будет удобно. Учтите, что аккумулятор лучше не размещать на солнце.

В итоге вы получаете самодельное зарядное устройство на солнечных батареях буквально за копейки. Если вы предусмотрите в схеме аккумулятор, то такая зарядка станет незаменимой при выездах на природу.

Источник