Введение
За полтора года, прошедшие после написания предыдущего обзора, изменился набор солнечных батарей, представленных на рынке. Появились новые производители и устройства, какие-то из них, наоборот, исчезли.
Как тенденцию можно отметить уменьшение или даже прекращение предложений от индивидуальных производителей, которым сложно конкурировать с массовым производством, также из-за высоких цен почти исчезли зарубежные производители солнечных батарей, кроме китайских. Последние под именем «солнечная батарея» предлагают некие маломощные устройства почти бесполезные для выработки энергии от солнца.
В данной статье основное внимание будет уделено не столько конкретным моделям солнечных батарей, но, скорее, их производителям. Из моделей выбраны лишь наиболее доступные солнечные батареи, которые могут быть реально полезны для нужд туристов.
Чтобы не увеличивать объем обзора, советую сначала прочесть его старую версию. Здесь использованы лишь выводы оттуда.
Солнечная батарея, состоящая из набора фотоэлементов – это преобразователь энергии света в электричество. Электрические параметры такого преобразователя измеряют при нормированных, т.н., «стандартных» условиях освещения (приблизительно соответствуют жаркому летнему дню в полдень на широте Москвы).
Фотоэлементы и солнечная батарея в целом, характеризуются максимальной выходной мощностью, рабочими и максимальными напряжениями и токами, КПД преобразования, технологией изготовления. Большинство параметров были рассмотрены в предыдущем обзоре, здесь остановимся чуть подробнее на технологии изготовления фотоэлементов.
Если грубо, то солнечные батареи, представленные на рынке, можно разделить по типу фотоэлементов на две группы: на основе кристаллического и аморфного кремния.
Кристаллический фотоэлемент – это полупроводниковая структура, которая формируется на поверхности кристалла кремния, используя его материал для построения производящего электричество p-n перехода.
Аморфный фотоэлемент представляет собой пленку кремния и других элементов осажденную на подложку (например, стальную фольгу). В результате такого последовательного осаждения создаются слои, формирующие p-n переходы, вырабатывающие электрический ток.
Особенности этих типов ФЭ, с точки зрения потребителя, сведем в таблицу.
Примечание:
1) Меньший КПД влечет необходимость использовать солнечные батареи большей площади.
2) Более высокое выходное напряжение единичного фотоэлемента позволяет строить солнечные батареи из меньшего их числа, следовательно, меньшего количества соединений, что повышает общую надежность батареи. (Например, для получения на выходе 14В необходимо соединить последовательно около 30 кристаллических ФЭ, и всего 8шт аморфных)
3) При «нормальном»заводском изготовлении все ФЭ ламинируют в пластик (типа полиэтилена) из которого выходят только выходные проводники, поэтому их практически всегда можно принимать герметичными, и далее отдельно об этом не упоминать.
4) Считается, что аморфный кремний обеспечивает получение более дешевых фотоэлементов, однако на сегодняшний день кристаллы все же дешевле. Хотя, эта разница все больше сокращается. Реальное положение дел с ценами можно проследить в итоговой таблице в конце статьи.
5) В реальности, вес маломощной батареи с учетом необходимой механической защиты ФЭ и его площади получается практически одинаковым для аморфных и кристаллических батарей.
В настоящее время все стационарные батареи изготавливают из кристаллического кремния, а большинство мобильных – из аморфного.
Как было описано в предыдущем обзоре, основным потребительским параметром для солнечной батареи является ее мощность. Как показывает практика, солнечная батарея выходной мощностью менее 3Вт оказывается практически бесполезной: она не может в большинстве реальных случаев напрямую заряжать КПК, сотовый и другие подобные устройства. В основном, ее можно применять для зарядки аккумуляторов, которая, однако, будет весьма неторопливой.
Именно поэтому, в обзор включены лишь батареи от 2 до 15Вт, за исключением продукции AcmePower™, которая рекламируется как солнечная батарея, но на самом деле таковой не является – это скорее буферный аккумулятор к которому, как модный аксессуар, приделали слабенький фотоэлемент.
Солнечные ба
тареи
Начнем с маломощной экзотики. Появились в большом количестве китайские солнечные батареи, совмещенные со встроенным аккумулятором. Рассмотрим их на примере марки AcmePower™. (Цены взяты с сайта компьютерного магазина www.nix.ru).
Универсальный аккумулятор / зарядное устройство на солнечных батареях AcmePower AP-MF1918
Описание: Внешний аккумулятор со встроенной солнечной батареей для использования в качестве источника питания и подзарядки портативной техники.
Подробнее:
— Встроенный аккумулятор 600мАч.
— Выходное напряжение 5.5В.
— Выходной ток (от встроенного аккумулятора) до 0.3А.
— Ток зарядки от солнечной батареи 60мА.
— Питание: от солнечных элементов или от адаптеров.
— Размеры 81х59х21, вес 88г.
— Рабочая температура 0…40 °С
— Комплектация: аккумулятор, адаптер питания от прикуривателя и сети, переходники для мобильных телефонов, переходники для кассетного плейера, Gameboy, MP3-плееров, чехол.
— Цена 55$ (1485р) здесь www.akkum.ru
Замечания: Мощность батареи, предположительно 6.5В*0.06А=0.39Вт
Вывод: Как солнечная батарея в полевых условиях совершенно бесполезна. Здесь представлена лишь для того, чтобы пользователь знал «в лицо», что нельзя брать в поход.
Универсальный аккумулятор / зарядное устройство на солнечных батареях AcmePower AP MF1818
Назначение: Внешний аккумулятор со встроенной солнечной батареей для использования в качестве источника питания и подзарядки портативной техники.
Описание:
— Встроенный аккумулятор 700мАч.
— Выходное напряжение 5.5В или 3.6В.
— Выходной ток (от встроенного аккумулятора) до 0.5А.
— Ток зарядки от солнечной батареи 120мА.
— Размер солнечных панелей (мм) 102х56х2шт.
— Питание: от солнечных элементов или от сети.
— Размеры 138 х 82 х 13 мм, вес 138г.
— Рабочая температура 0…40 °С
— Комплектация: аккумулятор, адаптер питания от прикуривателя и сети, переходники для мобильных телефонов, переходники для кассетного плейера, Gameboy, MP3-плееров, CD плееров, PDA, цифровых фотокамер, радиоприемников, чехол.
— Цена 65$ (1775р) в www.nix.ru
Замечания: Мощность батареи, предположительно 6.5В*0.12А=0.78Вт
Вывод: Фактически, это буферный аккумулятор-накопитель, который может запитываться от различных источников: сети, 12В или фотоэлементов. Как солнечная батарея бесполезен, однако, как некий буфер-накопитель может быть использован. (Особенно, если запитать его от других солнечных батарей вместо собственных адаптеров.; о)
Универсальный аккумулятор / зарядное устройство на солнечных батареях AcmePower AP-MF1828
Назначение: Внешний аккумулятор со встроенной солнечной батареей для использования в качестве альтернативного источника питания и подзарядки портативной техники и цифровых устройств.
Описание:
— Встроенный аккумулятор 1800мАч.
— Выходное напряжение 6В, 9В, 12В.
— Выходной ток (от встроенного аккумулятора) 0.35А.
— Ток зарядки от солнечной батареи 120мА.
— Размер солнечных панелей (мм) 102х56х2шт.
— Питание: от солнечных элементов или от сети.
— Размеры 115 х 85 х 25 мм, вес 185г.
— Рабочая температура 0…40 °С
— Комплектация: аккумулятор, адаптер питания от прикуривателя и сети, переходники для телефонов, переходники для кассетного плейера, Gameboy, MP3-плееров, CD плееров, PDA, цифровых фотокамер, радиоприемников, Чехол
— Встроенный фонарик.
— Цена 83$ (2241р) в www.nix.ru
Замечания: Мощность батареи, предположительно 6.5В*0.12А=0.78Вт
Вывод: Аналог предыдущей конструкции, но с более емким аккумулятором и другим выходным током и напряжениями. Все выводы по предыдущему экземпляру сохраняются и здесь.
Универсальный аккумулятор / зарядное устройство на солнечных элементах для сотовых телефонов Nokia, Siemens, Samsung, SonyEricsson AP CH-KYO-01
Назначение: Предназначен для зарядки сотовых телефонов. (Правда, ничего не мешает ему заряжать и другие устройства)
Описание:
— Встроенный аккумулятор 1100мАч.
— Выходное напряжение 5.8В, 7.8В, 9.8В.
— Выходной ток (от встроенного аккумулятора) 0.4А.
— Ток зарядки от солнечной батареи 100мА.
— Питание: от солнечных элементов.
— Рабочая температура 0…40 °С
— Комплектация: 5 переходников для мобильных телефонов, 1 переходник mini-USB.
— Встроенный фонарик.
— Цена 32$ (рекомендуемая AcmePower™.)
Замечания: Мощность батареи, предположительно 5.5В*0.1А=0.55Вт
Вывод: Дешевая упрощенная версия представленных выше устройств. Как солнечная батарея бесполезна, адаптеров питания тоже не предполагает, чем может быть полезна в походе – не представляю.
Несколько общих замечаний по устройствам от AcmePower™. Данные устройства – это попытка комплексного решения проблемы электропитания для мобильных устройств, т.е. представлены не голые солнечные батареи, (которые являются, по сути полуфабрикатом и обычно не могут быть использованы напрямую для питания современной электроники), а именно своеобразный блок питания, отдающий «качественную» энергию потребителям и который хранит и накапливает ее в промежуточном аккумуляторе, зарядка которого может выполняться от различных источников.
AcmePower™ идет к такому устройству «со стороны» аккумуляторов, поэтому солнечной батарее отводится второстепенная роль, скорее, модной «фенечки», чем реально полезной возможности. Ее мощность слишком мала, для самостоятельного обеспечения себя электричеством. Данные приборы могут быть полезны только в городе, где рядом есть розетка. Это нужно понимать, чтобы потом не разочаровываться в покупке.
Кроме того, как показывает практика, выходные токи этих накопителей, даже от встроенного аккумулятора, на сегодняшний день уже зачастую недостаточны для питания примерно половины из мобильных «игрушек» (КПК, сотовые и т.д.).
Из плюсов, подкупают богатая комплектация, симпатичный дизайн и доступность в продаже.
Субьективно: Несколько посетителей моего ресурса по солнечным батареям, и купившие данную продукцию, просили включить в будущий (т.е. данный) обзор рекомендацию для других не покупать данные устройства, рассчитывая использовать их как солнечный зарядник, поскольку солнечная батарея в них мизерной мощности.
Другой реально работающей компанией является Sun-Charge (New Energy Ltd). Рассмотрим несколько солнечных батарей с их сайта www.sun-charger.ru, где представлен достаточно широкий выбор гибких солнечных батарей, изготовленных на основе аморфного кремния. Это отечественный производитель, однако собственно фотоэлементы импортные.
Также данная компания предлагает пару электронных устройств для повышения потребительских свойств своих солнечных батарей (которые, как помним, лишь энергетический полуфабрикат).
С точки зрения мощности, эти солнечные батареи уже могут быть реально полезны для туристов. Кратко опишем некоторые из них:
Весьма красиво пошитые батареи. Хорошую надежность можно ожидать и от импортных ФЭ. Модельный ряд продуктов удовлетворит большинство запросов потребителей.
Субъективно: Однако, сталкиваясь реально с данными батареями у меня возникал ряд вопросов. Первое, почему в качестве механической защиты фотоэлементов в некоторых батареях использован обычный картон? Ведь прослужит лишь до первого намокания этой батареи, да и просушить ее нормально после этого сложно. (Сейчас, по словам производителя, картон заменен на гибкий пластик. Добавлено 24.08.07) Второе, почему строчка от швейной машинки зачастую проходит в непосредственной близости от генерирующей поверхности фотоэлемента, когда рекомендуется не ближе 5…8мм? Ведь, в таком случае, элементарно нарушить герметичность ФЭ, что приводит к его деградации (Сейчас около 5мм, что, как утверждают, достаточно. Добавлено 24.08.07). Третье, в тех батареях, что мне пришлось вскрыть (3Вт), соединения между элементами были выполнены тонким (МГТФ 0.15) проводом, сколько он прослужит?
Такое ощущение, что красоте уделялось большее внимание, чем техническому качеству.
С другой стороны, не хочется сильно их ругать, батареи у них действительно красивые.
Далее представлены две солнечные батареи от Российской Научно-Производственнай Фирмы «САНЭНЕДЖИ» («Квант»), которая является, чуть ли не единственным, производителем гибких фотоэлементов в России.
Как они пишут: «фотоэлементы, выполнены по технологии нанесения трехкаскадного аморфного кремния на ленту нержавеющей стали. Они обладают уникальными эксплуатационными характеристиками (устойчивость к внешним механическим воздействиям: удар, изгиб и т.п.), что позволяет использовать данные солнечные батареи в любых экстремальных ситуациях.»
Солнечное зарядное устройство СЗУ2-БСА-7.5
Цены и описания взяты с сайта www.globaltel.ru
Назначение: Универсальная солнечная батарея.
Описание:
— Зарядка свинцовых аккумуляторов (12 В).
— Зарядки всех видов мобильных радиотелефонов через автомобильные адаптеры.
— Электропитания устройств, в конструкции которых присутствует аккумулятор (видеокамер, ноутбуков, цифровых фотоаппаратов и т.д.).
— Напряжение на выходе ЗУ от СБ: 14,2±0,2 В.
— Максимальный ток на выходе ЗУ от СБ: 0.5 А.
— Диапазон рабочих температур: от -30°С до +40°С.
— Вес: 1,1 кг.
— Габариты: 1640х230х3 мм (в рабочем состоянии), 340х155х50 мм (в пенале).
— Комплект поставки: Солнечная батарея, Зарядное устройство (2В, 3А), Шнуры соединительные 4шт., пенал.
— Цена 193$.
Вывод: Достаточно мощная солнечная батарея, складная конструкция. Но цена не самая маленькая.
Солнечное зарядное устройство СЗУ2-БСА-15У
Назначение: Универсальная солнечная батарея.
Описание:
— зарядка свинцовых аккумуляторов (12 В).
— зарядки всех видов мобильных радиотелефонов через автомобильные адаптеры.
— электропитания устройств, в конструкции которых присутствует аккумулятор (видеокамер, ноутбуков, цифровых фотоаппаратов и т.д.).
— Напряжение на выходе ЗУ от СБ: 14,2±0,2 В.
— Максимальный ток на выходе ЗУ от СБ: 1 А.
— Диапазон рабочих температур: от -30°С до +40°С.
— Вес: 1.4 кг.
— Габариты: 1640х400х3мм (в рабочем состоянии), 490х220х50мм (в пенале).
— Комплект поставки: Солнечная батарея, Зарядное устройство (12В, 3А), Шнуры соединительные 4шт., пенал.
— Цена 288$.
Вывод: достаточно мощная солнечная батарея, складной конструкции. Несколько великовата по размерам и весу для одного человека, но на группу, особенно при малой ее мобильности может быть полезна при наличии мощных потребителей. Высокая цена.
Субъективно: Неплохие, но дорогие батареи от производителя самих фотоэлементов, который одновременно выполняет заказы как военных, МЧС и т.п., так и для космоса. Поэтому можно надеяться на достаточно высокое «техническое» качество.
Следующий, реально работающий изготовитель солнечных батарей «живет» на сайте www.vampirchik-sun.nm.ru.
В ассортименте имеются солнечные батареи, выполненные как на кристаллических фотоэлементах, так и на гибких аморфных. Причем, гибкие фотоэлементы используются те же самые, что и в представленных выше батареях от НПФ «Санэнеджи», что позволяет получать высокую стойкость солнечных батарей в экстремальных условиях.
Все батареи складные, до размера единичного ФЭ. Также отличительной чертой данного производителя является разработка большого числа различных дополнительных электронных аксессуаров к своим батареям (зарядники, стабилизаторы напряжения, преобразователи, буфер), позволяющих сильно облегчить жизнь туристу при запитывании различных электронных устройств.
Рассмотрим некоторые из солнечных батарей. Все они являются универсальными и совместно с электроникой, представленной на сайте, обеспечивают потребителей гарантированным «качественным» питанием.
Солнечная батарея 4.7Вт (складная)
Описание:
— Выходная мощность 4.65Вт. (при рабочем напряжении 10.1В и токе 0.46А).
— Встроенный диод.
— Габариты в сложенном состоянии 197х95х10мм. Вес 320г.
— Рабочая температура солнечной батареи -30 +80°С.
— Цена 70$ (1850р).
Вывод: Универсальная, компактная батарея, позволяющая запитать и зарядить множество потребителей электричества в походе.
Солнечная батарея 7.72Вт (складная)
Описание:
— Выходная мощность 7.72Вт. (при рабочем напряжении 8.3В и токе 0.93А).
— Встроенный диод.
— Габариты в сложенном состоянии 215х170х17мм. Вес 420г.
— Рабочая температура солнечной батареи -30 +80°С.
— Цена 117$ (3100р).
Вывод: Более мощная, чем предыдущая, солнечная батарея. Универсальная.
Солнечная батарея 12.5Вт (складная)
Описание:
— Выходная мощность 12.5Вт. (при рабочем напряжении 13.2В и токе 0.93А, либо 6.1В, 1.86А).
— Встроенный диод.
— Габариты в сложенном состоянии 215х170х20мм. Вес 500г.
— Рабочая температура солнечной батареи -30 +80°С.
— Цена 187$ (5000р).
Вывод: Солнечная батарея с максимальной мощностью, из имеющихся на сайте. Универсальная.
Субьективно: Очень простая конструкция батареи – фотоэлементы просто пришиты на ткань (авизент). Под внешними, при складывании, фотопластинами проложен стеклотекстолит для дополнительной механической защиты в сложенном виде. 100% входной контроль ФЭ. Большое внимание уделено электронике, вся она импульсного типа, и позволяет почти без потерь преобразовать мощность от солнечной батареи в нужную потребителю. Т.е. уходит задача подбора солнечной батареи с подходящими характеристиками под различные свои устройства – эту задачу согласования решает электроника. Пользователю нужно выбрать лишь батарею достаточной мощности.
Из минусов – кустарный внешний вид. Т.е. упор сделан на техническое качество вместо дизайна. Что и позволяет держать весьма низкие цены.
Солнечные панели в интернет магазине www.dessy.ru
Солнечные батареи в виде единой панели из кристаллического кремния.
Солнечная батарея «SOLAR» 6В/350мА.
— Выходной ток 350 мА при 6 вольт.
— Мощность 2.1 Вт.
— Размер 240х150х3 мм.
— Цена: 21.5$ (570р).
Солнечная батарея «SOLAR» 12В/400мА.
— Выходной ток 400 мА при 12 вольт.
— Мощность 4.8 Вт.
— Цена: 91$ (2400р).
Солнечная батарея «SOLAR» 12В/800мА.
— Выходной ток 800 мА при 12 вольт.
— Мощность 9.6 Вт.
— Размер 485х360х28 мм.
— Цена: 132$ (3500р).
Вывод: Солнечные панели без электроники. Не складываются, что неудобно для похода.
Следующий производитель представлен на сайте www.solarhome.ru – «Солнечный дом». Они занимаются системами автономного энергоснабжения. Из оборудования пригодного для туристов представлены следующие модели.
Солнечная батарея для зарядки сотового телефона
Назначение: Солнечная батарея для зарядки мобильных телефонов и питания других маломощных потребителей нестабилизированным напряжением.
Описание:
— Фотопластины заламинированы на текстолите для снижения веса.
— Номинальное напряжение 6В.
— Максимальная мощность 6Вт.
— Ток максимальный 0.7А.
— Габариты 292x222x8 мм.
— Цена 1300р (49$).
Вывод: Солнечная батарея без электроники. Малый вес, хорошая цена, минус — не складывается.
Солнечный модуль для автомобиля, облегченный
Назначение: Фотоэлектрический модуль для заряда аккумулятора автомобиля при длительной стоянке. Подключается к гнезду прикуривателя автомобиля. Встроенный обратный диод.
Описание:
— Фотопластины заламинированы на стекле в пластиковой рамке.
— Номинальное напряжение 12В.
— Максимальная мощность 11Вт.
— Ток максимальный 0.8А.
— Габариты 443x295x8 мм.
— Цена 1950р 74$.
Вывод: Мощная солнечная батарея со встроенным диодом, без электроники. Приемлемый вес, хорошая цена, минус — большая и не складывается.
Субъективно: классические солнечные модули на основе кристаллического кремния. Хотя, внешний вид и далек от идеала, но это никак не сказывается на работоспособности. Ламинация на текстолит или стекло позволяет предохранить хрупкие фотоэлементы от механических повреждений без дополнительных прокладок и т.п.
Еще один производитель ООО «СпецЭнергоСнаб». Сайт www.306.ru.
В их ассортименте для туристов будут пригодны следующие модели: ФСМ-2-2Р и ФСМ-5-3Р и ФСМ-9-6Р.
Это раскладные солнечные батареи из кристаллического кремния. По конструкции, это несколько ламинатов с впаянными внутрь кристаллами фотоэлементов, закрепленные на ткани, что позволяет складывать их при транспортировке. С задней части ламинатов подложен текстолит для жесткости и защиты хрупких фотоэлементов.
ФСМ-2-2Р и ФСМ-5-3Р
Описание:
— Номинальное напряжение 6В и 9В.
— Максимальная мощность 3Вт и 5Вт.
— Ток рабочий около 0.45А.
— Габариты 135×185х8(12) мм.
— Цена 3560р и 4330р (134$ и 163$).
Вывод: Складная удобная конструкция, малые габариты. Дороговата.
ФСМ-9-6Р
Описание:
— Номинальное напряжение 14В.
— Максимальная мощность 9Вт.
— Ток рабочий около 0.6А.
— Габариты 135×185х16 мм.
— Цена 5870р (222$).
Вывод: Мощная батарея, складная удобная конструкция, малые габариты. Дороговата.
Солнечные панели с сайта ledsshop.ru
Представлены на сайте ledsshop.ru/
Описание: Кристаллические фотоэлементы на текстолитовой подложке, сверху залиты прозрачной смолой.
Параметры для самой мощной:
— Номинальное напряжение 9В.
— Максимальная мощность 2.2Вт.
— Габариты 150×140х2.5 мм.
— Цена 900р (34$).
Вывод: Кристаллическая панель азиатского производства, весьма симпатичного вида. Для самоделок вполне пригодна.
Солнечные панели с сайта www.akkumulyator.ru
Представлены на сайтеwww.akkumulyator.ru
Описание для батареи MSM 12-350:
— Номинальное напряжение 12В.
— Максимальная мощность 4.8Вт.
— Габариты 427×161х9 мм.
— Цена 2350р (90$).
Вывод: Кристаллическая панель, весьма симпатичного вида. На сайте представлены и другие батареи.
Ниже в таблице сведены некоторые характеристики рассмотренных солнечных батарей.
Заключение
Заканчивая эту статью, отмечу, что за последний год выбор батарей стал больше и уже не составляет большого труда купить ту солнечную батарею, которая сможет удовлетворить большинство требований туриста, и снабдить его электричеством «от Солнца». Появился выбор, в том числе и электроники (которая, впрочем, здесь пока не рассматривалась). Так что, думаю, сейчас уже стало проще что-то купить, чем делать самому.