пнвтсрчтптсбвс
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031
       

Реклама


Компьютер планшет источник.

  Технологии/Полигон

Дети Солнца

Портативные солнечные батареиОт Солнца постоянно приходит энергия в виде излучения большой мощности, более 1000 Вт на квадратный метр. Эту энергию можно использовать в различных целях: для получения тепла, света, электроэнергии

Портативные солнечные батареи 09.07.2009
18:10
Алексей Созонтов

 

Представьте ситуацию: поход подходит к концу, до конечной точки день пути, если по извилистой дороге, и 3-4 часа по прямой. Маршрут проложен, но у навигатора «выдохся» аккумулятор, уже запасной, основной - давно на дне рюкзака. Идти по памяти? Можно забрести в расположенное неподалеку болотце и вылезать оттуда сутки. Как назло, печет солнце, и воды во фляжках с предыдущего привала осталось лишь на донышке. Подробной бумажной карты нет, эх, понадеялись на навигатор, придется топать по дороге – хоть не заблудимся…

 

Портативные солнечные батареи- Горе путешественники, - скажете вы, и будете абсолютно правы. Чтобы не остаться совсем уж без электроники вдалеке от привычных электрических розеток, как раз и сконструированы переносные солнечные батареи.

 

Немного истории

 

Еще в 70-х годах 19 века был открыт так называемый фотоэлектрический эффект, проявлением которого является возникновение электрического напряжения на освещенной солнечным светом металлической поверхности. В 30-х годах уже 20 века была высказана мысль об использовании полупроводниковых фотоэлементов, однако, рекордный коэффициент полезного действия (КПД) тогдашних материалов не превышал 1 процента, то есть, в электричество превращалась лишь сотая часть световой энергии, что составляет немногим более 10 Вт с 1 квадратного метра площади в яркий солнечный день.

 

После многолетних экспериментов удалось создать фотоэлементы с КПД до 10-15%, и в 50-х годах в США были построены солнечные батареи практически современного типа. В 1959 году они были установлены на одном из первых искусственных спутников Земли. В 80-х годах производство солнечных батарей уже запущено в серию, появляются электростанции на основе солнечных батарей, а КПД самих батарей к 1989 году превышает 30%.  С этого момента эру портативных солнечных батарей можно считать открытой.

 

В настоящее время в ряде лабораторий разработаны батареи с КПД более 40%, но пока их производство слишком дорого для массового применения.

 

Вначале было Солнце…

 

От Солнца к нам постоянно приходит энергия в виде излучения достаточно большой мощности, более 1000 Ватт на квадратный метр. Эту энергию можно использовать в различных целях: для получения тепла, света, электроэнергии.

Портативные солнечные батареи 

Солнечная батарея (модуль, панель) представляет собой фотоэлектрический генератор, преобразующий энергию солнечного света или других световых источников в электрическую энергию. Для получения необходимых параметров по току и напряжению солнечные батареи соединяют в цепи последовательно или параллельно.

Наибольшее распространение получили солнечные батареи из кремниевых элементов, объединенных в пластины. Для защиты от внешних условий пластины покрыты специальным стеклом с антиотражающей поверхностью и герметизированы от влаги.

 

В настоящее время все большую популярность приобретают солнечные батареи из, так называемого, аморфного кремния. Их отличительной особенностью является пластичность, то есть такую батарею можно гнуть, не опасаясь за ее повреждение.

 

Между фотоэлементами из кристаллического (жесткие) и аморфного (гибкие) кремния есть и другие отличия. Так, «жесткие» фотоэлементы тяжелее и более хрупкие, но они долговечнее и имеют в 1,5 – 2 раза больший КПД. Под долговечностью понимают срок службы, рано или поздно любая солнечная батарея «выгорает» от длительного лежания на солнце. В условиях средней полосы этот срок составляет несколько лет, а вот в условиях пустынь производители отмечают 15%-ное снижение эффективности уже через 600 часов работы батареи. Есть еще одно очень важное отличие между разными типами батарей: эффективный диапазон длин волн солнечного излучения, при котором КПД батареи максимален. Портативные солнечные батареиКристаллические элементы будут прекрасно работать даже при освещении лампами накаливания, так как используют более «красную» часть спектра света, а гибкие, имеющие максимум в более «фиолетовой» части, лучше покажут себя в горах, где много ультрафиолета, но вот под лампочкой или в помещении за стеклом они обычно бесполезны.

 

Количество энергии, выработанное солнечной батареей, зависит от мощности батареи, интенсивности солнечного излучения и угла падения солнечных лучей на рабочую поверхность. Наибольший эффект достигается при падении солнечных лучей под прямым углом летом в безоблачную погоду. Но даже в пасмурный день солнечная батарея не будет бесполезна, просто ее мощность станет гораздо меньше, и это следует учитывать. Совместно с солнечной батареей целесообразно использовать аккумулятор, тогда энергия, накопленная за солнечный день, сможет использоваться и в теневое время суток.

 

Солнце – это жизнь… всех портативных устройств!

 

Портативные солнечные батареи могут быть использованы в различных областях: связь, компьютерная техника, военная техника, спасательные экспедиции, фото-, видео-, аудиотехника, экстремальный спорт, туризм, повседневная жизнь.

Портативные солнечные батареи 

Одним словом, везде, где необходима электрика (особенно, не очень мощная) и отсутствует стационарная электрическая сеть. В комплекте с легкими универсальными буферными аккумуляторами - они незаменимый источник электрической энергии во время работы, отдыха и путешествий.

 

Основной функцией солнечных батарей является зарядка и подзарядка различного рода аккумуляторов, а так же питание электронных устройств в течение солнечного времени суток. При использовании маломощных батарей (до 4-6 Вт) заряжать мобильные устройства можно напрямую от батареи, с более мощными батареями целесообразно использовать специальные стабилизаторы напряжения во избежание перезаряда устройства и его выхода из строя.

 

При возможности можно подключить солнечную батарею к преобразователю напряжения, получится маломощная электростанция для питания обычных бытовых приборов. Это даже более удобно, потому что позволить заряжать мобильные устройства как обычно, с помощью штатных зарядных устройств и подключать приборы, требующие напряжения 220 В, например, бритву.

 

Обычно портативные солнечные батареи выполняются в виде небольшого размера сумочек-раскладушек, которые в походном виде занимают совсем немного места, а в рабочем состоянии раскидываются на площадь в несколько квадратных метров, однако существуют и оригинальные решения.

Портативные солнечные батареи 

Сумки-зарядки позволяют заряжать мобильный телефон, MP3-плеер, цифровой фотоаппарат и многие другие устройства во время движения. Несколько солнечных модулей, расположенных на внешней поверхности сумки питают электроэнергией находящийся внутри прибор. Часто в сумке располагается еще и компактный аккумулятор, заряжающийся во время прогулок в солнечные дни и питающий вашу электронику, когда на небе собираются тучи. Внутренний аккумулятор можно подзарядить и в гостях - от розетки, или от прикуривателя автомобиля. Как правило, такие сумки имеют набор различных переходников, а также универсальный USB-переходник, к которому всегда можно найти зарядные устройства.

 

В жарких странах с солнечным климатом можно использовать солнечные батареи, вмонтированные в рюкзак, или даже раскинутые на спине у верблюда.

 

Светлое будущее…

 

С ростом цен на топливо и другие энергоносители, с увеличением экологических проблем использования традиционных видов топлива все отчетливее прослеживаются тенденции к использованию экологически чистых видов энергии. И уже сейчас это не кажется несбыточным. Портативные солнечные батареи все активнее используются в путешествиях, туризме и отдыхе. Только представьте, что на вашем рюкзаке или сумке может появиться электростанция мощностью в полкиловатта, причем не требующая ни запаса топлива, ни сложного и тяжелого оборудования.



<< Предыдущая В начало рубрики Следующая >>



Конкурсы

Реклама