У туристов с солнечными батареями, в точности, как и у нашей любимой родины, есть ровно две фундаментальные проблемы: дураки и дороги! :)
В части дураков — все просто. Рано или поздно, всегда найдется какой-нибудь идиот (скорее всего, им окажешься ты сам — но это не обязательно, помимо тебя тоже есть творческие люди), который со всей своей массой и дурью, каблуком наступит в лежащую солнечную батарею — а она, в ответ, послушно скажет «кряк» :)
Ну а уж дороги… Наверное, более 90% всех повреждений солнечных батарей происходит не в процессе эксплуатации, а при перевозке! Силы неконтролируемого сдавливания в средне-статистическом туристком рюкзачке бывают часто и «запредельными»…
Собственно говоря, именно из этих соображений, в первую очередь, я когда-то и обратил свой взгляд на гибкие солнечные батареи — они, в целом, существенно «труднее-убиваемее», если сравнивать с кристаллическими. Но в какой-то момент меня просто «достал» их низкий КПД — примерно в 2-2.5 раза меньший. А это означает и площадь в два раза большую… А с этим уже связаны всяческие неудобства в реальном использовании — например, с размещением солнечных батарей на своем плавсредстве…
Не говоря уж о том, что кристаллические батареи стоят (у кетайцев) в несколько раз дешевле, чем гибкие. Да и выбор на ПОРЯДКИ больше…
В общем, я начал очень активно чесать репу на предмет: таки да, пусть кристаллические батареи, но чтобы было НАДЕЖНО и УДОБНО! :)
В итоге родилась некоторая «концепция» построения кристаллических батарей типа вот этих:
Ну а как я их делал, почему именно так делал, и в чем «цимес» — это пожалуйте «под кат» (предупреждаю: там много фоток, а еще больше «букавок» :)))
Философский вопрос: а как можно, в походных условиях, сохранить общую работоспособность системы даже при грубом повреждении одного из ее элементов?
На мой взгляд, только одним способом: распараллеливанием функций. Короче, элементы (панельки) в солнечной батарее должны объединяться параллельно (поскольку, при последовательном соединении, выход из строя ЛЮБОГО элемента цепи приводит к краху всей системы целиком).
Решение: находим поставщика устраивающих (по соотношению цена/качество/вольтаж/размер) панелек солнечных батарей. В моем случае это получилось вот так: размер одной панельки 13х20 см, рабочее напряжение 18В, декларируемая мощность 4.2Вт.
Мощность я лично проверил — в принципе, почти правдоподобно, т.е. можно условно считать почти 4Вт на ярком солнце и ортогональной ориентации — скажем так, они врут не больше всех остальных :)
Выглядит типовая панелька примерно так:
Т.е. там и близко нет тех «красивостей», какие можно увидеть на старательно фотошопленной фотке «образцовой панельки» у кетайцев в магазине. В жизни оно все всегда брутальнее — кривая укладка, неаккуратная пайка и и прочая кучка мелких «косячков». Впрочем, особого значения все эти мелкие косяки не имеют — просто нужно КАЖДУЮ панельку проверять в работе, и некоторые — выбраковывать. Зато оставшиеся, с очень большой степенью вероятности, будут исправно служить долгое время.
Ну да и фиг бы с ними, кетайцами — обычные дела :) Важно только то, что с этим можно сделать…
Если перевернем мою панельку, то увидим вот это:
Здесь уже требуются комментарии, поскольку мое «рукотворчество» :)
По четырем углам — квадратики т.н. соединителя «грибок-грибок». Это очень сильно «продвинутая» версия «липучки» — ни фига не дешевая, правда, а наоборот :((( Конкретно используемый мною вариант — это «3M Dual Lock SJ3560» (кому интересно, легко нагуглят). Принципиальное отличие от «липучки»: а) гарантированное количество срабатываний 1000 раз (в отличие от всего 100 раз у «липучки», т.е. разница на порядок!!!); б) не замусоривается, можно просто промыть водой в случае необходимости; в) держит крепко и «всепогодно», самое широкое использование — крепеж наружной рекламы.
Эта лента (ее ширина 2.5 см) уже содержит в себе акриловый клей — довольно таки «зверская» штука, намертво вцепляющаяся в любые микро-трещинки контактирующего с ней материала.
Белое — это я нанес защитную эмаль контактов. Дело в том, что кетайцы, будучи людьми очень прагматичными и «без комплексов», заказывают многотысячными тиражами печатные платы под солнечные батареи — в итоге им это обходится в копейки. Но далее, они эти платы используют многофункционально — в т.ч. на одной и той же плате обеспечивая разные сборки элементов солнечных батарей. Всю эту свою «суету» они выносят на поверхность платы, коммутируя так или иначе. Причем, в отличие от производителя собственно платы, даже не пытаясь изолировать/защитить свою проводку/контакты — все «открыто» идет поверху. Ну а я просто защитил и герметизировал эти места прочной алкидной эмалью :)
Ну а в центре… Ну да, провода с разъемами подпаяны — вроде все понятно. И даже понятно, и какие провода, и какие разъемы — я об этом подробно все давно уже писал. Но главное, что все это залито самым обычным и банальным ТЕРМОКЛЕЕМ (т.е. EVA). С одной стороны, очень надежно герметизирует контакты, с другой стороны, слой этого клея создает другие полезные качества (о которых будет ниже). С третьей стороны, он достаточно прочный и липкий, но при этом эластичный…
Вот из ряда подключенных ПАРАЛЛЕЛЬНО таких панелек, собственно, и создается солнечная батарея любой необходимой мощности. Это примерно как конструктор Lego :)
Батарея 4Вт (подложка и батарея):
Данная батарея сама по себе не очень интересна, за исключением двух случаев: пеший туризм (приспособить ее на крышку рюкзака — как раз отлично влезет). Ну и, наверное, на велосипеде местечко для нее найдется (повторяю, размер панели — 20х13 см).
Батарея 8Вт (подложка и батарея):
Классическая «книжка». Вполне годится, например, для одиночного сплава летом.
Батарея 16Вт (подложка и батарея):
Ну и, кстати, поскольку я считаю 16Вт батарею как «базовую», то еще одна фича :) Например, пешеходник на крышке рюкзака использует 4Вт батарею (одна панелька). Но, встав на привал, он легко к ней может подключить и остальные, которые до этого лежали в рюкзаке. Например, вот так:
Батарея 24Вт (подложка и батарея):
Здесь я решил, что распайка проводов/контактов типа «стебель бамбука» лично мне энергетически проще, нежели альтернативные варианты. А в общем-то, не суть дела… каждый паяет, как ему удобнее — важна КОНЦЕПЦИЯ сборки чего надо из однотипных элементов.
Ну а теперь возвращаюсь к началу поста… Таки две проблемы: дураки и дороги….
С дураками, вроде как, успешно поборолись — даже если раздавится/крякнется одна из панелек (любая), то при параллельном их соединении это совсем не критично — ну да, мощность станет поменьше — перетерплю, буду экономить — но приду домой, заменю панельку на новую/запасную — и снова будет все отлично! :)))
Ну а для дороги есть еще и такая фича:
Здесь на фотке показаны 6 штук панелек, попарно «сомкнутых». Фото специально сделано «на просвет» — можно отчетливо увидеть, что застежки по углам панельки, плюс термоклей в ее центре, создают ОФИГЕННУЮ защиту от любого типа сдавливания! В общем, панельки, упакованные таким вот образом, до места назначения точно доберутся :))) Если на такой стопке целенаправленно попрыгать, то может быть, и удастся повредить… но если просто жопой сесть — то вряд ли! :)
Резюме всего этого длинного занудства:
1. Солнечная батарея отнюдь не обязана иметь раз и навсегда заданную конфигурацию! Можно/нужно отнестись к ней как конструктору типа Lego — под конкретные нужды быстренько собираем из готовых блоков оптимальную конфигурацию.
2. Параллельное соединение панелек — ключ к «неубиваемости» системы в целом.
3. Нужно иметь запасные панельки! :) Это позволит как расширить свой диапазон, так и просто «защититься от дурака».
Также по теме:
By sam7 18/07/2015 - 13:18
Насчёт дураков и дорог верно подмечено..
А теперь уже МОЯ солнечная батарея ВАШЕГО исполнения благополучно путеществует в упаковочной сумке мультифункциональной коптильни «Спутница рыбака». С одной стороны батарею защищает сама коптильня, а с другой пластиковая доска для разделки рыбы. К сожалению, не знаю можно ли к комментариям добавлять фото, а то бы показал.. Может я и перестраховщик, но уж лучше так, чем постоянно помнтить о дураках и дорогах..
By Reydens 03/08/2015 - 16:49
Добрый день, чувствую я стал частым читателем этого сайта :) Я бы добавил, что параллельное соединение которое подлежит замене, является наиболее надежным. А липучки на солнце не отклеиваются от температуры? В целом конструкция очень удачная, надеюсь скоро доберусь до ячеек sunpower, думаю сделать по схожему принципу модульный вариант на текстолите.
Обещал поделиться как будет что то интересное. Ссылку можно удалить, я не рекламирую.
http://forum.fonarevka.ru/showthread.php?p=741035#post741035
By Leonid Shpilev 04/08/2015 - 00:41
+++А липучки на солнце не отклеиваются от температуры?+++
Эти, по идее, не должны (эти с акриловым клеем). У 3М есть также похожая лента с каучуковым клеевым слоем — вот там, насколько помню, с температурой несколько хуже. А на практике мне пока это сложно проверить — лето холодное и дождливое, там ничего не нагревается :(
By STIZOS 25/03/2016 - 14:03
Правильно ли я понял, что выводные провода на этой панельке можно припаять и в край (раз там под белой краской открытый контакт)?
By Leonid Shpilev 25/03/2016 - 19:28
Да, можно и около края.