Как сделать солнечную панель для машины

Солнечные панели для зарядки автомобильного аккумулятора

Панели на фотоэлементах для подзарядки АКБ от солнца перестали быть экзотикой. Сам факт того, что на рынке нетрудно

выделить популярные модели от ведущих производителей, свидетельствует о накоплении опыта использования подобных устройств у рядовых потребителей. Если же у кого-то из автолюбителей остались вопросы, то знакомство с данной публикацией снимет основную их часть.

Панели на фотоэлементах — уже реальность

Получение электрической энергии из солнечного света стало возможно, благодаря исследованиям множества ученых. Отправной точкой послужило открытие фотогальванического эффекта в 1839 г. Через сто с небольшим лет были изобретены полупроводниковые фотоэлектрические элементы, преобразующие излучение Солнца в постоянный ток.

Эксперименты владельцев автомобилей по прямой подзарядке АКБ бытовыми солнечными панелями подтолкнули производителей к идее выпуска специализированных устройств, способных решать сразу несколько задач, как то:

• зарядка автомобильных аккумуляторов без нагрузки на сеть;
• избавление от необходимости возить с собой резервные АКБ;
• снижение риска опустошить АКБ при неработающем генераторе;
• подзарядка аккумуляторов при простое двигателя;
• увеличение эффективности подзарядки на ходу.

Очевидно, что для владельцев разнообразных электрокаров и гибридов – перечисленные проблемы особенно актуальны, даже если транспорт или техника оснащены бензиновым генератором.

Установка панели на автомобиль

Отдача от владения солнечной панелью резко ограничивается, если нет возможности надежно закрепить её на кузове и использовать непосредственно во время поездки.

Вместо панорамного окна в данный автомобиль аккуратно вмонтирована солнечная панель, мощности которой вполне хватит на подзарядку АКБ

Ведь в этом случае речь шла бы просто об обладании портативным генератором низкой мощности, для эксплуатации которого нужны продолжительные стоянки в течение светового дня.

Существуют три основных способа установки на автомашину модулей с фотоэлементами:

1. На крышу, при помощи стоек (багажника). Данный способ установки простой и быстрый. Панели можно в любой момент демонтировать. Применяется в основном для поездок за город: на природу или отдых. Однако, установка на крышу ухудшает аэродинамику машины и требует очень надежной фиксации панели, но зато позволяет закрепить модуль большой площади (до 1 кв.м.) или несколько модулей размером поменьше. В условиях «солнечных» широт и стабильно ясной погоды такие устройства способны заменить собой генератор, работая в связке с АКБ.
2. В салоне, в освещенной его части (над приборной панелью или у заднего стекла). Из-за малой площади размещения и процента потерь солнечного света при переходе через стекло возможно разместить только портативные модели. Основное назначение – освобождение АКБ от энергозатрат на обслуживание периферийной электроники, устройств мультимедиа, средств связи и прочих гаджетов. Основательно зарядить от них аккумулятор невозможно из-за их невысокой мощности.
3. Интеграция в кузовную деталь автомобиля. Первые попытки внедрения солнечных панелей в кузов автомобиля предпринимали давно (70-80 года), однако, из-за малой эффективности панелей в то время они не вошли в обиход. Сейчас ситуация изменилась, как и панели. Солнечные модули есть гибкие, прозрачные, тонкие. Это позволяет легко монтировать панели в кузовные детали или приклеивать поверх без потери аэродинамики.

Еще один пример применения солнечной батареи на крыше автомобиля:

Панель вмонтирована в крышу автомобиля и покрыта слоем инея. однако, все равно выдает заряд. В морозное время года, когда емкость АКБ падает, солнечная панель на крыше может помочь даже завести автомобиль.

Преимущества и недостатки

У каждого устройства, и новинки есть положительные и отрицательные моменты внедрения. Со временем при работе над улучшением отрицательные моменты частично убираются, но иногда это невозможно.

К числу главных плюсов автомобильных гелиопанелей можно отнести:

• высокую мобильность;
• простоту в эксплуатации;
• возможность объединения модулей для увеличения мощности;
• независимость от стационарных источников электроэнергии;
• реальное снижение нагрузки на АКБ (даже при простое двигателя).

• зарядка основательно истощенного АКБ может занять от 9-12 до 100 часов;
• прямая зависимость производительности солнечных батарей от суммарной площади поверхности фотоэлементов;
• устройства не работают в темное время суток и зависимы от погодных условий.

Производители

Рекомендация избегать «дешевой китайской продукции» будет бессмысленной. По большей части, ТОП-10 производителей солнечных панелей на 2019 год (согласно рейтингу Bloomberg) состоит именно из китайских компаний, часто имеющих зарубежные филиалы. Основную конкуренцию Китаю составляют:

Конечно рынок не стоит на одном месте, если компании видят востребованность и восходящий тренд в данном типе оборудования, рынок будет развиваться.

Популярные модели

В продаже существуют самосборные и готовые комплекты панелей для установки на авто мобиль. Готовые комплекты стоят дороже, однако, они более продуманнее, функциональнее, у них есть все необходимые фитинги для монтажа и реальные заявленные технические характеристики.

SunForce

Канадский производитель предлагает гелиопанель повышенной мощности (150 Вт – 8,7 А). Кроме самой панели, в комплект включены вилка и клеммы, а также контроллер зарядки, что очень важно в случае с любыми высокопроизводительными солнечными батареями.

Эти модули умеренной величины (97х35х4 см.) хорошо подходят для установки на крыше автомобиля, на катерах и некрупных яхтах.

TCM 15F

Отличительные особенности данной модели – малый вес (300 г.), гибкая конструкция и портативность (60х27х0,5 см.), что предоставляет простор для вариантов размещения. Обратной стороной выступает довольно скромная производительность (15 Вт – 1А).

Так или иначе, это очень хороший и надежный вариант для обеспечения питанием периферийной электроники и снятия части нагрузки с АКБ. Отдельного упоминания заслуживает высокое качество крепления.

Sunsei Solar Power (SE-500)

Еще одна компактная модель размером всего 37,5х36х2,6 см. Водонепроницаемый корпус заключен в металлическую рамку и может быть закреплен на кронштейне со штативом, что дает множество вариантов установки с большой свободой для вращения и углов наклона.

Солнечная панель для автомобиля Sunsei Solar Power SE 500 одна из недорогих быстросъемных моделей

Низкая мощность (7,5 Вт – 0,5 А) может быть увеличена путем объединения нескольких панелей. В итоге устройство не только обеспечит работу мультимедиа при выключенном двигателе, но и позволит подзарядить АКБ.

Как происходит зарядка автомобильного аккумулятора?

В отличие сети, где циркулирует переменный ток, солнечные панели сразу выдают постоянный, что существенно снижает вес конструкции, поскольку не нужно использовать трансформатор. Эта особенность частично компенсирует зависимость производительности гелиопанелей от их габаритов.

Дополнительное удобство связано с тем, что у большинства моделей автомобильных солнечных батарей предусмотрено два способа их подключения:

• напрямую к АКБ (при помощи клемм);
• через гнездо прикуривателя.

Выходной ток у большей части солнечных батарей не превышает 1 ампера, что заведомо меньше 0,1 от номинальной емкости АКБ. С другой стороны, если гелиопанель не обеспечивает номинальный зарядный ток (менее 0,08 от емкости аккумулятора), то речь может идти лишь о частичной подзарядке.

Возможность полной зарядки АКБ становится доступной при эксплуатации панелей мощностью от 30 Вт и выше (желательно 60 Вт). Для того, чтобы просто поддерживать заряд аккумулятора, может хватить 5-6 Вт.

Вариант, когда модуль обладает напряжением 12 вольт и номинальным уровнем мощности 15 Вт, можно отнести к числу оптимальных для решения большинства задач возлагаемых на вспомогательный источник питания в современном автомобиле. При грамотном использовании такой панели в связке с генератором – АКБ может быть опустошен разве что в экстремальном стечении неблагоприятных обстоятельств.

Нужен ли контроллер заряда?

Контроллер уровня заряда АКБ представляет из себя устройство, основное предназначение которого понятно из названия. Приобретать его нет необходимости, если автомобиль оснащен современным бортовым компьютером.

Индикатор уровня зарядки аккумуляторных батарей не будет лишним

При использовании компактных солнечных панелей в салоне машины для обеспечения нужд мелкой электроники – показания контроллера тоже вряд ли так уж необходимы. Но если ничего, кроме аналогового вольтметра или тестера, в автомобиле нет, то покупка прибора для мониторинга заряда в любом случае не лишена смысла.

В особенности, если в распоряжении водителя имеются мощные солнечные панели, позволяющие полностью зарядить аккумулятор. В этом случае качественный контроллер не даст перезарядить АКБ или, наоборот, не допустит его критической разрядки.

На что обращать внимание при покупке?

Приобретая солнечную панель для автомобиля, нужно иметь четкое представление о задачах, которые ему предстоит решать, и разобраться с техническими характеристиками. У портативных «салонных» моделей ограничен функционал. Даже на то, чтобы экстренно взбодрить опустошенный аккумулятор и просто запустить двигатель, их сил может не хватить.

Мощные – обладают внушительными габаритами, в силу чего их эксплуатация связана с рядом трудностей, а производительность напрямую зависит от времени суток и погодно-климатических условий. Так что даже они не выступают универсальным решением всех проблем, связанных с обеспечением «железного коня» электроэнергией.

В заключение стоит предостеречь от покупки «безымянных» гелиопанелей и призвать к проявлению осторожности в случае с малоизвестными брендами. Известны случаи, когда интенсивный нагрев от Солнца приводил к их физическому разрушению, не говоря уже о качестве их работы. Внимательное изучение тематических ресурсов и потребительских отзывов придется очень кстати.

Источник

Солнечные панели на автодом Комментировать

Как сделать автодом из обычного цельнометаллического грузового фургона? Очень просто, если есть умелые руки и желание… В нашей небольшой статье, расскажем, как мы установили солнечную электростанцию на один из таких «грузовиков», который в скором времени станет уютным автодомом.

Техзадание

С нашим покупателем, как и обычно бывает, мы познакомились по телефону, он позвонил нам, и сказал, что ему нужна солнечная электростанция на его Mercedes Sprinter. Тех-задание он нам дал – питание мини-холодильника, свет, телевизор и мелкие бытовые приборы, которые пригодятся в путешествии на автомобиле. Мы договорились о встрече, и приехали к месту, где стоял наш объект перевоплощения из грузовика в кемпер.

Подбор оборудования

Работа по переобрудованию Спринтера шла полным ходом, была уже снята обшивка с салона авто и происходил процесс разметки, где будут вырезаться вентиляционные люки и проходить бортовая проводка внутри салона.

Солнечная панель

Наша работа началась, мы поднялись на крышу авто, сделали замеры, учли размещения будущих люков на крыше, и сделали вывод, что оптимальным будет размещение панели мощностью 300Вт. Её размер составляет, округлённо, 1700*990мм. Вот её описание.

Такой площадью размещения мы получаем на крыше максимальное занимаемое пространство, и, соответственно, максимальную мощность с этой площади крыши (выработка будет приблизительно 1000Вт/сутки). Ширина авто составляет 1400мм, следовательно, при размещении нашей солнечной панели, её вообще не будет видно со стороны, что никак не портит вид немецкого автомобиля.

Инвертор, контроллер заряда

Далее мы обговорили какой тип оборудования будет устанавливаться. Выбор был перед двумя вариантами оборудования:

• отдельный контроллер заряда плюс автономный инвертор, либо
• гибридный инвертор-моноблок с возможностью подключения централизованной электросети для зарядки аккумулятора

Выбор был сделан – однозначно гибридный моноблок SmartWatt мощностью 1кВт и номинальным напряжением 12В. У такого гибридного инвертора есть вход для 220В, поэтому на кемпинговых стоянках можно будет подзаряжать аккумуляторы при затяжной непогоде (когда солнечная панель будет не справляться со своим предназначением). Да и клиент проживает в частном секторе в Казани, и не против подзаряжать аккумулятор в автодоме через удлинитель из дома.

Аккумулятор

Аккумулятор выбрали с большим запасом мощности – емкостью 200Ач. Марка аккумулятора Delta GEL – это аккумуляторы специальной “солнечной серии”, выполненные по комбинированной технологии AGM+GEL, отличительной особенностью этой серии АКБ является наличие в комплекте к аккумулятору 6 банок, которые через 500-600 дней эксплуатации аккумулятора можно долить в непосредственно в отсеки АКБ, тем самым продлив срок службы до 30%.

Запасенная мощность в таком АКБ – приблизительно 1700Вт. Такого запаса достаточно, как минимум, на 3 дня автономной жизни в таком автомобиле, при полном отсутствии солнца. Это точно хватит в таком ритме отдыха, и клиент не останется без электричества в процессе своего путешествия.

Начинаем монтаж

В общем, покупатель цели рассказал, оборудование подобрано, пора действовать. Согласовали день монтажа, время и поехали… Сделали проект, продумали каким образом лучше закрепить солнечную панель на крыше авто, как завести провода внутрь, где разместить инвертор и АКБ. Всё готово, загрузили оборудование, инструменты – можно ехать.

Прибыв к автомобилю, работы уже шли по наклейке шумоизоляции кузова. Ждали нас, чтобы устанавливать люки на крыше, ведь свободное пространство напрямую зависело от расположения солнечной панели на крыше.

Приступаем к монтажу. Для установки солнечной панели на крыше было решено использовать Z-образные нержавеющие крепежи, которые мы зачастую используем для крепления на кровле домов.

Делаем отверстия в крыше

Сделали много замеров, чтобы не ошибиться в местах сверления дыр в крыше, ведь права на ошибку в таком деле нет, дырку сделал не в том месте-её просто так не замажешь)) Установка панели должна происходить в местах усиления кузова, что мы и сделали. Во-общем семь раз отмерь – один раз отрежь – это про нас, разметку мы делали около часа…

Время прошло не зря, отверстия просверлены, попадание в рамы кузова точные, всё идёт по плану.

Ввод для солнечного кабеля

Следующее, делаем отверстия для проводов, идущих от солнечной панели внутрь кузова.

Для этого используем специальные гермовводы. Размечаем и сверлим под них два отверстия. Сверление производим специальным коническим сверлом – очень удобное, советуем всем.

Пластиковый гермоввод. Посадочное отверстие 16мм.

Устанавливаем гермовводы, дополнительно промазывая их герметиком (идущая в комплекте резиновая прокладка не внушает доверия, есть вероятность подтекания влаги через некоторое время). Сделано, теперь протаскиваем провода изнутри, и устанавливаем на них коннекторы МС4, чтобы подключаться к солнечной панели.

Изнутри продели солнечный кабель, затем установили MC4-коннектор

Герметизация

Подключаем солнечную панель и устанавливаем её с помощью оцинкованных болтов М6 на ранее высверленные отверстия на крыше.

Используем в качестве изоляции специальные битумные прокладки в несколько слоёв. Затягиваем гайки – готово, панель встала как «вкопанная», жесткая конструкция, не боящаяся бездорожья и больших скоростей на трассе.

Подключение инвертора

Следующий этап – прокладываем провода от солнечных панелей к инвертору. Напомним, устанавливаем гибридный солнечный инвертор номинальной мощностью 1кВт (пиковая 2кВт в течении 2 сек). Гибридный инвертор означает, что в его корпусе встроены и контроллер заряда, в нашем случае МРРТ, и преобразователь напряжения 12в-220в. Такой инвертор имеет множество настроек, небольшой дисплей даёт всю важную информацию о состоянии солнечной электростанции, например, сколько ватт вырабатывают панели, какая мощность потребляемой нагрузки, состояние заряда аккумуляторов и т.д. Во-общем, такой моноблок очень удобный и простой в подключении.

Инвертор временно установили на его будущее место, окончательно он примет своё положение после финишной обшивки салона авто, но этим уже займется позже сам хозяин.

Подробнее про аккумулятор

Там же, около инвертора был установлен аккумулятор. Немного расскажем об аккумуляторе. Почему именно он? АКБ на служит для накопления энергии выработанной солнечной панелью, ну и для функционирования самой солнечной электростанции конечно. Чем больше ёмкость АКБ, тем больше у нас запас на пасмурное и вечернее время. К примеру, планируется использование мини холодильника, который приблизительно потребляет 300Вт/сутки, телевизор небольшой – 50Вт/час, лампы освещения на вечернее время 3-4 шт. по 10Вт мощностью. Опираясь на эти параметры и подбираем ёмкость АКБ с запасом на пасмурную погоду. Аккумулятор был выбран емкостью 200Ач, простым языком, это 1700Вт полезной мощности при 100% заряде и новом состоянии. Для наших задач это вполне достаточно.

Аккумулятор используем обязательно гелевый, а в нашей системе – специальная серия для солнечной энергетики. Такие гелевые аккумуляторы, в отличие от обычных свинцово-кислотных автомобильных, более стойкие к глубоким разрядам и имеют большой ресурс по зарядам-разрядам, а, следовательно, дольше срок службы. Ну и конечно не мало важно, у таких АКБ нет вредных испарений в атмосферу во время заряда, а в нашем случае эта атмосфера находится внутри авто, в котором будут спать и жить люди… Подключили аккумулятор к инвертору кабелем с сечением 25мм.кв – потери будут минимальны.

Итоги

Всё, осталось только пользоваться, клиент доволен работой, солнечная электростанция готова к эксплуатации. На работу ушло около 4-х часов. Сумма всего проекта под ключ вышла чуть более 70 тыс. руб. За такой комфорт, это очень небольшая сумма, тем более деньги вкладываются в любимое дело и хобби – путешествие, в этом лучше не экономить и делать сразу на качество, чтобы воспоминания об этом развлечении были только положительными. Вот такая вот история, спасибо за внимание, а нашему покупателю мы пожелаем счастливого пути, и увлекательных путешествий на его новом, теперь уже, автокемпере…

Добавить комментарий Отменить ответ

Добро пожаловать в блог

Вы попали в блог компании REENERGO. Здесь мы стараемся регулярно публиковать полезные и интересные новости и статьи из области альтернативной энергетики.

Источник