Найти тему
Outdoor time

Фонарики для спелеологии. Ч.1. Элементы питания

Дюжина лет прошла с тех пор, как я опубликовал свой вариант статьи про фонарики в спелеологии. Тогда я был молодым и имел не самый большой опыт в этом деле. А сейчас же на этом рынке изменилось ровным счетом все, поэтому мне показалось вполне логичным написать новую статью, с учетом накопленного опыта и изменчивой конъюктуры. Я понимаю, что на эту тему есть много информации и не претендую на истинность в последней инстанции, но это все же еще один взгляд на спелеосвет явно не помешает. И так как статья имеет даже в черновике просто огромный объем, я разделю ее на несколько частей.

Фонарик в спелеологии необходим. Даже на тренировка на скалах. Фото (с) Шумаков А.
Фонарик в спелеологии необходим. Даже на тренировка на скалах. Фото (с) Шумаков А.

И для тех, кто вообще не хочет ни во что вникать, вот вам стойлер финальных выводов по обоим частям: самым оптимальным фонариком для спелеологии является моноблок из алюминия с уровнем защиты IPX6 минимум, работающий от любых (!) сменных аккумуляторов типоразмера 18650, имеющий стабилизатор напряжения и ступенчатую разрядку, с цветом света от 3000 до 5000 Кельвинов. Ну а теперь для тех, кто хочет больше нюансов.

И для начала мы коснемся источников питания. По большому счету тут все можно разделить на несколько больших категорий:

- Химические источники (карбидка, палочки, фаера). Насколько я знаю, новых карбидок не производят и те, кто их использует – покупает заначки прошлых лет. Достать карбид сложно, дорого, перевозить в общественном транспорте как бы и можно, но и нельзя, он тяжелый, требуется особое отношение к компонентам, нельзя использовать при обильном водотоке и капели. Никаких преимуществ использовать карбидку в современной спелеологии я не вижу. Забываем про них. Палочки и фаера тоже никто не использует. Первые светят мало и стоят дорого, а от вторых в пещере и задохнуться можно.

Карбидка. Фото (с) Шумаков А.
Карбидка. Фото (с) Шумаков А.

- Не перезаряжаемые элементы. Сюда входят все батарейки (литиевые, щелочные, солевые и т.д.). Ну тут история похожая на карбид. Чтобы поехать в серьезную экспедицию вам придется тащить много веса, так как такие элементы тяжелые, плюс их надо вытаскивать, иначе они отравляют почву. Но еще производят фонарики на них, особенно в категории ультралайт, где важнее размер и вес, чем долгоживучесть и яркость.

- Перезаряжаемые элементы. Сюда относятся все аккумуляторы. По сути их два больших вида – сменные и встроенные. Встроенные – плохой выбор, они всегда садятся в самый неподходящий момент. Поэтому крайне рекомендую выбирать варианты фонариков со сменными аккумуляторами.

Подытог – выбирайте фонарики со сменными аккумуляторами.

Логичным продолжением совета использовать сменные аккумуляторы, будет разобрать их химический состав. Но тут все просто, подавляющее большинство – литиевые. Самые дешевые – литий-ионные, иногда можно встретить литий-полимерные. Так же еще можно встретить никель-металгидридные и никель-кадмиевые. Нет, конечно, знающие возразят, что есть еще свинцово-кислотные аккумуляторы, но в фонариках их не используют, так что пропустим этот тип.

Кстати, на никель-кадмиевых есть еще эффект памяти, поэтому если у вас он похранится некоторое время недозаряженным, он уже никогда не сможет полностью зарядиться. Вот.

Какой лучше? Тут все просто, у них разный вольтаж, поэтому фонарик, рассчитанный на литий-ионные аккумуляторы не сможет работать с никель-кадмием. Наоборот иногда встречается, но это скорее исключение из правил. Литиевые варианты имеют больший вольтаж и емкость, поэтому среди ярких фонариков они полновластно доминируют.

Кстати, следующая тема – характеристики питания. Помимо типоразмера (о нем дальше), все аккумуляторы имеют две основные характеристики: ёмкость (чаще всего ее пишут в ампер-часах) – это как долго будет работать ваш фонарик (конечно это зависит еще и от выбранного режима яркости), и вольтаж – электрическое напряжение элемента. При покупке элементов питания не стоит гнаться за «самым дорогим», так как не всегда это лучший вариант.

***

«Из личной практики»

Для эксперимента я купил перед большой экспедицией два набора аккумуляторов одного бренда. Основная цель была провести эксперимент по сравнению характеристик и соотношения стоимости амперчаса. Поэтому у меня был заложен одинаковый бюджет – 600 руб на комплект. Важное уточнение, реальную емкость я не замерял приборами и ориентируюсь на заявленное производителем.

Самые дорогие (с емкостью 3600 mAh) вышли количество в 2 штуки (по 300 руб за один).

Средние по цене (с емкостью 3200 mAh) вышли в количестве 3 штуки (по 200 руб за один).

Самые дешевые (с емкостью 3000 mAh) вышли в количестве 5 штук (по 120 руб за штуку).

В итоге в поездке сделал такое наблюдение, что дорогих аккумов стабильно хватало на двое суток работы в пещерах. Средних по цене иногда хватало на двое суток, иногда на полутора. Самые дешевые гарантировано работали сутки, и менялись примерно на 3 часу работы на второй день. То есть за 4 суток я «тратил» либо 600 руб на дорогие (2 аккума), либо те же 600 руб за средние (3 аккума), либо 360-480 руб на дешевых (3-4 аккума).

В итоге пришел к мнению, что не имеет смысла тратить деньги на самый дорогой вариант, а самым оптимальным является емкость 3000-3200 mAh (касательно типоразмера 18650).

Вы можете возразить, что чем больше аккумуляторов, тем они больше весят и больше места занимают и я с вами соглашусь, это бесспорно, но при этом если у меня один из аккумуляторов выйдет из строя или потеряется - ничего критичного не случиться. Вернее, будет не так критично, если у вас аккумы строго под расчет (ну бываю такие, которые в пещеру на 3 дня несут 3 аккума).

***

Теперь поговорим о размерах.

Это все аккумуляторы 18650, но наглядно видно что разные бренды имеют разную длину
Это все аккумуляторы 18650, но наглядно видно что разные бренды имеют разную длину

18650. Фонариков, работающих от этого типоразмера - большинство. Каждый первый спелеолог имеет фонарик на таком элементе питания. На данный момент - это оптимальный вариант.

21700. Увеличенный формат предыдущего элемента. Как правило фонарики на нем чуть ярче и сам элемент имеет бОльшую емкость – 5000 mAh. Недостаток в том, что пока стандарт не сильно распространен и вы не будете иметь унификации с 18650 (вернее унификация будет односторонней – 18650 с адаптером работают в фонарике под 21700, а вот 21700 в 18650 не лезут), но самое главное в том, что фонарике на этих элементах больше и тяжелее, что не всегда оправданно. А еще их могут заряжать только новые зарядки, в старые он просто не лезет. Лично мне пока видится приобретение таких фонарей не самым оправданным.

АА (пальчиковые) и ААА (мизинчиковые). Ну лично я считаю, что этот типоразмер нормально подойдет для лагерного света, а вот для основного и запасного он уже не подходит, маловато будет.

И еще немного о аккумуляторах. Они существуют хорошие и плохие. Плохие, с фантастическо-фантазийной емкость в виде 8000-12000 mAh (при том, что в 18650 емкость не может быть больше 3800 mAh – это предел) как правило очень легкие и отвратительно работают при минусовых температурах, вплоть до того, что полностью отказываются работать на морозе ниже -15 градусов.

Слева выступающий плюсовой контакт, а справа - плоский
Слева выступающий плюсовой контакт, а справа - плоский

Так же в самих аккумуляторах бывает защита. Или ее полное отсутствие (но такое я встречал всего один раз). Защита нужна для того, чтобы ваш аккумулятор не взорвался или не испортился при перегреве, коротком замыкании или скачке напряжения.

И сразу предупреждая ваши вопросы скажу, что защитная плата в самой зарядке должна присутствовать и во всех хороших она есть, но вот в дешевых зарядках защитной платы может и не быть. Плюс замыкание или перегрев может произойти в самом фонарике (в дешевых фонариках защиту редко встретишь).

Защиты бывают трех типов:

- Механическая мембрана. Она находится внутри аккумулятора и, по сути, это просто пластинка, которая выгибается при нагреве – размыкая контакт. Если она сработала, то вернуть аккумулятор в строй быстро можно нажав на нее зубочисткой или иголкой. Либо просто подождать пока пластинка остынет, и сама отщелкнет обратно. Большой плюс в том, что при намокании редко портится, его достаточно высушить и все заработает, с остальными типами защит это уже может не прокатить.

На правом аккумуляторе прекрасно видно мембрану. На левом она закрыта пластиком
На правом аккумуляторе прекрасно видно мембрану. На левом она закрыта пластиком

- Электронная плата. Тут мини-мозги внутри самого аккумулятора. Такой вариант тяжелее и чуть длиннее, чем оснащенный мембраной. Но, как и первый вариант – такой аккумулятор лезет в любой фонарик.

- Встроенная зарядная плата. Тут все просто. Такой аккумулятор вы можете заряжать от зарядки своего мобильника или повербанка через шнурок (в зависимости от года выпуска аккумулятора это либо мини, либо микроюсб, либо тайп-си). Такое я не рекомендую, потому что сами аккумуляторы плохо переносят влажность и при попадании воды быстро говорят «пока». Плюс он тяжелый, дорогой и – главное – длинный. Поэтому в некоторые фонарики он просто не залезает.

А еще аккумуляторы бывают плоскими с обоих концов, или с выступом на плюсе. И это ОЧЕНЬ (!) важно, так как некоторые производители стали ставить ограничители на плюс (которые невозможно выковырять) и плоские аккумуляторы просто работать не будут. Лечится неодимовым магнитом, но это надо знать заранее, а магниты легко теряются. А еще тогда вы не сможете работать с приборами для пещерной топосъемки (об этом я подробно напишу ниже).

Ну и на сладенькое. У литиевых (да и не только) аккумуляторов есть понятие ток саморазряда. Это значит, что если вы зарядите аккумуляторов полностью, а потом просто положите на полку (даже не вставляя в фонарик, то есть - не замыкая контактов), то со временем он начнет теряет зарядку – это нормально. Но у самых дешевых этот ток – высокий, и они саморазряжаются очень быстро. За месяц вполне реально выйдет вообще в ноль. И весь парадокс, что аккумуляторы с платой саморазряжаются медленнее. Но при любом раскладе качественный аккумулятор, даже с механической защитой, саморазряжается медленнее.

Пример недобросовестного бренда. Такой ёмкости на 18650 просто не может существовать!
Пример недобросовестного бренда. Такой ёмкости на 18650 просто не может существовать!

Ну и на финалочку – хранение аккумуляторов.

Теоретически идеальными условиями для хранения литиевых аккумуляторов будет держать их на заряде в 50% и температуре воздуха +5 градусов Цельсия (типо дверцы холодильника, например). Но практически я не знаю ни одного человека, который бы так делал. Литий не обладает эффектом памяти, поэтому я меня дома на полке стоят две коробки: одна с разряженными аккумуляторами, другая с зараженными. Которые я пополняю по мере необходимости. Естественно перед большими экспедициями я все аккумуляторы полностью заряжаю, но в остальное время они лежат либо полностью заряженными, либо полностью разряженными. И самому старому моему действующему в таком режиме аккумулятору уже 13 лет (это Сошайн, купленный в 2010 году с изначальной емкостью 2800 mAh) и он до сих пор работает.

Есть важный момент. Есть два понятия «разряженный»: глубокий разряд и просто разряженный. Глубокий разряд, это плохо, обычно после такого аккумулятор либо не восстанавливается вообще, либо значительно теряет в ёмкости. Это происходит, когда выходит из строя защита (либо на фонарике, либо на самом аккумуляторе), либо происходит короткое замыкание. Если все хорошо с защитами, то аккумулятор просто разряжается до запланированного предела и это никак на нем не сказывается.

Если хранить аккумулятор полностью заряженным, то у него начинаются потери высоком токе отдачи. То если вам нужны именно высокотоковые аккумуляторы (для вейпов или автономных паяльников), то хранить полностью заряженным не стоит. Если у вас обычный фонарик, то высокотоковой отдачи у вас нет и смело можно хранить полностью заряженным.

Итог первой части: самый оптимальный вариант аккумулятора будет литиевый 18650 с емкостью 3000-3400 mAh. С выступающим контактом на плюсовой стороне, с механической или электронной защитой, но без порта зарядки.

А еще есть важная тема – транспортировка аккумуляторов в пещере. Можно носить просто в пакетике целлофановом, но вообще существуют два удобных девайса. Пластиковый кейс с клипсами, если не держать под водой, не затекает, если постирать – затекает. Либо силиконовый чехол. Он более компактный и тоже не затекает почти. Все это легко и дешево можно купить в Китае.

Пример коробочек для хранения
Пример коробочек для хранения

Во второй части мы разберем строение самого фонарика. В третьей коснемся некоторых популярных брендов и конкретных моделей.

Благодарю за внимание,

Алексей Евдокимов