""
Доброго здравия, мир в дом, вечер в хату. Продолжаем смотреть в сторону альтернативных источников энергии и на случай отключения света дома в том числе.
Как известно альтернативные источники электроэнергии очень выгодны и перспективны. Если за энергоресурсы в виде потреблённой электроэнергии, газа или бензина нужно платить и довольно немало, то альтернативные источники электроэнергии существенно дешевле и порой почти безплатны. Речь идёт о ветряных и солнечных электростанциях. В частном случае речь идёт об автономном электроснабжение от солнечных электростанций и панелей что довольно выгодно и практически безплатно, если не брать в расчёт стоимость окупаемости и амортизацию. Кстати о стоимости. В последнее время оборудование газом, электрификация и установка солнечных систем по цене не так уже сильно разнятся как ранее.
На мой взгляд солнечная и ветряная энергетика не сможет на 100% заменить традиционные атомные и газовые электростанции. Мирный атом и российский газ по прежнему будет № 1 источником электросетей. Так если не ошибаюсь в Краснодарском крае электроэнергия подаётся от Волгодонской АЭС и включенная лампочка Ильича горит за счёт мирного атома. Но кто мешает использовать солнечную энергию хотя бы частично. Это позволит снизить затраты на энергоресурсы и исправить экономическую ситуацию в лучшую сторону.
В развитие темы об автономном частичном электроснабжении дома или квартиры при отключении электроэнергии у меня появилась идея как осуществить масштабирование солнечных панелей. Дело в том что как оказалось на практике и из отзывов на самом деле солнечные панели выдают около 10% от заявленной максимальной мощности. Т.е. производителями по факту указывается потенциал солнечной панели, а не то что она вам выдаст у вас на хате. Хитрые производители и продавцы. Стоит заметить что и для бытовых аудио колонок указывается их нагрузочная способность в RMS, а не фактическая мощность звуковых волн (поэтому колонки RMS мощностью в 6 Вт не все одинаково звучат).
FinePower Solar Pro
В предыдущей публикации на тематику автономного питания от солнечных панелей я привёл систему с 4х секционной панелью на 100 Вт. Но сегодня я наткнулся на интересную аналогичную 2х секционную солнечную панель на 50 Вт, которая может быть подключена как к зарядной станции так и к ноутбуку или смартфону напрямую. Это по USB через Power Delivery. Вот она.
Модель FinePower Solar Pro. Почему Pro? Т.к. она как уже сказал может быть подключена и к зарядным станциям и напрямую к смартфону или ноутбуку по USB Red. Здесь имеются выходы DC, USB Type-C и USB A 3.2.
По USB 3.2 мы можем получить до 50 Вт с зарядным током до 10 А. В разложенном состоянии панель выглядит как на 100 Вт, только состоит из 2х секций.
Но 50 Ватт с этой панели можно снять только в Ташкенте или в Душанбе, а в реале в тени будет только 10% мощности, т.е. около 5 Ватт и 1 А, но это реальные цифры. На солнце в жару выдаст ватт 25. Так или иначе, смартфон, и энергоэффективный ноутбук зарядить точно получиться, по технологии Power Delivery, это зарядка АКБ ноута через USB порт.
У меня также есть эта панель. По сравнению с FinePower Solar Mini 2 из пубилкации ГО И ЧС. БУДЬ ГОТОВ к отключению света вечером там где FinePower Solar Mini 2 выдавал ток 10 мА этот Solar Pro выдает 40-60 мА, т.е. примерно в 5 раз мощнее.
В пике на солнце Solar Pro выдаёт ток около 1.2 А, что равняется мощности в районе 6-7 Ватт.
В тени в солнечный день зарядный ток около 0.2 А, но батарею смартфона в 5000 мАч за день зарядить можно.
Из минусов это частые перезагрузки при плохой освещённости и писк дросселей, ну и как уже сказал нет тут 50 Ватт, всё что я видел это 6-7 Ватт. Может где то она 15 Ватт и выдаст.
Зарядный хаб
Почему зарядный хаб, что это и при чём тут он. А вот причём. Как увеличить фактический ток заряда от FinePower Solar Pro с 1 А до скажем 2 А? Вообще как увеличить ток от двух источников напряжения? Нужно соединить их параллельно как схематически показано ниже.
Поэтому для усиления зарядного тока берём две солнечные панели и соединяем их параллельно. Первое что приходит в голову это использование обычного USB разветвитель-хаба, которые продают на каждом углу для подключения флешек к компьютеру или ноутбуку когда не хватает USB портов.
Но так работать не будет. Почему? В любом USB-хабе есть чип, который работает по стандарту USB и выдаёт не более 100 мА на порт, но не в обратном направлении как нам нужно. Мы же хотим не разделить а объеденить токи панелей и в обратном направлении. Контроллер USB хаба не пропустить зарядный ток в обратном направлении от подключенных к нему по USB солнечных панелей обратно к хосту (к ПК) "вверх". А PowerDelivery в таком собирательном варианте я не встречал.
Поэтому USB колодку с запаралеленными портами нужно сделать самому или найти в радиомагазинах какую-нибудь USB колодку вроде этой.
Кстати, для заряда используются только два крайних контакта +5 В и земля, поэтому средние D+ и D- подключать не надо.
Также стоит иметь в виду что USB подходит для соединения всего хозяйства в радиусе 3м. А если эти 2х секционные солнечные панели FinePower Solar Pro будут разбросаны по всему зданию, то для их объединения в хаб нужно использовать выходной DC разъём на 17 Вольт и смотреть уже в сторону разветвителей питания для систем видеонаблюдения. Благо тут уже колхозить ненужно и для агрегации солнечных панелей в хаб есть готовые решения.
Речь идёт о широко распространенных DC разветвителях и удлинителях для питания систем видеонаблюдения и аналоговых видеокамер в частности. Так что проблем с подключением не будет.
Концы разветвителя с фото выше будут соединяться с гнёздами DC-DC удлинителей на фото ниже справа, а левый штекер подключаться непосредственно к солнечным панелям.
При желании 17 Вольт от DC можно понизить через DC-DC преобразователь на 5 Вольт для зарядки смартфонов и ноутбуков по Power Delivery.
Масштабируемость
Такой зарядный хаб обладает масштабируемостью, т.е. у него есть возможность наращивания числа независимых панелей FinePower Solar Pro, и универсальностью, т.е. одну панель можно поставить на восток на восход солнца, а вторую на запад на закат солнца.
Также, можно отключить одну панель и напрямую от неё зарядить гаджет или все панели хаба подключить и быстро зарядить зарядную станцию.
При сбалансированном расположении солнечных панелей и достаточном их количестве можно получить суммарную мощность системы свыше 50 Вт за счёт больших токов и запитывать зарядную станцию если её инвертор это позволяет. Так что в теории можно получить и до 200 Вт и запитывать домашний холодильник, ноутбук и светодиодные лампочки.
На практике
На практике есть некоторые проблемы. Если одна панель более освещена, а другая нет, то на их выходах будут немного отличающиеся напряжения, которые желательно бы выровнять. Если одна панель освещена, а другая в тени, то ток на неё не должен пойти из-за ограничений панелей, но лучше бы это перебдеть дополнительной защитой.
Тут как минимум нужно будет хорошую зарядную станцию со входными фильтрами и тому подобным. А по хорошему нужен какой то узел балансировщик, который не будет пускать ток на панели обратно от освещённых к неосвещённым и выравнивать общее напряжение на выходе.
Лучше панели объёдинять каскадно и попарно черед объеденители питания БСБП-1201 Блок объединения питания 10А/12-24В. Каждый из них может объединить два источника питания (т.е. две панели) в один и агрегировать от 5 до 24 В постоянного тока до 10 А.
Это позволит получить на выходе в нашем случае до 170 Ватт. Панели прийдётся объединить попарно, зато проблем с долговечностью всей системы не будет.
Такой вот вариант хаба из солнечных панелей с попарным каскадным объединением.
Недостатком такой системы является дороговизна, а преимуществом высокая живучесть. Дело в том что солнечные элементы со временем могут деградировать, а панели выходить из строя. Но тут это решается проще простого, просто меняется неисправная панель или отключается вовсе если нет возможности осуществить замену. Всё.