Доступність автономного живлення ⚡🔋
Майбутня зима обіцяє нам багато нових випробувань, одне із них це питання енергопостачання при недостатніх потужностях внутрішнього виробництва та стан мереж. Беручи до уваги літні відключення при навантаженнях в спекотні проміжки, можна спрогнозувати, що за добрих умов і стабільності енергосистеми електрики може сильно не вистачати, бо похолодає, а морози на відміну від надмірної спеки, можуть бути цілодобово. І оце мені тільки спало на думку поцікавитись, які насправді варіанти є саме для соціального забезпечення. Тобто, в першу чергу для базових потреб, підзарядки маловольтних ґаджетів, як-то телефон, планшет, ліхтарик, радіо, може ноутбук. Бо всім відомі розрекламовані рішення, ціна яких в рази вище ніж багато хто може собі дозволити, хоча ефективність не завжди може бути бажана.
До всього цього мене підштовхнув експеримент із земляною батареєю, точніше саморобними гальванічними елементами де просто використані метали й саморобна електролітична речовина. Там було трохи мідного та алюмінієвого дроту. Конструкції великуваті в порівнянні із результатом літій іонних батарей 3.7В. До того ж алюміній вступав у реакцію, з часом виділяв якусь речовину на поверхню, ніби якась піни чи ще щось подібне. Разом показувало 4-5В при послідовному з'єднанні окремих блоків, але при навантаженні звичайного світлодіода 3.3В зі струмом 70-100 mAh, діод не дуже світив й напруга просідала до 2.7 вольт. Так воно десь днів десять світило майже без перестанку, а потім надоїло мені. Висновок такий, що для цього потрібно багато металу й різних організаційних клопотів, це може дати якесь резервне освітлення. Не дуже це вигідно відносно затрат і результату, але може бути корисним в певних умовах.
В одній із книг на цю тему, де розглядались різні винаходи й розробки акумуляторів чи щось таке, майже не згадувалась земляна батарея, як і розробка Стаблфілда для живлення Телеграфа.
Можливості й пропозиція
Беручи до порівняння просту зарядну станцію, таку маленьку із сонячною панеллю збоку на 4W, акумулятором десь 6V 6000mAh та вбудованим ліхтариком, виходом DC для ґаджетів 5В 1A, можливо з вбудованим радіоприймачем та програвачем аудіо із карти пам'яті. Вартість на prom.ua була 2000 грн, але це залежить від різних факторів й може бути нижчою, треб дивитись. Отже, сонячний генератор, як заявлено, повністю наповнює внутрішню батарею за 4-6 годин. Це при максимальній потужності, яка вимагає яскравого сонця прямим наведення. І не завжди це можна забезпечити, залежно від розміщення будинку чи виходу вікон й доступу до них світла. Навіть коли воно слабке й хмари, теж буде якийсь результат, але слабший. Зимою світловий день коротший, тож такий пристрій просто може не перекривати потреби в енергії. Найбільша перевага, це готовий продукт без додаткових втручань, налаштувань чи збірки.
Альтернатива
Простий приклад це сонячна панель від 10W потужності й плата контролю заряду саме для цих цілей.
[2]
Буде відразу заряджати акумулятори 3.6-3.7V: lipo, 18650, 26650, 21700, але із дотриманням вимог схожості та параметрів струму. Буде трохи менше втрат на перетворення. Потім їх можна пхати в потрібні прилади. Є готові бокси й для 21700, буде повербанк більшої місткості за нижчою ціною.
[4]
Або відразу застосувати плату із виходом 5В 2A для наповнення переносного сховища енергії чи ґаджетів.
[3]
Акумулятори 21700 ніби нічогенькі відносно ціни та місткості, хоча може то вживані, бо середні значення для 4800-5000mAh 10-15А в деяких продавців у діапазоні 135-160 грн та оптові знижки від невеликої кількості, нова LitoKala на 5000mAh десь 218 грн. Адже загалом вся конструкція буде зводитись до з'єднання дротів із потрібними контактами, впихання плати контролера до коробочки та ще деяких деталей.
Потужніша сонячна панель звичайно продуктивніша, а зібрати власноруч подібний пристрій буде вигідніше відносно витрат і результату, бо 10-20W панель зимою справляться швидше.
По вартості із 10W панеллю та двома 21700 по мінімуму буде від 1200-1350 грн, залежно від вартості акумуляторів. Зміна конфігурації буде відображатись на вартості.
20W вдаліший варіант, оскільки в зимовий час буде краще й швидше справлятись, це від 1500 до 1750 грн. При даних параметри на кінцеву суму буде впливати кількість акумуляторів.
** Узагальнюючи, варто зазначити, що це теоретичний план близький до реальності, але різні технічні характеристики, додаткові нюанси та особливості радіодеталей краще уточнювати із достовірних джерел або звертатись за консультацією до фахівців, які можуть порадити багато корисного, як-от встановлення контролерів захисту, котрі будуть брати до уваги й температуру акумуляторів. Подібні збірки власними руками можуть забезпечити більшою кількістю енергії відносно затрат на деякі готові пристрої, що можуть мати малу місткість, як той ліхтар із 4W панеллю. Тільки біля цього трохи треба покрутитись, що може бути корисно із врахуванням зростанням цін на продукти.** Трохи глянувши, є й кращі варіанти, як цей із панеллю 10W, але місткості малувато буде і продавець чогось має декілька позицій одного товару із різними цінами.
Особливо цікавий момент із повербанками, що дешевше взяти готовий бокс під 21700 і новенькі LitoKala 5000mAh для надійності і їх можна докупляти.
Приблизна оцінка вартості простих акумуляторів 18650 та 21700 на кожні 10Ah місткості, щоб використати в повербанку чи іншій техніці.
Серйозніші рішення
Масштабніші рішення із більшою потужністю потребують більше капіталу. Для цього краще обирати елементи живлення літійзалізофосфатні, бо й до мінусових температур експлуатації сприятливіші. Вони при правильній експлуатації в довготривалій перспективі служать довше, а скасування мита на потужність генераторів та зарядних станцій від 300W дає змогу брати їх за нижчими цінами. Наприклад на Aliexpress є хороші пропозиції. Як пишуть українці в коментарях, їде певний час і вони десь 2019 року, але точно не відомо, але вартість значно краща ніж пропонують в Україні. Тобто пропонують без мита навіть якщо потужність буде нижче 300W, бо продавець ніби це вирішує.
Наприклад, на prom.ua акумулятор 12В 100Аh з оплатою за доставку понад 21 тис. грн.
[6]
На Аліекспресс більшої ємності на 150Аh та різними виходами, в тому числі USB QC 3.0 та PD близько 16 тис. грн, а з купоном приблизно 14 з хвостиком та безоплатною привезуть. Різниця дозволить придбати зарядний пристрій чи якусь сонячну панель із контролером заряду.
[5]
Висновок
На ринку багато різних пропозицій, тож треба дізнаватись деталі, придивлятись і порівнювати ціни, бо бува, в різних місцях вони різні при тій же якості. В Україні теж є цікаві товари за нормальну вартість відносно якості, також перевагою є можливість оплати частинами, коли без переплат сума розділяється на декілька платежів.
Ціна на товари відносні, деякі на початок серпня 2024 року й можуть змінюватись. Зазначені товари й продавці не є рекламою, а обрані, бо трапились при пошуку, а деякі супутні компоненти через причину наявності в одному магазині, що полегшує замовлення для комплектації одного відправлення. Тож ніяких гарантій чи запевнень в якості не надаю, це потрібно питати у продавців, особливо стосовно дешевших акумуляторів 21700. Хоча в одного зі списку таки було придбано декілька штук, вони працюють, але як себе проявлять згодом не відомо.
Джерела використаних знімків екрану:
[1] Панелі
[2] Контролер
[3] Акумулятори
[4] Зарядка 5В від сонця
[5] Аліекспресс акумулятор
[6] Пропозиція 12В на prom.ua