Солнечный свет или что делать в отсутствие сетевой розетки
Использовать энергию солнечных элементов можно также, как и энергию других источников питания, с той лишь разницей, что Вы перестаете задумываться об электрической сети.
Способ получения электроэнергии из солнечного света известен уже почти 130 лет. Явление фотоэффекта впервые наблюдал Эдмон Беккерель в 1839 г. Это случайное открытие оставалось незамеченным вплоть до 1873 г., когда Уиллоуби Смит обнаружил подобный эффект при облучении светом селеновой пластины. И хотя его первые опыты были далеко несовершенны, они знаменовали собой начало истории полупроводниковых солнечных элементов.
Преобразование энергии в солнечных элементах основано на фотоэлектрическом эффекте в неоднородных полупроводниковых структурах при воздействии на них солнечного излучения. В поисках новых источников энергии в лаборатории Белла был изобретен кремниевый элемент, который стал предшественником современных солнечных фотопреобразователей. Лишь в начале 50-х годов XX столетия солнечный элемент достиг относительно высокой степени совершенства.
Первые шаги практического использования солнечной энергетики связаны с научными, космическими и военными областями применениями. Однако и в большинстве мирных приложений существует насущная потребность в мобильных источниках энергии. Мобильные источники просто необходимы путешественникам, морякам, когда, отправляясь в путь, они ограничены в возможности иметь с собой большую массу грузов, запасов топлива, аккумуляторов или батарей питания. Солнечная же энергия есть повсеместно.
По данным Международного энергетического агентства (МЭА) производство электроэнергии в мире за счет использования нетрадиционных источников энергии в 1995 г. составляло 168 млрд кВт ч или 2,2% от общего мирового производства энергии, а в 2000 г. возросло до 283 млрд кВт ч или 3,4% мирового энергопроизводства. По грубым оценкам количество солнечной энергии, реально поступающей за три дня на территорию России, превышает энергию всей годовой выработки электроэнергии в нашей стране.
И вот, в конце XX столетия появились компактные солнечные зарядные устройства. Основное их предназначение — дать возможность подзарядить такие устройства, как мобильные телефоны, электронные органайзеры, карманные компьютеры, разного типа плееры и многое другое. Особенно это важно в экстренных случаях, в отсутствии привычной сетевой розетки с напряжением 220 В. Такая подзарядка будет крайне важна и удобна любителям пеших прогулок, походов, охотникам и рыболовам, военнослужащим, любителям экстремальных видов отдыха и т. п.
Достаточно удачной оказалась концепция немецких инженеров, реализованная ими в устройстве с шутливым именем Scotty (Скотти), названным так, видимо, чтобы еще раз подчеркнуть его «дружелюбие»: надежность, простоту в использовании, готовность быть всегда рядом и помочь в затруднительных ситуациях.
Устройство достаточно компактно, сравнимо по габаритам с мобильным телефоном, сделано из черного пластика с зауженной книзу формой. На передней панели (рис. 1, а) расположен прямоугольный солнечный элемент. Сзади (рис. 1, б) находятся: разъем для подключения внешнего источника напряжения 12 В (это позволяет подзаряжать Scotty от бортовой сети автомобиля и объединять несколько устройств в цепочку, что обеспечивает увеличение выходной мощности, а, следовательно, позволяет подключать более мощное устройство), индикатор зарядки и отсек для аккумуляторов типа АА. Внизу имеется разъем для подключения различных потребителей энергии. Также на задней части есть удобная клипса для переноски Scotty на ремне или лямке рюкзака. В автомобиле и дома эта клипса превращается в подставку для устройства. Она позволяет установить его так, чтобы на него падало как можно больше света. Устройство на подставке может быть наклонено на 30 градусов (рис. 2).
Рис.1. Внешний вид устройства Scotty
Рис. 2. Устройство Scotty на подставке
Непосредственно от солнечных батарей мобильные телефоны и другие устройства не заряжаются, сначала заряжаются аккумуляторы в Scotty. Только потом они отдают свой заряд подключенным устройствам. Это позволяет аккумулировать энергию и использовать подзарядку устройств более гибко и менее зависимо от времени суток и погодных условий.
Аккумуляторы могут быть никель-кадмиевые и никель-металгидридные. Устройство имеет защиту от перезарядки и глубокой разрядки аккумуляторов. Индикатор на задней панели указывает на степень зарядки аккумуляторов — чем быстрее мигает лампочка, тем полнее заряжены батареи.
Более того, в качестве источника энергии допускается использовать и обычные алкалиновые батарейки, но только когда идет зарядка сотового телефона, GPS-приемника или других подобных устройств. Основная идея здесь заключается в том, что Scotty, прежде всего, является универсальной станцией подзарядки аккумуляторов мобильных устройств и может использовать для этого разные источники энергии, а не только солнечную.
На рис. 3 показано устройство со снятой задней крышкой.
Рис. 3. Устройство Scottiy со снятой задней крышкой
Для подключения различных устройств существует набор кабелей-адаптеров (рис. 4). Кабель без переходника позволяет заряжать телефоны Nokia. Для других моделей телефонов, а также для КПК и GPS-приемников нужны переходники (или другие кабели).
Рис. 4. Набор кабелей-адаптеров
Аккумуляторы, заряженные Scotty, можно также непосредственно использовать в большинстве фотоаппаратов и ряде электронных органайзеров, где источниками энергии служат аккумуляторы форм-фактора AA.
По данным производителя, двенадцати часов зарядки комплектных аккумуляторов на ярком солнце должно хватить для 1…1,5 ч разговора по сотовому телефону или 30…60 ч в режиме ожидания. Эти данные приведены для аккумулятора напряжением 3,6 В.
Время зарядки мобильного телефона от Scotty с полностью заряженными аккумуляторами через кабель-адаптер составляет порядка двух часов.
При наличии соответствующих переходников Scotty сможет обеспечить подзарядку и питание целого ряда мобильных устройств с потреблением до 2 Вт и напряжением питания от 2,5 до 14 В.
