Для многих из нас, кто столкнулся с проблемой выживания в условиях дикой природы, настоящей проблемой является подзарядка гаджетов. Это не обязательно мобильный телефон, ведь карты местности могут быть на планшете или ноутбуке. Да и аккумуляторный фонарик время от времени требует свою порцию электричества.
До настоящего времени единственной альтернативой была зарядка от солнечных панелей, которые стоят приличных денег и напрямую зависят от погоды. Можно, конечно, вспомнить о накопителях энергии, рассчитанных на различную емкость, но их тоже хватит ненадолго.
Лучшим выходом из положения я считаю печку-щепотницу, в которую встроен элемент Пельтье. На выходе вы получаете источник тепла для готовки и обогрева, а так же зарядное устройство. Но давайте обо всем по порядку.
Элемент Пельтье или термоэлектрический модуль (ТЭМ)
По сути это сборка термопар, состоящих из двух элементов n- и p-типов проводимости. В качестве материалов для их изготовления используются полупроводники на основе теллура, висмута, селена и сурьмы.
В стандартном ТЭМ (на рисунке) термопары расположены между двух керамических пластин. Их количество может быть от нескольких до сотен пар, позволяя создавать модули любой мощности (от 0,1 до нескольких сотен Вт).
При подаче на элемент Пельтье постоянного электрического тока, на его сторонах образуется перепад температур – одна охлаждается, а другая нагревается. Обеспечивая эффективный отвод тепла (радиатор) с горячей стороны, мы на противоположной стороне получаем охлаждение на десятки градусов относительно температуры окружающей среды.
Это активно используется при разработке систем охлаждения, причем, чем больше величина тока, тем сильнее эффект. Меняя полярность тока, мы меняем холодную и горячую сторону местами.
Практическое использование
Далеко не все догадываются, что с помощью ТЭМ можно не только охлаждать, но и вырабатывать электроэнергию.
Для этого удобно использовать готовую импортную сборку TEC1-12710, внешний вид которой приведен на рисунке:
Термоэлектрические модули от этого производителя отличаются небольшой ценой и хорошими характеристиками. Так для модификации 12710:
Другие типы сборок от 12704 до 12715 отличаются только своими характеристиками.
Для получения электричества надо обеспечить нагрев одной стороны ТЭМ с одновременным охлаждением другой. Причем разница температур должна составлять не менее 130-150°С. Для этого сборку с одной сторона «садим» на термопасту к радиатору охлаждения
А с другой (используя термопасту) прижимаем алюминиевой пластиной.
Для обдува радиатора можно применить кулер от компьютера, который при хорошем охлаждении довольно экономичен. Запитываться он будет от нашего ТЭМ. Противоположная алюминиевая пластина должна плотно прижиматься к печке-щепотнице, обеспечивая достаточный нагрев.
Для стабилизации выходного напряжения необходимо использовать самодельный или готовый преобразователь, обеспечивающий U=5V при токе от 1A. Я бы посоветовал готовые схемы от китайских производителей, имеющих готовые USB-разъемы на выходе.
Поискав в интернете, я нашел уже готовую конструкцию, которую автор изготовил из старого блока питания к компьютеру.
Конструкция довольно удачная, ведь есть и место для кружки (кастрюльки), и удобно подкладывать щепки, и имеется хороший доступ для воздуха. Вот только металл данной конструкции слабоват и быстро прогорит. Но как опытный образец, она заслуживает уважения.
Если же вы решили изготавливать корпус печки самостоятельно, постарайтесь использовать более толстый металл. Предварительно разметьте его при помощи штангенциркуля и чертилки, а затем раскроите по получившимся линиям. Помните, что крепление отдельных частей корпуса должно быть надежным, ведь металл будет подвергаться значительному нагреву.
Максимальная температура для модуля Пельтье TEC1-12710 указана 180°С, так что не стоит переживать по поводу перегрева. Ведь печка небольших размеров, да и кулер обеспечивает дополнительное охлаждение.
Мощность данного модуля рассчитана на 10А. Если вам нужно меньше – возьмите TEC1-12704, TEC1-12706, TEC1-12708. Если необходимо больше, обратите внимание на TEC1-12712 или TEC1-12715. Конечно, чем больше сила тока, тем эффективнее модуль, но и цена при этом заметно вырастает.
Для себя элементы Пельтье я заказываю на AliExpress по этой ссылке . Цена оказалась даже меньше, чем в отечественных магазинах, а качество просто отличное. Сейчас собираю подобную установку для знакомых, часто путешествующих по горам.
Выезды на природу
хороши хотя бы тем, что они хоть на какое-то время отрывают нас от телевизоров и компьютеров. Впрочем, остаются планшеты и мобильные телефоны, которые вполне нормально могут работать и за пределами цивилизации. Правда, они быстро разряжаются. Но сегодня мы расскажем про несколько устройств
, которые позволят зарядить
ваши мобильные девайсы
, даже если до ближайшей розетки 100 километров.
Смартфоны в наше время объединяют в себе не только телефон и центр отправки сообщений, но и компас, фото- и видеокамеру, развлекательный комплекс, социальную сеть и… фонарик. Человек привык этим пользоваться каждый день (ну, кроме, возможно, фонарика и компаса) и не хочет лишаться функций смартфона даже в походе. Однако как быть с тем фактом, что этот девайс нужно заряжать каждый день? Где взять электричество? В лесу или поле ведь нет розетки. На помощь приходит альтернативная энергетика. И самое простое и элегантное решение – солнечное зарядное устройство. Однако, как правильно выбрать «зарядку», чтоб и полученной за день энергии хватило для электронного друга, и не тащить с собой лишние килограммы? Попробуем разобраться в этом, ответит для себя на несколько вопросов.
Однако пауэрбанк также имеет свой КПД и для полноценной зарядки аккумулятора смартфона через него нужно будет добавить порядка 50% от первоначальной требуемой мощности. Итого, получаем необходимые нам 7,8Вт.
И всё-таки наш выбор – зарядка пауэрбанка, как наиболее удобная, не сковывающая движений туриста.
Пример. Солнечная панель с выходным напряжением 5В и током 360мА (мощность 1,8Вт) имеет размеры 20х20см (площадь солнечных ячеек – 0,036 квадратных метра). В средней полосе России за сутки летом на 1 квадратный метр приходит примерно 3,78кВт солнечного излучения (при условии, что панель будет находиться под углом 70-80 градусов относительно перпендикуляра к земле, имитирующем ношение на рюкзаке или в установленном положении на привале). При КПД ячейки в среднем в 12%, наша панель сможет за сутки выработать около… 16 ватт-часов электроэнергии. ЗА СУТКИ. Для того, чтобы зарядить наш аккумулятор за три-четыре часа нахождения солнечной панели на солнце, нам понадобилось бы как минимум две подобные панели.
Приятных походов и хороших фотографий!
УПД: Коллеги, благодарю Вас за комментарии, делающие публикацию более стройной, чёткой и полезной. Буду стараться оперативно отвечать или поправлять информацию, в которой найдены неточности.
Статьи и Лайфхаки
Не имея зарядного устройства, но находясь вблизи источников электроэнергии, еще можно себе представить способы зарядки гаджета, но как зарядить телефон, если ты на природе ?
Реанимация телефона на природе
«Диковатые» способы зарядки смартфонов вдали от цивилизации рассчитаны обычно на один короткий очень важный звонок. Стоит знать, что все подобные методы не столь уж безопасны как для телефона, так и для его хозяина, и нужно быть предельно осторожным в их применении.
1. С помощью касания разогретого на огне лезвия ножа о контакты аккумулятора можно слегка разогреть батарею, тем самым получив немного энергии для звонка. С нагревом важно не переусердствовать.
2. Резкий бросок аккумулятора на большой камень также способен дать встряску и необходимый заряд.
3. Экстренный вызов поможет осуществить способ зарядки с водой и иглой. Проткнув в одной точке иголкой, нужно поместить батарею в воду, затем вытереть насухо. Реакция поможет «раздобыть» энергию для звонка.
4. Если в походных условиях с собой оказался скотч, можно заклеить контакты маленьким кусочком – такая модернизация также поможет сделать вызов.
Современные гаджеты для зарядки телефонов на природе
Путешественники часто бывают заинтересованы в специальных устройствах, чтобы вопрос, как зарядить телефон если ты на природе, не стоял слишком остро. Помимо портативных зарядок на батарейках, существуют куда более интересные средства технического прогресса.
1. Солнечная батарея с различными разъемами подходит не только для мобильных телефонов.
2. Для Айфонов китайцами разработан ветряной генератор, который можно использовать не только в поле, но и, к примеру, во время движения транспорта, высунув руку из окна.
3. Японцы изобрели специальную кастрюлю, которая, находясь на костре, вырабатывает электричество. Так будет накормлен не только турист, но и его смартфон. И даже мини-буржуйки сегодня бывают оснащены телефонной зарядкой.
4. Динамо-машина, с успехом применяемая в ручных фонариках, помогает добыть электричество легким движением руки. Иногда такие приспособления совмещаются с солнечными батареями, компасом, часами, фонариком, радио и сиреной. А динамо-зарядки, устанавливаемые на колесе велосипеда, пригодятся велотуристам.
5. Работая на разнице температур тела человека и окружающей среды, специальные резиновые сапоги также продуцируют энергию.
6. Особая маска, заряжающая подключенный к ней телефон от дыхания, может с успехом применяться во сне.
Гениальные изобретения точно будут оценены по достоинству заядлыми туристами, обезопасив от жестокого обхождения с аккумулятором их телефоны и позволив дольше оставаться на связи.
Если уровень заряда мобильного телефона падает, а нужно совершить много звонков или других манипуляций с гаджетом, надо экономить его энергию или искать способы продлить работу. Есть ряд методов со своими преимуществами и недостатками, которые помогут подзарядить мобильный без привычной зарядки.
Если в доме, либо в том месте, где вы находитесь, есть USB-кабель и компьютер, ноутбук, планшет, мини ПК или телевизор с соответствующим разъемом, то вы без проблем зарядите телефон. Что делать: вставьте кабель в основное устройство (ОУ) и наблюдайте как он заряжается. Важное условие – у телефона должно быть рабочее гнездо, а ОУ полностью заряжено или подключено в сеть. Скорость зарядки при таких условиях не меньше, чем при подключении обычного зарядника.
Как правило, в стандартную комплектацию смартфонов входит USB-кабель (мини или микро в зависимости от типа гаджета). Также провод можно найти в упаковке от фотоаппарата, планшета, электронной книги и прочих устройств. Трудностей возникнуть не должно. Кабель может быть рассчитан на подключение нескольких телефонов сразу.
Разработчиками некоторых моделей Айфона и мобильных телефонов на операционной системе Андроид предусмотрено беспроводное или индукционное зарядное устройство. Выглядит зарядник как круглая или квадратная платформа. На нее нужно положить телефон и благодаря переменному магнитному полю сотовый будет получать необходимую для работы энергию.
Такая зарядка продается в любом магазине аксессуаров для мобильных, но к ней нужно приловчиться. Минус – короткий радиус действия, это значит, что выкладывать гаджет нужно особым образом, чтобы обеспечить зарядку. Такой вид зарядного очень популярен среди владельцев мобильных, у которых сломан соответствующий разъем.
Практически у каждого пользователя есть внешний аккумулятор, или PowerBank. Это настоящее спасение для тех, кто практически не выпускает телефон из рук. У устройства есть соответствующий разъем для зарядки и USB-кабель, который соединяет гаджет с источником питания.
За несколько минут мобильный получит некоторый процент заряда. Главное условие работы внешнего аккумулятора – он сам предварительно заряжается. У такого источника энергии скорость подачи не хуже, чем у стандартного устройства для зарядки.
Эффективным способом зарядить телефон без зарядки станут солнечные батареи. Способ актуален, если вы на открытой местности, на природе, вдали от цивилизации. Нужно, чтобы была безоблачная либо малооблачная погода. Принцип действия зарядки простой. Небольшой блок оснащен фотоэлементами, ячейки которого поглощают солнечную энергию и через шнур передают ее в телефон.
Подобное устройство может быть предназначено для одного или нескольких гаджетов.
Солнечные батареи долго сохраняют энергию, но заряжать девайс будут медленнее, нежели стандартная зарядка.
Это происходит из-за того, что сами фотоэлементы очень малы и не могут вырабатывать большего количества энергии.
Если под рукой нет обычного зарядного устройства, то зарядить телефон без зарядника можно с помощью так называемого метода «лягушки». Для этого нужно вытащить батарею и вставить ее в специальный блок питания. Такие зарядники, как правило, идут в качестве универсальных устройств.
Разъем для телефонной батареи может менять размеры. Чтобы аккумулятор не болтался и касался контактов, есть «бегунок», который легко перемещается, тем самым подгоняя блок под размер батареи. Часто в продаже можно встретить устройства, предназначенные только для одного типа аккумулятора, но сегодня это уже редкость.
Если не получилось зарядить телефон без зарядного устройства по одному из вышеперечисленных способов, то можно воспользоваться лабораторным методом, для которого понадобятся:
На старом зарядном устройстве зачистите конец шнура так, чтобы оголились красный (+) и синий (-) провода, немного разведите их.
Чтобы в дальнейшем обеспечить свою безопасность, используйте резиновые перчатки. Порядок работ:
При правильном соединении девайс моментально начнет набирать заряд. Крайне не рекомендуется заряжать батарею таким способом до максимальной отметки. Наберите заряд для осуществления вызова или отправки сообщения и отсоедините устройство.
Существуют и более экстремальные «народные» способы для зарядки, но их нужно использовать только при крайней необходимости, так как они могут нанести вред владельцу телефона и окружающим. Описанные методы, если срабатывают, то обеспечивают маленький заряд, которого хватит на пару минут звонка.
