Втулка, фара и конвертер - всё на булочке с кунжутом. Зачем байкпакеру динамовтулка.

В этом году мне снова предложили выступить на Апрельском Легкоходном Слёте. И я даже подготовился к выступлению, сделал презентацию и продумал речь. Но судьба распорядилась иначе, и на слёт я не попал. Возможно, позже появится видео. Но пока его нет, я начну писать статьи. Тем более, что сегодня я оказался на даче где есть старенький ноутбук и интернет, а дети удивительным образом не отвлекают, и всякая  физическая работа на улице отложена из-за дождя. Такой шанс написать пост выпадает редко, надо пользоваться.

Сначала обозначу, почему и для кого я решил написать статьи. Чтобы потом не было дурацких комментариев типа "да надо было по-другому написать", "да кому это всё нужно?" Заигрывание с фастфудом в названии статьи должно подчеркнуть несерьёзную форму подачи материала и отсутствие пользы для здоровья после прочтения. Не стоит ожидать, что я за вас решу, что вам покупать. Основная цель: дать общее представление, чтобы далёкий от темы читатель начал в ней потихоньку ориентироваться. Надеюсь, материал поможет сократить время и усилия на поиски нужных вам втулок, фар и конвертеров. Я постараюсь избегать сложных понятий и всякой зауми, но там, где это необходимо - придётся напрячься. Вся приведённая мной информация доступна в Интернете, я просто немножко подумал и её обобщил, присыпав слегка собственными знаниями и опытом. Статьи направлены в первую очередь на байкпакеров и всяких ультрадистанс гонщиков. Почему? Ну, потому что они задали больше всего вопросов по этой теме, и мне это интересно самому. Ну, и потому что обобщенного материала по теме динамовтулок, светотехнике и всяким USB-конвертерам в кириллическом сегменте интернета нет. Да и в других сегментах, похоже, тоже. Есть не очень толковые популярные статьи, есть интересные, но сложные научные публикации, есть ветки форумов с бесполезными комментариями. А вот ликбеза по электродинамике, светотехнике и электронике для велосипедистов нет. Поэтому я решил этот пробел восполнить. И заодно привлечь внимание к своему бложику и себе, конечно. Куда же без этого? Помимо байкпакеров и гонщиков материал может оказаться полезен велотуристам и коммьютерам. Если после прочтения у вас возникнут конкретные вопросы, замечания или желание поделиться своим аргументированным мнением по теме, с радостью всё выслушаю и постараюсь ответить.

В первой статье попробую ответить на один из самых популярных вопросов: почему надо покупать именно динамовтулку, и почему нельзя использовать павербанк или солнечную панель.

Надо питать электронику в походе. И иногда надо пользоваться фарой. Почему бы не взять павербанк? Тем более, что он уже есть. А если нет, то он недорого стоит и продаётся на каждом углу.

Вполне себе нормальный вариант получается. Павербанк выдаёт питание стандарта USB, от которого можно заряжать большинство современных электронных приборов. Смартфоны, фотоаппараты, навигаторы. Можно купить на алиэкспрессе велосипедную фару с питанием от USB. Всё шикарно вообще. Заряд электроники не зависит от скорости с которой едет ваш велосипед, и не зависит от времени суток. Заряд не будет прерываться, пока в павербанке остаётся энергия - надо лишь за этим всё время следить. А в случае, если придётся выживать в лесу, павербанк можно расколоть и, проткнув ножом литий-ионную батарею, разжечь костёр. Сплошная выгода. С павербанком можно даже протянуть недельный поход/гонку, если через день останавливаться в хостеле у розетки и его подзаряжать

В чём же подвох? Подвоха нет. Но есть неудобство. Если вы используете павербанк, вам надо уделять внимание тому, сколько осталось в нём заряда, прогнозировать - на сколько вам оставшегося заряда хватит. Следить за энергопотреблением всей электроники, которую вы планируете от него заряжать. И периодически ночевать у розетки. Естественно, с собой ещё придётся везти сетевой зарядник и несколько запасных кабелей. Потому что  стандарт питания USB с одной стороны избавляет вас от головной боли и позволяет питать все устройства одним и тем же проводом, с другой - обрекает вас пользоваться разъёмами типа Micro-USB. Для применение в велотуризме они не предназначены, не любят вибрации и грязь. Кабель обязательно перестанет работать, а разъёмы в ваших устройствах через какое-то время раздолбаются и вы не сможете их заряжать. Чем дольше ваш поход, тем больше шансов, что это случится. Стоит, правда отметить, что это общая проблема питания электроники по USB, а не относится исключительно к павербанкам.

Ещё надо учитывать, что во время дождя вы должны вспомнить про существование павербанка и убрать его в непромокаемый мешок/пакет. На это тоже придётся тратить своё внимание.

Конечно, если вы не гонитесь за облегчением веса снаряжения, и готовы потратиться, вы можете взять с собой на неделю десять павербанков и вообще не париться с расходом энергии в вашей электронике. Но, как я уже говорил, статья для байкпакеров и ультрадистанс гонщиков. А они себе такое роскошество позволить не могут, приходится следить за весом снаряжения и его оптимизировать. Оптимизация подразумевает, что вы ещё до похода будете делать плановые выезды, прикидывать расход электроэнергии, думать, насколько вам хватит павербанка, где и через сколько вы будете его заряжать. Расходовать внимание вы начнёте ещё перед походом/гонкой.

Поскольку внимание - ценный ресурс, во время гонки его следует расходовать на более важные вещи: управление велосипедом, планирование, пополнение запасов воды и еды, ориентирование. Павербанк в эту картину просто не вписывается. Зато он вписывается в короткие походы выходного дня, когда вы точно знаете, что вам надо будет зарядиться всего раз или два, и заряда хватит с избытком.

Ну ОК, тут разобрались. А как же солнечные панели?

Солнечные панели тоже вариант, да. Но надо сразу тогда сказать, что они бывают двух разных типов. И каждый имеет свои недостатки. Гибкие солнечные панели изначально имеют более низкую эффективность, чем вторая разновидность - твёрдые солнечные панели. Зато гибкие мало весят и не боятся падений. Изначально низкая эффективность ещё больше снижается за счёт быстрой деградации материала гибких панелей при использовании. Постоянные изгибы не идут на пользу надёжности. От вибраций велосипедной езды электрические соединения в панелях быстро разорвутся и перестанут работать.

Твёрдые панели не так боятся вибраций. Но требуют внимания и бережной эксплуатации. Одно дело подвесить такую панель на дерево рядом с палаткой в лагере, другое дело - прикрепить к велосипеду и фигачить по бездорожью с камнями.

У солнечных панелей есть нюансы, с которыми приходится считаться. Мощность, которую выдаёт вам панель, зависит от угла, под которым на неё падает солнечный свет, а так же от количества этого света. В пасмурный день мощность падает до 10% от номинальной. И вы должны заранее быть к этому готовы. А если вы катите по местности, где всегда сияет солнце, то всё равно будете вынуждены тратить своё внимание, чтобы солнца на панель попадало достаточно, и падало оно перпендикулярно поверхности. И если дорога меняет своё направление по отношению к солнцу, то надо бы и панель переложить спереди назад. Или наоборот. В общем, ещё один головняк.

Можно, конечно, взять заранее панель избыточной мощности, и забить на поиски угла и на пасмурную погоду. Но такая панель будет много весить и дорого стоить. Байкпакеры не оценят.

Но основная проблема с солнечными панелями - они не работают ночью. Это значит, вы должны днём запасти энергию, если хотите расходовать её ночью на освещение. Понадобится аккумулятор. Он же вам поможет при заряде чувствительной электроники. Такой как смартфон. Некоторые смартфоны начинают кочевряжиться и отказываются заряжаться, если ток заряда слишком низкий. А это часто бывает в пасмурную погоду, когда мощность панели падает.

Стабилизатор и аккумуляторы - это дополнительный вес и дополнительные затраты. И габариты. А, ну и дополнительные соединения, которые в теории снижают надёжность всей вашей системы.

Солнечные панели легко купить, поскольку ими пользуются не только туристы всех видов, но и любители палаточного отдыха на природе, и даже некоторые рыбаки. Солнечные панели в ассортименте продаются на алиэкспрессе и стоят доступно. Но нужно иметь в виду, что если вы хотите надёжную и эффективную панель минимальных габаритов - в ней должен стоять преобразователь, который будет собирать энергию с солнечных элементов по особому алгоритму с отслеживанием точки максимальной мощности (ОТММ). Надёжная панель будет иметь качественный корпус и не будет суперлёгкой. И даже самая эффективная панель для заряда электроники в походе будет габаритами с полтора листа А4. Ну, может быть с один. Если ваш смартфон может заряжаться мелкими токами и вы готовы тратить на его зарядку в выключенном состоянии целый день. Возникает сразу вопрос: где эти лист-полтора бедному байкпакеру крепить. На задней сумке? Ну, может быть. Спереди на нарульной сумке? Эммм. Ну, иногда. Готов ли упоротый байкпакер вертеть панель в поисках оптимального угла падения солнца? Сомневаюсь.

Солнечные панели хорошо подходят для велотуризма с багажником и сумками по асфальту в жарких солнечных странах. Где не трясёт, есть место на велосипеде, и не критична надёжность. Прикрепил панель под резинки велорюкзака сзади, и спокойно покрутил. Очень хорошо. Есть примеры успешного применения в велотуризме алиэкспрессных солнечных панелей. В байкпакинге таких примеров не встречал.

По поводу солнечных панелей хотел бы сделать небольшую ремарку. Есть такие замечательные люди: Павел Борисов и Антонина Захарова. У них есть блог про походы. В том числе и на велосипеде. И есть богатый опыт использования панелей в автономных походах. Настолько богатый, что они решили делать солнечные панели самостоятельно. Чтобы быть уверенными в их качестве и в эффективности. Если у вас есть вопросы по панелям, думаю, они смогут ответить. А ещё можно написать и заказать их, так сказать, крафтовые солнечные панели.

Ну, вот мы и подошли к вопросу: а что же, собственно, остаётся? А остаётся только одно: ставить на велосипед динамо втулку. Её же ещё называют генераторной втулкой.

Такие втулки почему-то все считают тяжёлыми и дорогими. При этом забывая, что следует учитывать не абсолютный вес втулки, а лишь разницу в весе с обычной втулкой переднего колеса. А это будет уже грамм 200-250. Сравнимо с павербанком и гораздо легче солнечной панели. Да и по деньгам надо тоже учитывать разницу, а не смотреть на абсолютное значение. Ну, если вы собираете колесо с нуля, то из стоимости динамо втулки можно вычесть стоимость обычной втулки, которую вы бы поставили в другом случае.

При этом вам не понадобится дополнительное место на велосипеде. Втулку не надо нигде хранить, она будет стоять в вилке. С динамо втулкой вам не нужно запасать энергию днём, она одинаково работает и днём, и ночью, и в пасмурную погоду. С втулкой вам не надо заморачиваться и просчитывать расход заряда. Энергия всегда под рукой, можно не привязываться в длинных походах к розетке. Динамо втулка не тратит ваше внимание в походе и во время гонки. Она просто работает.

Вроде всё круто, но есть свои нюансы. Первый: втулка не может сама по себе запитать ваш смартфон. И велосипедная фара для неё нужна специальная. Если вы планировали применять всё ту же фару с алиэкспресса, которая питается по USB, вам понадобится ещё и конвертер. Он будет подсоединяться к втулке, а на выходе будет вам давать стандартное USB питание. На, подключай. Но тут всплывает второй нюанс:  мощность втулки зависит от скорости вращения колеса. Если вы остановитесь, заряд смартфона прекратится, фара выключится. Если вам надо преодолеть небольшой подъём и ваша скорость падает до 8 км в час - произойдёт то же самое. Если вы едете по убитой лесной грунтовке и вынуждены часто снижать скорость, чтобы объехать лужи - та же фигня. Нужен аккумулятор, который будет поддерживать питание на USB разъёме во время остановки и низкой скорости. Нужен буфер, который будет накапливать энергию, и выдавать её, когда втулка это сделать не в состоянии. Буферные аккумуляторы часто уже есть в составе конвертеров для динамо втулок. Например, конвертер со слайда выше как раз из таких. И весит всего 50 гр. Стоит прилично, да. Но в сумме втулка с конвертером весят вдвое меньше брендовой солнечной панели, при том что сравнимы по цене. Павербанк на 10000 мАч весит столько же, а стоит гораздо дешевле.

Динамо втулка очень хорошо вписывается в требования байкпакинговых и ультрадистанс гонок: не требует внимания, работает днём и ночью, всегда под рукой, не занимает места, не боится вибраций и падений.

Как и обычные втулки динамо- не любит погружений в воду. Но если в обычных втулках погружение в воду сказывается только на работе подшипников, в случае динамо втулки вода вызывает коррозию элементов электромагнитной системы, и могут быть проблемы с генерацией электроэнергией. Но проблемы эти обычно долгосрочные и проявляют себя через недели и месяцы после погружения. Обычный дождь и грязь динамо втулка переносит в той же степени, что и простая втулка.

Надёжные и эффективные динамо втулки стоят приличных денег. Но кроме того, даже на хорошие втулки цены могут отличаться в разы - всё зависит от стандарта оси втулки. На популярные старые стандарты цены минимальны. На самые новые - адовые. Стоимость динамо втулок это их недостаток. Про бюджетные варианты я не говорю, потому что мы рассматриваем только надёжные и эффективные втулки.

Зависимость мощности втулки от скорости вращения - это тоже недостаток. Большинство выдаёт заявленную мощность при скорости движения велосипеда 13-15 км/ч. И это на самом деле не проблема, если учесть, что гонщики жарят со скоростью 20-30 км/ч. Проблема возникает, когда вам надо ехать в горку, или когда мощный ветер дует вам в лицо целый день. А когда всё вместе и скорость падает до скоростей пешеходов - тут вам втулка не поможет. Какое-то время будет вытягивать буферный аккумулятор в конвертере, если есть. Но на целый день таких условий его не хватит. Да и не каждого велосипедиста на целый день таких условий хватит, если уж говорить откровенно. Но если такие условия могут возникнуть - надо принимать специальные меры и заранее запасать энергию от втулки в аккумуляторах большой ёмкости.

Подкованный читатель справедливо заметит: а почему вы только про динамо втулки говорите? Бывают же динамо-машинки бутылочного типа.

Бывают да. Но я их не рассматриваю как серьёзное снаряжение. Потому что у них низкая надёжность, а эффективность зависит от чистоты покрышки и угла, под которым ролик динамо-машинки к этой поверхности прижимается.

Для кругозора рассмотрим ещё одну альтернативу динамо втулке: цепной генератор.

Это просто дичь.

На этом свою закончу свою агитацию в пользу динамо втулок. В следующей статье рассмотрю принцип действия и конструкцию динамо втулок. Их характеристики и особенности. Приведу примеры хороших моеделй с ценами.

P.S.: строго говоря, динамо втулку всегда надо называть генераторной втулкой, а если и использовать "динамо", то писать через дефис. Но я позволяю себе такую фривольность и пишу неправильно. Имею право.



Следующая часть: "Динамо-втулка для велосипеда: принцип действия, конструкция, характеристики"

Поделиться ВКонтакте