Топ новостей


РЕКЛАМА



Календарь

Экономика мира » Новости »

Металевий світильник на сонячних батареях своїми руками

  1. Принцип роботи автономного світильника
  2. Необхідні матеріали для світильника на сонячних батареях своїми руками
  3. Збірка схеми світлодіодного автономного світильника на сонячних батареях
  4. Збірка світильника на сонячних батареях своїми руками
  5. Експлуатація автономного ліхтаря
  6. Світильник на сонячних батареях своїми руками: фото

Останнім часом установка автономних світильників на дачній або присадибній ділянці стала чудовою альтернативою звичайним освітлювальних приладів, які черпають енергію з загальних електричних мереж. Головною перевагою таких приладів є їх незалежність і мобільність. Так, автономний світильник можна з легкістю встановити на потрібному місці, не перекладаючи кабелю і не встановлюючи нові опори. Навіть при відключенні світла у всьому дачному селищі вони цілком зможуть висвітлювати ділянку до початку подачі електроенергії.

При відносно невисоких цінах на запчастини, а також завдяки виникненню малопотужних джерел світла, таких як світлодіоди, у домашніх умільців з'явилася можливість без проблем зібрати автономний світильник своїми руками. Причому, при мінімальних вкладеннях можна зробити міцний продукт, який буде служити набагато довше, ніж заводські китайські моделі. Ремонт таких світильників на сонячних батареях своїми руками, може вийти навіть дорожче, ніж заздалегідь зробити якісний виріб. Про те, як зробити світильник своїми руками - далі в статті.

Принцип роботи автономного світильника

Принцип роботи автономного світильника

Так як автономний світильник не підключений до загальних електричних мереж, він повинен мати інше джерело живлення. По суті, він нічим не відрізняється від звичайного кишенькового ліхтарика. Однак, щоб не міняти постійно в ньому батарейки, такі світильники постачають акумуляторами. Заряджаються вони завдяки роботі сонячних елементів в денний час, а вночі віддають енергію светодиодам. Останні, на відміну від ламп розжарювання, мають низьке енергоспоживання при набагато більш яскравому світінні, що дозволяє їм працювати на протязі довгого часу на одному заряді акумулятора.

Для автоматизації включення вуличного ліхтаря використовуються фотоелементи, які включають його при зниженні освітленості або спеціальні транзистори. Останній працює в якості ключа. Коли напруга на сонячній батареї під впливом сонячних променів збільшується, він пускає струм на акумулятор. Як тільки напруга падає, що свідчить про зниження освітленості, транзистор подає струм від батареї на світлодіоди. В даному випадку сонячна батарея в парі з транзистором грає роль фотоелемента.

Корпуси такого світильника зазвичай роблять зі сталі або пластику. Так як він буде постійно зазнавати впливу перепадів температури, підвищеної вологості, його корпус повинен бути герметичним. В іншому випадку термін служби виробу істотно зменшиться. Найпростіший спосіб - використовувати для цих цілей металеву коробку від продуктів харчування, яка щільно закривається.

Необхідні матеріали для світильника на сонячних батареях своїми руками

Необхідні матеріали для світильника на сонячних батареях своїми руками

З проведенням цієї нехитрої роботи впорається практично кожен, хто хоч раз тримав у руках паяльник і має елементарні поняття про електричні ланцюги і їх роботі. Для збирання простий ланцюга не потрібно робити текстолітову плату і витравляти на ній доріжки. Все збирається просто, можна сказати «на колінах».

Для виготовлення одного світильника знадобиться:

  1. Акумуляторна батарея. Найкраще підійде нікель-металгідридна батарея з напругою не менше 3,6 В. Купити її можна в будь-якому магазині. Дізнатися досить легко, вона виглядає як 3 пальчикові батарейки, які затягнуті в спеціальну плівку. Особливу увагу слід приділити ємності акумулятора. Від неї залежить, наскільки довго зможе обходитися світильник без сонячного світла. Оптимальну ємність можна розрахувати, як суму енергії, яку споживають світлодіоди, помножену на кількість годин автономної роботи з запасом в 30%.
  2. Сонячні елементи. Останнім часом купити їх не складає труднощів. Якщо напруга батареї складе 3,6 В, то для її зарядки необхідно напругу не менше 5 В. Так як середня панель, яка продається в даний час, виробляє приблизно 0,4-0,6 В. Їх потужність необхідно буде зібрати в батарею, відповідно по 10 шт. в однієї. Підключаються вони послідовно, в цьому випадку напруга кожної панелі буде складатися. При покупці окремих фотоелектричних панелей, необхідно віддати перевагу тим, які мають виходи. В іншому випадку, варто вибирати набори, в які входять провідники і спеціальний флюс у вигляді олівця. Він необхідний для пайки контактів.
  3. Також необхідний один транзистор 2N4403, випрямний діод 1N5391 або КД103А.

У ланцюг включається елемент опору (резистор). Його номінал можна просто розрахувати за допомогою формули:

R = Ux 100 / Nx0.02; де:

  • R - Опір резистора;
  • U - Напруга акумулятора;
  • N - Кількість світлодіодів;

Тобто для трьох світлодіодів з напругою 1,2 В і напругою батареї 3,6 В оптимальне опір резистора складе 6 КОм.

До кожного з світлодіодів підключається опір номіналом 33 Ом.

Збірка схеми світлодіодного автономного світильника на сонячних батареях

Збірка схеми світлодіодного автономного світильника на сонячних батареях

Порядок робіт на даному етапі наступний:

  1. Кожен з світлодіодів має дві ніжки - коротка (катод) і довга (анод). Короткі ніжки необхідно з'єднати разом, а потім спаяти, а до довгих - припаяти по одному опору 33 Ом.
  2. Вільні ніжки резисторів необхідно зібрати разом і спаяти, а до них припаюється колектор транзистора. До його базі припаивается резистор 3,6 КОм, а до емітером транзистора - катод діода, який виконує функцію випрямляча. До нього ж буде підключений позитивний полюс акумуляторів. Анод діода з'єднується з опором бази транзистора і позитивним полюсом сонячного модуля. Негативний полюс сонячної батареї з'єднують з негативним полюсом акумулятора. Провід приєднується до катодам світлодіодів.
  3. Необхідно забезпечити сонячні модулі провідниками. Як правило, вони йдуть в комплектах з елементами. Якщо їх немає, необхідно придбати плоский провідник і нарізати їх на мірні довжини. Довжина провідника повинна бути на 5-7 мм більше, ніж ширина модуля.
  4. При пайку контактів найголовніше - не переплутати полюса. Мінусовій контакт сонячної панелі знаходиться на лицьовій її стороні, а плюсової - на тильній стороні. При складанні батареї кожний наступний елемент припаивается з протилежними полюсами. Простими словами: мінус попередньої панелі припаюється до плюса наступної.
  5. Контакт сонячного модуля являє собою вузьку смужку провідника. Щоб припаяти до нього провідникову стрічку, необхідно спочатку провести по ньому флюсом (безбарвним маркером, який йде в комплекті), накласти стрічку, і акуратно провести по ньому розігрітим паяльником.
  6. Стрічка вже має в своєму складі шар олова, тому легко припаюється на поверхню модуля. При пайку необхідно бути дуже акуратним, щоб не пошкодити модуль. Вони дуже крихкі і бояться перегріву.
  7. Таким чином, збирається разом батарея з 10 модулів сумарним напругою 5 В. Компонування модулів залежить від розмірів світильника. Зазвичай 10 елементів розташовують у два ряди по 5 елементів.

Збірка світильника на сонячних батареях своїми руками

Збірка світильника на сонячних батареях своїми руками

Після того як електрична схема автономного світильника на сонячних батареях зібрана і перевірена, можна розпочати складання самої конструкції. Сонячну батарею необхідно захистити від опадів. Для цього елементи потрібно помістити під скло.

Порядок робіт на даному етапі наступний:

  1. Насамперед сонячна батарея для садових світильників своїми руками укладається на скло, встановлене на каркас. Рамка скла виготовляється з алюмінієвого профілю. Скло кріпиться до рамки за допомогою силіконового герметика. Для того щоб сонячна панель служила довго і не боялася граду і снігу, краще використовувати гартоване скло.
  2. Після того, як рамка зі склом готова, на неї укладають сонячну батарею, виводять контакти і заливають епоксидною смолою. Це герметизирует всю батарею, знижуючи вплив на неї вологи. Як варіант, замість епоксидної смоли, можна використовувати плівку для ламінування. Нею покривають сонячні панелі, і нагрівають за допомогою промислового фена. При цьому необхідно пам'ятати, що температуру нагрівання необхідно підвищувати поступово, щоб не зіпсувати плівку і контакти.
  3. Тепер виготовляється корпус світильника. Для цього можна взяти герметичну металеву коробку. В її кришці робляться отвори для виведення світлодіодів. Всередину можна встановити шматок пінопласту. Якщо ніжки деталі при пайку схеми не були відкушені, їх можна вставити в пінопласт, тим самим зафіксувавши їх.
  4. Після цього з'єднують днище коробки і корпус сонячної батареї. Останнім етапом стане закриття кришкою корпусу ліхтаря. Фахівці радять перед цим просушити нутрощі ліхтаря феном, щоб випарувати з нього вологу. Так ліхтарик буде служити набагато довше.

Експлуатація автономного ліхтаря

Експлуатація автономного ліхтаря

Для того щоб світлодіодний світильник своїми руками працював довше, його необхідно правильно експлуатувати.

Є такі правила експлуатації:

  • Щоб акумулятори протягом дня заряджалися більш ефективно, їх потрібно орієнтувати на південну сторону, під кутом приблизно 30 ° С до горизонту. В цьому випадку сонячні промені будуть падати під необхідним кутом і ККД батареї буде високим.
  • Ліхтар краще встановити на стовп висотою 3 метри, щоб тінь від дерев не заважала заряджати акумулятори. У зимовий період даний світильник не особливо ефективний і краще його не використовувати. В умовах низьких температур розряд батареї відбувається набагато швидше, а довжина світлового дня не дозволяє їй поповнити свій заряд.
  • На зиму такий світильник краще покласти на зберігання, попередньо розрядивши акумулятор. Для цього необхідно накрити сонячну батарею світлонепроникної матерією, або покласти в темне місце. Транзистор автоматично включить світлодіоди і розрядить батарею.

Світильник на сонячних батареях своїми руками: фото

Світильник на сонячних батареях своїми руками: фото

Світильник своїми руками, майстер клас: відео


Реклама



Новости