Paskutiniame straipsnyje mes jau kalbėjome apie tai, kaip pagaminti saulės bateriją iš senų sodo lempų. Kadangi juose naudojamų saulės elementų galia nėra tokia didelė, vidutinės galios skydui sukurti reikia pakankamai daug elementų. Surinkus saulės bateriją, autorius dar turi keletą sodo šviestuvų, tačiau jų neužtenka dar vienai saulės baterijai. Todėl autorius nusprendė pagaminti įkroviklį, kurio pagrindą sudaro sodo lempose naudojami saulės elementai.
Medžiagos, kurias autorius panaudojo kurdamas saulės įkroviklį:
1) faneros lakšto gabalas
2) sodo šviestuvai 4 vnt
3) Šotkio diodas
4) lituoklis ir reikalingos eksploatacinės medžiagos
5) AA arba AAA įkraunamos baterijos.
Apsvarstykite pagrindinius šio įkroviklio kūrimo ir surinkimo etapus.
Pirmiausia autorius apskaičiavo apytikslį saulės elementų skaičių iš lempų pagal jų galią ir galią, reikalingą maitinimui baterijos. Dėl to įkrovikliui sukurti reikia mažiausiai keturių sodo lempų.
Po to autorius ėmėsi ardyti sodo šviestuvus, kad iš jų ištrauktų saulės elementus. Taip pat galite naudoti esamus baterijų laikiklius, tačiau tokio dizaino plokštė ir šviesos diodas nebus naudingi.
Jei pageidaujate, galite atsargiai atskirti saulės elementus nuo sodo lempos gaubto, nes elementai yra padengti specialia derva, jie yra pakankamai tvirti ir, tinkamai prižiūrėjus, išliks nepažeisti. Tada įdėkite šiuos elementus į plastikinį dėklą. Tačiau tokią procedūrą verta atlikti tik tuo atveju, jei jums reikia gražios išvaizda gaminius, kitu atveju priimtina naudoti elementus kartu su dangčiais. Autorius nepridėjo jokio darbo ir tiesiog prie faneros lakšto pritvirtino keturis saulės elementus kartu su dangčiais. Po to autorius pradėjo derinti elementus į vieną dizainą.
Žemiau yra saulės baterijos, kuri maitina baterijas, prijungimo schema:
Kaip matyti iš diagramos, visi elementai yra sujungti lygiagrečiai. Kad akumuliatoriai neišsikrautų per saulės elementus esant silpnam apšvietimui, autorius į tarpą tarp saulės elementų ir baterijų įtaisė Schottky diodą. Šio diodo dėka įkroviklis kaups energiją saulėje ir sėkmingai ją kaups naktį.
Dėl to gavome tokį 4 saulės elementų įkroviklį iš sodo lempų, kurios maitina baterijas.
Daugelis tikriausiai galvojo, kaip apšviesti vietinę vietovę, kad ji būtų ir jauki, ir estetiška. Bet tai yra papildomos išlaidos už elektrą. Be to, norėdami tiekti įtampą kiekvienai gatvės lempai, turėsite sugadinti kraštovaizdį, iškasti griovius, į kuriuos bus nutiestas kabelis. Na, o laidai, kabantys per orą nuo vienos sodo lempos iki kitos, yra visiškai negražu.
Ir čia kyla mintis: „Bet jūs galite sumontuoti žibintą saulės baterija, o tada elektros energija bus gaminama tokiu būdu nemokamas generatorius, kaip saulė!" Natūralu, kad žmogus nueina į tokių prietaisų parduotuvę ir, žiūrėdamas į šių apšvietimo prietaisų kainas, pamiršta apie savo norą, nes jų kaina yra labai didelė.
Bet juk yra rankos ir galva, o šį įrenginį sukūrė tie patys žmonės, vadinasi, visiškai įmanoma savo rankomis surinkti saulės energija maitinamą sodo šviestuvą.
Pabandykime išsiaiškinti, ar tai įmanoma ir koks sunkus šis darbas.
Parengiamieji darbai
Žinoma, idealus variantas būtų, jei yra sugedęs prietaisas - be to, kad jo įrenginys tampa aiškus, tuo pačiu galite suprasti, kaip savo rankomis pataisyti saulės žibintą, tačiau yra ir trūkumas. įgyvendinant šią idėją. Natūralu, kad galite paimti kelis pigius sodo žibintus, kuriuos reikia taisyti, ir pakeisti jų saulės baterijas, tačiau vis tiek reikės atnaujinti jų kinišką užpildą. Todėl jų bazė reikalinga tik treniruotėms, nes suremontuotas žibintuvėlis tarnaus ne ilgiau, nei pagamintas nuo nulio.
Prieš pradėdami kurti saulės energiją naudojančią lempą, turite suprasti tokių prietaisų dizainą.
Nors visi žibintai skiriasi išvaizda, jų darbo schema yra labai paprasta. Jį sudaro saulės baterija (panelis), baterija, įtampos keitiklis ir šviesos diodas arba modulis.
Tokios lempos schema bus aiški bet kuriam naujokui radijo mėgėjui ir atrodo taip:
O dabar, išnagrinėję grandinę ir supratę žibintuvėlio, kuris veikia saulės elementų generuojama energija, veikimo principą, galite nuspręsti, kokio ryškumo reikia, kokius šviesos elementus pasirinkti ir pagal tai pasirinkti bateriją. ir saulės baterija.
Itin ryškūs Cree šviesos diodai yra gana tinkami 1–1,5 volto įtampai, kai vienoje lempoje yra 3 arba 4 vienetai. Su tokiais elementais užteks 3000 mAh talpos ir 3,6 voltų išėjimo įtampos baterijos. Tokia baterija iš saulės baterijos bus kraunama 8-10 valandų, to visiškai pakanka, kad pasirinktos šviesos diodai veiktų iki 12 valandų.
Ir, žinoma, pati saulės baterija. Reikalas tas, kad šiuo metu išleidžiamų sodo lempų saulės baterija yra labai maža. Tinkama baterija bus 65 x 65 x 3 mm, o išėjimo įtampa 4,4 V, 90 mA. Tai gali suteikti reikiamą mitybą.
Elektroninis valdymo blokas. Dabar reikia surinkti lempos „galvą“, būtent patį valdymo bloką. Tam jums reikės:
- keturi MLT 22 kOhm rezistoriai;
- du tranzistoriai KT503;
- vienas diodas (optimaliai būtų Schottky 11DQ04).
Kadangi visa tai bus dedama ant vienos lentos, tai, žinoma, geriau išgraviruoti patiems. Tačiau yra tikslesnis ir mažiau darbo reikalaujantis variantas. Dabar parduotuvėse galite įsigyti universalių duonos lentų. Be to, kuriant takelius po ranka turėtų būti suvyta varinė viela.
Taigi, kai bus surinkti visi būsimojo elektroninio valdymo bloko elementai, galite pradėti lituoti. Būtina surinkti šią schemą.
Į tokią grandinę laisvai įtraukiami 4 šviesos diodai. Ir jei pastatymo kokybė yra aukšto lygio, toks valdymo blokas tarnaus daugelį metų.
Žibintų surinkimas
Natūralu, kad kiekvienas sugalvoja saulės energija varomos lempos formą, čia jau pilna meistro minties ir fantazijos. At surinkta grandinė elektroninis valdymo blokas, skirtas prie jo prijungti šviesos diodus, nesukels problemų. Žinoma, galite įjungti įprastą jungiklį šviesos diodų maitinimo šaltinyje, tačiau bus daug patogiau, jei vietoj jo lygiagrečiai su judesio jutikliu įrengsite fotoelementą. Tada, sutemus, „pasidaryk pats“ saulės energija varoma lempa automatiškai įsijungs, o auštant išsijungs. Arba tai tiks ir praeinančiam žmogui, o tai taip pat patogu.
Taip pat galima prijungti valdiklį naudojant RGB šviesos diodus, tada saulės lemputės taip pat bus reguliuojamos švytėjimo spalva, ir nuotoliniu būdu, tačiau tokiu atveju reikia suprasti, kad jam reikės maitinimo. Nors ši problema taip pat išspręsta. Juk pasirinkimas saulės elementai elektros parduotuvių lentynose šiais laikais yra neįprastai platus. O tai reiškia, kad rasti tinkamus bus paprastas dalykas.
Papildomos funkcijos saulės baterijų naudojimas namuose išvadas
Žinoma, kiekvienas nusprendžia pats, atsižvelgdamas į savo užimtumą ir finansinę padėtį, ką daryti – pirkti panašų šviestuvą ar pasigaminti savo rankomis. Bet tai net ne apie suma, išleista naujiems žibintams, nors čia sutaupoma daugiau nei 4 kartus.
Argi ne malonu suvokti, kad namo vietoje ar bute stovi šviestuvas, sukurtas ne gamykloje, o jūsų pačių rankomis, kaip sakoma „ant kelio“? Tai bene pagrindinė priežastis, kodėl saulės energija maitinamą sodo šviestuvą turėtumėte pabandyti surinkti patiems.
Išmatavome lauko saulės sodo šviestuvų energijos suvartojimą, taip pat įkrovimo greitį tiesioginėje saulėje, debesuotą dieną ir pavėsyje. Vaizdas pasirodė įdomus, nors ir gana lauktas.
Šiame straipsnyje kalbama ne tiek apie konkrečius žibintuvėlius, kiek apskritai apie praktinę saulės energija varomų lempų pusę.
Eksperimentui paėmėme du nebrangius saulės energija varomus žibintuvėlius. Vienas iš jų – palyginti naujo tipo (nuotraukoje rudos spalvos), kuris dabar parduodamas nuo 40 iki 150 rublių. absoliuti dauguma. Antrasis (nuotraukoje juodas) – seno modelio, prieš keletą metų už panašią kainą apgyvendinęs parduotuvių lentynas tokiu pat tankumu.
Pagrindinis skirtumas tarp žibintuvėlių saulės baterijoje. Ir šen, tai ten yra filmo tipo, bet iš skirtingos medžiagos. Taip pat senajame žibintuvėlyje buvo sumontuota 600 mAh talpos Ni-MH AA baterija, o naujajame – mažesnis(AAA) ir tik 100 mAh talpos. Tai natūralus kainos sumažėjimas, kurio dėka po dolerio šuolio šių žibintuvėlių kaina taip ir nepasikeitė.
Abiejų LED lempučių energijos sąnaudos žibintuose pasirodė vienodos ir siekė apie 12 mA (~14 mWh). Tai reiškia, kad su visiškai įkrauta baterija naujas žibintuvėlis galės dirbti 8-9 val., o senoji (tik teoriškai) 45-50. Tačiau čia svarbu atsiminti, kad dirbant nuolatinio per mažo įkrovimo sąlygomis (daugiau apie tai žemiau) Ni-MH baterijos greitai praranda savo talpą, todėl talpesnė baterija sename žibintuvėlyje būtų pageidautina tik tuo požiūriu, kad jis veiktų metais ilgiau.
Dabar pakalbėkime apie plokščių galią ir įkrovimą.
Saulės įkrovimo efektyvumas
Įkrovimo efektyvumui įvairiomis sąlygomis įvertinti pasirinkome gerą dieną: saulę, kurią karts nuo karto uždengdavo nedideli šviesūs debesėliai. Žibintai buvo išdėstyti tiek atvirame lauke, tiek sodo medžių pavėsyje. Akumuliatoriaus gnybtuose buvo matuojama įtampa ir srovė. Gautas vertes konvertavome į pagamintos energijos kiekį, išreikštą mWh. Štai ką gavome:
Senojo žibintuvėlio saulės baterijos galia pasirodė pastebimai didesnė, tačiau tai nėra taip įdomu. Dar svarbiau, ir tai yra gera žinia, kad esant tiesioginiams saulės spinduliams, mažą naujo žibintuvėlio bateriją galima visiškai įkrauti maždaug per 2,5-3 valandas. O dabar blogos naujienos. Jei žibintuvėlis yra pavėsyje arba diena šiek tiek debesuota, įkrovimo efektyvumas sumažės 10 kartų. O jei danguje debesys, tai apskritai nėra apie ką kalbėti. Baterija nebus įkraunama.
Tiems, kurie domisi mūsų saulės elementų našumo matavimais, pateikiame mažą lentelę.
išvadas
Žibintuvėliai pasirodė esantys gana veiksmingi. Naujas modelis esant tiesioginiams saulės spinduliams, jis gali pilnai įkrauti įmontuotą bateriją per maždaug 3 valandas, o to pakaks, kad įmontuotas LED veiktų 8-9 valandas. Senasis modelis yra galingesnis ir turi talpesnę bateriją, tačiau apie tai kalbėti nėra prasmės, nes. Neberasite tokių parduodamų.
Kitas svarbus punktas, tai yra, kad saulės baterijos efektyvumas debesuotu oru sumažėja 10 kartų. O debesuotą dieną įkrovimas visiškai nutrūksta. Tą patį galima pasakyti ir apie žibintuvėlių pastatymą medžių pavėsyje, kur esant saulėtam orui visą šviesią paros valandas jie negalės įkrauti savo mažos baterijos net per pusę, o esant nedideliam debesuotumui , įkrovimas visiškai nutrūks.
Galbūt jus taip pat domina:
—
—
—
Kaip žinote, pažanga nestovi vietoje. Dėl naujų technologijų kūrimo rinkoje atsirado naujų itin ryškių šviesos diodų, kurių kaina kasmet mažėja. Taip pat atsirado daug naujoviškų gaminių, pagamintų remiantis šiuo puslaidininkiniu įrenginiu. Visos šios naujovės atsiranda tik dėl vieno tikslo – energijos taupymo. Valstybė, kuri visur diegia naujas „žaliąsias technologijas“, yra Kinija (jau pralenkė Japoniją inovacijomis ir grandinėmis). Rinką tiesiog užplūdo LED (ir ne tik) Dangaus imperijos įrenginiai, kurių kaina yra gana prieinama, palyginti su panašiais Europos gamintojų gaminiais. Vienas iš inovatyvių įrenginių, masiškai įvežamų į mūsų šalį – sodo dekoratyvinis LED žibintas su saulės įkrovimu.
Panagrinėkime tai išsamiau. Tai parodė paciento ""Autopsija"". Lempa maitinama NI-MH (nikelio-metalo hidrido) baterija, kurios talpa 600 mAh ir 1,2 V įtampa.
Kaip apšvietimo elementas naudojamas įprastas itin ryškus baltas šviesos diodas; 5 x 5 cm dydžio saulės baterija veikia kaip įkroviklis, gražią saulėtą dieną išduodantis iki 2,3 V įtampą. Inspekcija spausdintinė plokštė prietaisas praktiškai nieko nepaaiškino - išskyrus srovės induktorių ir nežinomą mikroschemą, su 4 kaiščiais ir užrašu ant 5252F korpuso, lentoje nieko nėra! Paieškos duomenų lapų ir LED keitiklių (tvarkyklių) duomenų bazėse taip pat nieko nedavė.
Matyt, tai dar viena Kinijos meistrų naujovė (patentuotos mikroschemos kopijavimas supaprastinant vidinę dalį).
Kadangi lempa su vienu LED šviečia gana silpnai (ir tai suprantama, nes pagrindinis tikslas tokį įrenginį – dekoratyvinę funkciją) buvo bandoma modernizuoti. Pirma, šviestuvo gaubtelis iš skaidraus plastiko nepakankamai išsklaido kryptinį šviesos srautą iš diodo, todėl sklaidos efektui sustiprinti buvo bandyta plafono dangtelio vidų užklijuoti folija.
Be to, vietoj vieno LED galima rekomenduoti naudoti tris itin ryškius LED lygiagrečiai, nors tai sumažins lempos švytėjimo laiką nuo 8 valandų iki 4–6. Galite eiti kitu keliu - pakeiskite induktorių galingesniu, o diodą - 4 diodų matrica. Šis atnaujinimas taip pat sumažina prietaiso švytėjimo laiką naktį. Jei dėl eksperimentų sugedo gaminio elektroninė dalis, taisyti galima tik visiškai pakeitus elektroninį užpildą (juk mikroschemos su tokiais ženklais neparduodamos jokioje Rusijos radijo parduotuvėje). Galite visiškai pakeisti vidinę grandinę, taikydami inžinierių iš Danijos plėtrą ir pastatydami tranzistorių keitiklį.
Arba kreipkitės į kitą Vakarų šaltinį.
Šios grandinės droselis turės būti įjungtas ferito žiedas skersmuo 10 ir storis 3 mm. Apvijoje yra dvi 20 vijų vielos 0,2–0,3 mm dalys. Apskritai itin ryškių šviesos diodų keitiklių naudojimo tema yra gana plati ir įdomi eksperimentų požiūriu.
Kalbant apie mūsų lempą, ji yra praktiškai amžina (nebent, žinoma, aktyviai kišitės į jos darbą). Jame galintys atsirasti gedimai būdingi visiems lauke veikiantiems įrenginiams - kontaktų oksidacija akumuliatoriaus skyriuje, radijo elementų nelitavimas ir takelių oksidacija, veikiant iš oro iškritusiai drėgmei (plokštę galite uždengti papildomas sluoksnis zaponlak), akumuliatoriaus gedimas. Bateriją galima pakeisti panašia Ni-Cd (nikelio kadmio) baterija. Norint išvengti baterijos, patartina jį krauti bent kartą per mėnesį iš tinklo įkroviklio arba uždėti jungiklį, kad išjungtumėte maitinimą į LED grandinę, o akumuliatorių pilnai įkrauti per 2 šviesias dienas (juk taip ir darome neturiu Afrikos, būna ir debesuotų dienų). Ši dekoratyvinė lempa tinkamai veikė 2 vasaros sezonus (nekeičiant baterijos), o dėl viso savo paprastumo ir nepretenzingumo tai gaminys, turintis pagrindinės mūsų laikų technologinės idėjos – energijos taupymo – prasmę!
Baigdamas norėčiau jums tai priminti netrukus Naujieji metai ir parduodami nauji naujoviški Kinijos inžinierių kūriniai - LED girliandos su saulės energijos įkrovimu. Labai tikiuosi, kad netrukus mūsų puslapiuose pasirodys straipsnis apie tokius produktus!
Šiandien sodo sklypuose yra visi žibintai ar lempos, kurios veikia saulės baterijose. Sodininkai juos drąsiai naudoja kraštovaizdžio dizainui ir kaip papildomą apšvietimą atskiroms sodo dalims. Saulės lempas patartina naudoti tais atvejais, kai neįmanoma atlikti elektros apšvietimo arba jo išdėstymas ekonomiškai nenaudingas.
Kaip gaminami saulės energija varomi šviestuvai?
Saulės lempose galima išskirti šiuos dalykus elementai:
Saulės elementas, veikiamas ultravioletinių spindulių, gamina elektros ir įkrauna juo bateriją, kuri savo ruožtu maitina šviesos diodą tamsoje.
At pilnai įkrautas veikia saulės lempos 8 valanda. Be to, lempos darbas nepriklauso nuo oro sąlygų, nes ultravioletiniai spinduliai prasiskverbia pro debesis. Tik vėlyvą rudenį žibintuvėlio baterija negali būti pilnai įkrauta. Taip yra dėl to, kad šviesusis paros laikas trumpėja. Net ir tokiomis sąlygomis lempos veiks šiek tiek mažiau.
Pagrindinės sodo saulės lempų savybės
Saulės lempas galima sugrupuoti į tris grupes pagal šias charakteristikas:
Saulės sodo šviestuvų pranašumai
Trūkumai sodo saulės šviestuvai:
- reikalaujama išsivalyti žiemai, nes neapsaugo akumuliatoriaus nuo žemos temperatūros (išimtis – sodo šviestuvai);
- šviečia kraunant pageidautina įrengti kad ant jo kristų tiesioginiai saulės spinduliai;
- labiau tinka dekoratyviniam apšvietimui;
- armatūra pakankamai yra brangūs.
Sodo saulės šviestuvų montavimas ir eksploatavimas
Sodo šviestuvų montavimas yra labai paprastas. Montuojant ant lygaus paviršiaus, būtina naudoti lempas su specialia kojele. Jei lempos kojelė pagaminta formoje kaištis, tada jis įstrigo žemėje. Kietoje dirvoje pirmiausia reikia iškasti įdubą, tada į ją įstatyti žibintą ir švelniai suspausti žemę iš visų pusių. Negalite naudoti plaktuko ir žiaurios jėgos. Tai sugadins lempą.
Naudojant saulės žibintai galima išskirti:
Šviestuvų priežiūra – tai periodiškas dulkių nuvalymas nuo jų, nešvarumų pašalinimas ir atidėjimas žiemai namuose. Nors saulės lempos labai patikimas gali tekti taisyti. Pirmiausia reikia patikrinti saulės baterijos įkrovos lygį ir tik tada įjungti. Jei lemputė neužsidega, turite patikrinti akumuliatoriaus tinkamumą naudoti. Norėdami tai padaryti, eikite į tamsią patalpą ir patikrinkite litavimo taškus. Jei randama pažeistų laidų, juos reikia lituoti šaltuoju suvirinimu. Jei remonto rezultatų nėra arba jie yra nereikšmingi, būtina pakeisti saulės bateriją.
Saulės sodo šviestuvai gali būti puiki alternatyva elektriniam apšvietimui atokiose sodo vietose. Įvairios formos, spalvos, dydžiai leidžia juos naudoti kraštovaizdžio dizaine. Pagaminti iš nykštukų ar gyvūnų figūrų, jie yra puikūs papildyti Alpių kalvą. Naktį tokie žibintai orientuojasi ne tik į gražius sodo kampelius. Apšviesdami laiptelius, galite pakilti arba nusileisti laiptais, nebijant nukristi. Žibintai gali būti išdėstyti grupėmis arba atsitiktinai. Kurį būdą pasirinkti, priklauso tik nuo svetainės savininko pageidavimų.