البطارية الشمسية من مصابيح الحديقة. افعل ذلك بنفسك استعادة الخلايا الشمسية من أضواء الحديقة

كثير من الناس على دراية بفوانيس الحدائق المشحونة بالخلايا الشمسية. لقد غمرت فوانيس الحدائق هذه السوق حرفيًا، وبسبب رخصتها وحداثتها، اشترى الكثيرون العشرات منها. لكن هذه المصابيح الكهربائية لا تدوم طالما نود (لا تزيد عن 5 سنوات)، في البداية تموت البطاريات، ويفقد المصباح الشفاف شفافيته بسبب الأشعة فوق البنفسجية. ونتيجة لذلك، ليس هناك أي نقطة في استعادة هذه المصابيح الكهربائية، لأن البطاريات ليست رخيصة، والمظهر لم يعد هو نفسه.

ولكن من ناحية أخرى، تحتوي فوانيس الحدائق هذه على خلايا شمسية عاملة تدوم لفترة طويلة (حوالي 25 عامًا). من هذه الخلايا الشمسية يمكننا أن نصنع بطارية شمسية منخفضة الطاقة بأيدينا، وهو مناسب تمامًا مسيرةخيار تشغيل الراديو أو التلفزيون المحمول، ناهيك عن شحن الهاتف المحمول.

ميزة الخلايا الشمسية من فوانيس الحدائق هي أنها مطلية بطبقة شفافة من راتينج البوليستر (السمك الإجمالي للخلية الشمسية 2 مم)، مما يضيف قوةالخلايا الشمسية وحمايتها من التأثيرات الجوية. ونتيجة لذلك، يصعب كسرها (في حين أن الخلايا الشمسية التقليدية أحادية البلورة يبلغ سمكها 0.2 ملم وهشة مثل الزجاج)، وحتى أولئك الذين يحملون مكواة اللحام لأول مرة يمكنهم التعامل مع لحامهم، لأن كل شيء متصل بمكواة اللحام. الأسلاك العادية.

إذا لم يكن لديك هذا العدد الكبير من فوانيس الحديقة، فيمكنك شراء خلايا شمسية مماثلة، ولكن أريد أن أشير إلى أن سعر هذه العناصر (4.5 فولت، 0.25 واط) سيكون 1.5-2 دولار للقطعة الواحدة، عندما تحتوي الخلايا متعددة البلورات العادية على نفس القوة، سوف تكلف 0.4 دولار للقطعة الواحدة.

كم عدد العناصر التي سنحتاجها؟نظرًا لأن جهد عنصر واحد هو 4.5 فولت، للحصول على 18 فولت (لشحن بطارية 12 فولت)، نحتاج فقط إلى توصيل 4 عناصر في خط تسلسلي. ومن ثم لزيادة قوة البطارية الشمسية، نقوم بتوصيل خطوط من 4 عناصر على التوازي.

يعتمد مقدار الاتصال بالتوازي على عدد العناصر المتاحة لك. وفي هذه الحالة، كان هناك 40 خلية شمسية متاحة، وبناءً على ذلك، تم بناء مسكن لها.

نظرًا لأن البطارية الشمسية كانت مخصصة للاستخدام في ظروف التخييم ويمكن وضعها بسهولة في صندوق السيارة، فقد تقرر جعلها قابلة للطي على شكل كتاب. كان الجسم مصنوعًا من الخشب الرقائقي مقاس 50 × 32 سم وبسمك 6 مم و 2 × 2 سم.

تم لصق الخلايا الشمسية على قاعدة العلبة بالسيليكون.

بعد لحام العناصر، لا تنسى التثبيت شوتكي الصمام الثنائيبحيث في غياب ضوء الشمس لا يتم تفريغ البطارية من خلال الخلايا الشمسية.

للحماية من المطر والغبار، نلصق قطعة من زجاج شبكي على الإطار. لمنع خدش زجاج شبكي عند الإغلاق، تم لصق قطع من اللباد على الزوايا.

خيار المشي لمسافات طويلة بطارية شمسية محلية الصنعجاهز للإستخدام. قوتها الإجمالية تقريبا 15 واط.

لتشغيل المعدات، يمكن وضع البطاريات والعاكس (محول من 12 فولت إلى تيار متردد 220 فولت)، لبطارية الطاقة الشمسية للتخييم، في أي حاوية بلاستيكية، أو على سبيل المثال، في صندوق أدوات بلاستيكي.

يمتلك العديد من المقيمين في الصيف مصابيح حديقة تعمل بالطاقة الشمسية في ممتلكاتهم، معظمها مصنوع في الصين، وهي غير موثوقة بشكل خاص.

يمكن للتعديلات البسيطة أن تحسن بشكل كبير خصائص أداء هذه المصابيح.

لا تزين مصابيح الحديقة المنطقة فحسب، بل تضيء أيضًا المسارات، مما يجعل المشي في الحديقة في المساء آمنًا. تنقسم جميع مصابيح الحديقة إلى ثابتة ومستقلة. يتضمن وضع المصابيح الثابتة في قطعة أرض حديقة قدرًا كبيرًا من العمل على مد الكابلات الكهربائية وتركيب المصابيح نفسها. وسعرها مرتفع جدا.

يمكن استكمال المصابيح الثابتة الموجودة في الموقع أو حتى استبدالها بأجهزة مستقلة. ستكون مناسبة في كل ركن من أركان الحديقة حرفيًا. خصوصاً

تبدو هذه المصابيح مثيرة للإعجاب إذا وضعتها حول محيط البركة وعلى طول مسارات الحديقة. هناك أيضًا مصابيح سبوت لايت للحديقة تستخدم لإضاءة المباني ونباتات الزينة الكبيرة.

على الرغم من تنوع نماذج مصابيح الحدائق المستقلة، إلا أنه يتم تجميعها جميعًا وفقًا لتصميم قياسي، والذي يتضمن بطارية شمسية وبطارية ومحول جهد ووحدة LED أو LED. يمكن تحسين أي من هذه المكونات، وبالتالي تحسين خصائص أداء مصابيح الحديقة - على سبيل المثال، السطوع أو مدة تشغيلها.

افعل ذلك بنفسك تعديل مصباح البرج

على سبيل المثال، يتم تجميع مصباح البرج (الشكل 1) على محول النبض DA1-ANA618 (أو نظائره - ANA608، Y801، Y8018). يعمل محول التبديل على زيادة جهد بطارية النيكل والكادميوم إلى المستوى المطلوب لتشغيل مصباح HL1 LED. بالإضافة إلى ذلك، يقوم المحول بمراقبة جهد البطارية الشمسية، وعند الغسق (عندما ينخفض ​​جهد البطارية الشمسية) يقوم بتشغيل المصباح. تعتمد كمية التيار المتدفق عبر LED، وبالتالي سطوع LED، على محاثة المحث L1. تحتوي وحدات الإنارة من مختلف الشركات المصنعة على خنق ذو محاثة 68-82 μH. مع قيمة الحث هذه، لا يتجاوز التيار من خلال LED 12 مللي أمبير، على الرغم من أن تيار التشغيل لمعظم مصابيح LED منخفضة الطاقة هو 20-30 مللي أمبير.

لزيادة القيمة الحالية (سطوع المصباح)، يجب عليك استبدال الخانق القياسي L1 بخانق ذو محاثة تبلغ 33 μH. التيار المتدفق عبر المحث صغير جدًا. لذلك، يمكنك استخدام خنق أي تصميم تقريبًا بقيمة محاثة معينة (الصورة 1).

يجب عليك إزالة المحث القديم من اللوحة وعليه. مكان لتثبيت واحدة جديدة. إذا كانت اللوحة ملحومة بجسم المصباح وتم نشر المكونات داخل المصباح، فلا يلزم تفكيكها. من الضروري باستخدام مضخة إزالة اللحام إزالة اللحام ثم إزالة المحث من اللوحة (الصورة 2).

اعتمادًا على التصميم، توفر مصابيح LED سطوعًا مختلفًا لتيار تشغيل معين. بالنسبة لمصابيح LED فائقة السطوع ومنخفضة الطاقة، يختلف السطوع بشكل كبير من 2 إلى 20 شمعة/م2 وما فوق. يستخدم مصباح الحديقة المعني مصباح LED مسطح الرأس، والذي، بتيار تشغيل يبلغ 20 مللي أمبير، يخلق تدفقًا ضوئيًا بسطوع يبلغ حوالي 4 cd/mg. وهذا يكفي لإضاءة منطقة داخل دائرة نصف قطرها يصل إلى 1.5 متر. ما عليك سوى استبدال مصباح LED هذا بمصباح LED فائق السطوع 20 cd/m2 5013UWC LED مما سيؤدي إلى تحسين أداء إضاءة حديقتك بشكل كبير.

مع زيادة تيار التشغيل وسطوع مصباح LED، يزداد التيار المستهلك من البطارية. بدلاً من البطارية القياسية بسعة 600 مللي أمبير، من الضروري تركيب بطارية هيدريد من معدن النيكل بسعة 1000 مللي أمبير من نفس الحجم، وبالتالي زيادة عمر بطارية المصباح بشكل كبير حتى في الطقس الغائم (الصورة 3) .

تجدر الإشارة إلى أن بطاريات هيدريد معدن النيكل بحجم AAA يتم إنتاجها حاليًا بسعات مختلفة: 1000، 1100، 1350، 1800 وحتى 2000 مللي أمبير. كلما زادت سعة البطارية المثبتة، كلما زاد تشغيل المصباح بشحنة واحدة.

قبل شراء البطارية، تأكد من فحص الجهد باستخدام مقياس متعدد. بالنسبة لبطارية هيدريد معدن النيكل، لا يتجاوز الجهد عند الأقطاب الكهربائية 1.3 فولت. وبالنسبة للبطاريات الملحية أو القلوية، يكون الجهد عند الأقطاب الكهربائية 1.50-1.57 فولت. وفي بعض الأحيان يكون البائعون عديمو الضمير، تحت ستار معدن النيكل عالي السعة بطاريات هيدريد، بيع بطاريات الملح منمنمة كالبطاريات.

وحدات الإنارة بثلاثة مصابيح LED

للتأكد من أن المصباح يخلق إضاءة موحدة، بدلا من LED واحد، يمكنك تثبيت ثلاثة بزاوية 120 درجة. يتم تشغيل مصابيح LED بالتوازي مع بعضها البعض. قبل التثبيت، يجب عليك التحقق من انتشار جهد التشغيل الخاص بهم، والذي يجب أن يكون في حده الأدنى، وإلا فإن واحدًا فقط من مصابيح LED الثلاثة سوف يضيء بشكل ساطع، والباقي سوف يتوهج بشكل خافت فقط. من السهل إجراء فحص بسيط عن طريق تجميع دائرة اختبار (الشكل 2). إذا تم استخدام مصابيح LED من نفس الدفعة، فسوف تتوهج بنفس السطوع تقريبًا (الصورة 4).

يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن انخفاض الجهد الأمامي لمصابيح LED ذات الألوان المتوهجة المختلفة يختلف بشكل كبير (انظر الجدول).

لذلك، عندما يتم توصيل مصابيح LED ذات الألوان المختلفة بالتوازي، فإن المصباح ذو الجهد المنخفض سوف يضيء.

توجد مصابيح LED على لوح يبلغ قطره 15 ملم. يظهر في الصور 5-6 رسم للوحة دوائر مطبوعة ووحدة LED مجمعة ومصباح حديقة يعمل بالطاقة الشمسية مع وحدة LED هذه.

يمكنك صنع مصابيح حديقة تحترق بألوان مختلفة - الأحمر والأزرق والأصفر والأخضر والأبيض والأرجواني. تحتاج فقط إلى تحديد المصابيح المناسبة. يجب إعطاء الأفضلية لمصابيح LED فائقة السطوع، والتي، في نفس تيار التشغيل، تتمتع بسطوع أعلى بكثير من المصابيح التقليدية (الصورة 7).

ضوء ديناميكي متعدد الألوان

بغض النظر عن لون مصابيح LED التي تم اختيارها لمصباح الحديقة، فإن هذا اللون سيكون ثابتًا ولن يتغير بمرور الوقت. يمكن تحقيق تأثير أكثر إثارة للاهتمام باستخدام مصباح LED ثلاثي الألوان مع مولد مدمج. تُستخدم مصابيح LED هذه في مصابيح الأجسام الطائرة المجهولة الأكثر تكلفة وأضواء البركة ذات الشكل الكروي. بالمقارنة مع أضواء الحديقة التقليدية، فإن تكلفة الأضواء الديناميكية أعلى بـ 15-20 مرة!

تحتوي مصابيح LED ثلاثية الألوان مع مولد مدمج على دائرة كهربائية دقيقة على أحد الأقطاب الكهربائية تتحكم في تشغيل مصفوفة RGB المثبتة على القطب الآخر (الصورة 8). يحتوي LED على محطتين - الكاثود والأنود. عادة ما يكون سلك الأنود أطول. يتم توصيل مصباح LED ديناميكي ثلاثي الألوان بمصدر الطاقة عبر المقاوم الذي يحد من التيار. تيار التشغيل لهذا LED هو 20 مللي أمبير. يجب عدم توصيل مصابيح LED الديناميكية بمصدر طاقة بدون مقاوم يحد من التيار أو تطبيقها بجهد قطبي عكسي. أقصى جهد عكسي يزيد عن 0.5-0.75 فولت يدمر مصابيح LED الديناميكية.

تأتي مصابيح LED الديناميكية ثلاثية الألوان مع تغيرات سريعة في اللون (البهتان السريع) والتوهين السلس (البهتان البطيء). هذا الأخير هو الأكثر إثارة للاهتمام للاستخدام في مصابيح الحديقة. يبدو أن لون توهجها يتدفق من الأحمر إلى الأصفر، ثم إلى الأخضر والأزرق والأبيض والبرتقالي والعودة.

اعتمادًا على عدد مصابيح LED التي تم شراؤها ومكان الشراء، تختلف تكلفة مصابيح LED بشكل كبير. وبالتالي، فإن مجموعة من 100 المصابيح التي تم شراؤها في سوق الراديو كلفت المؤلف 10 روبل. لكل قطعة، ومن خلال شبكة البيع بالتجزئة، يتم بيع هذه المصابيح نفسها مقابل 55 روبل.

من المستحيل توصيل مصباح LED ثلاثي الألوان بمولد مدمج بمصباح الحديقة بدلاً من مصباح LED الأبيض المثبت: فهو ببساطة لن يعمل. عمل. والسبب بسيط - المحول المثبت في فانوس الحديقة ينتج جهد نبضي مستطيل بتردد 200-250 كيلو هرتز (الصورة 9). تعمل كل نبضة جديدة على إعادة تشغيل المولد المدمج في مصباح LED ديناميكي ثلاثي الألوان، وللتشغيل العادي للمولد، يجب تحويل جهد النبض إلى جهد ثابت.

أسهل طريقة لهذه الأغراض هي استخدام صمام ثنائي مصحح ومكثف تخزين. يقوم الصمام الثنائي بقطع ارتفاعات الجهد السلبي من المحول، ويتم تفريغ المكثف في فترات توقف مؤقت بين النبضات إلى LED. وهكذا، من الجهد المتناوب نحصل على جهد ثابت.

عند اختيار الصمام الثنائي والمكثف، ينبغي إعطاء الأفضلية لمكونات التثبيت على السطح. من المستحسن للغاية تركيب صمام ثنائي شوتكي، الذي يحتوي على انخفاض جهد أدنى يبلغ 0.12-0.14 فولت، وتردد تشغيل يصل إلى مئات الكيلو هرتز بسبب قصر وقت ذوبان الشحنة. يفضل استخدام مكثف التنتالوم بمقاومة مكافئة منخفضة (الصورة 10). في ظل هذه الظروف، يتم ضمان أقصى قدر من كفاءة المقوم.

يظهر الرسم التخطيطي لوحدة المصباح في الشكل. 4، لوحة دوائر مطبوعة للوحدة ومصباح LED ثلاثي الألوان - في الشكل 1. 5، وتظهر الوحدة المجمعة في الصورة 11.

نظرًا لأنه من الصعب نقل الأحداث الديناميكية في إطار مقال في إحدى المجلات، لتوضيح عمل فانوس الحديقة المزود بمصباح LED ثلاثي الألوان، يتم عرض سلسلة من الصور في الصورة 12.

لقد تبين أن ترقية ضوء الحديقة مهمة بسيطة للغاية. يمكنك تزيين حديقتك بإضاءة رائعة تعتمد على مصابيح حديقة رخيصة الثمن يتم إنتاجها بكميات كبيرة وتعديلها بيديك.

افعل ذلك بنفسك إصلاح وتحسين المصابيح الشمسية - الصورة

أرز. 1. مفهوم مصباح "البرج". الصورة 1. محاثات مصغرة للتركيب على الحائط. الصورة 2. إزالة المحث دون تفكيك اللوحة. الصورة 3. بطاريات AAA. أرز. 2. رسم تخطيطي للتحقق من سطوع التوهج الصورة 4. مصابيح LED من دفعة واحدة لها نفس السطوع تقريبًا الصورة 5. مجموعة وحدة LED. أرز. 3. لوحة دوائر مطبوعة لثلاثة مصابيح LED. الصورة 6. مصباح بثلاثة مصابيح LED الصورة 7. مثال على مصابيح LED فائقة السطوع. الصورة 8. مصباح LED ثلاثي الألوان مع مصفوفة تحكم RGB.

إصلاح وتحسين مصباح يعمل بالطاقة الشمسية - الصورة 2

الصورة 9. رسم الذبذبات لجهد النبض الناتج عن المحول. الصورة 10. مكثف التنتالوم. أرز. 4. رسم تخطيطي لوحدة المصباح الديناميكي. أرز. 5. لوحة الدوائر المطبوعة لوحدة المصباح الديناميكي الصورة 11. تجميع وحدة المصباح الديناميكي. الصورة 12. مراحل مختلفة من تشغيل المصباح الديناميكي المزود بمصباح LED ثلاثي الألوان.

اليوم، في قطع أراضي الحديقة، يمكنك العثور على الفوانيس أو المصابيح التي تعمل بالبطاريات الشمسية. يستخدمها البستانيون بجرأة في تصميم المناظر الطبيعية وكإضاءة إضافية للمناطق الفردية في الحديقة. يُنصح باستخدام المصابيح الشمسية في الحالات التي لا يمكن فيها تركيب الإضاءة الكهربائية أو يكون ترتيبها غير مربح اقتصاديًا.

كيف تعمل الفوانيس التي تعمل بالطاقة الشمسية؟

ويمكن تمييز ما يلي في المصابيح الشمسية: عناصر:

تنتج البطارية الشمسية عند تعرضها للأشعة فوق البنفسجية كهرباءويشحن البطارية، والتي بدورها تعمل على تشغيل مؤشر LED ليلاً.

عندما تكون البطارية مشحونة بالكامل، تعمل المصابيح الشمسية الساعة 8.علاوة على ذلك، فإن تشغيل المصباح لا يعتمد على الظروف الجوية، لأن الضوء فوق البنفسجي يخترق السحب. فقط في أواخر الخريف، لا يمكن شحن بطارية المصباح بالكامل. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن ساعات النهار أصبحت أقصر. حتى في مثل هذه الظروف، ستعمل المصابيح، على الرغم من أنها أقل قليلا.

الملامح الرئيسية للفوانيس الشمسية للحديقة

يمكن تجميع المصابيح الشمسية إلى ثلاث مجموعات حسب الخصائص التالية:

مزايا أضواء الحديقة الشمسية

عيوبأضواء الحديقة الشمسية:

• مطلوب تنظيف لفصل الشتاءلأن بطاريتهم غير محمية من درجات الحرارة المنخفضة (باستثناء أضواء الحديقة)؛
• ضوء أثناء الشحن فمن المستحسن تثبيتبحيث تسقط عليها أشعة الشمس المباشرة؛
• أكثر ملاءمة للإضاءة الزخرفية.
• مصابيح كافية غالية الثمن.

تركيب وتشغيل كشافات الطاقة الشمسية للحدائق

تركيب أضواء الحديقة أمر سهل للغاية. للتثبيت على سطح مستو، من الضروري استخدام مصابيح ذات ساق خاصة. إذا كان للفانوس ساق مصنوعة في النموذج ربط، ثم يلصقونها في الأرض. في التربة الصلبة، يجب عليك أولا حفر حفرة، ثم وضع فانوس فيها وضغط الأرض بعناية من جميع الجوانب. لا تستخدم المطرقة أو القوة الغاشمة. هذا سوف يكسر المصباح.

باستخدام الفوانيس الشمسيةمتميز:

تتمثل العناية بالمصابيح في مسح الغبار عنها بشكل دوري وإزالة الأوساخ ووضعها في المنزل لفصل الشتاء. على الرغم من المصابيح الشمسية موثوقة للغاية، قد تحتاج إلى إصلاح. تحتاج أولاً إلى التحقق من مستوى شحن البطارية الشمسية ثم تشغيلها فقط. إذا لم يتم تشغيل الضوء، فأنت بحاجة إلى التحقق من صلاحية البطارية للخدمة. للقيام بذلك، انتقل إلى غرفة مظلمة وتحقق من مناطق اللحام. إذا تم العثور على الأسلاك التالفة، فيجب أن تكون ملحومة باستخدام اللحام البارد. إذا كانت نتائج الإصلاح غائبة أو غير هامة، فمن الضروري استبدال البطارية الشمسية.

يمكن أن تكون مصابيح الحدائق التي تعمل بالطاقة الشمسية بديلاً ممتازًا للإضاءة الكهربائية في المناطق النائية من الحديقة. مجموعة متنوعة من الأشكال والألوان والأحجام تسمح باستخدامها في تصميم المناظر الطبيعية. مصنوعة على شكل تماثيل للأقزام أو الحيوانات، فهي ممتازة سوف يكمل شريحة جبال الألب. في الليل، لا تركز هذه الفوانيس الانتباه فقط على الزوايا الجميلة للحديقة. من خلال إضاءة الدرج، يمكنك الصعود أو النزول على الدرج دون خوف من السقوط. يمكن ترتيب الفوانيس في مجموعات أو بشكل عشوائي. تعتمد الطريقة التي تختارها فقط على تفضيلات مالك الموقع.

عند الانتهاء من بناء منزل ريفي وإزالة مخلفات البناء، فقد حان الوقت للتفكير في تنسيق الحدائق في المنزل الريفي. تم تحديد الأماكن لشرفة المراقبة وأحواض الزهور وربما حوض السباحة. تم وضع علامة على المسارات. ثم يطرح السؤال كيفية تغطية كل هذه الأعمال. يمكنك بالطبع استخدام عمود إنارة ومصباح إضاءة مشترك للشوارع. ولكن في الوقت نفسه، من غير المرجح أن تحصل في الظلام على هذا الجو الفريد من الغموض والراحة الذي يمكن إنشاؤه بمساعدة مصابيح صغيرة ومتنوعة منتشرة في أماكن مختلفة من الموقع.

تركيب هذه المصابيح في جميع أنحاء الموقع ليس بالأمر الصعب. لكنهم بحاجة إلى أن يتم تزويدهم بالطاقة. ولكن كما؟ حفر الخنادق ومد الكابلات لهم؟ أو ما هو الأسوأ، تعليق الأسلاك على الأعمدة؟ وتثبيت المفتاح الخاص به على كل مصباح؟ هذا غير عقلاني. يمكن حل المشكلة بشكل أسهل. يتم تركيب مصابيح تعمل بالطاقة الشمسية في الموقع. تقدم المتاجر مجموعة كبيرة من هذه المصابيح. من الأبسط والأرخص، إلى الأكثر تعقيدًا وتكلفة، يتم تنفيذه فنيًا، ويتم التحكم فيه بواسطة البرنامج، مع توهج متعدد الألوان.

لكن أرخصها رخيصة لأن جودتها تترك الكثير مما هو مرغوب فيه، وبعد عام أو عامين من الخدمة يمكن التخلص منها بسهولة. لكن المصابيح عالية الجودة التي ترضي أي ذوق مميز، باهظة الثمن وليست في المتناول دائمًا. وهنا تأتي البراعة للإنقاذ، ويصنع الحرفيون فوانيس تعمل بالطاقة الشمسية بأيديهم. مثل هذا الفانوس، المصنوع بالحب والضمير، سيخدم بأمانة لسنوات عديدة. إن القيام بذلك ليس بالأمر الصعب على الإطلاق، كما قد يبدو للوهلة الأولى. قد تنشأ بعض الصعوبات عند اختيار تصميم مظهر الفانوس، لكن هذا سيعتمد فقط على الذوق الفني. حسنا، وإلى حد ما، من مجموعة المكونات التي سيتم تجميع الجزء الكهربائي من المصباح.

مجموعة من المكونات للفانوس الذي يعمل بالطاقة الشمسية

قبل البدء في شراء الأجزاء، عليك أن تقرر عدد المصابيح التي سيتم تركيبها وفي أي الأماكن. ماذا ستكون قوتهم؟ بعد أن قررت ذلك، يمكنك البدء في اختيار مكونات المصابيح.

بطبيعة الحال، للحصول على فانوس يعمل بالطاقة الشمسية، تحتاج أولا إلى شراء وحدات الطاقة الشمسية. محولات الهيليوم بمختلف التعديلات والجودة والكفاءة متاحة للبيع. إذا اعتبرنا أن الغرض الرئيسي من هذه المحولات هو فقط شحن البطارية خلال ساعات النهار، فهذا يكفي لشراء عدد معين من الوحدات الشمسية من متاجر التجزئة، والتي، إذا لزم الأمر، يمكنك تجميع بطارية قوية بما فيه الكفاية.

لهذه الأغراض، البطارية الشمسية القائمة على السيليكون متعدد البلورات 5.5 فولت، 90 مللي أمبير، ذات أبعاد 65 × 65 × 3 مم، مناسبة تمامًا. هذه البطارية مغلفة بالسيليكون، والتي بفضلها تكون البطارية محمية تمامًا من جميع أنواع التأثيرات الميكانيكية والرطوبة. وهذا أيضًا جعل من الممكن تقليل وزن البطارية إلى الحد الأدنى - 15 جرامًا فقط. البطارية مثالية لشحن بطاريات 3.6 فولت - 4.8 فولت. تبلغ تكلفة البيع بالتجزئة للبطارية 137 روبل.

الألواح الشمسية الألواح الشمسية 65x65

المكون التالي للمصباح هو البطارية. بطارية ليثيوم أيون بجهد خرج 3.6 فولت وسعة لا تقل عن 3000 مللي أمبير في الساعة مناسبة تمامًا لها.

من البطاريات الرخيصة نسبيًا المتوفرة في السوق، يمكنك اختيار مجموعة مكونة من أربع بطاريات ليثيوم أيون موديل 18650. تتمتع كل بطارية بجهد خرج 3.7 فولت وسعة 9800 مللي أمبير. تتضمن الحزمة أيضًا شاحنًا، والذي قد يكون مفيدًا جدًا، على سبيل المثال، للشحن الأولي للبطاريات. البطاريات لها الأبعاد التالية: القطر – 17 ملم، الارتفاع – 65 ملم. سعر المجموعة (مع الشاحن) 411 روبل.

طقم بطارية 18650 مع الشاحن

بعد ذلك تحتاج إلى تحديد عنصر مضيء. الأنسب لهذه الأغراض هو LED. يمكنك، بالطبع، استخدام مصابيح LED، لكنها سوف تستهلك الكثير من الطاقة. يمكن لمصابيح LED الحديثة ذات السطوع المتزايد أن تلبي أي حاجة، حيث يمكن تركيبها بالكمية المطلوبة لكل مصباح محدد.

بالنسبة لمثل هذه المصابيح الكاشفة، فإن مصباح LED الأبيض فائق السطوع مقاس 5 ملم من النوع 3H5 (خوذة) مناسب تمامًا. يتم استخدامه عادةً في الإعلانات الخارجية وفي شاشات العرض الإلكترونية المختلفة وفي لافتات الطرق. لذلك فهو مناسب تمامًا لمصباح يدوي. يمكن تشغيله في درجات حرارة من -55 درجة مئوية إلى +50 درجة مئوية. تكلفة أحد هذه المصابيح هي 10 روبل.

مصباح LED أبيض فائق السطوع من النوع 3H5 (خوذة)

وأخيرًا، قلب المصباح هو وحدة التحكم الإلكترونية. تحتوي دائرته على أربعة مقاومات، تكلفة كل منها 1.5 روبل، واثنين من الترانزستورات من النوع KT503، تكلفة كل منهما 9 روبل، وصمام شوتكي 11DQ04 واحد، بتكلفة 24 روبل. كل هذا يقع في لوحة واحدة.

يتم توصيل البطارية الشمسية والبطارية وLED بشكل منفصل. يمكنك بالطبع تجميع كل هذا على قطعة من رغوة البوليسترين أو القماش أو الورق المقوى. لكن لا يوجد سيد يحترم نفسه ويجمع شيئًا لنفسه يسمح لنفسه بمثل هذا الإهمال.

لتثبيت الكتلة، ليس من الضروري على الإطلاق رسم وحفر لوحة الدوائر المطبوعة. تعتبر لوحة التجارب العالمية DIY PCB 42x25mm مثالية لهذه الأغراض. تم تصميم هذه اللوحة خصيصًا لتركيب وتكوين الدوائر الإلكترونية الخاصة بك. وهي مصنوعة من مواد عالية الجودة ولها اتصالات مطلية بالذهب. أبعاد هذه اللوحة هي 45x35x2 ملم. الوزن 2.8 جرام. تكلفة التغليف 235 روبل. هناك 4 لوحات من هذا القبيل في العبوة.

لوحة تطوير PCB عالمية ذاتية الصنع 42 × 25 مم

عند تصنيع وحدة إلكترونية للتركيب، من الأفضل استخدام سلك MGTF 0.2. هذا عبارة عن سلك نحاسي مرن مجدول في عزل من البلاستيك الفلوري. يعمل في نطاق درجة الحرارة من -60 درجة مئوية إلى +220 درجة مئوية.

تصل جهود التشغيل إلى 250 فولت تيار متردد بتردد يصل إلى 5 كيلو هرتز أو ما يصل إلى 350 فولت تيار مستمر. تبلغ تكلفة ملف من هذا السلك بطول 190 مترًا حوالي 15 روبل.

رسم تخطيطي لوحدة التحكم الإلكترونية للمصباح الشمسي

مبدأ تشغيل الوحدة الإلكترونية بسيط للغاية. المخطط يعمل على النحو التالي. بينما تضاء البطارية الشمسية بالشمس، فإنها تنتج تيارًا يشحن البطارية من خلال صمام ثنائي شوتكي. وفي الوقت نفسه، يتدفق التيار إلى قاعدة الترانزستور T1 ويفتحه.

بما أن الترانزستور T1 مفتوح، فإن قاعدة الترانزستور T2 تحافظ على جهد صفري، وهذا الترانزستور مغلق. عند حلول الظلام، تتوقف البطارية الشمسية عن إنتاج الكهرباء، وينغلق الترانزستور T1، ويتدفق التيار إلى قاعدة الترانزستور T2 عبر المقاومة R2، فيفتحها. يؤدي هذا إلى إنشاء دائرة إمداد الطاقة لمصباح LED. وفي الوقت نفسه، يمنع صمام ثنائي شوتكي البطارية من التفريغ إلى اللوحة الشمسية.

رسم تخطيطي لوحدة التحكم في المصابيح الشمسية

إن سعة البطارية وشحنها كافية لتشغيل العديد من مصابيح LED هذه، مما سيخلق التدفق الضوئي المطلوب. تتيح لك هذه الدائرة توصيل ما يصل إلى ثلاثة أو أربعة مصابيح LED بالتوازي.

أما مظهر الفانوس فكل شيء يعتمد على خيال السيد وذوقه. يمكنك إعطائها أي شكل يكون أكثر انسجامًا مع البيئة. يمكن أن تكون هذه مجرد فوانيس لإضاءة المسارات، ويمكن أن تكون أكاليل للأشجار والشجيرات، ويمكن أن تكون مصابيح زخرفية لشرفات المراقبة ونوافير الإضاءة. لكنهم جميعًا سيخدمون لفترة طويلة وبإخلاص. لأنهم صنعوا بأيديهم.

في الوقت الحالي، يمتلك العديد من الأشخاص منازل ريفية أو عقارات خارج المدينة. يرغب الكثير من الناس في الاسترخاء في المساء أو الجلوس في الفناء أو التنزه في الحديقة. ولتحقيق كل هذا، يجب أن يكون لديك إضاءة في المنطقة. ومع ذلك، ليس من الممكن دائمًا توفير الكهرباء، كما أنها مكلفة أيضًا. في مثل هذه الحالات غالبا ما يطرح السؤال: كيف تصنع فانوسًا يعمل بالطاقة الشمسية بنفسك؟

أول شيء يجب أن تفهمه هو كيفية عمل أضواء الحديقة التي تعمل بالطاقة الشمسية. أسهل طريقة لفهم مبدأ التشغيل هي أخذ فانوس الحديقة الأكثر شيوعًا الذي يعمل بالطاقة الشمسية كمثال.

مكونات الجهاز:

1. وحدة الإضاءة، والتي يتم تقديمها غالبًا على شكل LED عادي.
2. عنصر تحويل الطاقة.
3. أجهزة التحكم في تشغيل/إيقاف المصباح.
4. جهاز تخزين الطاقة المدمج (البطارية) – لتشغيل المصباح في الظلام.
5. تفاصيل تركيب المصباح.

إن فهم كيفية عمل فوانيس الحديقة التي تعمل بالطاقة الشمسية أمر بسيط للغاية إذا فهمت مبدأ تشغيل كل جهاز من أجهزتها. خلال ساعات النهار، يقوم المحول بتجميع الطاقة الشمسية ونقلها إلى البطارية على شكل طاقة كهربائية. يعد ذلك ضروريًا حتى يعمل المصباح في الليل.

قد تحتوي الإصدارات الأكثر تكلفة من المصباح الشمسي على وحدة تحكم في الحركة تعمل على تشغيل المصباح عندما يقترب الشخص.

الجوانب الإيجابية والسلبية للمصابيح

قبل أن تبدأ في دراسة مسألة كيفية صنع مصباح يعمل بالطاقة الشمسية بنفسك، عليك أن تدرس جميع إيجابيات وسلبيات هذا الجهاز.

مزايا المصابيح الشمسية هي:

1. القدرة على تركيب الإضاءة بشكل سريع، وكذلك عدم الحاجة إلى معرفة الأسلاك الكهربائية، لعدم استخدامها؛
2. ضوء المصابيح ليس ساطعًا جدًا ولا يصيب العينين؛
3. وفورات كبيرة في تكاليف الطاقة؛
4. الفوانيس التي تعمل بالطاقة الشمسية أوتوماتيكية بالكامل، وهي مريحة للغاية. في حالة عدم وجود أصحاب في البلاد، يمكنهم توفير بعض الحماية من المتسللين؛
5. تعتبر الأجهزة التي تعمل بالطاقة الشمسية آمنة تمامًا للبيئة، حيث أنها لا تحتاج إلى التأريض؛
6. عملية بسيطة لرعاية الفوانيس.
7. عمر خدمة طويل جدًا للمصابيح الشمسية؛
8. لديهم حماية عالية ضد الظروف الجوية السيئة.

لكن المصابيح الشمسية لها أيضًا عيوب. فيما بينها:

1. لن تدوم البطارية المدمجة أكثر من 8 ساعات من الإضاءة بشرط أن تكون صافية طوال اليوم. بالإضافة إلى ذلك، يكون ضوء الفوانيس خافتًا بعض الشيء، لذلك لا يزال يتعين إضاءة بعض المناطق باستخدام الكهرباء.
2. شراء جهاز جيد وقوي لن يكون رخيصًا.
3. اشتكى بعض العملاء من عدم عمل الأجهزة أو عملها بشكل متقطع أثناء هطول الأمطار. في الطقس الغائم، يتباطأ الشحن بمقدار النصف تقريبا، مما يعني أن المصابيح لن تستمر لأكثر من 4 ساعات من التشغيل في الليل.

أنواع المصابيح الشمسية

حتى الحرفي المبتدئ يمكنه صنع مصباح يعمل بالطاقة الشمسية بيديه. دعونا نلقي نظرة على الأجهزة الأكثر شعبية.

مع ساق قصيرة

مناسب جدًا لإضاءة المسارات في الحديقة. أرخص نموذج على الإطلاق، والتركيب هو الأسهل. يتم الضغط على الساق المدببة ببساطة على الأرض بيديك.

قوة هذه المصابيح عالية جدًا وتساوي 100 واط للمصباح المتوهج إذا كانت قوة المصباح الشمسي 10 واط. يستخدم لإضاءة شرفة المنزل أو الحديقة.

معلق

غالبًا ما يتم استخدامها لتزيين قطعة أرض حديقة ويمكن وضعها على أغصان الأشجار أو تعليقها في شرفة المراقبة.

معلقة على الحائط

يتم استخدامها لإضاءة واجهة المنزل وربطها به.

كيف يمكنك تحسين النموذج النهائي؟

تصميم مصباح الحديقة الشمسية بسيط للغاية. ومع ذلك، من أجل فهم ذلك، سيكون من الضروري فهم الحد الأدنى من رموز الأجهزة الكهربائية. تعتبر مسألة تحسين الجهاز الذي تم شراؤه بالفعل مشكلة حادة للغاية بالنسبة لأولئك الذين اشتروا مصابيح من شركة تصنيع صينية.

تحسين المصباح الشمسي

كيفية إصلاح مصباح يدوي بالطاقة الشمسية؟ ليس من الممكن بشكل خاص إجراء الإصلاحات أو العديد من التحسينات هنا، لأن العناصر المكونة نفسها قليلة جدًا. تتلخص عملية التحديث بأكملها في استبدال بعض الأجزاء، مثل البطارية، من أجل زيادة وقت تشغيل المصباح ليلاً. يمكنك استبدال الصمام الثنائي بآخر أقوى إذا لزم الأمر.

ترقية فانوس البرج

أحد أكثر أنواع الفوانيس التي تعمل بالطاقة الشمسية شيوعًا. تتضمن دائرة فانوس الحديقة الشمسية من هذا النوع من التجميع القياسي خنقًا ضعيفًا في البداية. إذا قمت باستبدال هذا الجزء بجزء أكثر قوة، فيمكنك تحقيق سطوع أكبر من المصباح ككل.

يمكن أيضًا ترقية إضاءة LED التي تعمل بالطاقة الشمسية عن طريق التلاعب بالخانق. ومع ذلك، عند استبدال هذه الأجزاء، سيزداد استهلاك الطاقة من البطارية وسيتعين استبدالها بأخرى أكثر قوة. إذا لم يتم ذلك، فسيعمل المصباح إما لفترة قصيرة من الزمن، أو سوف يحترق من الجهد الزائد.

الجهاز مزود بثلاثة مصابيح LED

من أجل الحصول على إضاءة أكثر سطوعًا واتساقًا، يمكنك تركيب ثلاثة صمامات ثنائية قياسية بدلاً من واحد. ومع ذلك، عند تثبيتها، يجب عليك مراقبة الحد الأدنى من انتشار الجهد، وإلا سيتم إضاءة منطقة واحدة فقط بشكل مشرق، وسوف ينبعث الضوء الخافت من منطقتين أخريين.

صنع مصباح بيديك

يمكن تجميع دوائر فانوس الحديقة البسيطة التي تعمل بالطاقة الشمسية بواسطة أي شخص لديه الحد الأدنى من المعرفة في هذا المجال.

اختيار أجزاء للمصباح اليدوي

قبل البدء في شراء جميع المكونات اللازمة لتجميع المصابيح، عليك أن تأخذ في الاعتبار الكمية، حيث أن قوة كل منها ستعتمد على ذلك، مما يعني أن المكونات ستكون مختلفة:

1. أول شيء تحتاجه هو شراء محول للطاقة. تعتبر بطارية السيليكون متعدد البلورات واحدة من أفضل البطاريات لهذه الأغراض. وزنه خفيف جدًا، وحمايته من الرطوبة والتلف عالية. بالإضافة إلى ذلك، القوة عالية جدًا.
2. بطارية ليثيوم أيون أمر لا بد منه.
3. بعد ذلك، تحتاج إلى عنصر الإضاءة. النوع الأكثر شيوعًا من مصابيح LED الآن هو مصابيح LED التقليدية. من الممكن تركيب مصباح LED، ولكن تكاليف الطاقة الخاصة به مرتفعة بشكل غير معقول. إن إضاءة "افعلها بنفسك" من الألواح الشمسية على أساس مؤشر LED العادي كافية تمامًا.
4. الجزء الأخير والأكثر حيوية في الجهاز هو وحدة التحكم الإلكترونية، والتي تتكون من زوجين من المقاومات وزوج من الترانزستورات.

يتم توصيل مؤشر LED والبطارية والبطارية الشمسية بشكل منفصل. للتجميع ، يمكنك شراء لوحة PCB DIY رخيصة الثمن ومتعددة الاستخدامات مقاس 42 × 25 مم.

فيديو

سوف تتعلم كيفية صنع مصباح خلية شمسية أوتوماتيكي في الفيديو الخاص بنا.