Φτιάχνοντας ένα ηλιακό φως κήπου
Τα ηλιακά φώτα κήπου είναι μια βολική και εντελώς αυτόνομη λύση. Δεν χρειάζεται να τραβήξετε καλώδια ή να ξοδέψετε χρήματα για επικοινωνίες, ο εξοπλισμός είναι φθηνός και μπορείτε να τον φτιάξετε μόνοι σας αν θέλετε. Όλα τα εξαρτήματα είναι διαθέσιμα στην αγορά, αρκεί να μελετήσετε το διάγραμμα του κυκλώματος, να αγοράσετε ό,τι χρειάζεστε και να ακολουθήσετε τις απλές οδηγίες.
Διατάξεις για έναν ηλιακό λαμπτήρα
Πρώτα απ' όλα, πρέπει να καταλάβετε από ποια μέρη αποτελείται η κατασκευή και πώς λειτουργεί. Τα φώτα κήπου έχουν απλή κατασκευή, καθώς υπάρχουν μόνο αυτά που χρειάζεστε:
- Ένα σώμα, το οποίο στεγάζει τα εξαρτήματα στο εσωτερικό του. Το περίβλημα είναι συνήθως ένα πλαστικό περίβλημα στην κορυφή και το κάτω μέρος είναι κατασκευασμένο ως κωνικό στύλο, ώστε να μπορεί απλά να καρφωθεί στο έδαφος. Το πλαστικό είναι ανθεκτικό στις καιρικές συνθήκες και αντικραδασμικό, ώστε να μην καταστρέφεται από τις υπεριώδεις ακτίνες και να μην ραγίζει από την πρόσκρουση.
- Προστατευτικό γυαλί. Υπάρχει ένα επίπεδο στοιχείο στην κορυφή και ένας διαχυτήρας στο πλάι. Το πιο συνηθισμένο υλικό είναι τα πολυμερή, έτσι ώστε να μην υπάρχουν επικίνδυνες θραύσματα στο ακίνητο, ακόμη και αν σπάσει.
- Ένα ηλιακό πάνελ, συνήθως ένα μικρό στοιχείο περίπου 9 τετραγωνικών εκατοστών. Η ποιότητα μπορεί να διαφέρει, γι' αυτό και τα φώτα λειτουργούν διαφορετικά. Όταν επιλέγετε μια τελική επιλογή, θα πρέπει να επιθεωρήσετε προσεκτικά την επιφάνεια του πάνελ- θα πρέπει να είναι απόλυτα λεία, χωρίς ρωγμές ή φθορές.
- Μια μπαταρία αποθηκεύει την ενέργεια που μετατρέπεται από τον ηλιακό συλλέκτη για να διασφαλίζει τη λειτουργία του φωτιστικού τη νύχτα. Η χωρητικότητα και ο σχεδιασμός μπορεί να διαφέρουν, ανάλογα με την τιμή του προϊόντος. Συνιστάται να το ελέγχετε αυτό κατά την αγορά, καθώς η διάρκεια ζωής της μπαταρίας εξαρτάται από αυτό.
- Οι λυχνίες LED παρέχουν καλό φωτισμό με ελάχιστη κατανάλωση ενέργειας. Ο αριθμός εξαρτάται από τη φωτεινότητα, συνήθως χρησιμοποιούνται μικρές παραλλαγές που καταναλώνουν οικονομικά ηλεκτρική ενέργεια.
- Μια φωτοαντίσταση ή ένας αισθητήρας φωτός ενεργοποιεί αυτόματα το φως στην περιοχή το βράδυ. Όταν η ποσότητα του φωτός σε αυτόν τον κόμβο μειώνεται, η αντίσταση αλλάζει και το φως ανάβει.
- Ο πίνακας ελέγχου είναι το συνδετικό στοιχείο που συνδέει όλους τους κόμβους μεταξύ τους και διασφαλίζει τη λειτουργία τους.
Εάν χρειάζεστε μια μπαταρία AA, μπορείτε να αγοράσετε το φθηνότερο φως κήπου. Από εκεί, μπορείτε να αφαιρέσετε την μπαταρία και θα σας κοστίσει ένα κλάσμα του κόστους αγοράς της ξεχωριστά.
Αυτή η επιλογή έχει πολλά πλεονεκτήματα:
- Αυτονομία: δεν χρειάζεται να κάνετε τις καλωδιώσεις, να φτιάξετε ένα σχέδιο κ.λπ. Μπορείτε απλά να τοποθετήσετε το φως οπουδήποτε και θα αρχίσει να λειτουργεί αμέσως.
- Παρέχει διάχυτο φωτισμό που δεν βλάπτει τα μάτια σας, αλλά εξασφαλίζει καλή ορατότητα στο οικόπεδο τη νύχτα.
- Δεν απαιτείται καμία φροντίδα και συντήρηση. Το σκούπισμα της σκόνης μερικές φορές κατά τη διάρκεια της σεζόν είναι αρκετό για να διευκολύνει τον ηλιακό συλλέκτη να αποθηκεύει ενέργεια και να διαχέει καλύτερα το φως.
- Τα φώτα είναι ασφαλή για τα παιδιά και τα κατοικίδια ζώα. Δεν περιέχουν επιβλαβείς ουσίες ή αιχμηρά μέρη.
Παρεμπιπτόντως! Αν σας έχουν περισσέψει περιβλήματα από παλιά, χαλασμένα φώτα κήπου, μπορείτε να τα χρησιμοποιήσετε για να φτιάξετε σπιτικές εκδόσεις. Αυτό διευκολύνει τη δουλειά.
Κυκλωματικό διάγραμμα
Εδώ, σας παρουσιάζουμε το απλούστερο διάγραμμα, το οποίο θα πρέπει να είναι απλό ακόμη και για έναν ερασιτέχνη που δεν έχει φτιάξει ποτέ φώτα κήπου ή παρόμοια προϊόντα. Υπάρχουν μόνο 7 εξαρτήματα στο σύστημα.
Για να κατανοήσετε το κύκλωμα και να καταλάβετε γιατί χρειάζονται ορισμένα εξαρτήματα, είναι απαραίτητο να εξετάσετε πώς λειτουργεί το τελικό προϊόν:
- Όταν το ηλιακό φως προσπίπτει στην επιφάνεια, το τρανζίστορ βρίσκεται σε κλειστή κατάσταση. Η αποθηκευμένη ενέργεια τροφοδοτείται επομένως στην μπαταρία και τη φορτίζει.
- Μετά τη δύση του ηλίου, όταν δεν φτάνει φως στο φωτοκύτταρο, το τρανζίστορ ανοίγει και η τάση εφαρμόζεται στις λυχνίες LED. Με άλλα λόγια, ο εξοπλισμός φορτίζεται κατά τη διάρκεια της ημέρας και ενεργοποιείται το σούρουπο.
- Ο χρόνος λειτουργίας του φωτιστικού εξαρτάται άμεσα από τη χωρητικότητα της μπαταρίας και την ισχύ των LED που χρησιμοποιούνται στο σχεδιασμό. Συνήθως επιλέγετε τα εξαρτήματα έτσι ώστε να επαρκούν για 6-8 ώρες λειτουργίας.
Εάν έχετε ένα ελαττωματικό φως κήπου, ορισμένα εξαρτήματα μπορούν να ληφθούν από εκεί.
Το κύκλωμα για ένα ηλιακό φωτιστικό αυτού του τύπου είναι το απλούστερο, οπότε είναι προτιμότερο να εξασκηθείτε πρώτα σε αυτό πριν προχωρήσετε σε πιο σύνθετες λύσεις.
Κατάλογος των εξαρτημάτων που χρειάζεστε
Υπάρχουν μόνο 7 στοιχεία σε αυτόν τον κατάλογο, τα περισσότερα από τα εξαρτήματα μπορείτε να τα βρείτε σε ένα κατάστημα ηλεκτρονικών ειδών. Αλλά για να εξοικονομήσετε χρήματα, μπορείτε να παραγγείλετε εξαρτήματα από το Aliexpress ή άλλους παρόμοιους ιστότοπους. Το κύριο πράγμα είναι να ταιριάξετε όλα τα μέρη σύμφωνα με τις σημάνσεις, ώστε να έχετε ένα λειτουργικό σχέδιο στο τέλος:
- Αντίσταση 3,6k ohm.
- Μια αντίσταση 33 ωμ (εξαρτάται από τον αριθμό και την ισχύ των LED).
- Δίοδος 1N5391 ή παρόμοια (υπάρχουν εισαγόμενες και εγχώριες παραλλαγές).
- Τρανζίστορ 2N4403 (μπορεί να υπάρχουν και άλλοι τύποι με κατάλληλα χαρακτηριστικά).
- Μπαταρία για 3.6V. Είναι προτιμότερο να επιλέγετε μπαταρίες ιόντων λιθίου, επειδή αυτές νικελίου-καδμίου δεν είναι αξιόπιστες.
- ηλιακό φωτοβολταϊκό πάνελΕάν έχετε ένα φωτοβολταϊκό πάνελ, τα μονοκρυσταλλικά ηλιακά κύτταρα είναι η καλύτερη επιλογή, καθώς είναι τα πιο αποδοτικά και μακροχρόνια. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν πολυκρυσταλλικά στοιχεία. Το κύριο πράγμα - επιλέξτε προϊόντα βαθμού Α ή Β, μην πάρετε παραλλαγές C και ακόμη λιγότερο D, επειδή είναι πολύ χειρότερα χαρακτηριστικά και η διάρκεια ζωής είναι μικρότερη.
- LED. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε 1 κυψέλη για 3W, αλλά είναι προτιμότερο να πάρετε 3 τεμάχια του 1W. Σε αυτή την περίπτωση είναι καλό να χρησιμοποιείτε διόδους DIP, καθώς λειτουργούν καλύτερα σε συνθήκες ανοιχτού αέρα από ό,τι οι δίοδοι SMD.
Αξίζει να αποφασίσετε εκ των προτέρων σε ποιο περίβλημα θα συναρμολογήσετε όλα τα συγκροτήματα. Οποιεσδήποτε επιλογές είναι κατάλληλες, οι οποίες θα παρέχουν μια βολική διάταξη των εξαρτημάτων. Θα πρέπει επίσης να αγοράσετε ένα κολλητήρι και όλα τα υλικά συγκόλλησης, αν δεν τα έχετε πρόχειρα.
Διάταξη φαναριού
Η εργασία θα πρέπει να γίνεται σε ένα τραπέζι που είναι καλά φωτισμένο και έχει όλα όσα χρειάζεστε πρόχειρα. Μπορεί να χρειαστούν τσιμπιδάκια, μαχαίρι και άλλα εργαλεία. Είναι επίσης καλύτερο να έχετε μερικά καλώδια στο χέρι. Υπάρχουν δύο τρόποι για να συνδέσετε τα μέρη σε ένα κύκλωμα:
- Χρησιμοποιήστε μια πλακέτα κυκλώματος γενικής χρήσης ή φτιάξτε μία μόνοι σας. Στην περίπτωση αυτή, τα κύρια εξαρτήματα θα συναρμολογηθούν σε ένα σημείο και θα στερεωθούν με ασφάλεια. Το πιο εύκολο μέρος για να το αγοράσετε είναι τα καταστήματα ηλεκτρονικών ειδών, τα οποία διαθέτουν διαφορετικά μεγέθη, ώστε να είναι εύκολο να βρείτε το κατάλληλο.
- Αν δεν έχετε την πλακέτα στη διάθεσή σας, μπορείτε να συνδέσετε τα μέρη με αρθρωτό τρόπο. Όλα τα εξαρτήματα έχουν μακριά πόδια, οπότε μπορείτε να τα συνδέσετε ακόμα και χωρίς τη χρήση καλωδίων, αλλά αν χρειαστεί να μετακινήσετε κάποια εξαρτήματα πιο μακριά (π.χ. για να μεταφέρετε τον ηλιακό συλλέκτη έξω ή να εκθέσετε τις λυχνίες LED), χρησιμοποιήστε μονωμένα χάλκινα καλώδια.
Σκεφτείτε εκ των προτέρων τη θέση των εξαρτημάτων, τοποθετήστε τα και δοκιμάστε τα για να καταλάβετε πώς να τα συνδέσετε καλύτερα. Σε αυτό το στάδιο μπορείτε να κάνετε προσαρμογές και να αποφύγετε λάθη και επιπλοκές.
Τι να κάνετε το πλατό και πώς να συναρμολογήσετε το φωτιστικό σώμα
Αφού επιλέξετε τη διάταξη, πρέπει να επιλέξετε ένα περίβλημα για την προστασία του προϊόντος από τις καιρικές συνθήκες. Μπορεί να είναι ένα μικρό πλαστικό δοχείο που κλείνει καλά ή ένα γυάλινο βάζο με καπάκι. Για να φτιάξετε ένα ηλιακό φωτιστικό με τα χέρια σας, ακολουθήστε τις οδηγίες:
- Στο επιλεγμένο πλατώ (στο πάνω μέρος του), τοποθετήστε ένα ηλιακό πάνελ. Οι επαφές θα πρέπει να είναι συνδεδεμένες σε αυτό, εάν δεν είναι, θα πρέπει να συγκολληθεί ένα κομμάτι επαφής. Είναι καλύτερο να κολλήσετε με αυτοκόλλητη ταινία διπλής όψης, αλλά μην πιέζετε πολύ δυνατά. Περάστε τις επαφές μέσα από το κάλυμμα ή άλλο στοιχείο, ανοίγοντας προηγουμένως μικρές τρύπες σε κατάλληλα σημεία. Αφού δρομολογήσετε τα καλώδια, σφραγίστε τις οπές με μια μικρή ποσότητα αδιάβροχου στεγανωτικού, ώστε να μην εισχωρήσει υγρασία.
- Στο εσωτερικό του περιβλήματος, η θήκη της μπαταρίας πρέπει να ασφαλιστεί, είναι πιο εύκολο να την κολλήσετε με στεγανωτικό ή με πιστόλι κόλλας. Στη συνέχεια τοποθετήστε όλα τα υπόλοιπα εξαρτήματα όπως φαίνεται στο διάγραμμα, συνδέοντάς τα με ασφάλεια. Εάν δεν χρησιμοποιείτε τυπωμένη πλακέτα κυκλώματος, μπορείτε να στερεώσετε ένα μικρό κομμάτι αφρώδους χαρτονιού και να τοποθετήσετε τα πόδια των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων σε αυτό για να βεβαιωθείτε ότι είναι καλά στερεωμένα.
- Τα LED τοποθετούνται συνήθως στο κάτω μέρος. Εάν χρησιμοποιείται δοχείο, δεν χρειάζεται να γίνει τίποτα ιδιαίτερο. Αλλά για να αυξήσετε τη φωτεινότητα, μπορείτε να συναρμολογήσετε έναν ανακλαστήρα χρησιμοποιώντας χοντρό φύλλο αλουμινίου ή ένα CD κομμένο σε κομμάτια κατάλληλου μεγέθους. Ο προσδιορισμός της ποιότητας του φωτός είναι αρχικά δύσκολος, είναι προτιμότερο να δοκιμάσετε διάφορες επιλογές για να βρείτε αυτή που θα λάμψει καλύτερα.
- Εάν χρησιμοποιείτε ένα αδιαφανές πλακίδιο, κόψτε ένα από τα τοιχώματά του ή το κάτω μέρος του και τοποθετήστε έναν διαχυτήρα ή ένα κομμάτι διαφανούς πλαστικού κατάλληλου μεγέθους. Πρέπει να εξαρτάστε από την κατάσταση και να επιλέξετε αυτό που έχετε στη διάθεσή σας. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε διαχύτες ή γυαλί από παλιές λάμπες ή φανάρια. Για να στερεώσετε το στοιχείο και να κάνετε τη σύνδεση υδατοστεγή, είναι προτιμότερο να χρησιμοποιήσετε διαφανές στεγανωτικό που είναι ανθεκτικό στις ακτίνες UV.
- Αφού συνδέσετε όλα τα μέρη του κυκλώματος, βεβαιωθείτε ότι λειτουργεί. Εάν όλα είναι εντάξει, οι συνδέσεις πρέπει να σφραγιστούν με ειδικό μολύβι ή με μείγμα επαφής. Πριν από τη συναρμολόγηση του περιβλήματος, αξίζει να το ζεστάνετε στο εσωτερικό του με ένα σεσουάρ για να απομακρύνετε την υπερβολική υγρασία και να αποτρέψετε τις διαδικασίες οξείδωσης στο εσωτερικό του.
- Μπορείτε να συνδέσετε ένα πόδι στο τελικό φωτιστικό για να το καρφώσετε στο έδαφος σε κατάλληλο σημείο ή να το κρεμάσετε. Ο ευκολότερος τρόπος για να το κάνετε αυτό είναι να φτιάξετε έναν γάντζο ή βρόχο στο εξωτερικό μέρος.
Παρεμπιπτόντως! Για το χειμώνα, είναι προτιμότερο να μεταφέρετε το φανάρι σε ένα ζεστό δωμάτιο. Αυτό θα παρατείνει τη διάρκεια ζωής, επειδή σε θερμοκρασίες υπό το μηδέν οι μπαταρίες χάνουν τις ιδιότητές τους πολύ πιο γρήγορα. Επιπλέον, η συμπύκνωση που δημιουργείται στο εσωτερικό λόγω παγετού και απόψυξης, οξειδώνει τις επαφές και τις καταστρέφει με την πάροδο του χρόνου.
Βίντεο: κατασκευή ενός ηλιακού φωτιστικού δρόμου
Πώς μπορείτε να βελτιώσετε το τελικό μοντέλο
Εάν τα φώτα κήπου που έχετε αγοράσει δεν λειτουργούν όπως προβλέπεται ή εάν η απόδοσή τους δεν είναι όπως διαφημίζεται, μπορούν να γίνουν ορισμένες τροποποιήσεις. Αυτά θα βοηθήσουν στη βελτίωση του σχεδιασμού και θα παρέχουν καλό φωτισμό:
- Εάν το φωτιστικό δίνει αμυδρό φως, αξίζει να το αποσυναρμολογήσετε και να αφαιρέσετε μία από τις αντιστάσεις. Τοποθετείτε ένα βραχυκυκλωτήρα στη θέση του και το κάνετε προσεκτικά για να μην καταστρέψετε άλλα εξαρτήματα. Αυτό είναι συνήθως αρκετό για να αυξηθεί η φωτεινότητα κατά μια τάξη μεγέθους.
- Όταν το φως είναι φωτεινό στην αρχή, αλλά μετά από σύντομο χρονικό διάστημα γίνεται αμυδρό και στη συνέχεια σβήνει, θα πρέπει να προστεθεί μια αντίσταση περίπου 50 kOhm. Αυτό θα επιτρέψει στο σύστημα να λάμψει έντονα για τουλάχιστον μερικές ώρες ακόμα.
- Ένα άλλο τυπικό πρόβλημα είναι ότι το φως σβήνει λίγες ώρες μετά το σκοτάδι. Τις περισσότερες φορές αυτό συμβαίνει επειδή ο κατασκευαστής εξοικονόμησε την μπαταρία και προμήθευσε μια παραλλαγή με μικρή χωρητικότητα. Αποσυναρμολογήστε τη θήκη και ελέγξτε την τιμή της μπαταρίας, αν είναι 600 mAh ή λιγότερο, αλλάξτε σε μοντέλα από 1000 mAh ή περισσότερο, όλα εξαρτώνται από την απόδοση της ηλιακής μονάδας. Η μπαταρία θα πρέπει να επιλέγεται με βάση τη λειτουργία των LED για 8 ώρες συν ένα απόθεμα περίπου 30%.
- Ορισμένα μοντέλα διαθέτουν μία λυχνία LED, η οποία δεν παρέχει φως υψηλής ποιότητας. Σε αυτή την περίπτωση θα πρέπει να προσδιορίσετε τη χωρητικότητά του, στη συνέχεια να επιλέξετε 3 LED, τα οποία μαζί θα καταναλώνουν περίπου την ίδια ποσότητα ενέργειας και να τα τοποθετήσετε γύρω από την περίμετρο του πλατώ υπό γωνία περίπου 120 μοιρών.
- Είναι δυνατόν αντί για ένα τυπικό LED Συνδέστε το στην πρίζα παραλλαγή RGB και στη συνέχεια το φως θα λάμπει.
Για να εξοικονομήσετε ενέργεια και να ανάψετε το φως κήπου μόνο όταν το χρειάζεστε, μπορείτε να κολλήσετε έναν μικρό διακόπτη στο κύκλωμα.
Οποιοσδήποτε έχει τουλάχιστον βασικές δεξιότητες συγκόλλησης μπορεί να φτιάξει ένα φωτιστικό κήπου με τα χέρια του. Μπορείτε να αγοράσετε τα εξαρτήματα από το διαδίκτυο ή από ένα κατάστημα ηλεκτρονικών ειδών. Επίσης, χρησιμοποιώντας τις συστάσεις είναι εύκολο να επισκευάσετε ή να βελτιώσετε το έργο των έτοιμων φώτων.