Делаем светильник на солнечной батарейке

Изготовляем садовый фонарь на солнечной батарее своими руками

Многие, наверное, задумывались о том, как осветить придомовую территорию так, чтобы было и уютно, и эстетично. Но ведь это дополнительные затраты на электроэнергию. Да и к тому же, чтобы подвести напряжение к каждому из уличных светильников, придется испортить ландшафт, прокопать канавы, в которые будет уложен кабель. Ну а висящие по воздуху провода от одного садового светильника к другому – это совсем некрасиво.

И вот тут возникает мысль: «А ведь можно установить фонарь на солнечной батарее, и тогда электрическая энергия будет производиться таким бесплатным генератором, как солнце!». Естественно, человек идет в магазин за подобными приборами и, глядя на цены этих световых приборов, забывает о своем желании, потому как их стоимость очень высока.

Но ведь есть же руки и голова, и этот прибор создали такие же люди, а значит, вполне по силам собрать садовый фонарь на солнечных батареях своими руками.

Садовые фонарики на солнечных батареях

Попробуем разобраться, возможно ли это, и насколько сложна эта работа.

  1. Подготовительные работы
  2. Сборка фонаря
  3. Выводы

Подготовительные работы

Конечно, идеальным будет вариант, если имеется неисправный прибор – помимо того, что станет понятным его устройство, можно заодно понять, как своими руками отремонтировать солнечный фонарь, но и в реализации этой идеи есть недостаток. Естественно, можно взять несколько дешевых садовых фонариков, требующих ремонта, и заменить их солнечные батареи, но модернизация их китайской начинке все равно будет необходима. А потому их база нужна лишь для обучения, т. к. отремонтированный фонарик не прослужит дольше сделанного с нуля.

Прежде чем приступить к созданию светильника на солнечных батареях, необходимо разобраться в конструкции подобных устройств.

Хотя все фонари с виду разные, схема их работы очень проста. Состоит она из солнечной батареи (панели), аккумулятора, преобразователя напряжения и светодиода или модуля.

Схема подобного светильника будет понятна любому начинающему радиолюбителю и выглядит она следующим образом:

Схема светильника на солнечных батареях

И вот уже разобравшись со схемой и поняв принцип работы фонаря, работающего на энергии, которую вырабатывают солнечные элементы, можно определиться с тем, какая яркость требуется, какие выбрать световые элементы, и в соответствии с этим выбирать аккумулятор и солнечную панель.

Для освещения дачного участка вполне подойдут ультраяркие светодиоды Cree, по 1–1.5 вольт в количестве 3 или 4 штук на один светильник. При таких элементах достаточно будет батареи с емкостью 3 000 мА·ч и выходным напряжением в 3.6 вольт. На подобный элемент питания будет подаваться зарядка от солнечной панели в течение 8–10 часов, чего вполне достаточно для работы выбранных светодиодов до 12 часов.

Ну и, естественно, сама солнечная панель. Дело в том, что солнечная батарея из садовых светильников, выпускающихся в наше время, очень мала. Подходящей станет батарея, размер которой 65 х 65 х 3 мм, с выходным напряжением в 4.4 В, 90 мА. Она вполне может обеспечить необходимое питание.

Электронный блок управления. Теперь необходимо собрать «голову» светильника, а именно сам блок управления. Для этого понадобится:

  • четыре резистора МЛТ 22 кОм;
  • два транзистора КТ503;
  • один диод (оптимальным будет Шоттки 11DQ04).

Т. к. все это разместится на одной плате, то конечно лучше ее вытравить самому. Но есть вариант и аккуратнее, и менее трудозатратный. Сейчас в магазинах можно приобрести универсальные макетные платы. В дополнение под рукой при работе должен быть и многожильный медный провод для создания дорожек.

Итак, когда все элементы будущего электронного блока управления в сборе, можно приступить к пайке. Необходимо собрать следующую схему.

Схема электронного блока управления светильника на солнечной батарее

В подобную схему свободно включаются 4 светодиода. И если качество сборки на высоком уровне, то прослужит такой блок управления многие годы.

Сборка фонаря

Форму светильника на солнечной батарее, естественно, каждый придумывает сам, здесь уже полный простор мысли и фантазии мастера. При собранной схеме электронного блока управления подключить к нему светодиоды проблем не составит. Конечно, можно в разрыв питания светодиодов включить обычный выключатель, но намного удобнее будет, если вместо него установить фотоэлемент параллельно с датчиком движения. Тогда при наступлении сумерек светильник на солнечных батареях, сделанный своими руками, автоматически включится, а с рассветом выключится. Либо же будет срабатывать на проходящего человека, что тоже удобно.

Также возможно и подключение контроллера при использовании светодиодов RGB, тогда солнечные фонари будут регулироваться еще и по цвету свечения, причем дистанционно, но в таком случае нужно понимать, что и ему понадобится питание. Хотя этот вопрос тоже решаем. Ведь выбор солнечных панелей на прилавках магазинов электротехники в наши дни необычайно широк. А это значит, что подобрать подходящие будет делом несложным.

Дополнительные возможности использования солнечных батарей в домашних условиях

Выводы

Конечно, каждый решает сам, в меру своей занятости и финансового положения, как ему поступить – покупать подобный светильник или сделать его своими руками. Но ведь дело даже не в сумме, потраченной на новые фонари, хотя здесь и выходит экономия более чем в 4 раза.

Разве не приятно осознавать, что на участке дома или в квартире работает светильник, который создан не на заводе, а своими руками, как говорится «на коленке»? Наверное – это главное, из-за чего следует попробовать самостоятельно собрать садовый светильник на солнечной батарее.

Схема садового светильника на солнечных батареях

Дата публикации: 26 мая 2020

  • Устройство и принцип работы
  • Основные характеристики
  • Положительные стороны устройств
  • Какие детали и где лучше заказывать
  • Во сколько обойдутся детали
  • Улучшаем садовые светильники
  • Некоторые секреты эксплуатации
  • Добавляем цвета
  • Схема садового светильника
  • Схема светодиодного светильника
  • Как собрать садовый светильник на солнечных батареях своими руками
  • Как усовершенствовать купленный светильник
  • Создание светильника своими руками
  • Видео

Устройство и принцип работы

Для того чтобы понять принцип работы рассматриваемого оборудования, необходимо разобраться со схемой садового светильника на солнечных батареях. Составными элементами данного устройства являются:

  • блок освещения (светодиод, как правило);
  • преобразователь энергии;
  • устройство, осуществляющее контроль включения и отключения;
  • аккумулятор;
  • крепеж.

Сам светильник состоит из корпуса, в котором находится светодиод. Рядом расположены контрольная плата и аккумулятор. Над ними находится фоторезистор, солнечная панель и защитное стекло.

Днем при солнечной погоде преобразователь аккумулирует солнечную энергию и преобразует ее в электрическую, которая поступает в аккумулятор. Данная энергия и позволяет функционировать садовому фонарю в темное время суток.

Более дорогие модели данных устройств имеют контроллер движений, который автоматически включает светильник при приближении человека.

В устройство садового светильника на солнечных батареях входят транзистор или микросхема, выполняющие функцию датчика, с помощью которых светодиод отключается при полном разряде батареи либо может уменьшать яркость освещения в случае потери части заряда.

Основные характеристики

Качество подобного устройства определяется применяемым кремнием. В недорогих светильниках используют его поликристаллическую или аморфную разновидности. Монокристаллический кремний может работать в любой сезон, он стоек к агрессивному воздействию. Если нет возможности приобрести монокристаллический элемент, лучше использовать мультикристаллические солнечные батареи.

Для придания долговечности изделиям их покрывают специальной пленкой.

Производители стали изобретать маркетинговые ходы для скрытия некоторых изъянов своей продукции. В частности, поликристаллические устройства стали называть уличными светодиодными фонарями, но срок их нормальной службы составит только один сезон.

Длительным сроком эксплуатации могут похвастаться брендированные устройства. Здесь достаточно мощный фотоэлемент, солнечный свет в него попадает в глубокие слои, что обеспечивает стабильную работу светильников в течение продолжительного времени. У китайских светильников толщина фотоэлемента сравнима с фольгой, поэтому срок службы его гораздо меньше.

На освещение оказывает влияние и структура стекла. При преобладании дней с пасмурной погодой лучше использовать текстурированное стекло, поскольку оно накапливает излучение, в то время как гладкая поверхность способствует его частичному отражению. Наиболее дорогое и долговечное покрытие — закаленное стекло.

Принципиальная схема простого для повторения светильника

Приведенная ниже принципиальная схема светильника, работающего от энергии солнечного света весьма проста, и многократно опробована многочисленными любителями, специализирующихся на изготовлении полезных устройств своими руками.

Как она работает:

  • В дневное время солнечная панель (S) преобразует энергию световых лучей в электрическую.
  • Вырабатываемый ею ток через диод D1 заряжает аккумуляторную батарею (А).
  • Положительный потенциал, приложенный к базе через резистор R1, «удерживает» транзистор Т1 в закрытом состоянии и светодиод D2 не горит.
  • При значительном снижении освещенности солнечной панели транзистор открывается (из-за уменьшения положительного потенциала, приложенного к базе) и подключает светодиод D2 к аккумуляторной батарее. Светодиод начинает гореть.
  • Диод D1 препятствует разряду аккумулятора через солнечную панель.
  • С наступлением рассвета положительное напряжение, поступающее с «+» вывода солнечной панели на базу «закрывает» транзистор Т1 и светодиод D2 перестает гореть, а аккумуляторная батарея снова начинает заряжаться.

Положительные стороны устройств

Садово-парковые светильники на солнечных батареях способствуют облагораживанию таких зон отдыха, как сады, парки, скверы. Данные устройства могут быть снабжены никель-металл-гидридными аккумуляторами, что позволяет им включаться при наступлении темноты, отключаться и начинать заряжаться при наступлении утра.

В настоящее время светильники выпускаются в различных исполнениях. В основном производятся традиционные столбики, имеющие различную высоту, а также гирлянды. Помимо этого начали выпускать светильники в виде собак, кошек, гномов, улиток и других потенциальных обитателей зеленой зоны. Также производители предлагают приборы в виде светильников, вокруг которых летают бабочки.

Рассматриваемые устройства не нуждаются во владении основами установки электропроводки, поскольку схема садового светильника на солнечных батареях не подразумевает подвода к нему электричества, что обеспечивает экономию финансовых средств их владельцам.

Свет, падающий от данных фонарей, не бьет по глазам, поскольку не является сверхъярким.

Данные светильники являются автоматическим оборудованием и могут обмануть воришек в случае имеющегося у них злого умысла напасть на вашу недвижимость.

Они не требуют осуществления работ по заземлению и полностью безопасны как для людей, так и для окружающей среды.

Не требуется какого-либо особого ухода за ними.

При этом срок эксплуатации рассматриваемых видов светильников достаточно продолжительный.

Так как они эксплуатируются на открытой местности, производители предусматривают для них высокий уровень защиты от неблагоприятных факторов погоды.

Какие детали и где лучше заказывать

Наиболее сложно разжиться солнечными элементами. Подойдут некондиционные элементы, их проще всего купить на различных интернет-аукционах, таких как Aliexpress. Подбирайте модуль с напряжением на выходе не ниже 5 вольт, мощность должна соответствовать числу светодиодов. Очень важно, чтобы модуль имел отпайки проводников, в ином случае покупайте те, которые идут в комплекте с плоскими проводниками и карандашом-флюсом.

Самый дорогостоящий элемент светильника — это никель-металл-гидридный или литий-ионный аккумулятор . Нужны аккумуляторы напряжением 3,6 В, они выглядят как три пальчиковые батарейки, затянутые в пленку. Емкость также должна соответствовать суммарной мощности светодиодов, умноженной на количество часов автономной работы + 30%. Купить можно вместе с модулями.

Источниками света служат светодиоды. Опираясь только на характеристики, вы, скорее всего, не сможете подобрать подходящий уровень освещенности, поэтому выбирать придется опытным путем. Рекомендуется использовать яркие белые светодиоды BL-L513. Их легко найти в магазинах электронных компонентов, например, в «Чип и Дип» они стоят по 10 руб. К каждому светодиоду нужен токоограничивающий резистор на 33 Ом.

Также для каждого светильника нужен транзистор 2N4403, выпрямительный диод 1N5391 или КД103А, а также резистор, номинал которого рассчитывается по формуле R = Uбат х 100/N х 0,02, где N — количество светодиодов в цепи, а Uбат — рабочее напряжение аккумулятора.

Критерии выбора деталей и цены

Выбор деталей зависит от того, насколько мощный светильник вы намереваетесь изготовить. Приводим конкретные номиналы для самодельного осветительного прибора мощностью 1 Вт и интенсивностью светового потока 110 Лм.

Так как в вышеприведенной схеме отсутствуют элементы контроля уровня заряда аккумуляторной батареи, то, прежде всего, необходимо обратить внимание на выбор солнечной батареи. Если выбрать панель со слишком маленьким током, то за световой день она просто не успеет зарядить аккумулятор до нужной емкости. И наоборот слишком мощная световая панель может перезарядить батарею за время светового дня и привести ее в негодность.

Вывод: ток, вырабатываемый панелью, и емкость аккумулятора должны соответствовать друг другу. Для грубого расчета можно воспользоваться соотношением 1:10. В нашем конкретном изделии мы используем солнечную панель с напряжением 5 В и вырабатываемым током 150 мА (120-150 рублей) и аккумуляторную батарею форм-фактора 18650 (напряжением 3,7 В; емкостью 1500 мАч; стоимостью 100-120 рублей).

Также для изготовления нам понадобятся:

  • Диод Шоттки 1N5818 с максимальным допустимым прямым током 1 А – 6-7 рублей. Выбор именно этой разновидности выпрямительной детали обусловлен низким падением напряжения на нем (около 0,5 В). Это позволит использовать солнечную панель наиболее эффективно.
  • Транзистор 2N2907 с максимальным током коллектор-эмиттер до 600 мА – 4-5 рублей.
  • Мощный белый светодиод TDS-P001L4U15 (интенсивность светового потока – 110 Лм; мощность – 1 Вт; рабочее напряжение – 3,7 В; потребляемый ток – 350 мА) – 70-75 рублей.

Важно! Рабочий ток светодиода D2 (или суммарный общий ток при использовании нескольких излучателей) должен быть меньше максимального допустимого тока коллектор-эмиттер транзистора T1. Это условие с запасом выполняется для примененных в схеме деталей: I(D2)=350 мА

Как сделать солнечный фонарик своими руками (часть 1)

Солнечные фонарики можно смело разделить на несколько групп, это «авторские», сделанные из каких — то достаточно уникальных вещей и остроумные по задумке, мини — прожекторы, предназначенные для освещения по направлению, или подсветки сверху цветочных клумб и рядовые солдаты дачного освещения — классические фонарики на столбике предназначенные для освещения дорожек. Как и из чего их можно сделать я расскажу в данной статье. Также будет рассмотрено несколько вариантов исполнения электроники для тенистых участков сада, где подзарядка фонарика от солнца затруднена и яркостью освещения придётся немного поступиться.

Основой практически любого самодельного фонарика является его плафон из пластика или стекла выполненный из замысловатого флакона, стакана или рюмки, плафона купленного в магазине, или оставшегося от старой люстры, он может быть детской игрушкой, или того что от неё осталось. Кстати, от источника плафона мои фонарики и получают свои имена, например – «Каприз», «Мельница», «Нескафе», «Лукошко», «Граппа» и т.д… Как показала практика, наиболее удачными плафонами для классических фонариков на столбике являются обычные недорогие рюмки. Они легко чистятся, со временем не мутнеют и не становятся хрупкими в отличии от плафонов китайских фонариков. А подобрав качестве плафонов рюмки с красивым рифлением, можно получить оригинальные световые рисунки и неповторимый внешний вид. Например, фонарик сделанный из рюмки «Каприз» имеет световой рисунок с расходящимися лучиками света:



А вот так выглядит фонарик с плафоном из простой прозрачной рюмки:

А вообще включив фантазию, в качестве плафонов можно также применить совершенно неожиданные стеклянные или пластиковые предметы. Это может быть закончившаяся мельница от приправы:

Или маленькая баночка из-под нескафе:

Баночка от детского питания:

Или даже круглая бутылка из-под водки:

Читайте также:  Детские кровати с подъемным механизмом

А это исторические фотографии одного из самых первых фонариков сделанного из бутылки из-под крымской граппы и уже давно разбившегося:



Для того чтобы показать основные моменты сборки, я изготовил небольшую партию из четырёх фонариков:

В качестве «мальчиков для битья» на фотографии слева фонарик из Глобуса, справа из Леруа.
В качестве плафонов использовались недорогие рифлёные рюмки, купленные в Глобусе:

В донышке рюмки сверлим отверстие диаметром 6 — 8 миллиметров сверлом по керамограниту, например таким:

Удобнее всего сверлить на сверлильном станке, выставив обороты в пределах 800 – 1000 и опустив рюмку в неглубокую ёмкость с водой для лучшего охлаждения. Но на крайний случай сгодится обычный шуруповёрт, собственно им я практически все свои плафоны для фонариков и сверлил. При сверлении обязательно придерживайте стеклянную деталь рукой одетой в матерчатую защитную перчатку, чтобы не порезаться, если от излишнего усилия, или внутреннего напряжения стекло лопнет. Но в тоже время будьте внимательны, чтобы перчатку не намотало на сверло.

Основание для солнечной батареи вырезается из листового ПВХ пластика толщиной 5 – 6 мм при помощи электролобзика, или как в моём случае на ЧПУ:

Этот пластик широко применяется в рекламе и его обрезками можно разжиться в рекламных конторах.
При помощи паяльного фена в центр вплавляется мебельная гайка М4:

К солнечной батарее припаиваются провода. Для того чтобы исключить возможность короткого замыкания солнечной панели мебельной гайкой, дорожки сразу за точками пайки перерезаются:

Солнечные батареи применяются четырёх элементные, с рабочим напряжением 2 вольта. Как показали расчёты, приведённые в статье «Солнечные фонарики – нам надо ярче», лучше применять солнечные батареи размерами 60х65 мм и более, а перед тем как клеить солнечную батарею к основанию её нужно проверить. По моему опыту в партии из десяти солнечных батарей как правило одна попадается в виде «третий сорт не брак», а на заре моих экспериментов с использованием энергии солнца в первом заказе из десяти солнечных панелей, работоспособными приехало только четыре. Положив панели в ряд и по очереди сфотографировав какое напряжение они выдают, я отослал фотографии продавцу и инцидент решился в мою пользу. Вывод – не гоняться за совсем дешевизной и пользоваться магазинами с несколькими годами работы и хорошей репутацией. Для проверки солнечных панелей потребуется светильник с лампой накаливания мощностью 75 ватт и мультиметр. Переключим мультиметр в предел измерений постоянного тока 10 А и подключим к нему солнечную батарею. У исправной батареи на расстоянии 2. 50 сантиметров от лампы накаливания ток должен плавно меняться в пределах 0,01….0,4 ампера.

Основание панели и низ солнечной батареи обезжириваем спиртом, или растворителем, при этом не допускаем попадания растворителя на лицевую часть солнечной панели во избежание замутнения, затем клеим солнечную батарею к основанию водостойким клеем, например таким:


Излишки клея выдавленные при соединении солнечной панели и основания убираем при помощи ветоши, отверстия через которые выведены провода герметизируем при помощи того же самого клея, или герметика.

А теперь вкратце про светодиоды, точнее их цветовую температуру. Светодиоды с цветовой температурой около 3000К отличаются тёплым «ламповым» светом и ночью более приятны для глаз, но хуже освещают. Свечение светодиодов с температурой 6000К отдаёт в «синьку», но окружающее пространство они освещают лучше. Для примера, на переднем плане фонарик «Каприз» со светодиодами с цветовой температурой 3000К, а на заднем плане фонарик «Мельница» со светодиодами с цветовой температурой 6000К:

Из ПВХ трубки диаметром 4 – 5 миллиметров, отрезанной в длину по размеру плафона, делаем основание для светодиодов 5730. В качестве материала отлично подойдут трубки от воздушных шариков, которые раздают на всяких мероприятиях.
Светодиоды приклеиваем на основание примерно по центру плафона:

Подпаиваем провода и фиксируем их вместе с проводами от солнечной панели термоусадкой белого или нейтрального цвета и обязательно защищаем от влаги двумя слоями цапон – лака, или аналогичного:

Устанавливаем плафон, протягиваем провода и завязываем их в узел, он будет распределять нагрузку по всем точкам пайки предохраняя от обрыва, в случае не аккуратного обращения:

Собираем плафон при помощи пластиковых шайб диаметром 28 миллиметров с прорезью, проставки из отрезка любой пластиковой дюймовой трубы длиной около 10 мм, шпильки, шайбы и гайки М4:

И подпаиваем к проводам плату электроники:


Плату обязательно защищаем от влаги двумя слоями цапон – лака, или аналогичного.

Немного остановимся на рабочих токах фонариков на примере схемы на микросхеме QX5252 (схема 11 из статьи «Солнечные фонарики – нам надо ярче»):

Ввиду того что потребление схемы с указанными номиналами составляет 100 – 110 мА, фонарик основанный на данной схеме чтобы светить до рассвета в течении всего дачного сезона должен устанавливаться только на открытое пространство без затенения от построек и деревьев, но на практике это не всегда возможно. Поэтому несмотря на появление в магазинах одной далёкой страны солнечных панелей с размерами 50х80 мм и заявленным током в 300 мА, в ряде случаев возможно придётся умерить аппетиты и уменьшить потребление фонариков. Для того чтобы посмотреть на сколько при этом уменьшится яркость, в двух фонариках ток потребления был уменьшен путём увеличения номиналов токозадающих дросселей, в одном до 67 мА (L1 = 33 мкГн), в другом до 45 мА (L1 = 47 мкГн). Перед окончательной сборкой их яркость была измерена люксометром, результаты приведены в таблице (схемы 8, 10, 11 приведены в статье «Солнечные фонарики – нам надо ярче»):

Как видно из таблицы яркость фонариков с уменьшением тока потребления вполне ожидаемо снизилась. Но при этом в самом худшем случае яркость свечения самодельного фонарика превосходит самого лучшего китайца из Леруа практически на порядок. Исходя из этого имеет смысл разделить фонарики по потреблению от АКБ на несколько групп предназначенных к установке на открытом пространстве, в полутени и для тенистых мест, что позволит им светить до рассвета практически независимо от облачности днём раньше. На фотографии слева направо фонарики с током потребления 45 мА (L1 = 47 мкГн), 67 мА (L1 = 33 мкГн) и 109 мА (L1 = 22 мкГн):

Фотосессию фонариков на природе к сожалению провести не удалось, но в домашней обстановке различий по яркости практически не видно. Конечно в реальных условиях разница будет более заметна, но ради стабильной работы фонариков на тенистых участках, яркостью можно немного пожертвовать, выбор за вами.

В качестве стоек для фонариков можно использовать практически любые подходящие по диаметру обрезки полипропиленовых водопроводных труб диаметром 30 — 50 мм оставшихся после ремонтов у вас, или друзей:

Так же вполне сгодятся самые недорогие серые ПП трубы:

Длина стоек выбирается в зависимости от того насколько часто прокашиваются дорожки и газоны на участке, на который вы планируете установить солнечные фонарики. Если трава регулярно косится и её высота небольшая, то лучше выбрать длину стоек 20 – 30 сантиметров, а если трава косится от случая к случаю, то тогда лучше увеличить длину стоек до 35 – 40 сантиметров, иначе фонарики будут просто не видны. Диаметр трубы подбирается исходя из художественного замысла и размеров выбранного плафона фонарика.

Если плафон немного больше по диаметру чем труба, то можно использовать наплыв ПП трубы, срезав кольцо под уплотнитель, например как у фонарика «Нескафе»:

Аналогичное решение было использовано и в фонарике «Лукошко».

Электронику и АКБ в фонарике можно разместить непосредственно в плафоне, если его размеры позволяют, или в стойке. Про фонарики с электроникой в плафоне мы поговорим в следующий раз, для них стойка представляет собой просто крашеную трубу подходящего диаметра, а на примере серой ПП трубы диаметром 30 мм я покажу как изготавливается стойка для фонарика с отсеком под электронику. В уже отрезанной по длине заготовке на расстоянии 9 — 10 см от верха сверлим четыре отверстия диаметром 2 — 3 миллиметра для слива конденсата из будущего батарейного отсека:

Из пластика, или пенопласта изготавливаем донышко отсека электроники и вклеиваем на водостойкий клей, или герметик, подгоняя по высоте заподлицо к сливным отверстиям, чтобы электроника и АКБ внутри стойки не плавали в дождливую погоду в воде. Вообще боковые отверстия в стойке спорное решение с точки зрения эстетики, но до этого в нескольких фонариках я сделал сливные отверстия в донышке батарейного отсека и погасшие фонарики постоянно приходилось «перезапускать», по несколько раз втыкая и выдёргивая разъём АКБ, чтобы восстановить в нём контакт, периодически пропадающий из — за влаги идущей в отсек электроники от земли.

Трубы белого цвета неплохо смотрятся в качестве стоек, а вот трубы серого цвета лучше покрасить. Я в основном использую зелёный цвет, в траве он смотрится наиболее органично. С помощью растворителя, например 646, со стоек тщательно оттираются надписи и обезжиривается остальная поверхность. Стойки покрываются грунтовкой предназначенной к применению по пластикам, например такой:

Затем красятся в 2 слоя краской из баллончика, например такой:

Перед покупкой краски надо обязательно убедиться, что она подходит для пластиков.
Хотя материалом труб и является полипропилен, который очень плохо окрашивается, но как показала практика, трубы покрашенные данной краской если их не пинать ногами вполне держаться уже несколько сезонов, сохранив неплохой внешний вид:

Материалом колышков фонариков являются черенки для грабель и лопат диаметром 24, 28 и 30 мм. Для серых ПП труб диаметром 30 мм идеально подходят только колышки диаметром 28 мм. Под видом 30 мм могут продаваться 28 мм черенки, причём частенько по качеству они ни на что кроме колышков не годятся.

При помощи электролобзика колышки нарезаются длиной примерно 20 сантиметров и покрываются двумя слоями яхтного лака.
Будет также неплохо, если перед покраской обработать их антисептиком для дерева:

Если в качестве стойки используется труба внутренним диаметром больше 24 – 30 мм, то для чтобы колышек в ней болтался, можно изготовить проставки, например из листового ПВХ пластика подходящей толщины, прикрепив их при помощи степлера, или мелких обойных гвоздиков. Вот как это выглядит для 40 мм и 50 мм стоек:

В заключение поговорим во сколько же обходится один фонарик. Основные материалы и комплектующие в расчёте на изготовление десяти фонариков без учёта мелочёвки в виде лака, проводов и пластика приведены в таблице:

Резюмируя можно сказать, что солнечные фонарики для освещения садовых дорожек «не имеющие мировых аналогов» можно вполне собрать «на коленках» в течении нескольких долгих зимних вечеров своими руками. Их итоговая стоимость оказалась дороже чем у китайских солнечных фонариков продающихся в наших торговых сетях, но по яркости освещения они на порядок превосходят поделки из поднебесной. Данные нюансы сборки не являются постулатом, но являются ориентиром для вашего творчества.

Делаем садовый фонарь на солнечной батарее

Садовые светильники, работающие от солнечных батарей – удобное и полностью автономное решение. Для него не нужно тянуть кабель и тратить деньги на коммуникации, оборудование стоит недорого, а при желании его можно сделать своими руками. Все комплектующие есть в продаже, надо изучить схему, купить все необходимое и провести работу по простой инструкции.

  • Устройство солнечного светильника
  • Электрическая схема
  • Список нужных деталей
  • Компоновка фонаря
    • Из чего сделать плафон и как собрать светильник
  • Как можно улучшить готовую модель

Устройство солнечного светильника

В первую очередь нужно разобраться, из каких частей состоит конструкция и как она работает. Садовые светильники имеют простое устройство, так как в них есть только то, что нужно:

  1. Корпус, внутри которого располагаются детали. Чаще всего это пластиковый кожух в верхней части, а нижняя сделана в виде сужающейся книзу стойки, чтобы ее можно было просто воткнуть в землю. Пластик атмосферостойкий и ударопрочный, поэтому не повреждается ультрафиолетовым излучением и не трескается при случайных ударах.
  2. Защитное стекло. Есть плоский элемент в верхней части и рассеиватель сбоку. Чаще всего материалом изготовления выступают полимеры, поэтому даже при разбивании на участке не будет опасных осколков.
  3. Солнечная батарея, обычно небольшой элемент площадью около 9 квадратных сантиметров. Качество может отличаться, поэтому и работают светильники по-разному. При выборе готового варианта нужно внимательно осмотреть поверхность панели, она должна быть идеально гладкой, без трещин и повреждений.
  4. Аккумулятор накапливает преобразуемую солнечной батареей энергию, чтобы в темное время обеспечить работу светильника. Емкость и конструкция могут отличаться, все зависит от цены изделия. При покупке можно уточнять этот момент, так как от него напрямую зависит время автономной работы.
  5. Светодиоды обеспечивают хорошее освещение при минимальном потреблении энергии. Количество зависит от яркости, обычно ставятся небольшие варианты, которые экономно расходуют электричество.
  6. Фоторезистор или датчик освещенности автоматически включает подсветку на участке в вечернее время. При уменьшении количества света в этом узле меняется сопротивление и загорается свет.
  7. Контрольная плата является соединяющим элементом, который связывает между собой все узлы и обеспечивает их работу.

Если нужен аккумулятор типа АА, можно купить самый дешевый садовый светильник. Оттуда можно извлечь аккумуляторную батарею и ее цена получится в разы дешевле, чем при покупке отдельно.

У этого варианта много преимуществ:

  1. Автономность: не нужно проводить проводку, делать проект и т.д. Можно просто поставить светильник в любом месте и он сразу начнет работать.
  2. Оборудование дает рассеянное освещение, которое не бьет по глазам, но обеспечивает хорошую видимость на участке в темное время.
  3. Не требуются уход и обслуживание. Достаточно несколько раз за сезон протереть пыль, чтобы солнечная батарея легче накапливала энергию, а свет лучше рассеивался.
  4. Светильники безопасны для детей и домашних животных. В них нет никаких вредных веществ и острых деталей.

Кстати! Если остались корпуса от старых, сломанных садовых светильников, их можно использовать для изготовления самодельных вариантов. Это упростит работу.

Электрическая схема

Здесь показана самая простая схема, с которой разобраться сможет даже начинающий мастер, который никогда не занимался созданием садовых светильников и других подобных изделий. В системе всего 7 составляющих.

Чтобы разобраться в схеме и понять, для чего нужны те или иные детали, надо рассмотреть, как работает готовое изделие:

  1. Когда солнечный свет попадает на поверхность, транзистор находится в закрытом состоянии. Поэтому накапливаемая энергия подается на аккумуляторную батарею и заряжает ее.
  2. После заката солнца, когда свет не попадает на фотоэлемент, транзистор открывается и напряжение подается на светодиоды. То есть, все возможное время днем оборудование заряжается, а с наступлением сумерек включается.
  3. Время работы светильника напрямую зависит от емкости аккумулятора и мощности светодиодов, используемых в конструкции. Обычно подбирают составляющие так, чтобы хватало на 6-8 часов работы.

Если есть вышедшие из строя садовые светильники, некоторые детали можно взять оттуда.

Схема светильника на солнечной батарее этого типа самая простая, поэтому лучше сначала попрактиковаться на ней, прежде чем переходить к более сложным решениям.

Читайте также:  Делаем токопроводящий клей из подручных материалов

Список нужных деталей

В этом перечне всего 7 элементов, большую часть деталей можно найти в магазине радиоэлектроники. Но чтобы сэкономить, можно заказать комплектующие через “Алиэкспресс” или другие подобные сайты. Главное – подбирать все детали по маркировке, чтобы в итоге получилась работоспособная конструкция:

  1. Резистор на 3,6 кОм.
  2. Резисторы на 33 Ом (зависит от количества и мощности светодиодов).
  3. Диод 1N5391 или аналоги (есть как импортные, так и отечественные варианты).
  4. Транзистор 2N4403 (могут быть другие виды с подходящими характеристиками).
  5. Аккумуляторная батарея на 3,6 В. Лучше подбирать литий-ионные, так как никель-кадмиевые не отличаются надежностью.
  6. Солнечная фотопанель, лучше всего подойдут монокристаллические варианты как самые производительные и долговечные. Можно использовать и поликристаллические элементы. Главное – выбрать изделия сорта А или В, не брать варианты С и тем более D, так как они по характеристикам намного хуже, а срок службы меньше.
  7. Светодиоды. Можно использовать 1 элемент на 3 Вт, но лучше взять 3 штуки мощностью 1 Вт. В этом случае хорошо использовать DIP-диоды, так как они лучше работают в условиях открытого воздуха, чем SMD.

Стоит заранее определить, в каком корпусе скомпоновать все узлы. Подойдут любые варианты, которые обеспечат удобное расположение деталей. Также надо приобрести паяльник и все материалы для пайки, если их нет под рукой.

Компоновка фонаря

Проводить работу нужно на столе, который хорошо освещен, а под рукой есть все необходимое. Может понадобиться пинцет, нож и другие инструменты. Также лучше иметь под рукой несколько проводов. Соединять части по схеме можно двумя способами:

  1. Использовать универсальную монтажную плату или сделать ее самостоятельно. В этом случае основные узлы будут скомпонованы в одном месте и надежно закреплены. Купить проще всего в магазинах радиоэлектроники, там есть варианты разного размера, поэтому подобрать несложно.
  2. Если платы под рукой нет, можно соединить детали навесным способом. У всех деталей ножки длинные, поэтому их можно соединять даже без использования проводов, но если нужно вынести какие-то детали подальше (например, вывести солнечную батарею наружу или выставить светодиоды), использовать медные провода в изоляции.

Продумайте расположение деталей заранее, разложите и примерьте их, чтобы понимать, как лучше соединить. На этом этапе можно внести поправки и избежать ошибок и сложностей.

Из чего сделать плафон и как собрать светильник

После выбора варианта компоновки нужно подобрать корпус, чтобы защитить изделия от атмосферных воздействий. Это может быть небольшая пластиковая емкость, которая плотно закрывается или стеклянная баночка с крышкой. Чтобы сделать светильник на солнечных батареях своими руками, нужно следовать инструкции:

  1. На выбранном плафоне (его верхней части) закрепить солнечную батарею. К ней должны быть прикреплены контакты, если их нет, впаивается контактная дорожка. Лучше всего приклеить на двухсторонний скотч, но сильно прижимать не надо. Контакты пропустить через крышку или другой элемент, предварительно сделав небольшие отверстия в подходящих местах. После того, как провода протянуты, отверстия заделать небольшим количеством атмосферостойкого герметика, влага не должна проникать внутрь.
  2. Внутри корпуса нужно закрепить отсек для аккумуляторной батареи, его проще всего приклеить на герметик или клеевой пистолет. Далее расположить все остальные детали по схеме, надежно соединяя их. Если в работе не используется печатная плата, можно закрепить небольшой кусок пенопласта и вставлять ножки электронных элементов в него, чтобы они хорошо зафиксировались.
  3. Светодиоды обычно располагают в нижней части. Если используется баночка, ничего особенно делать и не нужно. Но для повышения яркости можно собрать отражатель, используя толстую фольгу или компакт-диск, нарезанный на кусочки подходящего размера. Определить качество освещения сложно с первого раза, лучше попробовать разные варианты, чтобы подобрать тот, который будет светить лучше всего.
  4. Если используется непрозрачный плафон, то одну из его стенок или нижнюю часть нужно вырезать и вставить рассеиватель или кусок прозрачного пластика подходящего размера. Тут нужно исходить из ситуации и подбирать то, что есть под рукой. Можно использовать рассеиватели или стекла от старых светильников или фонариков. Чтобы закрепить элемент и сделать соединение водонепроницаемым, лучше использовать прозрачный герметик, стойкий к ультрафиолету.
  5. После соединения всех деталей схемы надо обязательно проверить ее работоспособность. Если все нормально, соединения нужно загерметизировать специальным карандашом или составом для контактов. Перед сборкой корпуса стоит прогреть его изнутри феном, чтобы убрать излишки влаги и предотвратить окислительные процессы внутри.
  6. Можно прикрепить к готовому светильнику ножку, чтобы втыкать его в землю в подходящем месте, а можно подвешивать его. Для этого снаружи проще всего сделать крючок или петельку.

Кстати! На зиму светильник лучше убирать в теплое помещение. Это продлит срок службы, так как при отрицательных температурах аккумуляторы намного быстрее теряют свои свойства. Плюс из-за морозов и оттепелей внутри образовывается конденсат, окисляющий контакты и со временем разрушающий их.

Видео: Изготовление уличного фонаря на солнечной батарее

Как можно улучшить готовую модель

Если купленные садовые светильники не работают как положено, или их характеристики не соответствуют заявленным, можно провести некоторые доработки. Они помогут улучшить конструкцию и обеспечат качественный свет:

  1. Если светильник дает тусклый свет, стоит разобрать его и убрать один из резисторов. На его место ставится перемычка, делать все надо аккуратно, чтобы не повредить другие узлы. Обычно этого достаточно, чтобы яркость возросла на порядок.
  2. Когда свет вначале яркий, но через короткий промежуток времени становится тусклым, а потом гаснет, нужно добавить резистор примерно на 50 кОм. Это позволит системе ярко светить как минимум на несколько часов больше.
  3. Еще одна типичная проблема – свет гаснет через несколько часов после наступления темноты. Чаще всего это происходит из-за того, что изготовитель сэкономил на аккумуляторной батарее и поставил вариант с маленькой емкостью. Нужно разобрать корпус и проверить номинал батареи, если он 600 мАч и меньше, поменять на модели от 1000 мАч или больше, все зависит от производительности солнечного модуля. Подбирать аккумулятор из расчета – 8 часов работы светодиодов плюс запас примерно в 30%.
  4. В некоторых моделях стоит один светодиод, что не дает качественного света. В этом случае нужно уточнить его мощность, после подобрать 3 диода, которые в сумме будут потреблять примерно столько же энергии и расположить их по периметру плафона под углом примерно в 120 градусов.
  5. Можно вместо стандартного светодиода впаять RGB-вариант и тогда свет будет переливающимся.

Чтобы экономить энергию и включать садовый светильник только тогда, когда это нужно, можно впаять в цепь небольшой выключатель.

Сделать садовый светильник своими руками по силам любому человеку, обладающему хотя бы начальными навыками пайки. Купить комплектующие можно через интернет или в магазине радиоэлектроники. Также пользуясь рекомендациями несложно провести ремонт или улучшить работу готовых светильников.

Сообщества › Электронные Поделки › Блог › Фонари на солнечных батареях

Здравствуйте! Спустя год работы, никель-кадмиевые аккумуляторы типа АА, по 1.2в в 6-ти моих дворовых фонарях благополучно умерли, можно даже сказать в один день.

Так как были под рукой старые Li-ion батареи от телефонов самсунг по 800 mAh и кучка 1 ВаTTных СВЕТОдиодов на радиаторах, естественно зачесались руки их туда впихнуть…

…попробовал, светят гораздо ярче, заряд от солнечной панели принимают, емкость батарей побольше… и все бы ничего, но когда приходит утро и СВЕТОдиоды должны по задумке гаснуть — гаснут они ровно на половину, точнее сказать притухают…подскажите в чем причина? Фото прилагаю с сети…

Комментарии 40

у меня есть садовые фонарики купленные в “фикс прайс”, такие которые разными цветами переливались, куплены были лет 5 назад за 36 рублей! в прошлом году работали нормально, -до 4 часов утра светили. И самое интересное, там аккумулятор дисковый душманский на 60 ма.ч всё это дело ещё и окисленное и ржавое от утренней росы.
Завтра утром достану и проверю, даже интересно работают ли ещё?

Аккумулятор там не никель-кадмиевый, а никель-металогибридный.
Это, правда, ничего не меняет особо.

Тогда уже пусть будет “металлогидридный”, эффект памяти меньше в разы.

Согласен.
Иногда компьютерные технологии “не во благо”.
Исправляют пишущего так, как они считают правильным )

Electronic40

Аккумулятор там не никель-кадмиевый, а никель-металогибридный.
Это, правда, ничего не меняет особо.

===а никель-металогибридный=== металлогиДридный точнее !

Electronic40

Аккумулятор там не никель-кадмиевый, а никель-металогибридный.
Это, правда, ничего не меняет особо.

Никель-кадмиевый, просто на фото с инета там другой

кстати, стекляшка над солнечной панелькой, съедает больше половины её мощности

мощность солнечных панелек мизерная, она не может нормально зарядить даже штатные АКБ 1,2в. Собс-но, именно поэтому они и померли, от хронического недозаряда.

На 3,7в мощности не хватит и впомине.
Впрочем, только ща я заметил, что автор с югов, так, есть хоть какие-то шансы.

Но солнечную батарею желательно вынуть, с-орентировать на 45гр к горизонту, а сам светильник с-орентировать на солнце утром-днём.

Ну и не забывать диод Шоттки: обратный ток в солнечную батарею убивает её практически мгновенно.

По моему, логика такая: как только появляется напряжение с солнечного элемента, схема должна отключать диод от батареи, и наоборот вечером. В какое место Вы внедрили резистор, какое напряжение получается на входе микросхемы?

Солнечная панель выдает 2вольта…
Входит на плату от батареи после резисторов — 1,5вольта и 200mah, чего не работает я хз…

обратите внимание, что 3-ногая хрень + полосатый дроссель = повышающий преобразователь

вот нарыл:
Плата управления содержит 3 элемента: микросхему на 4 ногах JD1803, дроссель типа CECL и белый светодиод. Стал искать в сети инфу по 1803, нашел буквально крупицы про это чудо китайской мысли. Такое ощущение, что это только их разработка, не краденая. По этим крупицам удалось установить следующее (за достоверность не ручаюсь):
это низкопотребляющий КМОП генератор импульсов частотой 300 кГц, скважностью 3. С помощью дросселя он повышает напряжение от солнечной батареи, заряжает аккумулятор. Если напряжение батареи станет меньше 0,2 В — он подключает аккумулятор к светодиоду (до этого светодиод отключен).
Логика работы светильника проста до безобразия: пока светло (напряжение от солнечной батарейке больше 0,2 В) — не светим, заряжаем аккумулятор, стало темно — светим.

абсолютно верно, на фотке — типичное применение похожего сабжа

Это микросхема и внутри у ней этот самый мультивибратор уже в интегральном исполнении. Где-то читал про это и схему видел — два транзистора и несколько резисторов.

Без схемы печаль. В связи с увеличением напряжения питания сместились пороги работы встроенного в микросхему компаратора. Теперь не хватает питания солнечной панели чтобы закрыть ключ включающий диод. Возможно виной тому неуемный аппетит батареи. Сомневаюсь что панель даёт 4,2В. И заряжать она её не будет если оно ниже. Гадать можно долго. Но работать один фиг не будет. Дам тебе совет. Верни всё назад. Замени родные убитые аккумы на NI-MH 1,2V 300-500mA/h и забудь ещё на пару лет. А из Нокиевских батареек сделай хреновый повер банк на китайских платах, если руки так чешутся.

Солнечная панель выдает 2вольта…
Входит на плату от батареи после резисторов — 1,5вольта и 200mah, чего не работает я хз…
За совет спасибо, скорее так и сделаю…

Солнечной панелью выдающей 2 вольта и мизер миллиампер Вы не зарядите литиевый аккумулятор до 4.2в. Так что, да. Разумно просто заменить аккумулятор.

Без схемы печаль. В связи с увеличением напряжения питания сместились пороги работы встроенного в микросхему компаратора. Теперь не хватает питания солнечной панели чтобы закрыть ключ включающий диод. Возможно виной тому неуемный аппетит батареи. Сомневаюсь что панель даёт 4,2В. И заряжать она её не будет если оно ниже. Гадать можно долго. Но работать один фиг не будет. Дам тебе совет. Верни всё назад. Замени родные убитые аккумы на NI-MH 1,2V 300-500mA/h и забудь ещё на пару лет. А из Нокиевских батареек сделай хреновый повер банк на китайских платах, если руки так чешутся.

Схема садового светильника на солнечной батарее

Загородным участкам, особенно с большой площадью, требуется ночное освещение. Эту задачу можно решить разными способами, среди которых все более популярной становится схема садового светильника на солнечной батарее. В первую очередь такие приборы используются для освещения дорожек, обеспечивая безопасное хождение в темное время суток. Подсветка отдельных элементов сада подчеркивает общую направленность и красоту ландшафтного дизайна.

  1. Разновидности садовых светильников
  2. Где устанавливаются
  3. Плюсы и минусы
  4. Как устроен садовый светильник
  5. Сборка элементов схемы

Разновидности садовых светильников

Садовые светильники, работающие от солнечных панелей, представлены широким ассортиментом моделей и конструкций.

Они классифицируются по различным параметрам и характеристикам;

  • Материалы, применяемые в приборах. Чаще всего – это прочный пластик, металлы и их сплавы, дерево твердых пород. Каждое осветительное устройство монтируется на улице, поэтому для обработки материалов используются специальные средства. Металлы покрываются антикоррозийными составами, а дерево пропитывается веществами, предотвращающими рассыхание и гниение. Плафоны изготавливаются из различных видов стекол. Поверхности могут быть гладкими, максимально пропускающими свет или рефлекторными – наиболее эффективными при пасмурной погоде. Существуют более прочные закаленные стекла, защищающие от механических воздействий.
  • Аккумуляторные батареи. Применяются для накопления электроэнергии, полученной из солнечного света. Никель-кадмиевые АКБ обладают мощностью до 700 мА/ч и обеспечивают работу ламп в течение 8-10 часов. Более современными и эффективными считаются никель-металлогидридные модели с высокими технико-экономическими показателями.
  • Различные виды кремния, используемые в фотоэлементах. В основном используются монокристаллические и поликристаллические варианты. Первые стоят дороже, но они более эффективны и долговечны. Вторые элементы используются в дешевых моделях поскольку в процессе эксплуатации наступает быстрая потеря потенциала и снижение работоспособности. Они больше подходят для декоративной подсветки и применяются эпизодически в летнее время.

Где устанавливаются

Существует много вариантов установки садовых светильников. Как правило, используется несколько типовых дизайнерских решений, подходящих для большинства объектов. Среди них часто практикуется монтаж настенных фонарей, располагающихся на фасаде здания. Местами креплений служат наружные стены домов и другие вертикальные поверхности (рис. 1).

Данный способ установки требует внимательного выбора точек размещения, поскольку корректная работа будет зависеть от интенсивности потока солнечных лучей. В пасмурные дни заряд АКБ может быть низким и его не хватит на всю ночь. Поэтому рекомендуется дополнительно устанавливать традиционные дублирующие светильники.

Подвесные светильники (рис. 2) имеют много общего с настенными. Однако, использование специальных крепежных элементов, дает возможность устанавливать их в любых местах. Это могут быть ветки деревьев, ограждения и т.д. Можно выделить определенные зоны и создать праздничный декор.

Часто применяется уличный садовый фонарь, устанавливаемый на столбе (рис. 3). Вначале они применялись для освещения городских улиц, а в настоящее время нашли широкое применение на дачах и в загородных домах. Фонари выполняют не только осветительную, но и декоративную функцию.

Парковый светильник на солнечных батареях (рис. 4) устанавливается совместно с большой и мощной солнечной панелью и аккумуляторами повышенной емкости. Такие гелиосистемы обеспечивают продолжительную автономную работу. Корпус изготовлен из качественных материалов и защищен от пыли и влаги.

Читайте также:  Как и какой выбрать ламинат для прихожей

Газонные светильники (рис. 5), устанавливаются непосредственно на земле. Они оборудованы небольшой ножкой, втыкаемой в грунт или специальной опорой достаточной высоты. Такие приборы легко устанавливаются в любом месте и могут быть перенесены при необходимости.

Еще один вид осветительных приборов изготавливается в форме декоративных элементов (рис. 6). Это могут быть камни, цветы, сказочные персонажи, работающие на батарейках, с помощью которых выделяются наиболее эффектные места садового участка.

Плюсы и минусы

Прежде чем начинать изготавливать садовый светильник на солнечной батарее своими руками, необходимо выяснить их положительные и отрицательные стороны.

Несомненными плюсами осветительных приборов на солнечных батареях являются следующие:

  • Не требуется специальных знаний и практических навыков работы с электропроводкой. За счет этого монтаж систем освещения становится быстрее и проще.
  • Яркость садовых светильников невысокая, мягкий рассеянный свет не бьет в глаза.
  • Отсутствие затрат на электроэнергию.
  • Автоматическая работа фонарей очень удобна и в отсутствие хозяев обеспечивает определенную защиту от несанкционированного проникновения на участок.
  • Обслуживание светильников легкое и простое: достаточно всего лишь регулярно протирать фонари и панели от пыли и грязи.
  • Продолжительные сроки эксплуатации, защита от негативных воздействий.

Основным минусом является слабый ресурс встроенной аккумуляторной батареи. В большинстве случаев ее не хватает на всю ночь, поэтому приходится устанавливать фотореле или датчики движения. Тусклый свет фонарей не всегда дает качественное освещение, в некоторые места приходится устанавливать обычные светильники. При пасмурной погоде скорость зарядки снижается почти в два раза, соответственно сокращается и период освещения в ночное время. Серьезным недостатком считается высокая стоимость качественного мощного оборудования.

Если все же принято решение об использовании автономных светильников, следует изучить типовое устройство и конструкцию одного из них.

Как устроен садовый светильник

Электрическая схема садового светильника на солнечных батареях будет примерно одинаковая для всех подобных устройств. Однако, используемые компоненты, могут различаться между собой по многим показателям, что влияет и на конечные технические характеристики того или иного прибора.

Стандартная принципиальная схема светильника на солнечной батарее состоит из следующих деталей и электронных компонентов:

  • Корпус. Отличается формой, исполнением, материалами и выбирается, исходя из места установки светильника.
  • Солнечная панель – основной источник питания системы освещения.
  • Электрические лампы. Обычно это светодиоды, обладающие малой мощностью и высокими показателями светового потока.
  • Устройства автоматического управления. К ним относятся датчики движения и освещенности, обеспечивающие включение и выключение прибора в нужные моменты.
  • Аккумулятор. Накапливает электроэнергию днем и отдает ее в ночное время. Работает совместно с электронным блоком – контроллером, обеспечивающим оптимальный режим зарядки.
  • Коммутационная аппаратура отключает прибор, когда освещение уже не требуется.

Далее нужно выбрать детали с соответствующими параметрами и техническими характеристиками. Будет вполне достаточно 3-4 ультра ярких светодиодов на 1-1,5 вольта, для которых потребуется АКБ на 3000 мАч и выходным напряжением 3,6 В. Светильник будет заряжаться при хорошей погоде в течение 8-10 часов, а светодиоды смогут проработать до 12 часов. Соответственно выбирается и солнечная панель. Лучше всего подойдет устройство с размерами 65х65х3 мм, с током 90 мА и выходным напряжением 4,4 вольта.

Для сборки электронного блока управления потребуются резисторы МЛТ на 22 кОм – 4 шт, транзисторы КТ503 – 2 шт, диод Шоттки 11DQ04 – 1 шт. Все элементы размещаются на плате, а дорожки на ней создаются из медного многожильного провода. После всех подготовительных работ собирается общая схема.

Сборка элементов схемы

Все подготовленные детали светильников на солнечных батареях компонуются в общую схему.

Конфигурация светильника и его устройство выбирается по собственному вкусу. Далее к готовому блоку управления подключаются светодиоды. Вместо обычного выключателя, в разрыв питания рекомендуется установить датчик движения и освещенности. С наступлением темноты светильник будет автоматически включаться, а утром – выключаться. При появлении в зоне ответственности движущегося объекта, автоматика также сработает и прибор включится.

Если используются цветные светодиоды, то можно подключить специальный контроллер, которые будет выполнять регулировки по цветам. Ему потребуется отдельное питание, но это вполне решаемая проблема. В целом, фонарь на солнечной батарее своими руками собранный из подручных материалов, стоит в несколько раз дешевле своих заводских аналогов.

Садовые светильники на солнечных батареях

Светильники на солнечных батареях

Уличные светильники на солнечных батареях

Установка солнечных батарей

Солнечные батареи для дома

Как сделать солнечную батарею своими руками

Инструкция: как провести электричество на балкон

Любое помещение нельзя считать благоустроенным, если в нём нет электричества. Это правило относят и к балконам.

Многих владельцев, прежде всего, застеклённых балконов, которые используются в качестве дополнительной комнаты, интересует вопрос: как провести электричество на балкон, чтобы он был освещён, и можно было пользоваться электроприборами.

Интересное решение — освещение с помощью светодиодной ленты под подоконником.

Об электроснабжении балконов описано в этой статье.

  1. Требования к балкону по электроснабжению
  2. Требования к электробезопасности
  3. Подготовка к монтажу
  4. Монтаж скрытой проводки от комнатной розетки
  5. Монтаж открытой проводки от комнатной розетки

Требования к балкону по электроснабжению

Чтобы провести электричество на балкон, обязательно оценивают его состояние.

На балконе не должно быть перепадов температуры, из-за которых появится конденсат, и произойдёт замыкание незащищённой электропроводки, а затем пожар. Помещение должно быть сухим и проветриваемым.

Не рекомендуется проводить электричество на незастеклённом балконе, так как в этом случае приходится принимать повышенные меры по электробезопасности, а это дополнительные затраты. Например, на таких балконах используют только влагозащитные светильники и электропроводку, проложенную в защитном рукаве или коробе.

Электрическую проводку целесообразно проводить на застеклённом балконе перед отделочными работами во время капитального ремонта.

Требования к электробезопасности

Перед работами с электричеством, необходимо ознакомиться с правилами электробезопасности, а затем их соблюдать. Для безопасности необходимо:

  • все работы на электросетях выполнять только при полностью обесточенной квартире;
  • выбирать электроинструмент с изолированными ручками и двойной изоляцией;
  • перед сверлением стен убедиться, что под штукатуркой не проложены провода скрытой проводки;
  • устанавливать только электрооборудование с нужным классом защиты (IP).

    Блок розетка выключатель, IP54 «Сатурн»

Подготовка к монтажу

Чтобы проложенная электропроводка и установленное электрооборудование не нарушали требований электробезопасности, не портили интерьер балкона, необходимо подготовиться к монтажу. Подготовка включает определённые операции.

  1. Выбор типа освещения.

Очень важно правильно выбрать тип освещения для балкона. Во-первых, от освещения зависит назначение помещения, во-вторых, с освещением связана нагрузка на сети.

Используются следующие варианты освещения:

  • точечное освещение — это вариант для потолка балкона, обшитого деревом или ПВХ панелями. Существуют разные типы точечных светильников (диодные, галогенные, накаливания), которые различаются по энергопотреблению и способу подключения;
  • настенное освещение — это светильники в виде бра. Они крепятся к стенам в разных частях балкона, а управляются от одного или от разных выключателей;
  • общее освещение — это самый простой и неэнергоемкий вариант, который легко реализуется. Когда на балконе необходимо иметь только техническое освещение, то светильник с одной или несколькими лампами подвешивается на потолок.
  1. Выбор схемы подключения.

После выбора типа освещения легко рассчитать максимальную нагрузку на сети. В зависимости от нагрузки выбирается один из вариантов подключения к квартирному электроснабжению:

  • квартирный распределительный электрический щиток;
  • распределительная коробка между потребителями внутри квартиры;
  • электрическая розетка, расположенная рядом с балконом.

Самый простой вариант: вывод питающего кабеля от ближайшей розетки

В зависимости от источника электроснабжения создаётся электрическая схема, по которой будут выполняться монтажные работы.

В большинстве случаев балконы подключаются к ближайшей электрической розетке.

Если на большом балконе устанавливается несколько светильников и розеток, то для них монтируют общую распределительную коробку.

Возможный вариант схемы электроснабжения балкона имеет следующий вид:

В этой схеме используется параллельный способ подключения, то есть к фазному и нулевому проводу параллельно подключаются выключатель, светильник, розетки.

  1. Выбор способа разводки проводов.

Для разводки электрических проводов на балконе используют один из способов.

  1. Скрытый способ — вариант, при котором провод прокладывают в специальных каналах. Удобный способ скрыть провода под штукатуркой или покрытием.
  1. Открытый способ — это простой и дешёвый вариант прокладки проводов. Предусмотрены разные способы защиты проводов. Например, прокладка проводов в жёстких пластиковых трубах, которые с помощью специальных приспособлений крепятся к стене.

    Проводка в кабель — каналах

  1. Выбор и покупка проводов.

Правильный выбор проводов существенно влияет на качество проводки. В качестве материала для проводов используется медь и алюминий.

Чаще всего предпочтение отдаётся проводам с медными жилами. Они имеют более низкое сопротивление, чем алюминиевые провода, а значит, при одинаковом сечении выдерживают большую нагрузку. Важное преимущество медных проводов — это высокая гибкость, что требуется при прокладке балконной проводки.

Алюминиевые провода более дешёвые, поэтому в домах старой застройки вся скрытая проводка уложена проводами из такого материала. Сейчас провода из алюминия используются, когда необходимо сэкономить, а безопасность не имеет значения.

ВАЖНО!

В электропроводке должны быть провода из одного материала, потому что алюминий с медью в скрутке окисляются, после чего возникает искрение.

Можно подсоединить через специальный одноразовый клеммник

По мнению специалистов, для прокладки сетей в квартире должны использоваться электрические кабели следующих марок:

  • ВВГ — небронированный гибкий кабель, состоящий из медных жил. Они имеют различную форму с поливинилхлоридной изоляцией. Существуют различные модификации кабеля, в том числе с негорючей изоляцией;
  • NYM — кабель, изготовленный по европейским стандартам. Чтобы обеспечить негорючесть изделия, между оболочкой и медными жилами уложен резиновый наполнитель.

Существенным плюсом обоих кабелей, кроме лёгкой разделки и удобного монтажа, является широкий ассортимент по техническим характеристикам и ценам.

Контур освещения балкона имеет небольшую нагрузку, поэтому может подключаться кабелем 1,5 квадрата.

Нагрузка на розетках связана с подключёнными электроприборами. Чтобы пользоваться приборами максимальной мощности, достаточно проложить кабель 2,5 квадрата.

Для прокладки электричества на балкон от розетки, достаточно двухжильного кабеля с запасом по мощности. В том случае, когда планируют пользоваться на балконе мощными электроприборами, то от квартирного электрощита прокладывают трёхжильный кабель.

При покупке кабельной продукции обращают внимание, кроме цены, на следующие особенности:

  • соответствие марки и сечения кабеля расчётным данным;
  • наличие на бухте кабеля бирки с указанием основных характеристик. Кроме того, на изоляции по всей длине кабеля должно указываться сечение и марка;
  • кабель не должен иметь перегибов, повреждений, помятостей.
  1. Выбор и покупка розеток и выключателей.

Существует большой ассортимент розеток и выключателей. Их выбор в зависимости от дизайна, стоимости и дополнительных возможностей зависит от предпочтений пользователя. Например, для балкона можно выбрать выключатель оригинального дизайна со световым маячком. А вот для выбора и покупки долговечных, надёжных и безопасных моделей необходимо учитывать некоторые особенности.

  1. Способ установки.

Выбор розеток и выключателей зависит от специфики монтажа проводки на балконе. Конструктивно и по цене отличаются изделия для открытой и скрытой проводки.

Выключатель открытого типаВстроенный выключатель

  1. Номинальный ток.

С этим параметром связана допустимая нагрузка на изделие. Если для выключателя нагрузка не имеет большого значения, то у розеток должен быть запас по мощности. Практика показывает, что когда на балконе не планируется подключать оборудование больше 3,5 кВт, то достаточно розеток с номинальным током 16 А.

  1. Степень защиты.

Балконное электрооборудование должно защищаться от пыли и влаги. На его корпусе нанесён код IP, который характеризует степень защиты.

Распаячная коробка с влагозащитой

Рекомендуется для застеклённого балкона выбирать модели с показателем не меньше IP54 (средняя степень защиты), а для открытого балкона — IP56 (полная защита).

  1. Качество контактной группы.

Это важный параметр, прежде всего, для розеток:

  • контакты со специальными пружинами меньше разрабатываются;
  • высокая надёжность у контактов из цветных металлов;
  • упругие контакты почти не подгорают.

Розетки из керамики выдерживают большую нагрузку, чем пластиковые, а значит, служат дольше.

На рынке электротоваров представлены модели розеток и выключателей отечественных и импортных производителей. Они мало отличаются по качеству, но есть различия в цене. Правда, монтаж отечественных моделей более трудоёмкий.

Хорошо себя зарекомендовали модели, выпускаемые под такими брендами:

  • LK StudioTM — Россия;
  • Legrand — Франция;
  • Polo — Польша;
  • SIMON — Испания;
  • Viko — Турция.

Монтаж скрытой проводки от комнатной розетки

Чтобы монтажные работы были качественными, необходимо, кроме подготовки материалов и инструментов, выполнить разметку по ранее разработанной схеме.

Штробим стену для прокладки провода от розетки В случае чистовой отделки в комнате скрываем провод в кабель каналах

К скрытому типу относится прокладка электропроводки от комнатной розетки под различными обшивками балкона (плиты, панели, гипсокартон). В этом случае вместо штробов используются гофрированные трубы, короба, пластиковые трубы.

Работы выполняются в следующем порядке:

    На стенах и на потолке собирают конструкцию из профилей. Пробивают в стене входное отверстие для кабеля.

Легче всего завести кабель через раму

    Отмечают места установки распределительной коробки (200 мм от потолка), розеток (300 мм от пола) и выключателя (1000 мм от пола). Нельзя забывать об удобстве и практичности установки светильников.

    Закладные бруски для розеток и выключателей

  1. К стене крепят накладную распределительную коробку с соответствующей степенью защиты (код IP).
  1. Через гофрированные трубы пропускают кабель. Укладку и крепление труб выполняют строго вертикально от распределительной коробки в сторону розеток, выключателя, светильников. К распределительной коробке подключают кабель от комнатной розетки.
  1. В распределительной коробке соединяют провода и изолируют.

    Соединяем согласно электросхеме с помощью клеммников WAGO

  1. Монтируют обшивку на профили.
  1. Специальной насадкой на дрели делают отверстия в обшивке, предназначенные для подрозетников выключателя, розеток, светильников. В отверстия вытягивают провод, проложенный в гофрированных трубах.

    Если насадки нет — тонким сверлом

  1. Подключают выключатель, розетки и светильники к проводам.
  1. Проверяют качество монтажных работ по нагреву мест соединения проводов, включив в розетку энергоёмкое устройство.

Кто не знает как подключить розетку и выключатель в одной коробке — посмотрите видео:

Монтаж открытой проводки от комнатной розетки

Порядок монтажных работ аналогичный варианту скрытой проводки. Правда, есть различия по способам прокладки кабеля.

Изначально для открытой проводки использовались скрученные провода на изоляторах. Сегодня существуют другие более удобные и надёжные способы.

  1. Крепление кабелей скобами. Способ отличается простотой и дешевизной, но нарушается дизайн помещения.
  1. Укладка в трубах. Используются гофрированные трубы, которые хорошо вписываются в дизайн балкона.
  1. Укладка в коробах. Наиболее востребованный для балкона способ монтажа. Соединительный кабель укладывается в плинтус или жёсткие короба, изготовленные из негорючего пластика. Эти приспособления имеют защёлкивающие крышки, которые облегчают процесс прокладки и замены сетей. Кроме того, на короба монтируют розетки или используют розетки и выключатели, встроенные в плинтус.

В общем, чтобы провести электричество на балкон, необязательно получать диплом электрика. Достаточно иметь навыки по работе с электричеством, соблюдать правила безопасности, и не нарушать технологию монтажных работ.

Оцените статью
Добавить комментарий