كيفية إصلاح الفانوس الشمسي بيديك. استعادة الخلايا الشمسية من فوانيس الحديقة بيديك فانوس الحديقة الشمسية كيف يعمل

تحدثت المقالة السابقة بالفعل عن كيفية صنع لوحة شمسية من مصابيح الحديقة القديمة. وبما أن قوة الخلايا الشمسية المستخدمة فيها ليست عالية جدا، فإن إنشاء لوحة متوسطة الطاقة يتطلب عددا كبيرا إلى حد ما من العناصر. بعد تجميع اللوحة الشمسية، لا يزال لدى المؤلف عدد قليل من مصابيح الحديقة، لكنها ليست كافية للوحة شمسية أخرى. ولذلك قرر المؤلف أن يصنع شاحناً يعتمد على الخلايا الشمسية المستخدمة في مصابيح الحدائق.

المواد التي استخدمها المؤلف لإنشاء شاحن شمسي:
1) قطعة من لوح الخشب الرقائقي
2) فوانيس الحديقة 4 قطع
3) صمام ثنائي شوتكي
4) لحام الحديد والمواد الاستهلاكية اللازمة
5) بطاريات AA أو AAA قابلة للشحن.

دعونا نلقي نظرة على المراحل الرئيسية لإنشاء وتجميع هذا الشاحن.
في البداية، قام المؤلف بحساب العدد التقريبي للخلايا الشمسية من المصابيح بناءً على قوتها والطاقة المطلوبة لتشغيل البطاريات. ونتيجة لذلك، هناك حاجة إلى أربعة مصابيح حديقة على الأقل لإنشاء شاحن.

إذا رغبت في ذلك، يمكنك فصل الخلايا الشمسية بعناية عن غطاء مصباح الحديقة، نظرًا لأن العناصر مطلية بمادة صمغية خاصة، فهي قوية جدًا وستظل سليمة مع اتباع النهج المناسب. ثم ضع هذه العناصر في علبة بلاستيكية. ومع ذلك، يجب عليك تنفيذ مثل هذا الإجراء فقط إذا كنت بحاجة إلى مظهر جميل للمنتج، وإلا يجوز استخدام العناصر مع الأغطية. لم يقم المؤلف بإضافة المزيد من العمل لنفسه وقام ببساطة بربط أربع خلايا شمسية مع أغطية بورقة من الخشب الرقائقي. بعد ذلك، بدأ المؤلف في دمج العناصر في تصميم واحد.

يوجد أدناه رسم تخطيطي لتوصيل الألواح الشمسية التي ستعمل على تشغيل البطاريات:

تكملة الجزء الأول على موقع بيلكا هاوس.

لقد مر عام بالضبط على المقالة الأولى، وحان وقت التقييم. وأخيراً تمكنت من التقاط بعض الصور لمصابيح الحديقة في الظلام، وقمت بنشرها أدناه في النص. ومن الجميل أيضًا أن نلاحظ أن مناطق الحدائق الأخرى أصبحت مهتمة بالكهرباء الليلية. و ماذا؟ مريحة وجميلة!

عملت المصابيح الكاشفة الأصلية السبعة ذات اللون الأخضر الفاتح بشكل رائع في العام الماضي، ولكن بعد التخزين في فصل الشتاء، تعطلت اثنتان من البطاريات. بدلاً من 1.1 - 1.4 فولت، أظهروا 0.3، بغض النظر عن الشاحن الذي كانوا فيه. لكن كل شيء ذهب إلى التخزين الشتوي مشحونًا بالكامل ومخزنًا في درجة حرارة منخفضة الخلاصة: تحتل خلايا البطارية المركز الثاني من حيث فشل المنتج. حسنًا ، أول شيء سأذكرك به من المقالة الأولى هو رداءة جودة التثبيت الموحد للمنتج. إذا قامت الشركة المصنعة بتزويد المنتجات ببطاريات موثوقة، فسيكون المصباح اليدوي غير قادر على المنافسة بسبب سعره المرتفع.

التعرف على البطارية المعيبةسهل مثل الفطيرة.

يجب أن يكون لدى كل أسرة جهاز اختبار، ويفضل أن يكون مزودًا بشاشة رقمية. باستخدام هذا الجهاز نقوم بقياس جهد البطارية. قمنا بتعيين الحد = 2V وهو ما يعني الجهد الثابت، وهو يتوافق أيضًا مع الرمز DC. إذا لم تتغير قراءة العنصر لأعلى بعد وجوده في الشاحن لمدة ساعة على الأقل، فمكانه في حاوية النفايات الفنية. يمكن اختبار البطارية باستخدام شعلة حديقة معروفة بأنها تعمل بشكل جيد. علاوة على ذلك، لا داعي لانتظار الشمس، يكفي استخدام مصباح إضاءة، ويفضل أن يكون موفراً للطاقة، بقوة 11-14 واط. لا تسخن مصابيح الإضاءة الموفرة للطاقة كثيرًا أثناء عملية القياس، لذلك لن تلحق الضرر بالفانوس.

وبنفس الطريقة، ومع وجود بطارية جيدة معروفة، يقومون بفحص أداء مصباح الحديقة نفسه، أي لحظة شحن البطارية من البطارية الشمسية. ولهذا الغرض، يُنصح باستخدام بطارية مفرغة قليلاً بجهد يبلغ حوالي 1.2 فولت. إذا، عند تشغيل مصباح الإضاءة، بدأت قراءة جهاز قياس الجهد في الزيادة، وأظهر الجهاز الرقمي تغيراً في الرقم الرابع في الاتجاه الموجب خلال دقائق معدودة، فإن البطارية الشمسية تعمل. يعمل المصباح اليدوي بكامل طاقته عندما يضيء في الظلام ويخرج في الضوء.

ضعف الاتصال في حاوية الطاقة- السبب الرئيسي لعطل المصباح . يؤدي استخدام التدفق النشط لأسلاك اللحام إلى تكوين أملاح عند نقاط اتصال حاوية الطاقة. قد يكون هناك طلاء أزرق مماثل على لوحة الدائرة الكهربائية للجهاز الإلكتروني للمصباح اليدوي. هذا المنتج يحتاج إلى إصلاح.

صحيح أن الانجراف الثلجي العالي فككه إلى قسمين، وتركه ملقاة في بركة ربيعية. التقطته ونظفته من الأوساخ وطويته ووضعته في مكانه. يبدو أن شيئا سيئا لم يحدث. نعم، يمكنك رؤيته في الصورة.

الإكليل الوامض لديه أكبر عدد من الإخفاقات، ويعود الأمر كله إلى جهتي اتصال. لا أستطيع أن أتخيل كيفية توصيلها بشكل موثوق ببطارية شمسية.

أثناء تفكيك الطوق مرة أخرى، كان المُختبر في متناول اليد، واكتشف أن إحدى البطاريات معيبة، وكان هناك ثلاث منها! أثناء عملية الشحن، يتم تسخينها، كما يتم تسخين الغلاف الأسود لوحدة البطارية الشمسية الإلكترونية التي توجد بها في الشمس. درجات الحرارة المرتفعة غير مرغوب فيها بالنسبة للبطاريات، واحتمال فشل مثل هذا المنتج يزيد ثلاث مرات، حيث أن هناك ما يصل إلى ثلاث بطاريات.

لقد حل الخريف مرة أخرى، وحل الظلام بسرعة. الفوانيس ضرورية في هذا الوقت من العام. كنت أزور ابني واكتشفت أن المصباحين غير مضاءين. لم يكن معي جهاز اختبار، لذلك قررت أن آخذه معي وفي المنزل، دون التسرع في فحصه. ها هم في الصورة. كل شيء بسيط للغاية، أظهرت البطارية 0 فولت. لقد قمت بتركيب بطاريات جديدة وعمل كل شيء. لقد قمت بالفعل بإصلاح مصباحي الأول في العام الماضي. كان لديه عطل مثير للاهتمام. إذا علقتها، لا تضيء، وإذا وضعتها، تضيء. من الضروري إزالة الغطاء العلوي وفي الجزء السفلي من جسم المصباح اليدوي، قم بثني جهات الاتصال التي تتصل بها أسلاك توصيل الإشعال لأعلى. التصميم نفسه أصلي، تومض الشمعة كما لو أن اللهب يحترق بشكل حقيقي. الفانوس الثاني مصنوع ليدوم طويلاً، يمكنك أن تشعر بأنه مصنوع محلياً، ولا تظهر على جسمه علامات الشيخوخة. تحتاج فقط إلى تغيير البطارية في الوقت المحدد.

لقد أصبحنا في أواخر الخريف، ونذهب إلى دارشا بشكل أقل فأقل. هناك أيام مشمسة أقل وأقل. لا يتم شحن البطارية بالكامل خلال النهار. عند الغسق، سيضيء المصباح لمدة 15 دقيقة ثم ينطفئ. البطارية لا تعمل بشكل جيد، فقد حان الوقت للعناية بها وبالمصباح اليدوي نفسه. بعد كل شيء، تكلفة البطارية الجديدة أكثر من تكلفة المصباح نفسه. عادة، في أواخر الخريف، أقوم بتفكيك مصابيحي، وأمسح أي أوساخ، وأضعها في صناديق الشحن حتى الربيع. أضع البطاريات نفسها في الشحن. من الجيد أن يكون لديك شاحن عادي، بمعنى أنه يمكنه هضم خليتك الفارغة جدًا، ولا يرمش خوفًا، معتقدًا أنهم أخطأوا في شيء ما. أين قمت بشحن بطارياتي: في حجرة البطارية بجهاز الاستقبال الجيبي، والذي تم تصميمه ليتم تشغيله بواسطة البطاريات مع الشحن اللاحق، وفي حاوية فأرة الراديو التي تعمل بنفس البطاريات.

عند الانتهاء من بناء منزل ريفي وإزالة مخلفات البناء، فقد حان الوقت للتفكير في تنسيق الحدائق في المنزل الريفي. تم تحديد أماكن 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 ميسورة التكلفة 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. حسنًا، وإلى حد ما، من مجموعة المكونات التي سيتم تجميع الجزء الكهربائي من المصباح منها.

مجموعة من مكونات فانوس 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، وتكلفة التجزئة 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 العنصر المضيء. 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 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 ثنائي الفينيل متعدد الكلور 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.

يعد اختراع الخلايا الشمسية من أهم إنجازات العلم الحديث وأكثرها فائدة. وأفضل ما في الأمر هو أن تكنولوجيا المستقبل هذه متاحة للجميع اليوم. في متاجر مستلزمات الحدائق، يمكنك العثور على مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية. ما هو وكيف تعمل هذه الأجهزة؟

مبدأ تشغيل المصابيح الشمسية

اليوم للبيع يمكنك أن تجد تركيبات الإضاءة في هذه الفئة، تختلف بشكل ملحوظ عن بعضها البعض في التصميم والحجم. ومع ذلك، فإن تصميم جميع النماذج هو نفسه تقريبا. الألواح الشمسية هي عنصر تحويل الطاقة.

الوحدات الضوئية الحديثة عالية الجودة قادرة على شحن البطارية حتى في الطقس الغائم. قلب جهاز الإضاءة هو البطارية. تتراكم الطاقة وتنفقها خلال موسم الظلام. تم تجهيز مصابيح الشوارع الحديثة التي تعمل بالطاقة الشمسية بوحدة تحكم تعمل على تشغيل المصباح عندما لا يكون هناك ضوء طبيعي كافٍ، كما تقوم أيضًا بإيقاف تشغيل الجهاز إذا كانت البطارية منخفضة أو أصبحت ساطعة بدرجة كافية في الخارج. يحتوي المصباح أيضًا على مبيت ومصباح LED مباشر.

مميزات الإضاءة بالطاقة الشمسية

يرفض الكثير من الناس إضاءة الحديقة بسبب ارتفاع تكلفة المعدات والكهرباء. لا تنس تركيب المصابيح التقليدية التي تتطلب عمالة كثيفة. إن مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية أمر مختلف تمامًا. كل ما عليك فعله لتثبيتها هو ببساطة وضعها في المبنى. للبيع يمكنك العثور على نماذج عالقة في الأرض، معلقة ومثبتة على سطح الطاولة/الأرضية، والتي ينبغي وضعها على سطح أفقي. يعد تنوع التصاميم والأشكال ميزة أخرى يمكن أن تتباهى بها مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية.

الصور المنشورة في المقال تظهر فقط بعض النماذج الشعبية. لا تتطلب أجهزة الإضاءة هذه صيانة معقدة ومشاركة مستمرة للمستخدم. تضيء هذه الفوانيس تلقائيًا عند حلول الظلام، ولا تحتاج إلى إعادة شحنها، كل ما عليك فعله هو إزالة الأوساخ من وقت لآخر.

عيوب المصابيح التي تعمل بالطاقة الشمسية

الإضاءة الشمسية لها أيضًا عدد من العيوب. تتألق هذه الفوانيس بشكل خافت ولا يمكن استخدامها إلا لأغراض الديكور أو للإضاءة السلبية للمسارات ومناطق الترفيه. إذا كنت تريد أن تظل الأضواء الخارجية التي تعمل بالطاقة الشمسية مضاءة حتى الفجر، فضعها في ضوء الشمس المباشر. إذا لم تكن منطقة حديقتك محمية بشكل صحيح، فقد يتم سرقة المصابيح المزخرفة من قبل المتسللين. ومع ذلك، يمكن حل هذه المشكلة إذا قمت بإزالة تركيبات الإضاءة من المنزل أثناء غياب طويل.

كيفية اختيار مصابيح الديكور الخارجية التي تعمل بالطاقة الشمسية لموقعك؟ تعتبر خصائص عناصر الضوء نفسها مهمة: مصابيح LED أو الثنائيات الباعثة للضوء. كلما زاد عددها، كلما كان الضوء أكثر سطوعًا. إن خصائص سعة البطارية والجهد هي المسؤولة عن مدة التشغيل ليلاً. وبما أن المصابيح الشمسية مثبتة في الهواء الطلق، فإن درجة الحماية من الرطوبة والغبار والأوساخ مهمة. تتميز هذه المعلمة عادةً بعلامة IP. يُنصح بتحديد موقع التثبيت قبل الشراء. يعتمد نوع التركيب/الحامل المطلوب على هذا.

ماذا يقول الأشخاص الذين اشتروا هذا المنتج الجديد لحديقتهم بالفعل عن المصابيح الشمسية؟ كثير من الناس يحبون هذا الخيار لإضاءة الحدائق: فهو اقتصادي ومريح. علاوة على ذلك، حتى النماذج الأكثر تكلفة وبسيطة تبدو غامضة ومثيرة للاهتمام في الظلام.

مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية لها أيضًا مراجعات سلبية. غالبًا ما تتعطل الأجهزة غير المكلفة بسرعة كبيرة، ويمكن أن يتقشر طلاءها، كما يمكن أن تتدهور العناصر الزخرفية. أما بالنسبة لقوة الإضاءة، لإضاءة المسار فمن الأفضل تركيب مصابيح في أزواج على كلا الجانبين. إذا كنت ترغب في إضاءة منطقة الترفيه، فضع أيضًا ما لا يقل عن 2-3 أجهزة في مكان قريب. ومع ذلك، فإن المصابيح التي تعمل بالطاقة الشمسية لها مزايا أكثر من عيوبها. إذا كنت لا تزال تختار خيارًا لإضاءة حديقتك الخاصة، فتأكد من حساب مزايا وعيوب هذه الأجهزة.

يحلم العديد من المقيمين في الصيف بتزيين قطعة أرض حديقتهم ليلاً باستخدام مصابيح يدوية محمولة تعمل بالطاقة الشمسية، لكن الكثير منهم ببساطة لا يستطيعون تحمل مثل هذه الرفاهية. هناك طريقة للخروج: من خلال تجميع المصابيح بيديك من مكونات راديو غير مكلفة، يمكنك بسهولة تنظيم تشتت حقيقي للأضواء في الحديقة.

غالبًا ما تكون المصابيح المشتراة مخيبة للآمال أكثر من البهجة. إنها تتألق بشكل خافت، وتعمل لبضع ساعات فقط ولا تكاد تدوم أكثر من عامين. عند تجميع مصباح الحديقة بيديك، يمكنك تحديد المعلمات اللازمة بنفسك ويمكنك الاعتماد على نتيجة مضمونة.

مبدأ تشغيل مثل هذا المصباح بسيط للغاية. خلال النهار، تصطدم الشمس بخلية ضوئية تولد الكهرباء وتشحن بطارية صغيرة. عندما ينخفض ​​جهد اللوحة الشمسية، يقوم مفتاح الترانزستور بقطع التيار من اللوحة الشمسية إلى البطارية ويوفر الطاقة لواحد أو أكثر من مصابيح LED الساطعة. عندما يظهر الجهد عند نقاط اتصال الخلية الكهروضوئية، يحدث التبديل العكسي.

ما هي الأجزاء الأفضل للطلب وأين؟

أصعب شيء هو الحصول على الخلايا الشمسية. تعتبر العناصر دون المستوى المطلوب مناسبة، وأسهل طريقة لشرائها هي من مزادات مختلفة عبر الإنترنت، مثل Aliexpress. حدد وحدة ذات جهد خرج لا يقل عن 5 فولت، ويجب أن تتوافق الطاقة مع عدد مصابيح LED. من المهم جدًا أن تحتوي الوحدة على صنابير موصلة؛ وإلا، قم بشراء تلك التي تأتي كاملة مع موصلات مسطحة وقلم رصاص متدفق.

أغلى عنصر في المصباح هو هيدريد معدن النيكل أو بطارية الليثيوم أيون. أنت بحاجة إلى بطاريات بجهد 3.6 فولت، تبدو مثل ثلاث بطاريات AA مغطاة بالفيلم. يجب أن تتوافق السعة أيضًا مع إجمالي الطاقة لمصابيح LED مضروبة في عدد ساعات عمر البطارية + 30%. يمكن شراؤها مع الوحدات.

مصادر الضوء هي المصابيح. بناءً على الخصائص فقط، على الأرجح لن تتمكن من اختيار مستوى الإضاءة المناسب، لذلك سيتعين عليك الاختيار بشكل تجريبي. يوصى باستخدام مصابيح LED بيضاء ساطعة BL-L513. من السهل العثور عليها في متاجر المكونات الإلكترونية، على سبيل المثال، في Chip and Dip تكلف 10 روبل. يتطلب كل LED مقاومة محددة للتيار تبلغ 33 أوم.

أيضًا، تحتاج لكل مصباح إلى ترانزستور 2N4403 أو صمام ثنائي مقوم 1N5391 أو KD103A، بالإضافة إلى مقاوم يتم حساب قيمته باستخدام الصيغة R = U باهت × 100/ن × 0.02، أين ن- عدد المصابيح في الدائرة، و يو باهت- جهد تشغيل البطارية.

كم ستكلف الأجزاء؟

في المصابيح الصينية الرخيصة تكلف حوالي 500 روبل. يتم استخدام مؤشر LED واحد فقط، وهو ما لا يكفي بوضوح. علاوة على ذلك، فإن جهد البطارية هو 1.5 فولت، ولهذا السبب يكون الضوء خافتًا للغاية.

اتضح أنه لتجميع مصباح واحد عالي الجودة، فإنك تحتاج إلى ما يقرب من 435 روبل من المكونات. ولكن من نفس هذه الأجزاء، من خلال شراء العناصر الثلاثة الأخيرة، يمكنك صنع 12 نظائرها من المصابيح الصينية الرخيصة.

لحام دائرة بسيطة وتجميع الأجزاء

لتجميع مثل هذه الدائرة، ليس من الضروري أن يكون لديك قاعدة من القماش وحفر المسارات. يتم تجميع الكاثودات (الساق القصيرة) لجميع مصابيح LED في وحدة واحدة، ويتم لحام مقاومات 33 أوم في الأنودات (الساق الطويلة). يتم أيضًا لحام ذيول المقاومات معًا وملحومة بمجمع الترانزستور. يتم توصيل مقاومة 3.6 كيلو أوم بقاعدة الترانزستور، ويتم توصيل كاثود الصمام الثنائي المصحح بالباعث. يتم توصيل أنود الصمام الثنائي بالمقاومة الأساسية، ويتم توصيل القطب الموجب للوحدات الشمسية إلى نفس الوحدة. يتم توصيل الجزء السلبي من الوحدات والبطارية عن طريق الأسلاك بالكاثودات المدمجة لمصابيح LED. يتم توصيل الطرف الموجب للبطارية بباعث الترانزستور.

المخطط الكهربائي للمصباح

يبلغ جهد الوحدات الشمسية الفردية 0.5 فولت، ولشحن البطاريات تحتاج إلى 4.5-5 فولت. لذلك، يجب دمج الوحدات الفردية في سلاسل. أولاً، قم بلحام الموصلات بالوحدات إذا لم يكن هناك أي منها. للقيام بذلك، قم بقطع الموصل المسطح إلى شرائح أطول قليلاً من عرض الوحدة. إذا كانت الوحدة 19 مم، فقم بقطع 25 مم.

يقع الاتصال الإيجابي للوحدة على الجانب الخلفي، والاتصال السلبي هو نفس الشريط المركزي في الجزء الأمامي. تحتاج إلى تشغيل التدفق على طول هذا الشريط - فهذه علامة عديمة اللون من المجموعة. ثم يتم وضع قطعة من الموصل فوق جهة الاتصال. كل ما تبقى هو تحريك مكواة اللحام ببطء من الأعلى: توجد بالفعل طبقة رقيقة من القصدير على الموصل. يتم لحام الذيل المتبقي بجهة الاتصال الموجودة في الجزء الخلفي من الوحدة التالية وهكذا على طول السلسلة حتى يتم تجميع 10 وحدات في صفين.

بين الصفوف، تحتاج إلى صنع وصلة عبور من موصل مسطح، ولحام الأسلاك النحاسية الرقيقة إلى الطرفين المتبقيين. كن حذرًا عند التعامل مع الوحدات، فهي هشة للغاية. لا يُنصح أيضًا بارتفاع درجة حرارتها، لذلك لا تحتفظ بمكواة اللحام في مكان واحد لفترة طويلة.

تصميم وتجميع المصباح

يتطلب المصباح غلافًا، ويفضل أن يكون مقاومًا للماء. من المريح جدًا استخدام وعاء تعليب فارغ بغطاء ملولب.

مثال على تخطيط الأجزاء

لتجميع مثل هذا المصباح، تحتاج إلى قطعة من الخشب الرقائقي للصق صفين من الوحدات عليه. يبلغ حجم الخلايا الكهروضوئية المقترحة 52 × 19 ملم، وسيؤدي طيها في صفين إلى الحصول على مستطيل بأبعاد 110 × 110 تقريبًا. يمكنك لصق الوحدات باستخدام شريط مزدوج الجوانب للمرايا، لكن لا تضغط لأسفل كثيرًا.

قبل لصق الوحدات، قم بقطع فتحة في وسط اللوحة لغطاء الجرة وثبتها بالداخل باستخدام بضع قطرات من الغراء الساخن. تحتاج إلى عمل فتحتين في الغطاء لإدخال الأسلاك من الوحدات، ولا تنس استعادة الختم لاحقًا.

لوضع الأجهزة الإلكترونية بشكل مريح في الداخل، قم بإلصاق غسالة رغوية صغيرة داخل الغطاء. إذا لم تعض ساقيك عند لحام الدائرة، فيمكنك لصق العناصر في الرغوة وتثبيتها بهذه الطريقة. وإذا قمت بإجراء قطع مستطيلة في الرغوة، فيمكنك بسهولة إدخال البطاريات فيها. للتلامس، استخدم زوجًا من الكرات المسطحة من رقائق الألومنيوم مع أسلاك ملحومة بها.

قبل إغلاق الغطاء، قم بتدفئة الجزء الداخلي من الجرة جيدًا باستخدام مجفف الشعر. بهذه الطريقة سوف تتأكسد الأجزاء بشكل أقل، ولن يظهر التكثيف على جدران الجرة.

بعض أسرار التشغيل

لا تتحمل المصابيح البرد جيدًا، لذا يُنصح بإحضارها إلى غرفة دافئة لفصل الشتاء. يجب تفريغ البطاريات بالكامل عن طريق تغطية اللوحة الشمسية بشيء غير شفاف. قم بتغليف البطاريات بشكل منفصل في الورق لمساعدتها على الاستمرار لفترة أطول. ضع في اعتبارك أيضًا تغطية الوحدات بطبقة واقية شفافة أو استخدام الخلايا الشمسية الغشائية. بشكل عام، تستمر هذه المصابيح لمدة 6-7 سنوات من الاستخدام النشط.