เครื่องชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์/แหล่งจ่ายไฟ 5 โวลต์

ในเรื่องนี้ หนังสือเรียนฉันใช้ไฟแสงอาทิตย์ 5 ดวง

ฉันเลือกคอนเทนเนอร์ที่อยู่ภายในงบประมาณของผู้ทดลองและยังเป็นคอนเทนเนอร์ที่มีคุณสมบัติบางอย่างที่ฉันกำลังมองหาอีกด้วย
กล่องนี้มีฟังก์ชันเข้าเล่ม 4 ทิศทาง เปิด/ปิดง่าย ฯลฯ สิ่งหนึ่งที่ฉันชอบคือปะเก็นยางที่อยู่ในส่วนฝา
ซึ่งจะทำให้ภาชนะสามารถกันน้ำได้พอสมควร
ฉันสามารถใช้สิ่งนี้ได้ในกรณีฉุกเฉิน ที่ชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับ โทรศัพท์มือถือหรืออุปกรณ์อื่นๆก็สะดวก

ขั้นตอนที่ 2: การเตรียมเซลล์และแบตเตอรี่รวมกัน

ด้านล่าง/ฐานมีสกรูสามตัวที่ต้องถอดออก ฉันตัดสายไฟสีแดงและสีดำ (ขั้วบวกและขั้วลบ) ทั้งแบตเตอรี่และเซลล์แสงอาทิตย์ที่เชื่อมต่อกับบอร์ด
หลังจากที่ถอดชุดไฟออกแล้ว ฉันกลับด้านเซลล์ลง ฉันใช้มีดปอกเปลือกคมๆ ปอกลวดขนาดประมาณ 1/3-1/2 นิ้ว

ถัดไป คุณต้องเชื่อมต่อสายสีแดงทั้งสองเส้นเข้าด้วยกัน เช่นเดียวกับสายสีดำสองเส้น สิ่งนี้จะสร้างวงจรขนานระหว่างเซลล์แสงอาทิตย์กับแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม
ฉันสร้างสายสีแดงพิเศษที่ใช้เชื่อมต่อเซลล์กับเซลล์

ขั้นตอนที่ 3: การประกอบ

ในภาพนี้ คุณสามารถเห็นเซลล์ 5 เซลล์เชื่อมต่อกันทั้งขั้วบวกและขั้วลบในวงจรอนุกรม
แบตเตอรี่แต่ละก้อนเรียกว่าเซลล์ AA ขนาด 2/3 เมื่อชาร์จจะมีแรงดันไฟฟ้า 1.2 โวลต์ เราควรจะได้แรงดันไฟฟ้าประมาณ 6 โวลต์ขึ้นไป อย่างที่คุณเห็นฉันมีไฟ 6.25 โวลต์โดยไม่มีโหลดวงจร
แรงดันไฟฟ้านี้จะให้แรงดันไฟฟ้าเพียงพอที่จะควบคุมให้อยู่ระหว่าง 4.8 ถึง 5.2 โวลต์ อุปกรณ์ 5 โวลต์ส่วนใหญ่จะชาร์จระหว่าง 5 ถึง 5.2 โวลต์
ดังที่บางท่านทราบ ซีเนอร์ไดโอดสามารถลดแรงดันไฟฟ้าของวงจรได้ 0.5-1 โวลต์หากวางไว้ในวงจร
รูปภาพที่สองแสดงซีเนอร์ไดโอดที่ฉันใช้ พวกมันแสดงแรงดันไฟฟ้าตกประมาณ 1/2 โวลต์แต่ละตัว
การใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า เช่น LM317 อาจไม่ได้ผลเนื่องจากการสูญเสียจะสูงเกินไป
ฉันใส่ไดโอด 2 ตัวต่ออนุกรมกันและไฟตกประมาณ 1 โวลต์ ตรงตามที่ต้องการ
อย่างที่คุณเห็นมิเตอร์แสดงแรงดันไฟฟ้า 5.11 โวลต์โดยไม่มีโหลด ซึ่งน่าจะใช้งานได้ดีมาก
ฉันเดาว่าจะใช้เวลาสักครู่ในการชาร์จโทรศัพท์เนื่องจากกระแสไฟต่ำ

ขั้นตอนที่ 4: การประกอบ

ที่นี่คุณจะเห็นทั้ง 5 เซลล์ในคอนเทนเนอร์วางอย่างหลวมๆ
ฉันตัดสินใจใช้ปลายด้านที่เป็นตัวเมียของสาย USB เพื่อเชื่อมต่อ
รูปภาพที่สองแสดงการเชื่อมต่อ สายยูเอสบี- สีแดงและสีดำเป็นบวกและลบอย่างเห็นได้ชัด ไม่ใช้สายไฟสีเขียวและสีขาว สายสีเขียวและสีขาวใช้สำหรับการส่งข้อมูลในบริบทของคอมพิวเตอร์
ฉันเจาะรูที่ปลายภาชนะ หลังจากผูกและป้อนสาย USB ผ่านทางด้านข้างแล้ว ฉันก็ผูกปมอีกอันเพื่อยึดให้แน่น
เมื่อใช้สาย USB ตัวเมีย คุณสามารถถอดสายเสริม 5V อื่นๆ ทั้งหมดสำหรับอุปกรณ์ต่างๆ ได้
ฉันอาจจะใช้ซิลิโคนใสรอบๆ เคเบิลแกลนด์เพื่อกันความชื้นในสภาพอากาศเลวร้าย

ขั้นตอนที่ 5: การปกป้องส่วนประกอบ

ฉันเชื่อว่าภาพหนึ่งภาพแทนคำพูดได้นับพันคำอย่างแน่นอน
ฉันบอกได้คำเดียวว่ากาวร้อนคือเพื่อนของฉัน
คุณจะสังเกตได้ว่าฉันได้ติดซีเนอร์ไดโอดสองตัวไว้ที่ด้านข้างของโครงเซลล์ตรงกลางด้วย ฉันยังใช้กาวประมาณหนึ่งหยดบนข้อต่อบัดกรีหลังจากตัดลวดส่วนเกินออกอย่างระมัดระวัง
กาวร้อนช่วยยึดสายไฟที่บางมากเหล่านี้ให้แน่นหนา

ขั้นตอนที่ 6: ผลลัพธ์ของการสร้างเครื่องชาร์จจากไฟสวนพลังงานแสงอาทิตย์

โดยพื้นฐานแล้วฉันได้ 5.09 โวลต์ DC
คุณจะเห็นสายชาร์จ micro-USB จากโทรศัพท์มือถือของฉัน
******* เพียงหมายเหตุ *******
คุณอาจจำได้ว่าในการทำงานกับกาวร้อน คุณต้องมีฟองน้ำชุบน้ำหมาด (เปียกมากกว่าแห้ง)
ประการแรก กาวร้อนเป็นอันตรายหากใช้อย่างไม่ระมัดระวัง
เด็กไม่ควรใช้กาวร้อนโดยไม่ได้รับความช่วยเหลือ!!!
**เมื่อฉันติดกล้องเข้ากับคอนเทนเนอร์ ฉันแนะนำให้ทำให้เรียบง่าย
ระวังกาวร้อนติดแผงโซลาร์เซลล์ ฉันสงสัยว่ากาวจะเป็นอันตรายต่อพวกมัน แต่มันจะดูเลอะเทอะ
หลังจากฉีดกาวรอบๆ เซลล์แล้ว ให้วางนิ้วของคุณไว้บนเซลล์/ตัวแบตเตอรี่เพื่อยึดให้อยู่กับที่ จากนั้นยกภาชนะขึ้นและวางบนฟองน้ำชุบน้ำหมาดเพื่อดูดซับความร้อนส่วนเกินจากข้อต่อกาว
ช่วยให้สิ่งต่างๆ เย็นได้อย่างปลอดภัยและช่วยให้คุณเคลื่อนที่ไปข้างหน้าได้เร็วขึ้นเมื่อส่วนประกอบต่างๆ หลุดออกโดยไม่ได้ตั้งใจ
ฉันหวังว่าคุณจะมีไอเดียสร้างสรรค์สำหรับโปรเจ็กต์ต่อไปของคุณ
สนุก!

เมื่อไหร่จะก่อสร้างเสร็จ. บ้านในชนบทเศษซากการก่อสร้างถูกรื้อออกแล้ว ถึงเวลาคิดเรื่องการจัดสวน กระท่อมฤดูร้อน- มีการระบุสถานที่สำหรับศาลา แปลงดอกไม้ และอาจเป็นสระว่ายน้ำ เส้นทางถูกทำเครื่องหมายไว้ แล้วคำถามก็เกิดขึ้น จะครอบคลุมธุรกิจทั้งหมดนี้ได้อย่างไร แน่นอนคุณสามารถใช้เสาไฟและโคมไฟถนนทั่วไปได้ แต่ในขณะเดียวกัน ก็ไม่น่าเป็นไปได้ที่ในความมืดคุณจะได้รับบรรยากาศลึกลับและความสะดวกสบายอันเป็นเอกลักษณ์ที่สามารถสร้างขึ้นได้ด้วยความช่วยเหลือของโคมไฟขนาดเล็กหลากหลายที่กระจัดกระจายไปตามที่ต่างๆ บนเว็บไซต์

การติดตั้งโคมไฟดังกล่าวทั่วทั้งไซต์นั้นไม่ใช่เรื่องยาก แต่พวกเขาจำเป็นต้องได้รับพลังงาน ยังไง? ขุดสนามเพลาะและเดินสายเคเบิลไปหามันเหรอ? หรือที่แย่กว่านั้นคือแขวนสายไฟไว้บนเสา? และติดตั้งสวิตช์ของตัวเองในแต่ละหลอด? นี่เป็นเรื่องไม่มีเหตุผล ปัญหาสามารถแก้ไขได้ง่ายกว่ามาก มีการติดตั้งโคมไฟบนเว็บไซต์ พลังงานแสงอาทิตย์- ร้านค้ามีโคมไฟให้เลือกมากมาย จากแบบที่ง่ายที่สุดและถูกที่สุด ไปจนถึงแบบที่ซับซ้อนที่สุดและมีราคาแพง ดำเนินการอย่างมีศิลปะ ควบคุมโดยโปรแกรม พร้อมแสงหลากสี

แต่สิ่งที่ถูกที่สุดนั้นมีราคาถูกเพราะคุณภาพไม่เป็นที่ต้องการมากและหลังจากบริการหนึ่งปีหรือสองปีพวกเขาก็จะถูกโยนทิ้งไปอย่างง่ายดาย แต่โคมไฟคุณภาพสูงที่ตอบโจทย์ทุกรสนิยมย่อมมีราคาแพงและไม่แพงเสมอไป นั่นคือเวลาที่ความฉลาดเข้ามาช่วยเหลือ และช่างฝีมือก็สร้างโคมไฟพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยตัวเองด้วยมือของพวกเขาเอง ตะเกียงดังกล่าวซึ่งทำด้วยความรักและตั้งใจจะรับใช้อย่างซื่อสัตย์เป็นเวลาหลายปี การทำไม่ใช่เรื่องยากอย่างที่คิดในตอนแรก อาจมีปัญหาในการเลือกการออกแบบ รูปร่างตะเกียง แต่จะขึ้นอยู่กับรสนิยมทางศิลปะเท่านั้น จากชุดส่วนประกอบที่จะประกอบชิ้นส่วนไฟฟ้าของไฟฉาย

ชุดส่วนประกอบสำหรับโคมไฟพลังงานแสงอาทิตย์

ก่อนที่คุณจะเริ่มซื้อชิ้นส่วน คุณต้องตัดสินใจว่าจะติดตั้งหลอดไฟจำนวนเท่าใดและในสถานที่ใด พลังของพวกเขาจะเป็นอย่างไร? เมื่อตัดสินใจเรื่องนี้แล้วคุณสามารถเริ่มเลือกส่วนประกอบสำหรับหลอดไฟได้

โดยปกติแล้ว สำหรับโคมไฟที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ คุณจะต้องซื้อแผงโซลาร์เซลล์ก่อน มีตัวแปลงฮีเลียมของการดัดแปลง คุณภาพ และประสิทธิภาพต่างๆ จำหน่าย หากเราพิจารณาว่าจุดประสงค์หลักของตัวแปลงเหล่านี้คือการชาร์จแบตเตอรี่ในช่วงเวลากลางวันเท่านั้นก็เพียงพอแล้วที่จะซื้อโมดูลแสงอาทิตย์จำนวนหนึ่งที่ร้านค้าปลีกซึ่งหากจำเป็นคุณสามารถประกอบแบตเตอรี่ที่ทรงพลังเพียงพอได้

เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้โพลีคริสตัลไลน์ซิลิคอน 5.5 V, 90 mA ซึ่งมีขนาด 65x65x3 มม. ค่อนข้างเหมาะสม แบตเตอรี่นี้เคลือบด้วยซิลิโคน ซึ่งทำให้แบตเตอรี่ได้รับการปกป้องอย่างสมบูรณ์จากอิทธิพลทางกลและความชื้นทุกชนิด นอกจากนี้ยังทำให้สามารถลดน้ำหนักของแบตเตอรี่ให้เหลือน้อยที่สุดเพียง 15 กรัมเท่านั้น แบตเตอรี่เหมาะสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่ 3.6 V - 4.8 V ราคาขายปลีกของแบตเตอรี่คือ 137 รูเบิล

แผงโซลาร์เซลล์ แผงโซล่าเซลล์ 65x65

ส่วนประกอบถัดไปของหลอดไฟคือแบตเตอรี่ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีแรงดันเอาต์พุต 3.6 V และความจุอย่างน้อย 3,000 mAh นั้นค่อนข้างเหมาะสมสำหรับมัน

จากแบตเตอรี่ที่มีราคาไม่แพงนักในท้องตลาด คุณสามารถเลือกชุดที่ประกอบด้วยสี่ก้อนได้ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนรุ่น 18650 แบตเตอรี่แต่ละก้อนมีแรงดันเอาต์พุต 3.7 V ความจุ 9800 mAh แพคเกจนี้ยังรวมถึงเครื่องชาร์จซึ่งอาจมีประโยชน์มากเช่นสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่ครั้งแรก แบตเตอรี่มีขนาดดังต่อไปนี้: เส้นผ่านศูนย์กลาง – 17 มม., ความสูง – 65 มม. ราคาชุด (พร้อมที่ชาร์จ) คือ 411 รูเบิล

ชุดแบตเตอรี่ 18650 พร้อมแท่นชาร์จ

ถัดไปคุณต้องเลือกองค์ประกอบที่ส่องสว่าง สิ่งที่เหมาะสมที่สุดสำหรับวัตถุประสงค์เหล่านี้คือ LED แน่นอนคุณสามารถใช้หลอดไฟ LED ได้ แต่จะใช้พลังงานมากเกินไป ไฟ LED ที่ทันสมัยด้วยความสว่างที่เพิ่มขึ้นสามารถตอบสนองความต้องการได้อย่างเต็มที่เนื่องจากสามารถติดตั้งหลอดไฟเฉพาะแต่ละดวงได้ในปริมาณที่ต้องการ

สำหรับไฟฉายดังกล่าว ไฟ LED สีขาวสว่างเป็นพิเศษขนาด 5 มม. ประเภท 3H5 (หมวกกันน็อค) ค่อนข้างเหมาะสม มักใช้ในการโฆษณากลางแจ้ง ในจอแสดงผลอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ และในป้ายจราจร ดังนั้นจึงค่อนข้างเหมาะกับไฟฉาย สามารถใช้งานได้ที่อุณหภูมิตั้งแต่ -55°C ถึง +50°C ราคาของ LED หนึ่งตัวดังกล่าวคือ 10 รูเบิล

ไฟ LED สีขาวสว่างเป็นพิเศษ รุ่น 3H5 (หมวกกันน็อค)

และสุดท้าย หัวใจของหลอดไฟคือชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ วงจรของเขาประกอบด้วยตัวต้านทานสี่ตัวราคาตัวละ 1.5 รูเบิลทรานซิสเตอร์ประเภท KT503 สองตัวราคาตัวละ 9 รูเบิล Schottky ไดโอด 11DQ04 หนึ่งตัวราคา 24 รูเบิล ทั้งหมดนี้ตั้งอยู่บนกระดานเดียว

แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ แบตเตอรี่ และ LED เชื่อมต่อแยกกัน แน่นอนว่าคุณสามารถประกอบทั้งหมดนี้ลงบนแผ่นโฟมโพลีสไตรีน ข้อความหรือกระดาษแข็งได้ แต่ไม่มีเจ้านายที่เคารพตัวเองคนใดที่สะสมบางสิ่งบางอย่างเพื่อตัวเองจะยอมให้ตัวเองเลอะเทอะขนาดนั้น

ในการติดตั้งบล็อกไม่จำเป็นต้องวาดและกัดเลย แผงวงจรพิมพ์- เขียงหั่นขนม PCB DIY สากล 42x25 มม. เหมาะสำหรับวัตถุประสงค์เหล่านี้ บอร์ดนี้ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการติดตั้งและกำหนดค่าของคุณเอง วงจรอิเล็กทรอนิกส์- ทำจากวัสดุคุณภาพสูงและมีหน้าสัมผัสเคลือบทอง ขนาดของบอร์ดนี้คือ 45x35x2 มม. น้ำหนัก 2.8 กรัม ราคาบรรจุภัณฑ์อยู่ที่ 235 รูเบิล ในแพ็คเกจมีบอร์ดดังกล่าว 4 แผง

Universal DIY บอร์ดพัฒนา PCB 42x25 มม

เมื่อสร้างหน่วยอิเล็กทรอนิกส์สำหรับการติดตั้ง ควรใช้ลวดเกรด MGTF 0.2 นี่คือลวดทองแดงอ่อนเกลียวตีเกลียวในฉนวนฟลูออโรเรซิ่น ทำงานใน ช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ -60°ซ ถึง +220°ซ

แรงดันไฟฟ้าที่ใช้งาน - สูงถึง 250 โวลต์ เครื่องปรับอากาศด้วยความถี่สูงถึง 5 kHz หรือสูงถึง 350 โวลต์ ดี.ซี- ขดลวดดังกล่าวยาว 190 เมตรมีราคาประมาณ 15 รูเบิล

แผนผังชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์สำหรับไฟฉายพลังงานแสงอาทิตย์

หลักการทำงาน หน่วยอิเล็กทรอนิกส์ง่ายมาก โครงการทำงานดังต่อไปนี้ ในขณะที่แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ได้รับแสงสว่างจากดวงอาทิตย์ แบตเตอรี่จะผลิตกระแสไฟฟ้าที่ชาร์จแบตเตอรี่ผ่านไดโอดชอตกี ในเวลาเดียวกันกระแสจะไหลไปที่ฐานของทรานซิสเตอร์ T1 แล้วเปิดออก

เนื่องจากทรานซิสเตอร์ T1 เปิดอยู่ ฐานของทรานซิสเตอร์ T2 จึงคงค่าศักย์ไฟฟ้าเป็นศูนย์ และทรานซิสเตอร์นี้ปิดอยู่ เมื่อความมืดลดลง แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์จะหยุดผลิตไฟฟ้า ทรานซิสเตอร์ T1 จะปิดลง และกระแสจะไหลไปที่ฐานของทรานซิสเตอร์ T2 ผ่านตัวต้านทาน R2 แล้วเปิดออก สิ่งนี้จะสร้างวงจรจ่ายไฟสำหรับ LED ในเวลาเดียวกัน Schottky Diode จะป้องกันไม่ให้แบตเตอรี่คายประจุไปยังแผงโซลาร์เซลล์

แผนผังของชุดควบคุมโคมไฟพลังงานแสงอาทิตย์

ความจุและการประจุของแบตเตอรี่เพียงพอที่จะจ่ายไฟให้กับ LED เหล่านี้หลายดวง ซึ่งจะสร้างฟลักซ์การส่องสว่างที่ต้องการ โครงการนี้ช่วยให้คุณสามารถเชื่อมต่อ LED ได้ถึงสามหรือสี่ดวงแบบขนาน

สำหรับรูปลักษณ์ของตะเกียงนั้น ทุกอย่างขึ้นอยู่กับจินตนาการของอาจารย์และรสนิยมของเขา คุณสามารถทำให้มันมีรูปร่างที่สอดคล้องกับสภาพแวดล้อมมากที่สุด สิ่งเหล่านี้อาจเป็นเพียงโคมไฟสำหรับส่องทาง อาจเป็นมาลัยสำหรับต้นไม้ พุ่มไม้ อาจเป็นโคมไฟตกแต่งสำหรับศาลา หรือสำหรับจุดน้ำพุ แต่พวกเขาจะรับใช้อย่างซื่อสัตย์และยาวนาน เพราะพวกเขาถูกสร้างขึ้นด้วยมือของพวกเขาเอง

บน ในขณะนี้หลายคนเป็นเจ้าของเดชาหรือที่ดินนอกเมือง หลายๆ คนอยากพักผ่อนยามเย็น นั่งเล่นในสวน หรือเดินเล่นในสวน เพื่อดำเนินการทั้งหมดนี้ คุณต้องมีแสงสว่างในบริเวณนั้น อย่างไรก็ตาม ไม่สามารถจ่ายไฟฟ้าได้เสมอไป และยังมีราคาแพงอีกด้วย ในกรณีเช่นนี้มักมีคำถามเกิดขึ้น: จะทำโคมไฟพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยตัวเองได้อย่างไร?

สิ่งแรกที่คุณควรเข้าใจคือไฟสวนพลังงานแสงอาทิตย์ทำงานอย่างไร วิธีที่ง่ายที่สุดในการทำความเข้าใจหลักการทำงานคือถ้าคุณยกตัวอย่างโคมไฟสวนพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุด

ส่วนประกอบของอุปกรณ์:

1. หน่วยไฟส่องสว่างซึ่งส่วนใหญ่มักนำเสนอเป็นไฟ LED ทั่วไป
2. องค์ประกอบการแปลงพลังงาน
3. อุปกรณ์ควบคุมการเปิด/ปิดไฟฉาย
4. อุปกรณ์เก็บพลังงานในตัว (แบตเตอรี่) – สำหรับควบคุมไฟฉายในที่มืด
5. รายละเอียดการติดตั้งไฟฉาย

การทำความเข้าใจวิธีการทำงานของโคมไฟสวนพลังงานแสงอาทิตย์นั้นค่อนข้างง่ายหากคุณเข้าใจหลักการทำงานของอุปกรณ์แต่ละชิ้น ในช่วงเวลากลางวัน ตัวแปลงจะสะสมพลังงานแสงอาทิตย์และถ่ายโอนไปยังแบตเตอรี่ในรูปของพลังงานไฟฟ้า นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้ไฟฉายทำงานได้ในเวลากลางคืน

ไฟพลังงานแสงอาทิตย์รุ่นที่มีราคาแพงกว่าอาจมีตัวควบคุมการเคลื่อนไหวที่จะเปิดไฟเมื่อมีคนเข้าใกล้

ด้านบวกและด้านลบของหลอดไฟ

ก่อนที่คุณจะเริ่มศึกษาคำถามเกี่ยวกับวิธีทำโคมไฟพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยตัวเองคุณต้องศึกษาข้อดีข้อเสียของอุปกรณ์นี้ก่อน

ข้อดี โคมไฟพลังงานแสงอาทิตย์เป็น:

1. โอกาส ติดตั้งอย่างรวดเร็วแสงสว่างรวมทั้งไม่จำเป็นต้องมีความรู้เรื่องการเดินสายไฟฟ้าเนื่องจากไม่ได้ใช้
2. แสงจากตะเกียงไม่สว่างและไม่เข้าตา
3. ประหยัดค่าใช้จ่ายด้านพลังงานได้อย่างมาก
4. โคมไฟพลังงานแสงอาทิตย์เป็นแบบอัตโนมัติซึ่งสะดวกมาก ในกรณีที่ไม่มีเจ้าของที่เดชาพวกเขาสามารถป้องกันผู้บุกรุกได้
5. อุปกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์มีความปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อมอย่างสมบูรณ์เนื่องจากไม่จำเป็นต้องต่อสายดิน
6. ขั้นตอนการดูแลโคมง่ายๆ
7. อายุการใช้งานที่ยาวนานของโคมไฟพลังงานแสงอาทิตย์
8. พวกเขามีการป้องกันสูงต่อสภาพอากาศที่ไม่เอื้ออำนวย

แต่ไฟพลังงานแสงอาทิตย์ก็มีข้อเสียเช่นกัน ในหมู่พวกเขา:

1. แบตเตอรี่ในตัวจะมีอายุการใช้งานแสงได้ไม่เกิน 8 ชั่วโมง โดยต้องให้แสงสว่างตลอดทั้งวัน นอกจากนี้แสงจากโคมไฟยังสลัวเล็กน้อย บางพื้นที่ยังต้องใช้ไฟฟ้าส่องสว่างอีกด้วย
2. ซื้อของดีและ อุปกรณ์อันทรงพลังมันจะไม่ถูก
3. ลูกค้าบางรายบ่นว่าอุปกรณ์ไม่ทำงานหรือทำงานเป็นระยะๆ ในช่วงฝนตก ในสภาพอากาศที่มีเมฆมาก การชาร์จจะลดลงเกือบครึ่งหนึ่ง ซึ่งหมายความว่าหลอดไฟจะมีอายุการใช้งานไม่เกิน 4 ชั่วโมงในเวลากลางคืน

ประเภทของโคมไฟพลังงานแสงอาทิตย์

แม้แต่ช่างฝีมือมือใหม่ก็สามารถสร้างโคมไฟพลังงานแสงอาทิตย์ได้ด้วยมือของเขาเอง มาดูอุปกรณ์ยอดนิยมกัน

มีขาสั้น

สะดวกมากสำหรับการส่องสว่างทางเดินในสวน รุ่นที่ถูกที่สุดและการติดตั้งนั้นง่ายที่สุด ขาแหลมนั้นถูกกดลงบนพื้นด้วยมือของคุณ

กำลังของหลอดดังกล่าวสูงมากและเท่ากับ 100 วัตต์ของหลอดไส้หากหลอดพลังงานแสงอาทิตย์มีกำลัง 10 วัตต์ ใช้ส่องสว่างระเบียงบ้านหรือสวน

แขวน

ส่วนใหญ่มักใช้ในการตกแต่ง แปลงสวนและสามารถวางบนกิ่งไม้หรือแขวนในศาลาได้

ติดผนัง

ใช้เพื่อส่องสว่างด้านหน้าของบ้านและติดกับมัน

คุณจะปรับปรุงแบบจำลองที่เสร็จสมบูรณ์ได้อย่างไร?

การออกแบบโคมไฟสวนพลังงานแสงอาทิตย์ค่อนข้างเรียบง่าย อย่างไรก็ตาม เพื่อให้เข้าใจได้ จำเป็นต้องมีความเข้าใจสัญลักษณ์ของอุปกรณ์ไฟฟ้าเพียงเล็กน้อย ปัญหาในการปรับปรุงอุปกรณ์ที่ซื้อไปแล้วนั้นรุนแรงมากสำหรับผู้ที่ซื้อโคมไฟจากผู้ผลิตในจีน

การปรับปรุงโคมไฟพลังงานแสงอาทิตย์

วิธีการแก้ไขไฟฉายพลังงานแสงอาทิตย์? เป็นไปไม่ได้อย่างยิ่งที่จะดำเนินการซ่อมแซมหรือปรับปรุงหลายอย่างที่นี่เนื่องจากองค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบนั้นมีน้อยมาก กระบวนการปรับปรุงให้ทันสมัยทั้งหมดอยู่ที่การเปลี่ยนชิ้นส่วนบางส่วน เช่น แบตเตอรี่ เพื่อเพิ่มระยะเวลาการทำงานของหลอดไฟในเวลากลางคืน คุณสามารถเปลี่ยนไดโอดด้วยอันที่ทรงพลังกว่าได้หากจำเป็น

การอัพเกรดโคมไฟหอคอย

โคมไฟพลังงานแสงอาทิตย์ประเภทหนึ่งที่พบมากที่สุด วงจรของโคมไฟสวนพลังงานแสงอาทิตย์ของชุดประกอบมาตรฐานประเภทนี้รวมถึงการทำให้หายใจไม่ออกในตอนแรกค่อนข้างอ่อนแอ หากคุณเปลี่ยนชิ้นส่วนนี้ด้วยชิ้นส่วนที่ทรงพลังกว่านี้ คุณสามารถรับความสว่างได้มากขึ้นจากไฟฉายโดยรวม

นอกจากนี้ยังสามารถอัพเกรดไฟ LED ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์แบบทำเองด้วยตัวเองได้ด้วยการควบคุมคันเร่ง อย่างไรก็ตามเมื่อเปลี่ยนชิ้นส่วนเหล่านี้การใช้พลังงานจากแบตเตอรี่จะเพิ่มขึ้นและจะต้องเปลี่ยนด้วยชิ้นส่วนที่ทรงพลังกว่า หากไม่ดำเนินการดังกล่าว ไฟฉายจะทำงานในช่วงเวลาสั้นๆ หรืออาจไหม้เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าเกิน

อุปกรณ์ที่มีไฟ LED สามดวง

เพื่อให้ได้แสงสว่างที่สว่างและสม่ำเสมอมากขึ้น คุณสามารถติดตั้งสามไดโอดแทนไดโอดมาตรฐานตัวเดียวได้ อย่างไรก็ตาม เมื่อทำการติดตั้ง คุณควรตรวจสอบการกระจายแรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำ มิฉะนั้นจะมีแสงสว่างจ้าเพียงพื้นที่เดียว และอีกสองพื้นที่จะปล่อยแสงสลัว

ทำโคมไฟด้วยมือของคุณเอง

ทุกคนที่มีความรู้ขั้นต่ำในสาขานี้สามารถประกอบวงจรโคมไฟสวนพลังงานแสงอาทิตย์อย่างง่ายได้

การเลือกชิ้นส่วนสำหรับไฟฉาย

ก่อนที่คุณจะเริ่มซื้อส่วนประกอบทั้งหมดสำหรับประกอบหลอดไฟคุณต้องคำนึงถึงปริมาณเนื่องจากพลังของส่วนประกอบแต่ละชิ้นจะขึ้นอยู่กับสิ่งนี้ซึ่งหมายความว่าส่วนประกอบจะแตกต่างกัน:

1. สิ่งแรกที่คุณต้องมีคือซื้อเครื่องแปลงพลังงาน แบตเตอรี่โพลีคริสตัลไลน์ซิลิคอนถือเป็นหนึ่งในแบตเตอรี่ที่ดีที่สุดสำหรับวัตถุประสงค์ดังกล่าว มีน้ำหนักเบามากและป้องกันความชื้นและความเสียหายได้สูง นอกจากนี้พลังยังค่อนข้างสูง
2. จำเป็นต้องมีแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
3. ถัดไปคุณต้องมีองค์ประกอบแสงสว่าง LED ประเภทที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในปัจจุบันคือ LED ทั่วไป สามารถติดตั้งได้ หลอดไฟ LEDแต่ต้นทุนพลังงานก็สูงเกินสมควร แสงสว่างที่ต้องทำด้วยตัวเองจากแผงโซลาร์เซลล์ที่ใช้ไฟ LED ปกติก็เพียงพอแล้ว
4. ส่วนสุดท้ายและสำคัญที่สุดของอุปกรณ์คือโมดูลควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งประกอบด้วยตัวต้านทานสองคู่และทรานซิสเตอร์หนึ่งคู่

การเชื่อมต่อ LED แบตเตอรี่ และแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์จะดำเนินการแยกกัน สำหรับการประกอบคุณสามารถซื้อบอร์ด DIY PCB ขนาด 42x25 มม. ราคาถูกและใช้งานได้หลากหลาย

วีดีโอ

คุณจะได้เรียนรู้วิธีสร้างโคมไฟโซลาร์เซลล์อัตโนมัติในวิดีโอของเรา

หลายๆ คนคงเคยคิดจะส่องสว่างบริเวณท้องถิ่นอย่างไรให้น่าอยู่และสวยงามน่าอยู่ แต่นี่หมายถึงต้นทุนพลังงานเพิ่มเติม นอกจากนี้ เพื่อที่จะจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับโคมไฟถนนแต่ละดวง คุณจะต้องทำลายภูมิทัศน์และขุดคูน้ำที่จะวางสายเคเบิล สายไฟที่ห้อยอยู่ในอากาศจากโคมไฟสวนหนึ่งไปยังอีกโคมไฟหนึ่งนั้นไม่น่าดูเลย

และนี่คือความคิดที่เกิดขึ้น: “แต่คุณสามารถติดตั้งตะเกียงบนแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ได้ แล้วพลังงานไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นด้วยวิธีนี้” เครื่องกำเนิดไฟฟ้าฟรีเหมือนดวงอาทิตย์! โดยธรรมชาติแล้วคนไปที่ร้านเพื่อซื้ออุปกรณ์ดังกล่าวและเมื่อดูราคาของอุปกรณ์ให้แสงสว่างเหล่านี้ก็ลืมความปรารถนาของเขาไปเพราะราคาของพวกเขาสูงมาก

แต่มีมือและหัวและอุปกรณ์นี้สร้างโดยคนคนเดียวกันซึ่งหมายความว่าค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะประกอบ โคมไฟสวนบนแผงโซลาร์เซลล์ด้วยมือของคุณเอง

ลองคิดดูว่าเป็นไปได้หรือไม่และงานนี้ยากแค่ไหน

งานเตรียมการ

แน่นอนว่าตัวเลือกในอุดมคติคือถ้าคุณมีอุปกรณ์ที่ชำรุด - นอกเหนือจากการทำความเข้าใจโครงสร้างของมันแล้วคุณยังสามารถเข้าใจวิธีซ่อมแซมโคมไฟพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยมือของคุณเองได้ในเวลาเดียวกัน แต่ยังมีข้อเสียเปรียบในการใช้งาน ความคิดนี้ โดยธรรมชาติแล้วคุณสามารถใช้โคมไฟสวนราคาถูกหลายโคมไฟที่ต้องซ่อมแซมและแทนที่ด้วยแผงโซลาร์เซลล์ แต่การอัพเกรดไส้จีนยังคงเป็นสิ่งจำเป็น ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้ฐานสำหรับการฝึกอบรมเท่านั้นเนื่องจากไฟฉายที่ได้รับการซ่อมแซมจะมีอายุการใช้งานได้ไม่นานกว่าไฟฉายที่ทำจากศูนย์

ก่อนที่คุณจะเริ่มสร้างโคมไฟพลังงานแสงอาทิตย์ คุณต้องเข้าใจการออกแบบอุปกรณ์ดังกล่าวก่อน

แม้ว่าไฟฉายทั้งหมดจะดูแตกต่างออกไป แต่รูปแบบการใช้งานนั้นง่ายมาก ประกอบด้วยแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ (แผง) แบตเตอรี่ ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า และไฟ LED หรือโมดูล

แผนภาพของหลอดไฟดังกล่าวจะชัดเจนสำหรับนักวิทยุสมัครเล่นมือใหม่และมีลักษณะดังนี้:

และตอนนี้เมื่อเข้าใจวงจรแล้วและเข้าใจหลักการทำงานของไฟฉายที่ทำงานด้วยพลังงานที่สร้างจากเซลล์แสงอาทิตย์แล้ว คุณสามารถตัดสินใจได้ว่าต้องการความสว่างใด องค์ประกอบแสงใดที่จะเลือก และเลือกแบตเตอรี่ตามนี้ และแผงโซลาร์เซลล์

สว่างเป็นพิเศษเหมาะสำหรับการส่องสว่างกระท่อมฤดูร้อน ไฟ LED Cree, 1–1.5 โวลต์ จำนวน 3 หรือ 4 ชิ้นต่อหลอด ด้วยองค์ประกอบดังกล่าวแบตเตอรี่ที่มีความจุ 3,000 mAh และแรงดันเอาต์พุต 3.6 โวลต์ก็เพียงพอแล้ว แบตเตอรี่ดังกล่าวจะถูกชาร์จจากแผงโซลาร์เซลล์เป็นเวลา 8-10 ชั่วโมง ซึ่งเพียงพอสำหรับการใช้งานไฟ LED ที่เลือกไว้ได้นานถึง 12 ชั่วโมง

และแน่นอนว่าแผงโซลาร์เซลล์นั่นเอง ความจริงก็คือแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ของโคมไฟสวนที่ผลิตในปัจจุบันมีขนาดเล็กมาก แบตเตอรี่ที่เหมาะสมจะมีขนาด 65 x 65 x 3 มม. โดยมีแรงดันเอาต์พุต 4.4 V, 90 mA อาจให้สารอาหารที่จำเป็นได้ดี

หน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ตอนนี้คุณต้องประกอบ "หัว" ของหลอดไฟนั่นคือชุดควบคุมนั่นเอง สำหรับสิ่งนี้คุณจะต้อง:

• ตัวต้านทาน MLT 22 kOhm สี่ตัว;
• ทรานซิสเตอร์ KT503 สองตัว;
• หนึ่งไดโอด (Schottky 11DQ04 จะเหมาะสมที่สุด)

เนื่องจากทั้งหมดนี้จะถูกวางไว้บนกระดานเดียว จึงเป็นการดีกว่าที่จะแกะสลักด้วยตัวเอง แต่มีตัวเลือกที่แม่นยำกว่าและใช้แรงงานน้อยกว่า ปัจจุบันคุณสามารถซื้อเขียงหั่นขนมอเนกประสงค์ในร้านค้าได้ นอกจากนี้ คุณควรมีลวดทองแดงตีเกลียวในมือเมื่อสร้างราง

ดังนั้นเมื่อประกอบองค์ประกอบทั้งหมดของชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ในอนาคตแล้ว คุณก็สามารถเริ่มการบัดกรีได้ คุณต้องประกอบไดอะแกรมต่อไปนี้

ไฟ LED 4 ดวงรวมอยู่ในวงจรดังกล่าวอย่างอิสระ และถ้าคุณภาพงานสร้างไม่ดี ระดับสูงจากนั้นหน่วยควบคุมดังกล่าวจะให้บริการเป็นเวลาหลายปี

ประกอบโคม

โดยธรรมชาติแล้วทุกคนจะมีรูปทรงของโคมไฟพลังงานแสงอาทิตย์เอง มีขอบเขตความคิดและจินตนาการของอาจารย์ที่สมบูรณ์ เมื่อประกอบวงจรของชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์แล้ว การเชื่อมต่อ LED เข้ากับวงจรจะไม่มีปัญหา แน่นอนคุณสามารถเปิดสวิตช์ปกติในแหล่งจ่ายไฟ LED ได้ แต่จะสะดวกกว่ามากหากคุณติดตั้งตาแมวควบคู่ไปกับเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวแทน จากนั้นในเวลาพลบค่ำ โคมไฟพลังงานแสงอาทิตย์ที่ทำเอง จะเปิดโดยอัตโนมัติและปิดในเวลารุ่งเช้า หรือจะกระตุ้นให้คนผ่านไปมาก็ได้ซึ่งก็สะดวกเช่นกัน

นอกจากนี้ยังสามารถเชื่อมต่อคอนโทรลเลอร์ได้เมื่อใช้ไฟ LED RGB จากนั้นไฟพลังงานแสงอาทิตย์จะถูกปรับตามสีของแสงเรืองแสงและจากระยะไกล แต่ในกรณีนี้คุณต้องเข้าใจว่าจะต้องใช้พลังงานด้วย แม้ว่าเราจะแก้ไขปัญหานี้ด้วย ท้ายที่สุดแล้วทางเลือก แผงเซลล์แสงอาทิตย์บนชั้นวางของร้านขายเครื่องใช้ไฟฟ้าทุกวันนี้กว้างผิดปกติ ซึ่งหมายความว่าการเลือกสิ่งที่ถูกต้องจะไม่ใช่เรื่องยาก

ข้อสรุป

แน่นอนว่าทุกคนตัดสินใจด้วยตัวเองขึ้นอยู่กับการจ้างงานและสถานการณ์ทางการเงินว่าต้องทำอย่างไร - ซื้อโคมไฟหรือทำด้วยมือของตัวเอง แต่มันไม่ได้เกี่ยวกับจำนวนเงินที่ใช้กับไฟฉายใหม่ด้วยซ้ำ แม้ว่าที่นี่จะประหยัดได้มากกว่า 4 เท่าก็ตาม

เป็นเรื่องดีไม่ใช่หรือที่รู้ว่ามีโคมไฟทำงานบนเว็บไซต์ของบ้านหรืออพาร์ตเมนต์ที่ไม่ได้สร้างขึ้นในโรงงาน แต่ด้วยมือของคุณเองอย่างที่พวกเขาพูดว่า "บนเข่า"? นี่อาจเป็นเหตุผลหลักว่าทำไมคุณควรลองประกอบโคมไฟสวนพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยตัวเอง

เราวัดการใช้พลังงานของไฟสวนกลางแจ้งและความเร็วในการชาร์จของไฟสวนกลางแจ้งโดยใช้แสงอาทิตย์โดยตรง ในวันที่มีเมฆมาก และในที่ร่ม ภาพดูน่าสนใจแม้ว่าจะค่อนข้างคาดหวังก็ตาม

บทความนี้ไม่ได้พูดถึงไฟฉายเฉพาะมากนัก แต่โดยทั่วไปเกี่ยวกับการใช้งานจริงของหลอดไฟพลังงานแสงอาทิตย์

เพื่อทำการทดลอง เราใช้ไฟฉายพลังงานแสงอาทิตย์ราคาไม่แพงสองดวง หนึ่งในนั้นคือประเภทที่ค่อนข้างใหม่ (สีน้ำตาลในรูปภาพ) ซึ่งวางจำหน่ายแล้วในราคาตั้งแต่ 40 ถึง 150 รูเบิล ส่วนใหญ่แน่นอน อันที่สอง (สีดำในภาพ) เป็นรุ่นเก่าซึ่งมีชั้นวางของในร้านที่มีความหนาแน่นสูงเท่ากันเมื่อหลายปีก่อนในราคาใกล้เคียงกัน

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างไฟฉายคือแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ ในทั้งสองกรณีเป็นประเภทฟิล์มแต่มาจาก วัสดุที่แตกต่างกัน- นอกจากนี้ไฟฉายรุ่นเก่ายังมีแบตเตอรี่ Ni-MH AA ความจุ 600 mAh ในขณะที่ไฟฉายรุ่นใหม่มี ขนาดที่เล็กกว่า(AAA) และความจุเพียง 100 mAh นี่เป็นการลดราคาตามธรรมชาติ เนื่องจากราคาของไฟฉายเหล่านี้ไม่ได้เปลี่ยนแปลงมากนักหลังจากที่เงินดอลลาร์พุ่งสูงขึ้น

การใช้พลังงานของ LED ทั้งสองดวงในไฟฉายจะเท่ากันและอยู่ที่ประมาณ 12 mA (~14 mWh) ซึ่งหมายความว่าเมื่อแบตเตอรี่ชาร์จเต็มแล้ว ไฟฉายใหม่สามารถทำงานได้ 8-9 ชั่วโมง และไฟฉายรุ่นเก่า (ตามทฤษฎีเท่านั้น) 45-50 แต่สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าเมื่อทำงานในสภาวะการชาร์จน้อยเกินไปอย่างต่อเนื่อง (ดูเพิ่มเติมด้านล่าง) แบตเตอรี่ Ni-MH จะสูญเสียความจุอย่างรวดเร็วดังนั้นแบตเตอรี่ที่มีความจุมากกว่าในไฟฉายเก่าจะดีกว่าจากมุมมองเท่านั้น มันจะทำงานได้นานกว่าหนึ่งปี

ทีนี้มาดูพลังของแผงและการชาร์จกันดีกว่า

ประสิทธิภาพการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์

เพื่อประเมินประสิทธิภาพการชาร์จภายใต้สภาวะต่างๆ เราเลือกวันที่ดี นั่นคือดวงอาทิตย์ซึ่งมีเมฆแสงเล็กๆ ปกคลุมเป็นครั้งคราว โคมไฟตั้งอยู่ทั้งในที่โล่งและใต้ร่มเงาต้นไม้ในสวน วัดแรงดันและกระแสที่ขั้วแบตเตอรี่ เราแปลงค่าที่ได้รับเป็นปริมาณพลังงานที่ผลิตได้ แสดงเป็น mWh นี่คือสิ่งที่เราได้รับ:

พลังของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ของไฟฉายเก่านั้นสูงขึ้นอย่างเห็นได้ชัด แต่ก็ไม่น่าสนใจนัก ที่สำคัญกว่านั้นมากและเป็นข่าวดีก็คือ เมื่อแสงแดดส่องโดยตรง แบตเตอรี่ขนาดเล็กของไฟฉายใหม่จะสามารถชาร์จจนเต็มได้ภายในเวลาประมาณ 2.5-3 ชั่วโมง ตอนนี้ข่าวร้ายมา หากวางไฟฉายไว้ในที่ร่มหรือวันนั้นมีเมฆมากเล็กน้อย ประสิทธิภาพการชาร์จจะลดลง 10 เท่า และถ้ามีเมฆบนท้องฟ้าก็ไม่มีอะไรจะพูดถึงเลย แบตเตอรี่จะไม่ชาร์จ

สำหรับผู้ที่สนใจรายละเอียดการตรวจวัดประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์ เราขอนำเสนอจานเล็ก

ข้อสรุป

ไฟฉายพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพค่อนข้างมาก รุ่นใหม่เมื่อถูกแสงแดดโดยตรง จะสามารถชาร์จแบตเตอรี่ในตัวให้เต็มได้ภายในเวลาประมาณ 3 ชั่วโมง ซึ่งเพียงพอที่จะใช้งาน LED ในตัวได้นาน 8-9 ชั่วโมง รุ่นเก่าแรงกว่าและมีแบตเตอรี่ความจุมากกว่าแต่ก็ไม่มีประโยชน์ที่จะพูดถึงเพราะ... คุณไม่สามารถหาซื้อสิ่งเหล่านี้ได้อีกต่อไป

อื่น จุดสำคัญคือประสิทธิภาพของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ในสภาพอากาศที่มีเมฆมากลดลง 10 เท่า และในวันที่มีเมฆมาก การชาร์จจะหยุดลงโดยสิ้นเชิง เช่นเดียวกันกับการวางไฟฉายไว้ใต้ต้นไม้ ซึ่งหากอากาศแจ่มใส จะไม่สามารถชาร์จแบตเตอรี่ขนาดเล็กได้แม้แต่ครึ่งทางตลอดทั้งชั่วโมงกลางวัน และหากมีเมฆมาก การชาร์จจะหยุดลง โดยสิ้นเชิง

คุณอาจจะสนใจ:
—
—
—