Výroba zahradního světla na solární pohon
Solární zahradní osvětlení je pohodlné a zcela samostatné řešení. Není třeba tahat kabely ani utrácet peníze za komunikaci, vybavení je levné a pokud chcete, můžete si ho vyrobit sami. Všechny komponenty jsou dostupné na trhu, stačí si prostudovat schéma zapojení, koupit vše potřebné a postupovat podle jednoduchých pokynů.
Uspořádání solární lampy
Nejdříve je třeba pochopit, z jakých částí se konstrukce skládá a jak funguje. Zahradní svítidla mají jednoduchou konstrukci, protože je v nich pouze to, co potřebujete:
- Těleso, v němž se nacházejí jednotlivé části. Pouzdro je obvykle tvořeno plastovým krytem v horní části a spodní část je vyrobena jako zúžený sloupek, takže jej lze jednoduše zapíchnout do země. Plast je odolný proti povětrnostním vlivům a nárazům, takže jej nepoškodí UV záření a nepraskne při nárazu.
- Ochranné sklo. V horní části je plochý prvek a na boku je difuzor. Nejběžnějším materiálem jsou polymery, takže ani v případě rozbití nezůstanou na pozemku nebezpečné třísky.
- Solární panel, obvykle malý prvek o rozměrech asi 9 cm2. Kvalita se může lišit, a proto světla fungují různě. Při výběru hotové varianty byste měli pečlivě zkontrolovat povrch panelu; měl by být dokonale hladký, bez prasklin a poškození.
- Energii přeměněnou solárním panelem uchovává baterie, která zajišťuje provoz svítidla v noci. Kapacita a provedení se mohou lišit v závislosti na ceně výrobku. Při nákupu je vhodné tuto hodnotu zkontrolovat, protože na ní závisí výdrž baterie.
- LED diody poskytují dobré osvětlení s minimální spotřebou energie. Jejich počet závisí na jasu, obvykle se používají malé varianty, které spotřebovávají elektřinu úsporně.
- Fotorezistor nebo světelný senzor večer automaticky zapne světlo v oblasti. Když se množství světla v tomto uzlu sníží, změní se odpor a světlo se rozsvítí.
- Řídicí deska je spojovacím prvkem, který spojuje všechny uzly dohromady a zajišťuje jejich fungování.
Pokud potřebujete baterii AA, můžete si koupit nejlevnější zahradní světlo. Odtud můžete baterii vyjmout a bude vás to stát zlomek ceny, za kterou byste ji koupili samostatně.
Tato možnost má mnoho výhod:
- Autonomie: nemusíte dělat elektroinstalaci, vytvářet projekt atd. Světlo můžete jednoduše umístit kamkoli a okamžitě začne fungovat.
- Poskytuje rozptýlené osvětlení, ze kterého nebolí oči, ale zajišťuje dobrou viditelnost na pozemku v noci.
- Nevyžaduje žádnou péči ani údržbu. Stačí, když během sezóny několikrát setřete prach, aby solární panel lépe ukládal energii a aby se světlo lépe rozptylovalo.
- Světla jsou bezpečná pro děti a domácí zvířata. Neobsahují žádné škodlivé látky ani ostré části.
Mimochodem! Pokud máte zbytky krytů ze starých rozbitých zahradních svítidel, můžete je použít k výrobě domácí verze. To usnadňuje práci.
Schéma zapojení
Zde vám ukážeme nejjednodušší schéma, které by mělo být jednoduché i pro kutily, kteří nikdy nevyráběli zahradní osvětlení nebo podobné výrobky. V systému je pouze 7 komponent.
Abychom pochopili zapojení a porozuměli tomu, proč jsou určité součásti potřebné, je třeba se zamyslet nad tím, jak funguje hotový výrobek:
- Když na povrch dopadá sluneční světlo, tranzistor je v uzavřeném stavu. Nahromaděná energie se proto přivádí do baterie a nabíjí ji.
- Po západu slunce, kdy na fotobuňku nedopadá žádné světlo, se tranzistor otevře a na LED diody se přivede napětí. Jinými slovy, zařízení se přes den nabíjí a zapíná se za soumraku.
- Provozní doba svítidla přímo závisí na kapacitě baterie a výkonu LED diod použitých v konstrukci. Obvykle vybírejte komponenty tak, aby vystačily na 6-8 hodin provozu.
Pokud máte vadné zahradní světlo, lze z něj některé díly odebrat.
Zapojení svítidla tohoto typu se solárním napájením je nejjednodušší, proto je nejlepší si ho nejprve vyzkoušet, než přejdete ke složitějším řešením.
Seznam potřebných dílů
Na tomto seznamu je pouze 7 položek, většinu dílů lze sehnat v obchodě s elektronikou. Chcete-li však ušetřit, můžete si objednat komponenty z Aliexpressu nebo jiných podobných webových stránek. Hlavním úkolem je sladit všechny díly podle značení tak, aby vznikla funkční konstrukce:
- Rezistor 3,6 k ohmů.
- Odpor 33 ohmů (závisí na počtu a příkonu LED diod).
- Dioda 1N5391 nebo podobná (existují dovážené i domácí varianty).
- Tranzistor 2N4403 (mohou existovat i jiné typy s vhodnými vlastnostmi).
- Baterie pro 3,6 V. Je lepší zvolit lithium-iontové, protože nikl-kadmiové nejsou spolehlivé.
- solární fotovoltaický panelPokud máte solární fotovoltaický panel, nejlepší volbou jsou monokrystalické solární články, protože jsou nejúčinnější a mají dlouhou životnost. Lze použít i polykrystalické články. Hlavní je vybrat si výrobky třídy A nebo B, nebrat varianty C a ještě méně D, protože mají mnohem horší vlastnosti a životnost je kratší.
- LED diody. Můžete použít 1 článek pro 3W, ale lepší je vzít 3 kusy po 1W. V tomto případě je dobré použít diody DIP, protože fungují lépe na volném prostranství než diody SMD.
Vyplatí se předem určit, do kterého pouzdra se budou všechny sestavy montovat. Vhodné jsou všechny možnosti, které zajistí vhodné uspořádání dílů. Měli byste si také koupit páječku a všechny pájecí materiály, pokud je nemáte po ruce.
Rozložení lucerny
Práce by měla probíhat na dobře osvětleném stole, kde je po ruce vše potřebné. Může být zapotřebí pinzeta, nůž a další nástroje. Nejlepší je mít po ruce také několik drátů. Součástky v obvodu lze zapojit dvěma způsoby:
- Použijte univerzální desku plošných spojů nebo si ji vyrobte sami. V tomto případě jsou hlavní součásti sestaveny na jednom místě a bezpečně upevněny. Nejsnadněji ji koupíte v obchodech s elektronikou, kde mají různé velikosti, takže snadno najdete tu správnou.
- Pokud nemáte po ruce desku, můžete díly spojit kloubovým způsobem. Všechny díly mají dlouhé nohy, takže je můžete propojit i bez použití drátů, ale pokud potřebujete některé díly přemístit dále (např. vyvést solární panel ven nebo vystavit LED diody), použijte izolované měděné dráty.
Předem si promyslete rozmístění dílů, rozložte je a vyzkoušejte si je, abyste pochopili, jak je nejlépe připojit. V této fázi můžete provést úpravy a vyhnout se chybám a komplikacím.
Z čeho vyrobit plafón a jak svítidlo sestavit
Po výběru uspořádání je třeba zvolit kryt, který výrobek ochrání před povětrnostními vlivy. Může to být malá plastová nádoba, která se těsně uzavírá, nebo skleněná nádoba s víčkem. Chcete-li si vlastnoručně vyrobit svítidlo na solární pohon, postupujte podle tohoto návodu:
- Na vybraný plafón (jeho horní část) připevněte solární panel. Kontakty by k němu měly být připojeny, pokud nejsou, měla by být připájena kontaktní dráha. Nejlépe je lepit oboustrannou lepicí páskou, ale netlačit příliš silně. Kontakty protáhněte krytem nebo jiným prvkem, přičemž předtím na vhodných místech udělejte malé otvory. Po protažení vodičů otvory utěsněte malým množstvím tmelu odolného proti povětrnostním vlivům, aby do nich nemohla pronikat vlhkost.
- Uvnitř krytu je třeba zajistit prostor pro baterie, nejjednodušší je přilepit jej tmelem nebo lepicí pistolí. Poté umístěte všechny ostatní díly podle obrázku a pevně je spojte. Pokud nepoužíváte desku s plošnými spoji, můžete připevnit malý kousek pěnové desky a vložit do ní nožičky elektronických součástek, abyste se ujistili, že jsou dobře zajištěny.
- LED diody jsou obvykle umístěny na spodní straně. Pokud je použita plechovka, není třeba dělat nic zvláštního. Chcete-li však zvýšit jas, můžete si sestavit reflektor z tlusté fólie nebo z cédéčka nakrájeného na kousky vhodné velikosti. Určit kvalitu světla je zpočátku obtížné, je lepší vyzkoušet různé možnosti a najít tu, která bude svítit nejlépe.
- Používáte-li neprůhledný plafon, vyřízněte jednu z jeho stěn nebo spodní část a vložte do něj difuzér nebo vhodně velký kus průhledného plastu. Musíte se řídit situací a vybrat si to, co máte po ruce. Můžete použít difuzéry nebo sklo ze starých lamp či luceren. K upevnění prvku a zajištění vodotěsnosti spoje je lepší použít průhledný tmel, který je odolný vůči UV záření.
- Po zapojení všech částí obvodu nezapomeňte zkontrolovat, zda fungují. Pokud je vše v pořádku, je třeba spoje utěsnit speciální tužkou nebo kontaktní hmotou. Před montáží skříně je vhodné ji zevnitř zahřát fénem, aby se odstranila přebytečná vlhkost a zabránilo se oxidačním procesům uvnitř.
- K hotové lampě můžete připevnit nožičku a zapíchnout ji do země na vhodném místě nebo ji můžete zavěsit. Nejjednodušší způsob, jak to udělat, je vytvořit háček nebo smyčku na vnější straně.
Mimochodem! Na zimu je lepší lucernu přemístit do teplé místnosti. Tím se prodlouží životnost, protože při teplotách pod bodem mrazu ztrácejí baterie své vlastnosti mnohem rychleji. Kromě toho se uvnitř v důsledku mrazu a tání hromadí kondenzát, který časem oxiduje kontakty a ničí je.
Video: Výroba solárního pouličního osvětlení
Jak můžete vylepšit hotový model
Pokud zakoupená zahradní svítidla nefungují tak, jak mají, nebo pokud jejich výkon neodpovídá inzerovanému, je možné provést některé úpravy. Ty pomohou zlepšit design a zajistí dobré světlo:
- Pokud svítidlo svítí slabě, je vhodné jej rozebrat a vyjmout jeden z rezistorů. Na jeho místo vložíte propojku a uděláte to opatrně, abyste nepoškodili žádné další díly. To obvykle stačí k řádovému zvýšení jasu.
- Pokud je světlo zpočátku jasné, ale po krátké době se ztlumí a poté zhasne, je třeba přidat rezistor asi 50 kOhm. Díky tomu bude systém zářit ještě alespoň několik hodin.
- Dalším typickým problémem je, že světlo zhasne několik hodin po setmění. Nejčastěji se to stává proto, že výrobce šetřil na baterii a dodal variantu s malou kapacitou. Rozeberte pouzdro a zkontrolujte kapacitu baterie, pokud je 600 mAh nebo méně, vyměňte ji za modely s kapacitou 1000 mAh nebo více, vše závisí na výkonu solárního modulu. Baterie by měla být vybrána na základě 8 hodin provozu LED a přibližně 30% rezervy.
- Některé modely mají jednu LED diodu, která neposkytuje kvalitní světlo. V tomto případě byste měli zadat jeho kapacitu, pak vyzvednout 3 LED diody, které dohromady spotřebují přibližně stejné množství energie, a rozmístit je po obvodu plafonu pod úhlem asi 120 stupňů.
- Je možné místo standardní LED zapojit Varianta RGB a pak se světlo rozzáří.
Chcete-li ušetřit energii a zapnout zahradní světlo pouze v případě potřeby, můžete do obvodu připájet malý spínač.
Každý, kdo má alespoň základní dovednosti v pájení, si může vlastnoručně vyrobit zahradní světlo. Součástky můžete zakoupit na internetu nebo v obchodě s elektronikou. Pomocí doporučení lze také snadno opravit nebo vylepšit práci hotových světel.