Fare una luce da giardino a energia solare
Le luci da giardino ad energia solare sono una soluzione conveniente e completamente autonoma. Non c'è bisogno di tirare cavi o spendere soldi per le comunicazioni, l'attrezzatura è poco costosa, e se volete, potete farvela da soli. Tutti i componenti sono disponibili sul mercato, devi solo studiare lo schema del circuito, comprare tutto il necessario e seguire le semplici istruzioni.
Costruzione di una lampada solare
Prima di tutto, è necessario capire in quali parti consiste la costruzione e come funziona. Le luci da giardino hanno una costruzione semplice, poiché c'è solo quello che serve:
- Un alloggiamento, che ospita le parti all'interno. L'alloggiamento è di solito un involucro di plastica nella parte superiore e la parte inferiore è fatta come un palo rastremato verso il basso in modo che possa essere semplicemente bloccato nel terreno. La plastica è resistente alle intemperie e agli urti, quindi non sarà danneggiata dai raggi UV e non si romperà all'impatto.
- Vetro protettivo. C'è un elemento piatto nella parte superiore e un diffusore sul lato. Il materiale più comune è il polimero, quindi non ci saranno schegge pericolose sulla proprietà anche se si rompe.
- Un pannello solare, di solito un piccolo elemento di circa 9 centimetri quadrati. La qualità può variare, ed è per questo che le luci funzionano in modo diverso. Quando si seleziona un'opzione finita, si dovrebbe ispezionare attentamente la superficie del pannello; dovrebbe essere perfettamente liscia, senza crepe o danni.
- Una batteria immagazzina l'energia convertita dal pannello solare per garantire il funzionamento dell'apparecchio durante la notte. La capacità e il design possono variare a seconda del prezzo del prodotto. È consigliabile controllarlo al momento dell'acquisto, poiché la durata della batteria dipende da questo.
- I LED forniscono una buona illuminazione con un consumo minimo di energia. Il numero dipende dalla luminosità, di solito si usano piccole varianti che consumano elettricità in modo economico.
- Un fotoresistore o sensore di luce accende automaticamente la luce nella zona la sera. Quando la quantità di luce in questo nodo diminuisce, la resistenza cambia e la luce si accende.
- La scheda di controllo è l'elemento di connessione che collega tutti i nodi insieme e assicura il loro funzionamento.
Se hai bisogno di una batteria AA, puoi comprare la luce da giardino più economica. Da lì, puoi rimuovere la batteria e ti costerà una frazione del costo di acquistarla separatamente.
Questa opzione ha molti vantaggi:
- Autonomia: non devi fare il cablaggio, fare un progetto, ecc. Si può semplicemente mettere la luce ovunque e inizierà a funzionare immediatamente.
- Fornisce un'illuminazione diffusa che non fa male agli occhi, ma assicura una buona visibilità sulla trama di notte.
- Non è richiesta alcuna cura e manutenzione. Pulire la polvere un paio di volte durante la stagione è sufficiente per facilitare al pannello solare l'immagazzinamento dell'energia e per far sì che la luce si diffonda meglio.
- Le luci sono sicure per i bambini e gli animali domestici. Non contengono sostanze nocive o parti taglienti.
A proposito! Se avete degli alloggiamenti avanzati da vecchie luci da giardino rotte, potete usarli per fare delle versioni fatte in casa. Questo rende il lavoro più facile.
Schema del circuito
Qui vi mostriamo lo schema più semplice, che dovrebbe essere semplice anche per un fai-da-te che non ha mai fatto luci da giardino o prodotti simili. Ci sono solo 7 componenti nel sistema.
Per comprendere il circuito e capire perché certe parti sono necessarie, è necessario considerare come funziona il prodotto finito:
- Quando la luce del sole colpisce la superficie, il transistor è in uno stato chiuso. L'energia immagazzinata viene quindi immessa nella batteria e la carica.
- Dopo il tramonto, quando nessuna luce raggiunge la fotocellula, il transistor si apre e la tensione viene applicata ai LED. In altre parole, l'attrezzatura viene caricata durante il giorno e accesa al tramonto.
- Il tempo di funzionamento dell'apparecchio dipende direttamente dalla capacità della batteria e dalla potenza dei LED utilizzati nel progetto. Di solito seleziona i componenti in modo che siano sufficienti per 6-8 ore di funzionamento.
Se avete una luce da giardino difettosa, alcune parti possono essere prese da lì.
Il circuito di un apparecchio a energia solare di questo tipo è il più semplice, quindi è meglio fare pratica con esso prima di passare a soluzioni più complesse.
Una lista di parti di cui hai bisogno
Ci sono solo 7 articoli in questa lista, la maggior parte delle parti possono essere trovate in un negozio di elettronica. Ma per risparmiare, potete ordinare i componenti da Aliexpress o altri siti simili. La cosa principale è far combaciare tutte le parti secondo le marcature in modo da finire con un disegno funzionante:
- Resistenza da 3,6k ohm.
- Una resistenza di 33 ohm (dipende dal numero e dal wattaggio dei LED).
- Diodo 1N5391 o simile (ci sono varianti importate e nazionali).
- Transistor 2N4403 (possono essere disponibili altri tipi con caratteristiche adeguate).
- Batteria per 3.6V. È meglio scegliere quelli agli ioni di litio, perché quelli al nichel-cadmio non sono affidabili.
- pannello solare fotovoltaicoSe hai un pannello solare fotovoltaico, le celle solari monocristalline sono la scelta migliore perché sono le più efficienti e durature. Si possono usare anche celle policristalline. La cosa principale - scegliere prodotti di grado A o B, non prendere varianti C e ancor meno D, perché sono molto peggio nelle caratteristiche, e la vita è più breve.
- LED. Si può usare 1 cella per 3W, ma è meglio prendere 3 pezzi da 1W. In questo caso è bene usare i diodi DIP perché lavorano meglio in condizioni di aria aperta rispetto a quelli SMD.
Vale la pena determinare in anticipo in quale alloggiamento assemblare tutti i gruppi. Qualsiasi opzione è adatta, che fornirà una disposizione conveniente delle parti. Dovresti anche comprare un saldatore e tutti i materiali di saldatura se non li hai a portata di mano.
Disposizione della lanterna
Il lavoro dovrebbe essere fatto su un tavolo ben illuminato e con tutto il necessario a portata di mano. Possono essere necessarie pinzette, un coltello e altri strumenti. È anche meglio avere alcuni fili a portata di mano. Ci sono due modi per collegare le parti in un circuito:
- Usate un circuito universale o fatene uno voi stessi. In questo caso, i componenti principali saranno assemblati in un posto e fissati in modo sicuro. Il posto più facile per comprarlo è nei negozi di elettronica, che hanno diverse misure, quindi è facile trovare quella giusta.
- Se non avete la scheda a portata di mano, potete collegare le parti in modo incernierato. Tutte le parti hanno gambe lunghe, quindi puoi collegarle anche senza usare fili, ma se hai bisogno di spostare alcune parti più lontano (ad esempio per portare il pannello solare all'esterno o per esporre i LED), usa fili di rame isolati.
Pensate prima al posizionamento dei pezzi, disponeteli e provateli per capire come collegarli al meglio. In questa fase si possono fare aggiustamenti ed evitare errori e complicazioni.
Cosa fare il plafond e come assemblare l'apparecchio
Dopo aver selezionato il layout, si deve scegliere un alloggiamento per proteggere i prodotti dalle intemperie. Può essere un piccolo contenitore di plastica che si chiude bene o un barattolo di vetro con un coperchio. Per fare una lampada a energia solare con le tue mani, segui le istruzioni:
- Sul plafond selezionato (la sua parte superiore), attaccate un pannello solare. I contatti dovrebbero essere attaccati ad esso, se non lo sono, una pista di contatto dovrebbe essere saldata. È meglio incollare il nastro biadesivo, ma non premere troppo forte. Far passare i contatti attraverso il coperchio o un altro elemento, facendo prima dei piccoli fori in posti adatti. Una volta che i fili sono stati tirati attraverso, sigillare i fori con una piccola quantità di sigillante resistente alle intemperie in modo che l'umidità non possa penetrare.
- All'interno dell'alloggiamento, il vano batteria deve essere fissato, è più facile incollarlo con del sigillante o con una pistola a colla. Posizionare poi tutte le altre parti come mostrato nel diagramma, collegandole saldamente. Se non state usando un circuito stampato, potete fissare un piccolo pezzo di schiuma e inserirvi i piedi dei componenti elettronici per assicurarvi che siano ben fissati.
- I LED sono di solito collocati in basso. Se si usa una lattina, non c'è bisogno di fare nulla di speciale. Ma per aumentare la luminosità, si può assemblare un riflettore usando un foglio spesso o un CD tagliato in pezzi di dimensioni adeguate. Determinare la qualità della luce è difficile all'inizio, è meglio provare diverse opzioni per trovare quella che brillerà meglio.
- Se usate una placca opaca, tagliate una delle sue pareti o la parte inferiore e inserite un diffusore o un pezzo di plastica trasparente di dimensioni adeguate. Bisogna dipendere dalla situazione e scegliere ciò che si ha a portata di mano. Si possono usare diffusori o vetri di vecchie lampade o lanterne. Per fissare l'elemento e rendere la connessione impermeabile è meglio usare un sigillante trasparente resistente ai raggi UV.
- Una volta che tutte le parti del circuito sono state collegate, assicuratevi di controllare che funzionino. Se tutto è a posto, le connessioni devono essere sigillate con una matita speciale o un composto per contatti. Prima di assemblare l'involucro, vale la pena scaldarlo all'interno con un asciugacapelli per rimuovere l'umidità in eccesso e prevenire i processi di ossidazione all'interno.
- Puoi attaccare un piede alla lampada finita per conficcarla nel terreno in un posto adatto o puoi appenderla. Il modo più semplice per farlo è fare un gancio o un anello all'esterno.
A proposito! Per l'inverno, è meglio togliere la lanterna in una stanza calda. Questo prolungherà la vita di servizio, perché a temperature sotto lo zero le batterie perdono le loro proprietà molto più velocemente. Inoltre, la condensa si accumula all'interno a causa del gelo e del disgelo, ossidando i contatti e distruggendoli nel tempo.
Video: fare un lampione solare
Come si può migliorare il modello finito
Se le luci da giardino che avete acquistato non funzionano come previsto, o le loro prestazioni non sono come pubblicizzato, alcune modifiche possono essere fatte. Questi contribuiranno a migliorare il design e a fornire una buona luce:
- Se l'apparecchio dà una luce fioca, vale la pena di smontarlo e rimuovere una delle resistenze. Si mette un ponticello al suo posto e lo si fa con attenzione per non danneggiare altre parti. Questo è di solito sufficiente per aumentare la luminosità di un ordine di grandezza.
- Quando la luce è brillante all'inizio, ma diventa fioca dopo un breve periodo di tempo e poi si spegne, si dovrebbe aggiungere una resistenza di circa 50 kOhm. Questo permetterà al sistema di brillare per almeno qualche ora in più.
- Un altro problema tipico è che la luce si spegne qualche ora dopo il tramonto. Il più delle volte questo accade perché il produttore ha risparmiato sulla batteria e ha fornito una variante con una piccola capacità. Smonta la custodia e controlla la capacità della batteria, se è 600 mAh o meno, passa a modelli da 1000 mAh o più, tutto dipende dalle prestazioni del modulo solare. La batteria dovrebbe essere scelta sulla base di 8 ore di funzionamento del LED più una riserva di circa il 30%.
- Alcuni modelli hanno un solo LED, che non dà una luce di alta qualità. In questo caso si dovrebbe specificare la sua capacità, poi prendere 3 LED, che insieme consumeranno circa la stessa quantità di energia e disporli intorno al perimetro della plafond con un angolo di circa 120 gradi.
- È possibile invece di un LED standard spina in Variante RGB e poi la luce brillerà.
Per risparmiare energia e per accendere la luce del giardino solo quando è necessario, si può saldare un piccolo interruttore nel circuito.
Chiunque abbia almeno delle abilità basilari di saldatura può fare una luce da giardino con le proprie mani. Puoi comprare i componenti su internet o in un negozio di elettronica. Inoltre, utilizzando le raccomandazioni è facile riparare o migliorare il lavoro delle luci già pronte.