Уличные светильники на солнечных батареях

Пошаговая инструкция по созданию и сборке

Первое, что предстоит выбрать – красивый плафон. Сделать его можно из банки кофе, бутылки, рюмки и любой другой стеклянной формы. Лучше всего подбирать небольшую емкость, которая позволит свету максимально расходиться по периметру участка.

Работать придется по следующему плану:

1. В донышке стеклянной емкости делается отверстие сверлом. Процедура должна проводиться после охлаждения стекла для исключения травм.

   Держите стеклянную тару в перчатках и сильно на нее не надавливайте, чтобы от усилий стекло не лопнуло.

2. Создается основание, подходящее по размерам для горлышка стеклянной емкости. Вырезать его можно из ПВХ своими силами с помощью канцелярского ножа, либо в рекламном агентстве (благодаря последнему варианту оно будет идеально ровным).
3. В основание устанавливается с помощью паяльника мебельная гайка или любой другой болт.
4. собирается схема, к которой припаиваются все необходимые элементы.
5. ПВХ основание обезжиривается с помощью спиртового раствора, либо растворителя. Обозревающее вещество не должно касаться электрических частей солнечной батареи, в противном случае она не будет работать.
6. Солнечная батарея прикрепляется к ПВХ основанию за счет супер клея, можно использовать момент.
7. Лишний клей снимается при помощи чистой салфетки.
8. В дне делаем с помощью сверла отверстия под провода.
9. Пропускаем их и герметизируем.
10. Берем ПВХ трубку с диаметром до 5 мм и отрезаем ее под основание для диода.
11. На ПВХ основание в центре будущего фонарика усаживаем светодиоды в трубке.
12. Запаиваем светодиоды вместе с проводами и защищаем их специальным лаком.
13. Соединяем плафон и основание с рабочими элементами.
14. Дополнительно защищаем плату от царапин лаком или другим прозрачным составом.

Соединение ПВХ основания и стеклянной колбы стоит воспользоваться герметиком или клеем, чтобы через него не проходила влага. В результате этого простого действия получится увеличить срок службы проводов и других элементов.

Для фонариков можно использовать стойки любого диаметра и размера. Их создают из ПВХ труб с последующей покраской в нужный цвет. Можно сделать низкий фонарик около земли, либо организовать высокий светильник, который будет являться не только осветительным прибором, но и маяком.

Ошибки и сложности

При создании светодиодного светильника многие допускают простую и самую распространенную ошибку – запаивают элементы схемы в неправильной последовательности. Избежать ее можно, если четко следовать электронной схеме и не отступать от поэтапного плана создания фонарика.

Сложности могут возникнуть на этапе запаивания и обезжиривания. Все процедуры нужно проводить аккуратно, так, чтобы не повредили отдельные элементы схемы.

Следует аккуратно работать со следующими веществами:

• растворитель и обезжириватель;
• суперклей;
• припой для паяльника.

Все работы должны выполняться в маске и перчатках, чтобы не повредить глаза и руки. В первый раз создание плафона из стеклянной тары может не получиться, поэтому лучше подготовить сразу две ёмкости. Одна будет служить прототипом, а вторая использоваться для самого светильника.

Доработки и поделки с садовыми светильниками

Доступность садовых светильников позволяет удовлетворить желания поработать своими руками и пофантазировать над нестандартным применением фонарей. На сайте Секрет Мастера  представлено несколько вариантов доработки садовых светильников.

1. Комнатный ночник из солнечного фонаря.

2. Современное освещение дачного туалета.

3. Цветные садовые фонари.

4. Электронный сверчок.

5. Сверкающий садовый светильник, очень красивая вещь при изготовлении нескольких штук. Самые дешевые светильники прекрасно работают до утра даже осенью.

6. Моргающий садовый светильник.

7. Светильник хамелеон

8. Фонарик светодиодный с питанием от одной батареи

9. Солнечный флюгер

10. Звуковой маяк

<index>

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.

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.

Лучшие настенные фонари для сада с солнечной батареей

Позволяют эффектно освещать фасады домов, заборы, двери. Возможность размещать устройства на значительной высоте делает их популярными на рынке.

1. ЭРА Фасадный светильник ERAFS020-42 светодиодный

Способен «подстроиться» под каждого благодаря поворотным панелям. Такая конструкция позволит регулировать направление света индивидуально. Чаще всего устанавливается вдоль стен дома, на террасе, беседках или гараже. Источником света служат 50 светодиодов. Цветовая температура – холодная белая. Аккумулятор рассчитан на 8 часов автономной работы. Три режима: постоянное свечение, подсветка и датчик движения решают сразу несколько задач по благоустройству территории.

Преимущества:

• многофункциональный;
• мощная батарея;
• хорошая площадь освещения;
• можно настраивать направление света;
• высокая степень защиты от погодных проявлений.

Недостатки:

не выявлены.

2. Haifish Уличный фонарь на солнечной батарее

По внешнему виду напоминает видеокамеру, поэтому вполне способен напугать непрошенных гостей. Однако главная особенность – много функций по демократичной цене. Здесь можно менять угол направления свечения, настраивать разные режимы работы при помощи пульта ДУ и экономить заряд батареи за счет датчика движения. Время зарядки составляет 8 часов. Чувствительность к свету предотвращает внезапное включение устройства, даже в пасмурную погоду.

Преимущества:

• соотношение цены и качества;
• три режима работы;
• дистанционное управление;
• датчик движения;
• легко устанавливать, перемещать при необходимости.

Недостатки:

не выявлены.

3. BRADEX Светильник уличный TD 0404 2 Вт

Этот диодный уличный фонарь выполнен в стиле хай-тек. Предназначен для освещения фасадов домов, гаражей. Отсутствие проводов и автономность батареи до 8 часов позволяют брать устройство в путешествия, кемпинг. Высокая степень защиты пластиковых элементов

IP55 подходит для регионов с переменчивой погодой.

Преимущества:

• нестандартная форма плафона;
• датчик освещенности;
• высокий уровень пылевлагозащиты;
• компактный, легкий.

Недостатки:

дизайн на любителя.

Светильник на солнечных батареях

Светильники на солнечных батареях – это системы освещения территорий, которые основываются на применении технологий, использующих свет солнца. Их используют для освещения дома, сада и улиц. При эксплуатации таких батарей, энергия, полученная от света, собирается на фотоэлементе. Далее она превращается в электрическую, накапливаясь в аккумуляторе.

Используя освещение на солнечных батареях, вы без дополнительных усилий сможете обустроить освещение двора и хозблока (при наличии загородного дома), а также без особых усилий сделать комфортную, уютную обстановку на веранде или лоджии своими руками.

Как они устроены

Такие лампы работают, накапливая энергию. Принцип действия солнечного светильника предельно прост: в светлое время суток лампа улавливает лучи солнца, собирая их энергию. Затем вечером или ночью светильник включается, начиная освещать территорию, подобно обыкновенному фонарю.

Уличные светильники на солнечных батареях

Чаще всего они состоят из:

• фотоэлектрического модуля (преобразует свет в электрическую энергию);
• аккумулятора;
• контроллера (включает/выключает освещение автоматически);
• инвертора (превращает постоянный ток в переменный, 220 В);
• лампы и плафона (составляющие осветительного блока).

Контроллер и аккумулятор расположены в нижней части светильника, под землей. Эффективную поддержку работы системы и её надёжность обеспечивает защита всех элементов от короткого замыкания, перегрузки и перегрева.

Интересное: Уличное освещение без проблем.

При изготовлении светильников применяют светодиодные лампы, которые потребляют электричество в десятки раз меньше, чем обыкновенные. К тому же светодиоды относительно безвредны, легки в утилизации и рассчитаны на 10-11 лет беспрерывного освещения.

Какие есть разновидности

Светильники на солнечных батареях поделены на две категории: функциональные и декоративные.

Садовые светильники с использованием солнечных батарей

Первый вид не имеет неординарных дизайнерских решений, он просто выполняет функцию освещения. К ним относятся лампы обычных форм и уличные фонари на солнечных батареях для освещения дорог. Они способны освещать большие территории, являясь самым простым вариантом.

Уличный настенный фонарь на солнечных батареях

Вторая разновидность, как понятно из ее названия, несет декоративную функцию. К ней относятся садовые светильники на солнечных батареях, представителями которых могут быть:

• столбики;
• шары;
• настенные;
• подвесные;
• скульптуры.

Уличный светильник с использованием солнечных батарей

Последние используют свет вовсе не для освещения, а скорее для привлечения внимания. Сама световая панель в декоративном солнечном светильнике располагается таким образом, что ее практически не видно.

Светильники с использованием солнечных батарей

Где их можно применить

Садовые фонари на солнечных батареях используются для декоративного обустройства дачи или освещения хозблока. Садоводы выбирают такой тип освещения, потому что он не требует лишних проводов, которые могут мешать, путаясь под ногами. При освещении дачи и приусадебного участка, растения круглосуточно получают необходимый свет .

Также применяется уличное освещение на солнечных батареях, для иллюминации дорог и улиц. Но если садовый светильник можно при желании сделать своими руками, то уличные светильники обычно изготавливаются по средствам массового производства. Светодиодное освещение улицы или дома является более экономичным, но, в то же время, дает значительно больше света и служит дольше.

Сколько стоят?

Стоимость этих ламп невелика, находится в диапазоне от $0.7 за небольшой газонный или настенный светильник для дачи, до примерно $750 за уличный фонарь для освещения дорог. Можно потратить меньше денег, изготовив светильник своими руками.

Примерные траты

Смету на создание садового солнечного фонарика сложно оценить из-за разницы в элементах конструкции. Если использовать подручные материалы расходы будут небольшими. Для приобретения платы и других радиодеталей потребуется не больше 500 рублей.

Самой затратной частью будет солнечная панель. Ее стоимость может начинаться от 10 рублей до 1000 рублей, в зависимости от качества исполнения изделия и бренда. Самые дорогие элементы будут служить долго, и радовать владельца участка ярким светом.

Дешевые платы быстро ломаются, могут не работать сразу после изготовления. Дополнительными расходами могут стать ПВХ трубы. Лучший вариант подобрать им альтернативу, либо использовать имеющиеся запасы.

Таблица расходов может выглядеть следующим образом:

Бюджетный вариант одного светодиодного фонарика будет иметь стоимость около 500 рублей, согласно таблице. Можно приобрести необходимые для его создания оптом, чтобы собрать сразу несколько изделий этого типа, тогда общая сумма покупки будет еще ниже на единицу светящегося прибора.

Видео

Как сделать автоматический светильник на солнечном элементе, вы узнаете из нашего видео.

Источники

• https://FB.ru/article/362844/shema-sadovogo-svetilnika-na-solnechnyih-batareyah-sadovyiy-fonar-ustroystvo-i-remont-sadovogo-svetilnika-na-solnechnyih-batareyah
• https://econet.ru/articles/185372-kak-samomu-sdelat-sadovyy-svetilnik-na-solnechnyh-batareyah
• https://www.rmnt.ru/story/electrical/svetilniki-na-solnechnyx-batareykax-svoimi-rukami.986889/
• https://alter220.ru/solnce/shema-svetilnika-na-solnechnoj-bataree.html
• https://altenergiya.ru/sun/svetilnik-na-solnechnoj-bataree.html
• https://solar-energ.ru/kak-sdelat-sadovyj-svetilnik-ot-solnechnoj-batarei-svoimi-rukami.html

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.

Принципиальная схема

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.

Как работает садовая лампа?

Отсутствие подключения к сети питания делает светодиодный фонарик очень удобным и выгодным способом освещения. Днем, в то время пока светит солнце, фонарик запасает солнечную энергию в свою батарею.

Погода должна быть безоблачной и ясной, чтобы собирать свет максимально эффективно. Внутри некоторых фонариков предусмотрен контроллер, который запускает свечение, как только на улице достаточно стемнеет. Тогда начинается расходоваться накопленная энергия в аккумуляторах.

При полной разрядке светильник перестает вырабатывать свет. Работа выглядит следующим образом:

1. Днем накопительная панель перерабатывает энергию солнца в электричество небольшой мощности.
2. Полученная энергия с помощью диода перенаправляется в аккумулятор.
3. Плюсовой потенциал через резистор контролирует отсутствие свечение до наступления темноты.
4. Как только наступают сумерки, либо другой вид затемнения, транзистор включается в работу (эффект получается за счет небольшого плюсового потенциала, соприкасающегося с базой) и запускает свечение светодиода на основе энергии, содержащейся в батарее. Фонарик испускает свет.
5. Световой диод равномерно дозирует выработку энергию от аккумулятора для исключения полной разрядки.
6. Как только начинает светлеть, плюсовое напряжение перекрывает транзистор, в результате чего светодиод перестает получать энергию для свечения. В этот период снова запускается процесс зарядки батареи.

Плюсы и минусы

Замысел создать независимую от сетевых источников систему наружного освещения, которое будет само обеспечивать себя электроэнергией, привлекателен и весьма заманчив. Возникает комплекс осветительных приборов, созданный на совершенно иных принципах и создающий новые возможности.

Поскольку соединения с линией электропитания у светильников не имеется, отпадает необходимость в привязке к одному месту. Фонари можно перемещать по мере необходимости, временно устанавливая то в одном, то в другом месте. Значительно упрощается прокладка линий освещения, исчезает необходимость в проведении земляных работ, отпадает потребность в большом количестве дорогостоящего кабеля.

Однако, рассматривая автономную систему освещения, нельзя видеть только положительные стороны от ее использования. Необходимо учесть, что каждый светильник должен обладать собственным комплектом солнечных батарей и накопительной емкостью, позволяющей лампе работать на протяжении всего темного времени суток. Чем оно длительнее, тем мощнее должны быть аккумуляторы и больше площадь фотоэлементов, что усложняет конструкцию и делает ее значительно дороже. В результате может получиться ситуация, когда создание автономной системы окажется значительно дороже, чем монтаж стационарной линии.

Назначение

Автономное освещение на солнечных батареях предназначено для обеспечения нормальной видимости на улицах города или на участках частных домов в темное время суток. В отличие от стационарных фонарей, уличные фонари на солнечных батареях для освещения улиц требуют определенного времени на зарядку аккумуляторов, которая производится в светлое время суток. Как правило, освещение в такие часы не требуется, поэтому оборудование имеет возможность восстановить истраченный за ночь запас энергии.

Подобное освещение можно сделать при помощи обычных светильников и протянутого между ими кабеля или установив светильники на солнечных батареях

Достоинства

Почему частично? Потому что наиболее «ответственные» зоны (ворота, парковка, входные двери) придется освещать стационарно — так надежнее. Зато на остальной площади можно поставить светильники на солнечных батареях. Они имеют целый ряд преимуществ.

• Светильники на солнечных батареях обычно автономны, их не надо никуда подключать. Их устанавливают/развешивают в нужных местах, на этом монтаж закончен, они готовы к работе.
• Включаются/выключаются они сами, от встроенных датчиков.
  Простота монтажа и безопасность — два больших плюса
• Требуют минимального ухода — надо периодически протирать фотоэлементы и плафон светильника от пыли и грязи.
• Имеют длительный срок службы — от 10 лет и более (при надлежащем качестве).
• Не наносят вреда окружающей среде и абсолютно безопасны, так как работают от низкого напряжения, которое не опасно для человека.
• Если уличное освещение на солнечных батареях сделано на даче, его консервация на зиму и установка занимает совсем немного времени. Надо просто собрать светильники перед отъездом и расставить по приезде.

Недостатки

Как видите, плюсов немало, главный из которых — экономия электроэнергии и очень простой монтаж/демонтаж. Но и минусы есть:

• Садовые и уличные светильники на солнечных батареях свет дают обычно не очень яркий. Использовать их в качестве охранного освещения не получится. Вернее, есть мощные модели, которые применяют даже для освещения автотрасс, но их стоимость совсем негуманная, из-за чего использование их на частных подворьях очень ограничено.
  Уличное освещение на солнечных батареях обычно не очень яркое
• Количество часов работы в ночное время зависит от погоды: при пасмурной дождливой погоде светильники «запасают» слишком мало энергии. Иногда ее хватает лишь на несколько часов, а не на всю ночь.
• Надежные светильники на солнечных батареях стоят дорого, зато работают надежнее и дольше.
• Солнечные панели имеют ограниченный диапазон эксплуатационных температур. Они плохо переносят сильные морозы и сильную жару. Потому использоваться оптимально могут на территориях с умеренным климатом.

Как видите, вариант не идеальный, но действительно помогает экономить на электричестве, ведь штатное освещение ответственных зон — это далеко не половина расходов на общее освещение двора и сада.

Заключение

Создать светодиодный фонарик для садового участка можно своими руками из подручных средств. Следует заранее подготовить все составные части будущей схемы и материалы, которые позволят сделать полноценный осветительный прибор на основе солнечного света.

Работу себе получится облегчить, если приобрести готовую плату, но в бюджетном варианте ее можно создать самостоятельно

Важно соблюдать технику безопасности при проведении работ по сверлению и пайке. Для исключения травм стоит пользоваться защитными перчатками и очками

Светодиодный фонарик собирается по электронной схеме, а затем монтируется в стеклянную оболочку, которая рассевает и усиливает свечение. Затраты на светодиодный фонарик могут быть минимальными, если использовать дешевые материалы. Дорогой светодиод прослужит долго, независимо от условий эксплуатации.