Переделка садового фонаря на солнечной батарее своими руками

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 04.10.2024

Приветствую всех кто не поленился почитать мой БРЕД.
Есть задумка, переделать 15-ть "китайских" садовых светильников на солнечных батарейках.
Хочу выкинуть батареи и подключить к общей сети! Функциональное назначение их не измениться, разве что немного поярче.
Хотелось услышать мнение специалистов, что они по этому поводу думают?
Буду очень признателен за ответы и возможные советы по выбору схемы.
P.S. Много где искал информацию о подобном решении, ненашёл.

Я переделывал такой светильничек под многоцветный (который сам цвета меняет) диод. Ничего получилось! У всей округи тупо белые, а у меня на балконе переливается всеми цветами

При последовательном включении получите около 20 В на холостом ходу, если нужен ток побольше, то последовательно-параллельное (количество панелей должно быть четное), между группами надо ставить развязывающие диоды. И не перепутайте полярность.

Lel писал(а): Есть задумка, переделать 15-ть "китайских" садовых светильников на солнечных батарейках.
Хочу выкинуть батареи и подключить к общей сети! Функциональное назначение их не измениться, разве что немного поярче.

А смысл?
Суть таких светильников - автономность, воткнул где попало, и - телемаркет.
А тут - огород городить с проводами, с питанием.. И в итоге? Чуть поярче светиться будут.

dgezva
Суть в готовом красивом корпусе.

Lel
Я бы делал так - выкинуть солнечную панель, на ее место алюминиевую (металическую) пластину, на пластину цепляете 1-ватный или 3-ватный светодиод. Покупаете драйвер от 220В для n- светодиодов. Запитываете всю цепочку последовательно.

Да уж советчики, человек себе автономную систему сделать хочет, и правильно хочет. Я себе летом такую же сделаю, правда панель одна будет и более мощная (заодно наш универсальный блок для солнечных светильников (зарядка+драйвер управляемые одним микропроцессором испытывать буду)

-Pj- писал(а): dgezva
Суть в готовом красивом корпусе.
Lel
Я бы делал так - выкинуть солнечную панель, на ее место алюминиевую (металическую) пластину, на пластину цепляете 1-ватный или 3-ватный светодиод. Покупаете драйвер от 220В для n- светодиодов. Запитываете всю цепочку последовательно.

Ну да, в общем, мой вопрос и предполагал - что будет донором.
Этих игрушек - несть числа разных. Про дешевые не скажешь, что - красивый корпус.
Если солнечная панель в светильнике убитая, то вопрос "а как бы эту хрень все-таки использовать", то - да, имеет смысл.
Ну, и так далее. Если ТС конкретизирует - будет предмет разговора. Иначе - как обычно, каждый - о своем девичьем поет.

Proizvoditel писал(а): Да уж советчики, человек себе автономную систему сделать хочет, и правильно хочет. Я себе летом такую же сделаю, правда панель одна будет и более мощная (заодно наш универсальный блок для солнечных светильников (зарядка+драйвер управляемые одним микропроцессором испытывать буду)

-Pj- писал(а):
Lel
Я бы делал так - выкинуть солнечную панель, на ее место алюминиевую (металическую) пластину, на пластину цепляете 1-ватный или 3-ватный светодиод. Покупаете драйвер от 220В для n- светодиодов. Запитываете всю цепочку последовательно.

Простите, но выглядело бы это еще хуже чем в оригинале с его 5мм диодиком.
ЗЫ Для информации : я эти светильнички в руках держал!

vadimka писал(а): Простите, но выглядело бы это еще хуже чем в оригинале с его 5мм диодиком.
ЗЫ Для информации : я эти светильнички в руках держал!

Вы извините все держали?

Огромное спасибо Всем кто откликнулся! В частности -Pj-.Вселил надежду.
Конкретизирую:
Светильники действительно, красивые-недорогие.
Стоят на подпорной стене по перимитру дома для декоративной ПОДСВЕТКИ. Солнца в моих широтах маловато, для их зарядки, да и стоят они в тени, а хочеться вечером влючить их и красотой полюбоваться.
Колличество светильников могу варьировать в разные стороны.
В освещении дорожек будет использоваться нормальные светильники с ЭСЛ.
Надеюсь увидеть ещё мнения и предложения.

Безопаснее было бы от 12V или 24V сделать. Широкий выбор блоков питания, со всякими защитами. Диоды включать со стабилизатором тока на LM317T (недорогие и широко распространённые). На случай отключения электричества - можно аккумулятор приспособить (бесперебойное питание), в зависимости от мощности.

Вполне достаточно чтоб прикинуть, про какой тип "садовых светильников " пишет ТС. Хотя да, большинство Вас поддержит что тупо воткнуть трехваттник (без знания конструкции) вместо 5 мм диода - это круто!

Два года назад делал партию модулей для модернизации садовых светильников. Светодиод MX3S и резистор на стеклотекстолите. Питание стандартное 12В. Полет нормальный.

изобретатель писал(а): Два года назад делал партию модулей для модернизации садовых светильников. Светодиод MX3S и резистор на стеклотекстолите. Питание стандартное 12В. Полет нормальный.

Вот диоды http://alled.ru/cree-mx3s-mx3swt-a1-0000-000ddz.html :
Максимальный рабочий ток - 150 мА. Напряжение : 10,7-11 В. Световой поток при токе 115 мА - 95-114 люмен. Угол - 120 градусов.
Вам лучше заказать : На радиаторной пластине "Звезда" (+25.00 руб.)

Если с резистором -> 10-12_Ом на 2Вт. Мощность на диоде будет 1,2Вт.
Внутри диода - 3 кристалла, включенные последовательно.

Если вы задумались об организации подсветки приусадебного участка, то не спешите покупать осветительные приборы в магазине. Садовые светильники на солнечных батареях можно сделать своими руками.

Если вы хотите осветить открытую территорию, а подводка электроснабжения к ней затруднена, то стоит подумать о светильниках на солнечных батареях, зарядка аккумуляторов которых происходит от лучей солнца. С наступлением темноты подобные приборы начинают работать, создавая комфортную обстановку на вашем приусадебном участке. Светильники просты в использовании и установке, а также привлекают вполне демократичными ценами на них и широким выбором.

Садовый светильник на солнечных батареях

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.

Как она работает:

Критерии выбора деталей и цены

Выбор деталей зависит от того, насколько мощный светильник вы намереваетесь изготовить. Приводим конкретные номиналы для самодельного осветительного прибора мощностью 1 Вт и интенсивностью светового потока 110 Лм.

Так как в вышеприведенной схеме отсутствуют элементы контроля уровня заряда аккумуляторной батареи, то, прежде всего, необходимо обратить внимание на выбор солнечной батареи. Если выбрать панель со слишком маленьким током, то за световой день она просто не успеет зарядить аккумулятор до нужной емкости. И наоборот слишком мощная световая панель может перезарядить батарею за время светового дня и привести ее в негодность.

Вывод: ток, вырабатываемый панелью, и емкость аккумулятора должны соответствовать друг другу. Для грубого расчета можно воспользоваться соотношением 1:10. В нашем конкретном изделии мы используем солнечную панель с напряжением 5 В и вырабатываемым током 150 мА (120-150 рублей) и аккумуляторную батарею форм-фактора 18650 (напряжением 3,7 В; емкостью 1500 мАч; стоимостью 100-120 рублей).

Также для изготовления нам понадобятся:

Диод Шоттки 1N5818 с максимальным допустимым прямым током 1 А – 6-7 рублей. Выбор именно этой разновидности выпрямительной детали обусловлен низким падением напряжения на нем (около 0,5 В). Это позволит использовать солнечную панель наиболее эффективно.
Транзистор 2N2907 с максимальным током коллектор-эмиттер до 600 мА – 4-5 рублей.
Мощный белый светодиод TDS-P001L4U15 (интенсивность светового потока – 110 Лм; мощность – 1 Вт; рабочее напряжение – 3,7 В; потребляемый ток – 350 мА) – 70-75 рублей.

Важно! Рабочий ток светодиода D2 (или суммарный общий ток при использовании нескольких излучателей) должен быть меньше максимального допустимого тока коллектор-эмиттер транзистора T1. Это условие с запасом выполняется для примененных в схеме деталей: I(D2)=350 мА Батарейный отсек KLS5-18650-L (FC1-5216) – 45-50 рублей. Если при монтаже устройства аккуратно припаять провода к выводам аккумулятора, от покупки этого элемента конструкции можно отказаться.

Резистор R1 номиналом 39-51 кОм – 2-3 рубля.
Добавочный резистор R2 рассчитываем в соответствии с характеристиками применяемого светодиода.

Назначение и расчет добавочного резистора в цепи питания светодиода

Напряжение аккумулятора может быть слишком большим для светодиода (это может привести к выходу из строя последнего). Чтобы компенсировать его излишки используем добавочный резистор R2. Расчет его номинала производим исходя из формулы: U(A) = U(D2) + U(R2), где:

U(A) – напряжение аккумуляторной батареи;

U(D2) – рабочее напряжение светодиода;

U(R2) – падение напряжения на добавочном резисторе R2.

Для используемого в приведенной выше схеме светодиода TDS-P001L4U15 с рабочим напряжением 3,7 В применение резистора R2 не требуется, так как U(A) = U(D2). То есть наша конкретная схема будет выглядеть следующим образом:

В качестве примера расчета добавочных резисторов рассмотрим схему с подключением двух разнотипных светодиодов: D2 – BL-L813UWC (рабочее напряжение – 2,7 В; потребляемый ток – 30 мА; стоимость – 15 рублей) и D3 – FYL-5013UWC/P (2,2 В; 25 мА; 20 рублей).

Рассчитываем добавочный резистор R2 для светодиода D2.

U(R2) = U(A) – U(D2) = 3,7 – 2,7 = 1 В

По закону Ома (знакомого всем со школьной скамьи):

U(R2) = R2 • I, где I – потребляемый светодиодом ток, следовательно

R2 = U(R2) : I = 1 : 0,03 = 33,33 ≈ 33 Ом

Аналогично рассчитываем добавочный резистор R3 для светодиода D3:

U(R3) = U(A) – U(D3) = 3,7 – 2,2 = 1,5 В

R3 = U(R3) : I = 1,5 : 0,025 = 60 ≈ 62 Ом

На заметку! После произведенных расчетов величины добавочных резисторов округляем полученные значения до ближайших стандартных номиналов.

Окончательно схема с двумя разнотипными излучателями будет выглядеть следующим образом:

Монтаж

Для тех, кто предпочитает монтировать компоненты на печатной плате, могут сделать это, используя универсальную монтажную плату подходящих размеров или изготовленную самостоятельно.

Из чего изготовить плафон?

Прежде, чем рассказать, какие формы можно использовать при изготовлении плафона, напомним о требованиях, которые необходимо соблюдать при самостоятельном изготовлении корпуса светильника:

Солнечная панель должна быть расположена снаружи на верхней части изделия, чтобы она хорошо освещалась в дневное время.

Все стыковочные швы между элементами конструкции надо тщательно герметизировать (компоненты схемы боятся влаги).

Светодиоды необходимо располагать в прозрачной части плафона.
В остальном все будет зависеть только от вашей фантазии, личных предпочтений и имеющихся в наличии подручных материалов. Одним из наиболее простых вариантов является применение в качестве плафона стеклянной банки (например, для хранения сыпучих продуктов) с широким горлышком и плотной крышкой:

делаем отверстие в крышке и пропускаем через него провода от солнечной панели;
фиксируем на внешней стороне солнечную панель с помощью герметика;
на внутренней поверхности монтируем батарейный отсек и элементы схемы;
светодиоды располагаем в нижней части банки.

В качестве практически готового корпуса можно с успехом использовать пищевой контейнер из прозрачного пластика. В продаже имеется большое количество таких изделий различных размеров и форм (круглые, квадратные, прямоугольные). Выбор будет зависеть от размеров солнечной панели и количества светодиодов.

В заключении

Повторив простейшую схему и приобретя необходимый опыт изготовления, вы сможете изготовить необходимое количество самых разнообразных самодельных светильников на солнечных батареях. Такие экономичные и мобильные осветительные приборы не только украсят ваш приусадебный участок, но и в значительной мере повысят комфорт его использования в темное время суток (например, если расположить их вдоль садовых дорожек, над входной дверью или у летней беседки).

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Многие дачники мечтают украсить вид ночного приусадебного участка портативными фонариками на солнечных батарейках, но многим такая роскошь просто не по карману. Выход есть: собрав светильники своими руками из недорогих радиодеталей, вы легко организуете в саду настоящую россыпь огней.

Покупные светильники чаще разочаровывают, чем радуют. Светят тускло, работают всего несколько часов и дольше двух лет почти не служат. Собирая светильник для сада своими руками, вы сами определяете необходимые параметры и можете рассчитывать на гарантированный результат.

Принцип работы такого светильника весьма прост. В дневное время солнце попадает на фотоэлемент, который вырабатывает электроэнергию и заряжает небольшой аккумулятор. Когда напряжение солнечной панели падает, транзисторный ключ перекрывает ток от солнечной батареи к аккумулятору и подает питание на один или несколько ярких светодиодов. При появлении напряжения на контактах фотоэлемента происходит обратное переключение.

Какие детали и где лучше заказывать

Наиболее сложно разжиться солнечными элементами. Подойдут некондиционные элементы, их проще всего купить на различных интернет-аукционах, таких как Aliexpress. Подбирайте модуль с напряжением на выходе не ниже 5 вольт, мощность должна соответствовать числу светодиодов. Очень важно, чтобы модуль имел отпайки проводников, в ином случае покупайте те, которые идут в комплекте с плоскими проводниками и карандашом-флюсом.

Самый дорогостоящий элемент светильника — это никель-металл-гидридный или литий-ионный аккумулятор . Нужны аккумуляторы напряжением 3,6 В, они выглядят как три пальчиковые батарейки, затянутые в пленку. Емкость также должна соответствовать суммарной мощности светодиодов, умноженной на количество часов автономной работы + 30%. Купить можно вместе с модулями.

Также для каждого светильника нужен транзистор 2N4403, выпрямительный диод 1N5391 или КД103А, а также резистор, номинал которого рассчитывается по формуле R = U_бат х 100/N х 0,02, где N — количество светодиодов в цепи, а U_бат — рабочее напряжение аккумулятора.

Во сколько обойдутся детали

В дешевых китайских светильниках стоимостью около 500 руб. используется всего один светодиод, чего явно недостаточно. Более того, напряжение аккумулятора составляет 1,5 В, именно поэтому свет очень тусклый.

Чтобы не тратить время зря, рекомендуется собирать светильники с оптимальной конфигурацией, в которую входят:

Элементы	Цена	Кол-во	Общая стоимость
Солнечные модули Eco-Source 52х19 мм	675 руб. за 40 шт. (на 4 светильника)	1 компл.	675,00 руб.
Аккумулятор SONY HR03 (1,2 В 4300 мАч)	885 руб. за 12 шт. (на 4 светильника)	1 компл.	885,00 руб.
Светодиоды BL-L513UWC	10 руб./шт.	12 шт.	120,00 руб.
Резистор СF-100 (1 Вт 33 Ом)	1,8 руб./шт.	12 шт.	21,60 руб.
Транзистор 2N4403	6 руб./шт.	4 шт.	24,00 руб.
Диод 1N5391	2,5 руб./шт.	4 шт.	10,00 руб.
Резистор CF-100 (1 Вт 3,6 кОм)	1,9 руб./шт.	4 шт.	7,60 руб.
Итого:	1743,20 руб.

Выходит, что для сборки одного качественного светильника нужно комплектующих примерно на 435 руб. Но из этих же деталей, докупив последние 3 позиции, можно сделать 12 аналогов дешевых китайских светильников.

Паяем простенькую схему и компонуем детали

Для сборки такой схемы не обязательно иметь текстолитовую основу и вытравливать дорожки. Катоды (короткая ножка) всех светодиодов собираются в один узел, к анодам (длинная ножка) припаиваются резисторы на 33 Ом. Хвосты резисторов также спаиваются вместе и припаиваются к коллектору транзистора. С базой транзистора соединен резистор на 3,6 кОм, а с эмиттером — катод выпрямительного диода. Анод диода соединен с резистором базы, на этот же узел подается положительный полюс солнечных модулей. Минус от модулей и аккумулятора соединен проводами с объединенными катодами светодиодов. Положительный полюс аккумулятора подключается к эмиттеру транзистора.

Электрическая схема светильника

Отдельные солнечные модули имеют напряжение 0,5 В, а для зарядки аккумуляторов нужно 4,5–5 В. Поэтому отдельные модули нужно объединять в цепочки. Для начала припаяйте к модулям проводники, если их нет. Для этого нарежьте плоский проводник на полоски, длиною чуть больше, чем ширина модуля. Если модуль 19 мм, режьте по 25 мм.

Положительный контакт модуля расположен на тыльной стороне, а отрицательный — эта та самая центральная полоска на лицевой части. По этой полоске нужно провести флюсом — это такой бесцветный маркер из комплекта. Затем поверх контакта укладывается отрезок проводника. Остается только медленно провести сверху паяльником: тонкий слой олова уже есть на проводнике. Оставшийся хвост припаивается к контакту на тыльной стороне следующего модуля и так по цепочке, пока не соберется 10 модулей в два ряда.

Между рядами нужно сделать перемычку из плоского проводника, а к оставшимся двум концам припаять тонкие медные проводки. Будьте осторожны при работе с модулями, они очень хрупкие. Их также не желательно перегревать, поэтому не держите паяльник на одном месте слишком долго.

Конструкция и сборка светильника

Для светильника нужен корпус, желательно влагозащищенный. Очень удобно использовать пустую банку от консервации с закручивающейся крышкой.

Пример компоновки деталей

Для сборки такого светильника нужен кусок фанеры, чтобы наклеить на него два ряда модулей. Предложенные фотоэлементы имеют размер 52х19 мм, сложив их в два ряда, получится прямоугольник с размерами примерно 110х110. Клеить модули можно на двухсторонний скотч для зеркал, но не нужно придавливать слишком сильно.

Перед тем как наклеить модули, вырежьте в центре дощечки отверстие под крышку банки и закрепите ее внутри парой капель термоклея. В крышке нужно проколоть два отверстия для ввода проводков от модулей, не забудьте потом восстановить герметичность.

Чтобы удобно разместить внутри электронику, приклейте на внутреннюю сторону крышки небольшую шайбу из пенопласта. Если вы, паяя схему, не будете обкусывать ножки, то сможете воткнуть элементы в пенопласт и так их зафиксировать. А если сделать прямоугольные разрезы в пенопласте, в них вы легко вставите аккумуляторы. Для контакта используйте пару сплющенных шариков из алюминиевой фольги с припаянными к ним проводками.

Перед тем как будете закрывать крышку, хорошо погрейте банку изнутри феном. Так детали будут меньше окисляться, а на стенках банки не появится конденсат.

Некоторые секреты эксплуатации

Светильники очень плохо переносят холода, поэтому на зиму их желательно занести в теплое помещение. Аккумуляторы нужно полностью разрядить, закрыв солнечную панель чем-то непрозрачным. Замотайте аккумуляторы в бумагу по отдельности, так они прослужат дольше. Также подумайте о том, чтобы накрыть модули прозрачным защитным покрытием или используйте пленочные фотоэлементы. В целом таких светильников хватает на 6–7 лет активного использования.

Как-то были мной приобретены дешёвые садовые фонари на солнечных элементах, взял сразу двадцать штук, ну а чего мелочиться, тем более по дешёвке.

Целое лето они стояли в саду и в ночное время радовали глаз. Но к концу лета из них в рабочем состоянии осталось лишь половина. На следующий год оставшую половину опять разместил в саду, к концу лета не осталось ни одного рабочего фонаря, плин все двадцать штук накрылись, обидно.
А всему виной была вода, в некоторых фонарях после разборки и брать то нечего было, на платах все дорожки исчезли, окислились и растворились, даже у светодиодов ножки растворились один пластмассовый корпус остался, к нему подпаять провода даже не к чему.

Соседи говорят выкинь их и возьми другие, но мой “земноводный” оказался сильнее, решил отремонтировать их все. Ну как все, сколько смогу. Во общем при разборке ни одна солнечная батарея не была рабочей, коррозия не пощадила никого, ну и я постарался немножко, кое где проводки по нечаянности были оторваны от солнечных элементов во время их демонтажа.

На некоторых солнечных элементах провода под корешок отсутствовали и все мои попытки подпаять к батареи провод не увенчались успехом, ну вот объясните мне как можно припаять провод к стеклу?

Начнём пожалуй процесс восстановления, ведь солнечная батарея и в других поделках пригодится.
Приобретаем вот такой токопроводящий клей, ну или можно воспользоваться другим, не обязательно этот, лишь бы проводил ток.

Затем отпаиваем провода если таковы ещё остались.

Читайте также: