Как сделать садовый светильник от солнечной батареи своими руками

Как сделать садовый светильник от солнечной батареи своими руками

На данный момент множество людей владеют дачами или усадьбами за городом. Многие хотят вечером отдохнуть, посидеть во дворе или прогуляться по саду. Чтобы осуществить все это, необходимо иметь освещение на участке. Однако подвести электричество получается не всегда, а оно еще и стоит дорого. Именно в таких случаях часто возникает вопрос, как самому сделать фонарь на солнечных батареях?

Как собрать садовый светильник на солнечных батареях своими руками

Типовая схема таких светильников очень простая, она состоит всего из семи элементов:

  • резистор 47КОм;
  • резистор 56Ом;
  • диод КД243А (либо импортный 1N4001/7/ 1N4148);
  • транзистор КТ361Г (либо импортный 2N3906);
  • аккумулятор 3,7В/1500мАч;
  • солнечная панель 5,5В/2Вт;
  • светодиоды — один мощностью 3 Вт или несколько по 1-1,5Вт.

Ниже приведена базовая схема светильника на солнечной батарее.

Принцип действия предложенной цепи прост. Когда солнечный свет падает на панель, транзистор закрыт, и энергия накапливается на аккумуляторе. Когда на солнечную панель перестает попадать свет, транзистор открывается, и ток идет на светодиоды. Таким образом, в течение светового дня светильник заряжается, а вечером и ночью он светится. Для заряда хватает восьми часов, а время работы зависит от емкости аккумулятора и силы свечения светодиодов.

Собрать схему способен даже начинающий любитель. Есть несколько вариантов монтажа.

  • Самостоятельно сделать небольшую плату (2х3см), вытравить на ней дорожки, а затем припаять все элементы схемы.
  • Собрать схему без платы навесным монтажом. Но тогда позаботьтесь о качественной изоляции для стыков проводков и элементов, чтобы при помещении всех элементов в корпус фонарика не случилось замыкания цепи.

В обоих случаях схема без труда поместится в колпачке от дезодоранта. Там же можно разместить и аккумулятор. А солнечную панель при помощи термоклея можно прикрепить сверху. Для усиления яркости светильника используйте отражатель. Его делают из фольги или старого компакт-диска.

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.

Как модернизировать готовый светильник

Купив садовый светильник на солнечной батарее в магазине, можно сделать его доработку, поменяв обычные белые светодиоды на цветные. В некоторых случаях такие светильники не приспособлены на такую замену и через 1-1,5 часа освещение может стать тусклым и погаснуть.

Чтобы такого не произошло, в цепь необходимо последовательно встроить сопротивление 40-50 Ом. Для этого на плате перерезается дорожка и впаивается резистор 5мА. Полностью собранный светильник можно установить на улице, возле дома, на садовых дорожках.

Такими конструкциями можно украшать клумбы, рокарии. По отзывам людей, установивших такие светильники на своих приусадебных участках, все модели позволяют сэкономить довольно большое количество электроэнергии.

Практически все, кто украсил свои территории такими светильниками или прожекторами, говорят, что ландшафт невероятно преобразился и стал намного красивее.

Смотрите видео, в котором объясняется, как просто можно сделать садовый светильник на солнечной батарее своими руками:

Сборка светильника на солнечных батареях своими руками

После того как электрическая схема автономного светильника на солнечных батареях собрана и проверена, можно начать сборку самой конструкции. Солнечную батарею необходимо защитить от осадков. Для этого элементы нужно поместить под стекло.

Порядок работ на данном этапе следующий:

  1. Первым делом солнечная батарея для садовых светильников своими руками укладывается на стекло, установленное на каркас. Рамка стекла изготавливается из алюминиевого профиля. Стекло крепится к рамке при помощи силиконового герметика. Для того чтобы солнечная панель служила долго и не боялась града и снега, лучше использовать каленое стекло.
  2. После того, как рамка со стеклом готова, на нее укладывают солнечную батарею, выводят контакты и заливают эпоксидной смолой. Это герметизирует всю батарею, снижая воздействие на нее влаги. Как вариант, вместо эпоксидной смолы, можно использовать пленку для ламинации. Ею покрывают солнечные панели, и нагревают при помощи промышленного фена. При этом необходимо помнить, что температуру нагрева необходимо повышать постепенно, чтобы не испортить пленку и контакты.
  3. Теперь изготавливается корпус светильника. Для этого можно взять герметичную металлическую коробку. В ее крышке делаются отверстия для вывода светодиодов. Внутрь можно установить кусок пенопласта. Если ножки детали при пайке схемы не были откушены, их можно вставить в пенопласт, тем самым зафиксировав их.
  4. После этого соединяют днище коробки и корпус солнечной батареи. Последним этапом станет закрытие крышкой корпуса фонаря. Специалисты советуют перед этим просушить внутренности фонаря феном, чтобы испарить из него влагу. Так фонарик будет служить намного дольше.

Подготовительные работы

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.

Читайте также  Камины на биотопливе

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.

Разнообразие осветительных приборов

А вот информация, предоставленная ниже все-таки может повлиять на то, что Вы закроете глаза на некоторые недостатки уличного освещения на солнечных батареях. Дело в том, что на сегодняшний день существует широкий ассортимент осветительных приборов, которые могут быть различной мощности, формы, предназначения и даже способа установки.

Из тех моделей, которые рекомендуется использовать для дачи и сада, следует выделить:

    Солнечные светильники на коротких ножках. Идеально подходят для подсветки садовых дорожек и к тому же имеют самую низкую стоимость. Установка изделий довольна простая – острая ножка вдавливает в газон, там, где Вы захотите.

Как Вы видите, существует множество современных осветительных приборов различной конструкции, назначения и мощности. Для дачи можно запросто подобрать наиболее подходящий вариант по стоимости, дизайну и качеству!

Видеообзор садовых фонариков на солнечных батареях

Детали для изготовления автономного светильника

Чтобы установить на даче уличные светильники на солнечных батареях, необходимо изначально сформировать список деталей, из которых он состоит. Их выбор зависит от того, насколько мощным хочется получить автономный осветительный прибор. Специалисты рекомендуют приобретать светодиоды d2 мощностью от 1 до 1,5 В. Для создания солнечного светильника достаточно использовать 4 штуки.

При выборе аккумуляторной батареи предпочтение лучше отдавать модели, характеризующейся емкостью 3000 мАч и обладающей рабочим напряжением, равным 3,6 В. В этом случае зарядка батареи будет осуществляться не менее 10 часов. Этого времени вполне достаточно, чтобы установленные светодиоды d2 успешно освещали окружающее пространство в течение 12 часов.

В отдельных случаях рабочее напряжение аккумулятора может оказаться слишком большим для светодиода d2. Для компенсации излишков рекомендуется внедрить добавочный резистор R2. Его номинал должен соответствовать рабочему напряжению светодиода и аккумуляторной батареи. Определить подходящий вариант добавочного резистора R2 можно, воспользовавшись предложенной формулой:

Далее нужно уделить должное внимание выбору солнечной панели. Опытные мастера рекомендуют отдать предпочтение батарее со следующими параметрами:

  • размер — 65х65х3мм;
  • выходное рабочее напряжение — 90 мА; 4,4 В.

Для сооружения электронного блока управления потребуются дополнительные детали:

  • 4 добавочных резистора;
  • 1 диод;
  • 2 транзистора.

Их необходимо разместить на одной плате, которую можно вытравить самостоятельно. Однако многие умельцы предпочитают исключить выполнение ненужных работ, поэтому рекомендуют приобрести уже готовые макетные варианты. Также следует подготовить многожильный провод из меди для создания дорожек. Как только все перечисленные детали будут подготовлены, можно переходить к следующему этапу работы — пайке в строгом соответствии с выбранной схемой.

Схема китайского светильника

Среди товаров, в конструкции которых предусмотрено электроснабжение электрических компонентов от солнечной батареи, большая доля принадлежит продукции китайских производителей, это относятся и к солнечным светильникам.

Схема подобных устройств может быть различна, в зависимости от требований, предъявляемых к конкретной модели. Принципиальная схема и внешний вид одной из моделей таких устройств, а именно — Solar Garden Light, приведены ниже.

В данной схеме предусмотрена установка выключателя, который позволяет выключать источник света в дневное время и включать, по мере необходимости.

Данная модель, изготавливается в виде «светильника на ножке», что позволяет ее устанавливать в любом удобном для эксплуатации месте и переустанавливать, по мере необходимости.

Внешний вид плафона и материал из которого он изготовлен, а также материал «ножки», могут быть различны, что отражается на стоимости, но не на технических характеристиках устройства.