Как создать автоматический солнечный коллектор

Вы можете включить свет ночью, используя минимальное количество основных элементов схемы, и вам не придется платить за энергию, необходимую для его работы.

Проекты солнечного света, сделанные своими руками, предлагают экономичный и эффективный способ обеспечить дом электроэнергией, используя энергию солнца. Поэтому имеет смысл собрать систему уличного освещения, которая будет использовать солнечную энергию для зарядки аккумулятора в течение дня, а затем использовать эту батарею для освещения улицы ночью. И вы можете сделать свой собственный!

Электронная схема будет управлять этой системой, автоматически включая светодиодную лампочку ночью и выключая ее днем. Мы также добавим схему защиты аккумулятора, чтобы защитить его от чрезмерного разряда.

Для этой системы требуется 5 основных блоков:

Для зарядки аккумулятора мы использовали небольшую солнечную панель мощностью 10 Вт (вы можете выбрать большую в зависимости от вашего бюджета и требований). Он может заряжать батарею напряжением 12 В и обеспечивать ток короткого замыкания 0,62 А при максимальной яркости. Его физический размер составляет около 12 x 9 дюймов.

Мы использовали батарею напряжением 12 В постоянного тока и емкостью 4 Ач. В течение дня солнечные панели генерируют ток, который используется для зарядки аккумулятора. Максимальное напряжение холостого хода аккумулятора при полной зарядке может составлять 13,7 В, и его следует перезарядить, когда напряжение аккумулятора упадет до 11 В постоянного тока.

Для зарядки аккумулятора красный провод солнечной панели (положительная полярность) подключается к положительной клемме аккумулятора через стабилитрон, который припаян на плате Veroboard, где также размещена электронная схема.

Стабилитрон расположен таким образом, что катод (+ клемма) подключен к солнечной панели, а анод (- клемма) подключен к положительной клемме батареи через провода. Стабилитрон обеспечивает изоляцию между солнечной панелью и аккумулятором, что особенно полезно в темноте, когда схема потребляет напряжение солнечной панели для включения света. Черный провод (отрицательная полярность) подключается непосредственно к отрицательной клемме аккумулятора.

Когда солнечная панель подвергается воздействию солнечного света, она обеспечивает ток для зарядки аккумулятора, количество которого зависит от интенсивности солнечного света. Светодиодная лампа берет ток от аккумулятора. Электронная схема управляет лампочкой, используя данные датчика (напряжение солнечной панели). Подключите положительную клемму или катод светодиодной лампы к положительной клемме аккумулятора, а анод светодиода подключите к точкеСкак показано на схемах.

Электронная схема состоит из двух частей. Один предназначен для управления светодиодной лампой, а другой — для контроля и предотвращения разрядки аккумулятора.

На рисунке ниже показана вся схема соединения этой системы между собой. Сделать электронную схему автоматического переключения и защиты от разряда аккумулятора на Veroboard.

Для электронной схемы потребуются следующие инструменты и компоненты. Вы можете получить их в интернет-магазинах, таких как Digikey, Mouser или Ali Express.

Чтобы включить светодиод в темноте и выключить его при дневном свете, используйте напряжение солнечной панели в качестве датчика, управляющего цепью. Солнечная панель и аккумулятор изолированы с помощью стабилитрона. Стабилитрон смещается в прямом направлении при дневном свете, поскольку напряжение солнечной энергии будет выше, чем напряжение батареи для зарядки, а в темноте, когда нет солнечного света для освещения солнечной панели, он смещается в обратном направлении, чтобы обеспечить значительное выходное напряжение.

В этой схеме напряжение солнечной панели сравнивается с напряжением батареи с помощью компаратора. Когда оно больше (в светлое время суток), то подается сигнал на выключение света. Когда оно меньше, это сигнализирует о включении света. Светодиодная лампочка управляется по этой логике и с помощью пары транзисторов Дарлингтона ULN2003. ULN2003 получает входные данные с выхода компаратора. Если он получает сигнал «Вкл.» на входных контактах (1–7) ULN2003 (т. е. с выходного контакта 1 компаратора), он позволяет току коллектора проходить через C (контакты 10–16) для включения света.

Чтобы сделать эту схему, соедините все элементы схемы на плате Veroboard пайкой. Триггер Шмитта (положительная обратная связь на компараторе) реализован в компараторе LM393 во избежание сбоев.