أضواء الحديقة الشمسية على نظام شمسي أكبر: 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

كنت أبحث عن نظام إضاءة حديقة بجهد 12 فولت للفناء الخلفي الخاص بي.

أثناء البحث عبر الإنترنت عن الأنظمة ، لم يكن هناك شيء يمسك بي حقًا ولم أكن أعرف الطريقة التي أريد أن أسير بها ، إذا كان يجب علي استخدام محول في الطاقة الرئيسية أو استخدام النظام الشمسي.

كان لدي بالفعل لوحة شمسية اشتريتها منذ بعض الوقت ، لمشروع لم أتمكن من القيام به مطلقًا ، لذلك كان ذلك كافياً لدفعني إلى صنع نظام إضاءة الحديقة الخاص بي بجهد 12 فولت ، باستخدام لوح الطاقة الشمسية الخاص بي.

الخطوة 1: المعدات والأدوات المطلوبة

المعدات اللازمة.

• لوحة شمسية 1 × 80 واط (تم وضعها بالفعل)
• 1 × بطارية 12 فولت 18ah (موقع ئي باي)
• 1 × 40A منظم الألواح الشمسية وحدة تحكم شاحن بطارية 12/24 فولت (إيباي)
• 1 × 20 م كبل إضاءة الحديقة (الأرنب / متجر لاجهزة الكمبيوتر)
• 1 × تيار متردد تيار مستمر 12 فولت 10 أمبير تشغيل تلقائي للخلايا الكهروضوئية مفتاح مستشعر تبديل ضوئي للشارع (ebay)
• 10 × موصلات شريط إضاءة LED لتناسب 5050 LEDs (ebay)
• 20 x Scotchlok Wire Connector 316 IR 0.5mm - 1.5mm (ebay)
• 1 × جزء من 5M 300led 5050 LED SMD شريط مرن ضوء 12 فولت مقاوم للماء (أعيد استخدامه من مشروع مظلة)
• 10 × Lectro Mini Solar LED Bollard (خزانات / متجر لاجهزة الكمبيوتر)

الادوات المحتاجة.

• الحفر الكهربائية
• مقص
• قواطع للاسلاك
• كماشة
• صمغ ممتاز
• الشريط

الخطوة 2: إرفاق مصابيح LED بقسم عاكس الضوء

كنت سأقوم بالتلاعب في صنع حاجز الأمان الخاص بي ولكن بعد العبث ببعض النماذج الأولية ورغبتي حقًا في الحصول على الوظيفة بعد لوحة الرسم ، ذهبت مع ضوء شمسي رخيص يمكنني تعديله.

اخترت هذا الضوء المناسب لعدة أسباب

1. كانت رخيصة بسعر 2 دولار للضوء.
2. لقد تفككت في أقسام ، لذا يمكنني التلاعب بها دون بذل الكثير من الجهد.

بمجرد أن سحبت الحاجز ، كان لدي 4 أقسام:

1. الجزء العلوي من الطاقة الشمسية والمصابيح ، والذي تركته قيد التشغيل على الرغم من أنه لا يعطي الكثير من الضوء على الإطلاق
2. الأسطوانة الشفافة ذات العاكس الفضي في الأسفل
3. الأنبوب الفضي الفارغ
4. سبايك الحديقة البلاستيكية.

لقد قمت بحفر ثقب صغير في الأسطوانة البلاستيكية الشفافة ، من خلال العاكس الموجود في الأسفل ، كان هناك أربعة ثقوب هواء صغيرة في الأسطوانة البلاستيكية الشفافة بالفعل ، لذلك قمت للتو بعمل ثقب أكبر قليلاً لتناسب أسلاك الموصل. ثم قمت بعد ذلك بربط مقطع الموصل بشرائط LED ، وتأكدت من وجود 6 مصابيح LED لكل شريط ، ثم قمت بدفع مشبك الموصل لأسفل في الأسطوانة الشفافة. (السبب في أنني استخدمت 6 مصابيح LED لكل شريط في الخطوة 4) لقد ثنيت شريط LED ، لذا 3 مصابيح LED للشريط حيث تضغط على جدار الأسطوانة ، وتشير إلى الأمام والثلاثة الأخرى حيث تشير إلى الأسفل من الأعلى إلى العاكس السفلي. لقد استخدمت القليل من الغراء الفائق لتثبيت مصابيح LED في مكانها. كان هذا لمنع LED من الانحناء على طول الطريق عند دفع الجزء العلوي للخلف على الأسطوانة الشفافة.

الخطوة 3: توصيل الأسلاك في بولارد

الآن بعد أن تم بناء مكون الضوء ، كنت بحاجة إلى إعادة تجميع الأعمدة وتوصيلها ببعضها البعض.

في البداية ، كنت بحاجة إلى حفر فتحتين في ارتفاع الحديقة السفلية ، وهذا هو المكان الذي سأقوم فيه بربط كابل حديقة الجهد المنخفض ، حتى أتمكن من توصيل الأضواء بتكوين أسلاك موازية.

ثقب واحد للطاقة الواردة (الأسلاك الموجبة والسالبة) والثقب الآخر للطاقة الخارجة إلى الحاجز التالي (الأسلاك الموجبة والسالبة). كانت الثقوب كبيرة بما يكفي لدفع الأسلاك لأعلى حتى تصل إلى الأنبوب الفضي ، بحيث يمكن توصيلها بالأسطوانة الشفافة. على السلك الأسود الذي اشتريته ، جاء مع سلكين أسودين متصلين ببعضهما البعض ، والفرق الوحيد بينهما الأسلاك ، إذا كان أحد الأسلاك مكتوبًا عليه والآخر لا ، فقد استخدمت الكتابة على السلك الأول للتعرف عليه على أنه السلك الموجب ، لذلك على الرغم من أنني كنت أتعامل مع سلكين أسود ، يمكنني معرفة ما هو إيجابي و سلبي من خلال البحث عن الكتابة. لقد قطعت السلك على بعد 1.5 متر تقريبًا بين كل عمود.

الآن في الجزء العلوي من الأنبوب الفضي ، يجب أن يكون لديك 6 أسلاك تحتاج إلى ربطها لكل عمود - السلكان الواردان من مصدر البطارية ، والسلكان من مكون إضاءة LED وسلكان للأسلاك الخارجة إلى العمود التالي.

كل ما علينا فعله هو توصيل واحد من كل من الأسلاك السالبة ، 3 في المجموع ، ثم نفس الشيء مع الأسلاك الثلاثة الموجبة. للقيام بذلك ، استخدمت موصل الري منخفض الجهد من Scotchlok. أحببت حقيقة أن لديهم هلامًا في الموصل للحفاظ على الاتصال خاليًا من الرطوبة بالإضافة إلى وظيفة التجعيد السريع. بمجرد أن أضع العمليات في مكانها ، لم تستغرق إضافة حاجز واحد إلى التالي ، الكثير من الوقت على الإطلاق.

كان العمود الأخير يحتوي على 4 أسلاك فقط للاتصال ، وهو السلكان الواردان من الحاجز السابق والثاني من مكون الضوء لمصابيح LED ، لذلك نحتاج فقط إلى ضم السلكين السالبين معًا ثم السلكين الموجبين معًا إلى الانتهاء من.

اختبرت الأضواء بالبطارية قبل أن أخرجها إلى الفناء الخلفي ، مع التأكد من أن كل شيء يعمل. فعلت!

الخطوة 4: لوحة الطاقة الشمسية والبطارية ووحدة التحكم ومفتاح الخلية الكهروضوئية

الآن اكتملت الأعمدة ، كنت بحاجة إلى إنشاء النظام الشمسي. كما ذكرت من قبل ، كان لدي لوحة شمسية بقوة 80 وات ، لذلك عملت على حلها لاستبدال 18 أمبير / ساعة من الشحن بالبطارية كل يوم ، وإذا كنت أعمل من 8 ساعات من ضوء الشمس في كل يوم ، فسوف أحتاج: 18AH × 12V = 216WH. 216WH / 8H = 27W لوحة شمسية. بالنظر إلى أن لوحتي عبارة عن لوحة 80 وات ، فسيكون أكثر من كافٍ لشحن نظامي ، حتى لو قمت بمضاعفة البطاريات لمزيد من الأضواء لاحقًا أسفل المسار.

تتكون الأعمدة من 6 × 5050 SMD Bright LEDs - ولدينا 10 أعمدة = 12 وات إجمالاً

• كان شريط LED الذي استخدمته جزئيًا جزءًا من شريط بطول 5 أمتار (5000 مم) يتكون من 300 مصباح إجمالاً (60 مصباح LED لكل م) وحوالي 12 وات لكل متر (60 وات في إجمالي 5 أمتار) استخدمت 6 مصابيح LED لكل ضوء لذلك حوالي 100 ملم لكل شريط ، و 1.2 واط لكل عمود. 10 بولاردز = 12 واط مطلوب
• المعلومات المضافة: 300 مصباح LED مقسم إلى 5000 مم هو مؤشر LED واحد لكل 16.66 مم - والذي كنت أستخدمه لمعرفة عدد وحدات اللومن التي أريدها لكل طول. أعطاني مصباح LED واحد على 5050 LED من 16 إلى 22 لومن. - في النهاية ، أعطتني 6 مصابيح LED على شريط 5050 96-132 لومن أي حوالي 15 واط لمبة متوهجة. لم تكن 3 مصابيح LED ساطعة بدرجة كافية ، وكان 9 منها عبارة عن شريط طويل لما أريده.

كانت البطارية المطلوبة 12v 18ah

لذا بمجرد أن حددت عدد الواط الذي أحتاجه لتشغيل الأضواء ، وكم عدد الساعات التي أردت تشغيل الأضواء فيها ، طلبت البطارية ، التي كانت 12 فولت و 18 أمبير في الساعة والتي تغطيني لمدة 10-12 ساعة من ضوء الليل. لقد استخدمت اثنين من الآلات الحاسبة عبر الإنترنت للتأكد من أنني حصلت عليها بشكل صحيح ، مثل تلك الموجودة في بطاريات R & J لديهم آلة حاسبة للبطارية ذات الدورة العميقة. لقد أضفت غرفة تملص صغيرة مع آه حتى أتمكن من إضافة ضوء لاحقًا إذا لزم الأمر

وحدة تحكم البطارية الشمسية 40ah

كانت وحدة التحكم بالطاقة الشمسية للبطارية التي طلبتها مقابل 40ah ، في حال أردت إضافة المزيد من الأضواء أسفل المسار ، يمكنني إضافة بطارية أخرى وستكون وحدة التحكم قادرة على التعامل مع بطاريتي 12v 18ah التي تبلغ 36ah في المجموع وتحت 40ah من المتحكم. أنا أيضًا اخترت هذا ، لأنني تمكنت من رؤية ما هو الإخراج والمدخلات على الشاشة

مفتاح مستشعر الخلية الكهروضوئية للتشغيل التلقائي

كنت أرغب أيضًا في أن تكون الأضواء قادرة على تشغيل وإطفاء نفسها ، باستخدام مستشعر النهار أو الليل في الخلية الضوئية ، تمكنت من تحقيق ذلك. لقد جربت جهازًا أرخص من ebay ، والذي لم ينجح ، لكن هذا كان يعمل بشكل رائع ، كان علي فقط التأكد من أنني وضعت الوحدة في المكان الصحيح ، حتى تطفئ شمس الصباح الأنوار ، وتعيد تشغيلها مرة أخرى في آخر أشعة الضوء في المساء

الخطوة 5: توصيل النظام

جعلت وحدة التحكم توصيل النظام أمرًا بسيطًا

الأسلاك الموجبة والسالبة من الألواح الشمسية حيث تم إحضارها إلى السقيفة حيث قمت بالإعداد ، كان لدى وحدة التحكم رمز صغير للوحة الشمسية ، مع إشارات إيجابية وسلبية ، مما جعل من السهل توصيل الأسلاك بالترتيب الصحيح.

الشيء نفسه مع البطارية ، فإن الإشارات الإيجابية والسلبية مع رموز البطارية على وحدة التحكم ، جعلت الأسلاك نسيمًا.

كان القسم الأخير هو الحمولة ، وهذا هو المكان الذي يتم فيه توصيل الأضواء ، ولوحة التحكم صورة صغيرة للمصباح الكهربائي مع علامات إيجابية وسلبية. لكني احتجت إلى إضافة مفتاح الخلية الكهروضوئية بين وحدة التحكم والأضواء. لذا ، حتى إذا أرسلت وحدة التحكم الطاقة من البطارية إلى الأضواء ، فإن الخلية الكهروضوئية لها التحكم النهائي وستسمح بمرور الطاقة فقط عندما تكون الخلية الكهروضوئية في الظلام.

لقد صنعت صورة مخطط الأسلاك الصغيرة لاتباعها. لتوصيل الخلية الكهروضوئية ، تنتقل الطاقة الخارجة من وحدة التحكم (الموضحة في الرسم البياني باللون الأحمر) إلى سلك الخلية الكهروضوئية الأسود. ثم تأتي الطاقة الخارجة من الخلية الكهروضوئية إلى الأضواء من سلك الخلية الكهروضوئية الأحمر إلى حمل الضوء (كما هو موضح في الرسم التخطيطي باللون البنفسجي)

ثم تتحد الأسلاك السالبة من وحدة التحكم والأسلاك السلبية من الأضواء مع السلك الأبيض للخلايا الكهروضوئية. (كما هو موضح في الرسم البياني باللون الأسود) قمت بعد ذلك بوضع الخلية الكهروضوئية حيث يضربها ضوء النهار حتى لا تنفد الطاقة من البطارية خلال ساعات النهار. لقد ضغطت أخيرًا على الزر حتى استطعت أن أرى وحدة التحكم ترسل الطاقة إلى الحمولة من خلال شاشة العرض ، واختبرت الخلية الكهروضوئية مع تغطية يدي لوحدة الخلية الكهروضوئية ، لذلك ، لن يضربها أي ضوء ، ويمكنني سماعها تضيء الأعمدة. عملت بشكل مثالي ، أزلت يدي وعندما ضرب الضوء الخلية الكهروضوئية ، تكتكت الوحدة مرة أخرى وأطفأت الأضواء.

الخطوة 6: النتيجة

في النهاية ، أنا سعيد حقًا بكيفية ظهور ذلك. أستطيع أن أرى ما حول الفناء الخلفي المظلم ، حواف ممر الحديقة ، التي لم أتمكن من رؤيتها من قبل. كما أنه يضيء الحديقة مما يجعلها مميزة بطريقتها الخاصة ، وهذا ما كنت أتمناه.

سيكون هناك المزيد من الأضواء المضافة في الوقت المناسب. بالإضافة إلى أنني قد أحاول مرة أخرى مع بناء الأعمدة الخاصة بي في المرة القادمة. لكن في الوقت الحالي ، سأجلس وأستمتع بالأضواء خلال أشهر الربيع والصيف التي نتجه إليها الآن ، وآمل أن تكون قد استمتعت بتعليمي.