Устройство светильника с солнечной батареей и датчиком движения
Инновационные технологии активно вторгаются в самые разные сферы жизни общества. Широкое распространение получили солнечные батареи и созданные на их базе светильники, использующие в работе энергию солнечного света. Своей популярностью они во многом обязаны экономичности, простоте монтажа и экологичности в процессе эксплуатации. Им не нужна электроэнергия, а это в свою очередь не требует подвода электрических проводов.
Устройство и принцип работы
Светильник на солнечной батарее с ДД
Конструктивно любой светильник на солнечной батарее с датчиком движения включает в свой состав:
- солнечную панель, которая преобразовывает солнечный свет в электроэнергию;
- аккумуляторную никель-кадмиевую батарею емкостью порядка 700 мА/час, предназначенную для накапливания электроэнергии, поступающей от солнечной батареи;
- контроллер минимального заряда, управляющий процессами заряда и разряда аккумулятора, также используется в качестве блока управления всего комплекта;
- светодиодный источник света;
- фотоэлемент, автоматически включающий источник света при наступлении темноты и выключающий его на рассвете.
- датчик движения, включающий источник света при движении объекта в зоне наблюдения.
Фотоэлемент и датчик движения работают в паре, включая источник света только в том случае, если при наступлении темноты в непосредственной близости от светильника будет обнаружено движение. При отсутствии одного из условий (движение или темнота) устройство находится в выключенном состоянии.
Источником света служат светодиоды точечного света (SMD) или светодиодные матрицы (СОВ). Последние встречаются только в устаревших моделях. Стандартная матрица имеет мощность не более 50 Вт, поэтому в мощных прожекторах устанавливают по несколько матриц.
Конструктивно матрица представляет собой специальную подложку, на которой размещено определенное количество кристаллов. Если хотя-бы один кристалл выходит из строя, вся матрица требует замены.
В LED светильниках нового поколения вместо матрицы используются точечные светодиоды. Основное достоинство их в том, что при выходе из строя одного светодиода остальные продолжают работать.
Вышедший из строя светодиод SMD подлежит немедленной замене, так как остальные светодиоды начинают работать во внештатном режиме и могут очень скоро также сломаться.
Антикоррозионный пылевлагонепроницаемый корпус фонаря изготавливают в вариантах, имеющих разные степени защиты. Как правило, последний указан на упаковке. Внутри корпуса, закрытого защитным плафоном, находится матрица или подложка с точечными светодиодами, добраться до которых можно, сняв отражающий рефлектор. При этом защитный плафон может быть изготовлен из закаленного или структурированного стекла.
Критерии выбора
Выбор светодиодного фонаря на солнечной батарее с датчиком движения определяется в первую очередь его назначением.
- освещение улиц и тротуаров, а также дворов, автомобильных дорог и пр. (специальные мощные прожекторы);
- подсвечивание фасадов домов и исторических памятников (архитектурные светильники);
- подсветка отдельных зон в парках, скверах и на приусадебных участках (ландшафтные светильники).
Источник
Уличный светильник Baseus: датчик движения, аккумулятор, солнечная панель и яркий свет
Сегодня у нас будет обзор ладного уличного светильника с датчиком движения, который работает от аккумулятора, а тот заряжается от солнечной панели. Светильник компактный, с оригинальным дизайном, чутким датчиком, ярким светом без синевы, съемным аккумулятором и в водонепроницаемом корпусе.
Удобство подобных светильников в том, что их можно устанавливать где угодно и им не нужна сеть переменного тока, они полностью автономны и экономичны. Почти два года назад делал обзор похожего светильника, и он до сих пор жив, здоров, снег, дождь, мороз, жара ему нипочем. Работает безотказно, поэтому подобные светильники вызывают неподдельный интерес.
Итак, сегодня у нас светильник от Baseus и для начала характеристики устройства:
Бренд/модель: Baseus DGNEN – 01
Назначение: LED светильник с PIR датчиком, солнечной панелью и аккумулятором
Угол обнаружения: 120 градусов
Дальность обнаружения: 8 метров
Емкость аккумулятора: 1200 мАч
Уровень защиты: IPX5
Кол-во светодиодов: 40
Время свечения: 30 секунд
Высота установки: 1,8 — 2,2 м
Компактная упаковка информирует о содержимом, знакомит с характеристиками, и вполне подойдет в качестве небольшого презента.
Уже по иллюстрациям становится ясно, как будет работать светильник, как его устанавливать и что он умеет.
Внутри находим пластиковый лоток, светильник в пакете, крепеж и конверт с макулатурой.
Полистав инструкцию и взяв в руки светильник можно говорить, что вид фасада дома он точно не испортит, гаджет симпатичный, аккуратный с необычным для подобных светильников дизайном. В глаза бросится однозначно.
Лицевая панель светильника сделана из прозрачного оргстекла (акрила), сквозь него отлично видны сорок светодиодов. В центре расположен датчик движения или PIR – датчик. Именно он будет давать команду на включение освещения, когда в охранной зоне появится человек. Угол обзора у него 120 градусов, а дистанция срабатывания составляет около 8 метров. Т.е. можно повесить светильник над дверью дома, он издалека сможет засечь Ваше приближение и включит освещение.
Под датчиком находится единственная кнопка управления. Она имеет резиновый колпачок и четкий клик так, как в основе лежит тактовая кнопка.
Вид сбоку не менее привлекательный и можно заметить петлю с отверстие для крепления на стене.
Сверху находится солнечная панель, от которой заряжается аккумулятор светильника. Перед первым включением рекомендуется дня три заряжать светильник под солнечным светом. Я просто его положил на подоконник и пару дней не включал. Погоду сейчас вряд ли можно назвать солнечной, но тем не менее светильник сразу начал нормально работать. Т.е. каких-то особых процедур перед эксплуатацией проводить не нужно, хлопот минимум. По совместительству солнечная панель служит датчиком освещенности и днем даже самую пасмурную погоду, включиться светильнику не даст, экономя заряд аккумулятора.
Повернув светильник тыльной стороной видим, что в корпусе сделана ниша и для внутренностей в корпусе остается не так много, но достаточно места, а на дне ниши указаны характеристики и модель устройства.
Корпус светильника представляет из себя равнобедренный треугольник со стороной чуть больше 11 см и глубиной в верхней части 8 см. В целом получилось очень привлекательно, интересно и необычно.
Включается светильник нажатием единственной кнопки. Если сделать это днем, то панель светодиодов не зажжется, и чтобы убедиться в активации светильника, нужно просто закрыть ладонью солнечную панель. Ну, а если активировать его в темное время суток, то загорится сразу.
Днем никакой индикации работы светильника нет, а вот в темное время суток, когда в охранную зону никто не входит, внутри светильника, в районе датчика светится синий светодиод.
Как только в охранную зону входит человек параллельно свечению синего светодиода загорается панель белых светодиодов, освещая пространство перед светильником.
В полной темноте все выглядит еще интереснее и может служить своеобразным маяком, задавая направление движения.
Как только человек выходит из охранной зоны, начинается обратный тридцатисекундный отсчет и светильник гаснет, сохраняя заряд аккумулятора. Если же в охранной зоне двигаться, то свет не погаснет.
Заглянем внутрь устройства.
Разбирается оно просто – всего три самореза, крепящие переднюю панель. Сняв линзу Френеля с датчика и маску добираемся до платы со светодиодами и платы датчика на двух саморезах.
Линза выходит за пределы передней панели сквозь отверстие в ней, а от попадания влаги внутрь поверх линзы надето уплотнительное силиконовое кольцо.
Отворачиваем пару саморезов на плате датчика и разбираем дальше, походу замечая, что плата со светодиодами сделана из гетинакса. Однако светодиодам вряд ли грозит перегрев так, как светильник рассчитан на непродолжительное освещение по пути следования людей, а не на постоянную работу. Отдельно нужно отметить наличие холдера под аккумулятор. В случае, если возникнет желание установить другой, более емкий, то проблем с заменой не возникнет, паять ничего не нужно. Это плюс.
Здесь установлен аккумулятор широко распространенного типоразмера 18650 емкостью 1200 мАч.
На нижней стороне платы датчика всего несколько элементов, в том числе чип без маркировки. По всей видимости на него возложены и функции контроллера заряда аккумулятора.
От попадания влаги внутрь по периметру прозрачного колпака проложен эластичный уплотнитель.
Собираем все назад и попробуем осветить комнату. Света вполне достаточно, чтобы безошибочно определять даже мелкие предметы. Свет естественный.
Пятно света получается равномерное, без светлых и затемненных участков.
Теперь опробуем работу светильника на улице, закрепив его на высоте 2,5 метра.
Светильник закрепил на столбе виноградника на даче и направил к выходу со двора. Теперь можно вечером, заходя во двор, не бояться споткнуться. Светильник хорошо освещает пространство, свет яркий и естественный.
С момента установки светильника прошло несколько недель. За это время солнечных дней было мало, но светильник исправно работает, освещая участок дорожки на даче диной около 7 метров. Срабатывает сразу, как только открываешь калитку с улицы. Атмосферные осадки ни коим образом на функционировании не сказываются, устройство исправно работает. Минусов в конструкции не нашел, а дизайн, функционал, автономность и возможность установить в любом месте при отсутствии электросети порадовали.
Источник
Уличный LED-светильник с солнечной панелью, аккумулятором и датчиком движения
В сегодняшнем обзоре еще одна интерпретация уличных светильников с зарядкой от солнечной панели. Из общей массы обозреваемый светильник выделяется наличием режима дежурного освещения и поворотным механизмом кронштейна крепления, позволяющим настроить нужный угол освещения.
Характеристики:
Количество светодиодов: 17 шт.
Водозащита: IP65
Солнечная панель: 5,5 В, 1,1 Вт
Аккумулятор: Li-ion 18650 3,7 В, 2200 мАч
Время зарядки: 6-8 часов
Режимы работы: дежурное свечение, полная мощность при обнаружении движения PIR датчиком;
Дальность обнаружения движения: до 6 метров
Габаритные размеры: 206 * 113 * 92 мм / 8,1 * 4,4 * 3,6 дюйма
Вес изделия: 296 г / 10,4 унции
Светильник поставляется в обычной картонной коробке без всякого принта и пафоса, но, то ли на таможне, то ли на почте, маркером обозначили содержимое. Дополнительно лампа защищена пакетом из пупырки, а инструкция на английском языке объясняет принцип работы, порядок установки и эксплуатации.
Инструкция достаточно подробная, обстоятельная и объемная, потому тут только главные моменты.
Общий вид для понимания потенциальными покупателями.
Дальше идет уже конкретика с характеристиками, рекомендациями установки на высоте 2 — 2,2 метра от земли и дистанции действия инфракрасного датчика, а так же о необходимости перед использованием светильника дать ему зарядиться на солнце в течении 6-8 часов.
В целом даже без знания языка можно понять, что и как.
Корпус светильника аккуратно сделан из пластика черного цвета без облоя и характерного запаха. Габаритные размеры в большей степени обусловлены величиной солнечной панели, которая имеет шероховатую поверхность (видимо для преломления боковых солнечных лучей).
Под солнечной панелью находится аккумуляторный отсек и в этой части корпус заметно толще. Кронштейн снабжен двумя поворотными узлами с винтовой фиксацией – в горизонтальном положении корпус светильника можно разворачивать на 360, в вертикальном на 90 градусов.
Кнопка включения/выключения светильника находится между световым блоком и кронштейном в углублении. На шток надет резиновый колпачок, исключающий попадание влаги внутрь осветительного блока. Здесь применена не физически разрывающая цепь кнопка, а тактовая. В нерабочем /выключенном состоянии будет присутствовать некоторое потребление энергии, чем и обусловлена необходимость предварительной зарядки перед началом эксплуатации. К уровню потребления в этом режиме вернемся чуть позже, а пока обратим внимание на кронштейн и поворотные механизмы.
И горизонтальный, и вертикальный фиксаторы снабжены зубцами, которые надежно фиксируют светильник, не давая ветру, дождю и т.д. изменить его положение.
На тот случай, если есть необходимость быстро снять светильник на время своего отсутствия на даче или на зиму или еще по каким причинам, в конструкции кронштейна предусмотрен фиксатор на защелке.
Для удобства установки светильника, крепежную платформу так же сделали съемной, а в комплект положили пакетик с крепежом.
Источниками света в светильнике служат 16 белых светодиодов разделенных на два блока, по восемь штук в каждом. Между ними расположились PIR датчик в нижней части и один красный светодиод вверху.
Датчиком освещенности (чтобы светильник не включался днем) в светильнике служит солнечная батарея, и потому отдельного фоторезистора в конструкции нет. Передняя панель сделана из прозрачного пластика с отдельными линзами для каждого светодиода.
В нескольких фотографиях возможности кронштейна
И для порядка габаритные размеры –приблизительно 205*110*80 мм.
В характеристиках светильника указана водозащита на уровне IP65. Однако я заметил отверстия на нижней стороне корпуса и просветы, что дало повод усомниться в способности светильника сохранить свою работоспособность при атмосферных осадках.
Поэтому заглянуть во внутренний мир стало еще интереснее.
Вход в него скрыт под рамкой вокруг солнечной панели. Рамка крепится на защелках и если действовать аккуратно, то она легко снимается.
Под верхней панелью обнаруживается герметичный бокс с холдером под аккумуляторы 18650. В данном случае установлен один аккумулятор, но можно доработать и установить еще один аккумулятор.
Контакты солнечной панели и провода от них залиты герметиком, а от проникновения влаги в холдер с аккумулятором защищает силиконовый уплотнитель.
Таким образом, аккумулятор защищен, а корпус в этой части светильника особо защищать не нужно – солнечная панель полностью залита пластиком, контакты герметиком.
Просветы в конструкции и дренажно–вентиляционные отверстия снизу корпуса имеют свой смысл – циркуляция воздуха для какого-никакого охлаждения панели и холдера с аккумулятором в солнечные дни и отведение влаги в непогоду.
Аккумулятор 18650 без указания производителя, но с указанием емкости – 2200 мАч.
Чтобы осмотреть внутренности осветительного блока для начала нужно отвернуть пару саморезов на его тыльной стороне и вынуть переднюю панель.
Здесь так же обнаруживается силиконовый уплотнитель и вход для влаги закрыт.
Теперь уже отворачиваем саморезов на маске, вынимаем осветительный блок из общего корпуса и снова находим силиконовый уплотнитель.
Теперь сомнения развеяны – IP65 есть, влага внутрь не проникнет.
Ожидал, что узел обнаружения движения собран на часто применяемой в PIR датчиках BISS0001, но здесь все построено на другом чипе с затертой маркировкой. Похоже, что этот же чип отслеживает процесс зарядки и нижний порог разрядки аккумулятора.
На другой стороне этой платы только PIR датчик.
Ну и плата со светодиодами.
Я не очень надеялся, что установленный аккумулятор действительно имеет емкость 2200 мАч. Имеющимся в наличии зарядным устройством сначала зарядил, а потом разрядил аккумулятор. При разрядке током 0,3 А аккумулятор отдал 1695 мАч, но есть пара оговорок – зарядное может разряжать Li-ion аккумуляторы только до 2,9 Вольт (тогда как обычно разряжают до 2,8) и не известно до какого уровня допустима разрядка согласно документации производителя.
Даже если установленный аккумулятор и не дотягивает до 2200 мАч, то 1700 мАч уже хорошо так, как и этого показателя увидеть не ожидал.
Конструкция (тактовая кнопка) и функционал светильника подразумевают три режима — условно выключено, дежурный режим (слабая яркость), полная яркость при обнаружении движения человека или животных. Следовательно, есть смысл измерить ток потребления во всех трех режимах.
В выключенном состоянии электроника светильника потребляет от аккумулятора крайне незначительный ток – всего 17 микроАмпер, благо, что RICHMETERS RM409B и его аналоги позволяют фиксировать такие значения.
Включается лампа нажатием на единственную кнопку. При этом светодиодная панель моргнет два раза и потухнет. Если включение произошло днем и солнечного света достаточно, то светодиоды светиться не будут. При недостатке освещенности светильник (моргнув два раза) переходит в дежурный режим. Светодиоды светятся тускло, но со стороны можно понять в каком направлении двигаться. Своеобразный маяк путнику.
Потребление при этом так же не значительное – около 9 миллиАмпер, что не сильно скажется на аккумуляторе.
И только когда в охранной зоне датчика появляется человек или животное яркость светильника возрастает до максимума, а ток потребления колеблется в районе 350 миллиАмпер.
После выхода человека из охранной зоны датчика светильник продолжает светиться еще двадцать секунд и снова переходит в дежурный режим с низким уровнем освещения. Если же двигаться в охранной зоне, то светильник будет продолжать светиться на полную яркость.
Светильник вопреки инструкции был установлен на высоте 2,5 метра, а дистанция охранной зоны составила порядка трех метров. Именно такую зону перед дверью на даче хотелось осветить, а рядом как раз расположена галерея виноградника, на столбе которой и разместил светильник.
Фотокамера немного неверно передает уровень освещенности, но в сравнении можно оценить насколько ярко светильник освещает пятачок перед дверью.
В итоге, каких либо явных, вопиющих недостатков в светильнике не нашел. За прошедший месяц светильник пережил несколько дождей и пасмурных дней, но продолжает исправно работать. Уровень освещенности вполне приемлемый, чтобы подойдя к двери можно было достать ключи и открыть дверь или посмотреть, кто пришел в гости. Соотношение цены и качества изготовления, на мой взгляд, для светодиодного светильника с поворотным механизмом позиционирования, IP65 и дежурным режимом вполне обоснованное.
Источник