www.swiatelka.pl

Witam wszystkich światłomaniaków

Zacznę od tego, że posesja, którą chcę z lekka rozświetlić, jest duża, bo ma ponad 0,5 ha. Jest spore zapotrzebowanie na światło, ale nie wszędzie b. silne. W kilku miejscach, gdzie chodzi np. o solidne podświetlenie szpaleru potężnych, kilkunastometrowych srebrnych świerków, zastosowałem reflektorki zasilane z 230V i efekt jest extra.
Jest jednak sporo takich miejsc, gdzie z powodzeniem wystarczyłoby światło rozproszone, emitowane przez LED'y, zasilane z solarów. Tym bardziej, że nie uśmiecha mi się kładzenie w ziemi setek metrów kabla yky, który, nawiasem mówiąc, nie jest tani. Spora ilość punktów świetlnych potrzebna jest do oświetlenia linii brzegowej stawu, która wynosi w sumie ponad 200 mb. Oprócz tego jeszcze trochę światła w celu wyeksponowanie ciągów komunikacyjnych i kwietników/klombów. Widziałem rozwiązania polegające na wykorzystaniu zestawów kilku lampek zasilanych z jednego, wspólnego ogniwa, jak i każdej osobno. Ponieważ nie mam w tym temacie doświadczenia, nie chciałbym popełnić jakiejś gafy. Nie chodzi mi bynajmniej o jakąś taniochę, gdzie efekt będzie b. mizerny, tylko o coś przyzwoitego. Oczywiście cena nie jest bez znaczenia, ale ważniejszym wykładnikiem jest jej korzystny stosunek do jakości.
Czego Waszym zdaniem powinienem szukać i gdzie? Myślę, że ze względu na ilość, można by wziąć pod uwagę zakup na DX, czy czymś w tym rodzaju. Może jest szansa połączyć takie zamówienie z innymi (nie koniecznie dotyczącymi takiego asortymentu).
Pomyślałem też o jakiejś modernizacji niedrogich modeli (jestem z zawodu i zamiłowania elektronikiem), ale obawiam się, że to może być nieopłacalne.
Będę wdzięczny za każdą sugestię.

1 rzut oka na lampki solarne utwierdza w przekonaniu, że nimi nie da się nic oświetlić, a prawdziwe lampki, które dają chociaż troszkę światła użytkowego kosztują krocie.
Moim zdaniem najlepiej będzie zbudować/kupić kilka niedużych baterii słonecznych. Nie są drogie. No i jedna bateria potrafi zasilić kilkanaście takich lampek. Najlepiej jak obok baterii, np w podstawie stelażu będzie zamontowany nieduży akumulator + regulator, które to będą zasilać poszczególne moduły lampek. Fajna sprawa, bo można prócz lampek zastosować inne oświetlenie led, takie jak taśmy led do podświetlenia jeziorka, oświetlenie punktowe i kierunkowe do scen świetlnych (w tym zmian kolorów, taśmy LED RGB czy sterowniki bezprzewodowe nie kosztują dużo), wzdłużne oświetlenie ścieżek itp.
Dlatego moim zdaniem, najlepszym i najpraktyczniejszym będzie podzielenie całego obszaru na kilka sekcji, każda zasilana ze swojej niedużej baterii słonecznej + akumulator + 1 sterownik na wszystkie lampki + podłączone lampki/taśmy LED/oświetlenie punktowe (np roślin)
No i jeśli trafić na fajny model lampki ogrodowej za kilka złotych to po wyjęciu bebechów i wstawieniu normalnej diody cree XP-E za 6zł czy coś koło tego - oświetlić można spory kawał okolicy i to wszystko za grosze

No nie wiem czy zrobienie/kupienie paneli słonecznych nie jest drogie. Panel 10W na alledrogo to 93 zł. Do tego regulator ładowania i akumulator, za takie pieniądze to te lampki będą świecić do końca życia.

Pewnie, że tanio wychodzi - tutaj można już wdawać się w szczegóły, np zastosowanie diod Cree aby je zasilić wystarczy akumulator 6V, a do takiego wystarczy 12szt ogniw za 80zł. I mamy baterię 25W, a nie 10W...
A do zasilenia wystarczy jakiś tani sterownik od latarki...
Moim zdaniem, da się i tanio i dobrze. Wystarczy odrobina chęci.

Jak chcesz te ogniwa zabezpieczyć przed działaniem warunków atmosferycznych? Ile będzie kosztowało zrobienie szczelnej ramy do nich albo sam koszt zalaminowania połączonych ogniw? Taki panel ma być bezpośrednio i ciągle podłączony do akumulatora?

tisher pisze:(...)No i jeśli trafić na fajny model lampki ogrodowej za kilka złotych to po wyjęciu bebechów i wstawieniu normalnej diody cree XP-E za 6zł czy coś koło tego - oświetlić można spory kawał okolicy i to wszystko za grosze

Pisząc o modernizacji lampki fabrycznej miałem coś podobnego na myśli, ale czy oryginalny aku da radę, czy należałoby też pomyśleć o jakimś porządniejszym. Pewne ograniczenia nakłada wydajność panela, więc pole manewru nie jest duże.
Z wymianą diody i aku (powiedzmy jakiś eneloop) nie ma większego problemu, więc na chłopski rozum, należałoby kupić niedroga lampkę, której budowa byłaby solidna, tudzież ładna i posiadała wydajny panel. Może ktoś natrafił na tego typu wyrób?
Czy mój tok rozumowania ma sens?
Jeśli chodzi o różne udziwnienia w postaci RGB, stanowczo tego nie chcę, ponieważ nie mam zamiaru zrobić z działki wesołego miasteczka. Posesja ma charakter z lekka "dziki", ponieważ rośnie na niej masę drzew, w tym sporo starych, nie ma na niej kostki betonowej, tylko naturalny, łupany piaskowiec itp. Nie chciałbym zmieniać jej charakteru, dlatego oświetlenie powinno być raczej "konserwatywne" i nie powinno dominować. Kilka reflektorków na 230V, jak już wspomniałem, załatwia mi kwestię wyeksponowania kilku szczególnie urokliwych miejsc. Reszta powinna być bardziej subtelna, choć powinna zdołać świecić, a nie tylko żarzyć się.

Moim zdaniem nie da się zmodernizować lampki - jej ogniwo słoneczne jest tak słabe, że nie naładuje nic ponad 600mAh na dzień. Na mocniejsze ogniwo też nie wymienimy, bo w tym rozmiarze nie produkuje się nic ponad te zabawkowe ogniwka. Więc nie ma sensu wkładać enloopa - lampka nie naładuje go nigdy. Nie wspominając, że z 1.2V to my nic nie zdziałamy w kwestii oświetlenia czegokolwiek w stopniu funkcjonalym:)
Nadal wydaje mi się, że zakup lampek (niekoniecznie solarnych, raczej dawców obudowy), wymiana diod na jakąś tanią CREE, zrobić baterię słoneczną 6V do ładowania aku 6V i zasilanie na kilkanaście lampek załatwione - to optymalny plan

Po głębszym zastanowieniu, skłonny jestem przyznać Ci rację.
Czy są dostępne gotowe panele z aku 6V ? A może coś takiego w wersji hermetycznej?
Jaki rodzaj i pojemność aku powinienem zastosować i na ile lampek(żelowy?)? Z jednej strony taniej byłoby zrobić mniej, ale mocniejszych "stacji zasilających", ale wtedy dojdzie kwestia zakopywania kabli. Mniej kabli - więcej sekcji. Muszę to przekalkulować, w oparciu o konkretne elementy.

Nie widziałem gotowych baterii słonecznych 6V o interesującej mocy, ale to nie problem taką zbudować. Zrobić taki panel słoneczny to prostsze niż się wydaje. TU jest przykładowy opis co i jak trzeba zrobić.
Zastanawiam się, czy do 6V akumulatora potrzebny jest regulator ładowania. Gdyby tylko zabezpieczyć aku przed rozładowaniem poniżej 5V (chyba) to obejdzie się bez układu regulującego ładowanie skoro bateria słoneczna nigdy nie uzyska napięcia przeładowania.

Twoman:

Moim zdaniem powinieneś zacząć od początku. Jeśli masz latarkę na LEDzie - włącz ją, zobacz na którym z trybów odpowiada Ci dana jasność. Mając tę wiedzę, zobacz co to był za tryb - jakie napięcie i jaki prąd. Będziesz miał wtedy jakieś pojęcie na zapotrzebowanie mocy dla pojedynczej diody. Zapisz to sobie. Potem pomyśl, przez ile godzin będzie miała ta dioda świecić (wyłącznik zmierzchowy to konieczność przy tego typu lampkach). To Ci da ilość watogodzin/dzień. Sprawdź jak wygląda nasłonecznienie w rejonie gdzie chcesz to zamontować. To, że panel słoneczny ma 10W, wcale nie oznacza, że on będzie tyle dawać przez cały czas. Tu gdzie mieszkam, panel 1.5W oddaje w zimie 650mWh/dobę. Jeśli chcesz to zrobić porządnie, kup jeden panel, zostaw go na tydzień i zmierz ile energii odda. To da Ci drugą stronę równania. Cała idea polega na tym, żeby całkowita energia oddawana przez panel w ciągu doby była większa niż energia, jaką potrzebuje dioda. Bądź idąc dalej - ja zrobiłem to w ten sposób, że bateria akumulatorów ma pojemność wystarczającą do tego, że bilans jest rozliczany w okresie rocznym - w zimie akumulatory się trochę rozładowują, za to w lecie - doładowują. Do tego dochodzi utrata pojemności w zimie - generalnie zabawa na lata (bawiłem się w kwasówki, RAM i NiMH - zdecydowanie polecam te ostatnie. LiIony są kuszące, ale po prostu nie miałem okazji dopracować elektroniki ). Jeszcze jedna rzecz - część diod ma zakres bardzo wysokiej sprawności na małych prądach - rzędu 20-30mA (warto poszukać informacji na ten temat) , gdzie ta sprawność jest np. o 40% wyższa niż dla prądu 350mA.

Tisher: Twój plan ma jedną wadę - żeby mieć sensowne rozmiary, to panel słoneczny dający średnio 6V, będzie miał napięcie max ok 11-12V. Ograniczanie napięcia max. panela do 6V spowoduje, że będzie on poprawnie działał... na równiku. Są świetne przetwornice do ładowania Li-Ionów z pojedynczych ogniw słonecznych (step-up), które działają od 250mV napięcia na panelu. Bez problemu można nimi ładować 3xNiMH połączone w szereg. Nie potrzeba ani regulatora napięcia (max 4.2V wychodzi z układu), ani prądu (bodajże max 0.5A). Do kwasówek - 6V, to da max napięcie ok 7.2V, więc panel optymalnie powinien mieć >11V max, diodę, kondensator wyrównujący i przetwornicę step-down.

kodi, skąd ten dziwny pomysł z równikiem?
Wszyscy producenci ogniw na świecie kalibrują moc (prąd i napięcie) dla STC (1000W/m², 25°C, AM 1,5). Czyli dokładnie takich warunków, które są w Polsce. Więc absolutnie nie ma mowy o przyrównywaniu warunków do równika
Drugą sprawą jest to, że aby uzyskać np. 7V potrzeba nie mniej i nie więcej jak 13szt ogniw (po 0.55v każde). I można na głowie stać, a zestaw taki nie przekroczy 7.15V dysponując prądem do 3.75A zależnie od ilości światła. Oczywiście, jeśli chce się zastosować regulator ładowania to napięcie musi być wyższe, tylko po co... Jeśli wymyślić prosty mechanizm odcinający odbiornik, jeśli na akumulatorze napięcie spadnie poniżej niebezpiecznego poziomu to nie trzeba regulatora. A akumulator przed przeładowaniem zabezpieczą same ogniwa, które nie generują więcej jak 7.15V. Wydaje mi się, że to jest możliwe do zrealizowania.
Aha, i nie mówię tu o ogniwkach zabawkach co mają 6V tylko o normalnych "przemysłowych" ogniwach 0.55V 3.75A (co ciekawe, nawet bez słońca i w deszczu takie ogniwa dają 0.5A więc akumulator zasilający lampki może być ładowany w każdych warunkach pogodowych)

@kodi - dzięki za wyczerpujące info.
Ze swej strony dodam jeszcze, że bilans energetyczny zakłada tylko okresowe włączanie niektórych sekcji. Nie ma np potrzeby całonocnego oświetlania brzegu stawu, czy innych okolic, a jedynie wtedy, kiedy np. tam spaceruję, ew akurat mam ochotę na podziwianie ich uroku. Zamierzam realizować to za pomocą czujnika ruchu (połączonego ze zmierzchowym), oraz poprzez sterowanie radiolinią. Zapewne pozwoli to na pewne oszczędności, wynikające ze skromniejszego bilansu energetycznego. Tylko żeby nie okazało się, że w takim przypadku oszczędności wynikające z zastosowania darmowej energii będą na tyle małe, ze powstanie obawa o sens takiego rozwiązania.
Nie za bardzo też rozumiem, jak miałby wyglądać wspomniany test z latarką, ponieważ mam silne światełko, ale też dość mocno skupione, a lampy mają świecić światłem rozproszonym. Chyba, że na czas doświadczeń latarkę przykryć jakimś kloszem, który to światło odpowiednio rozproszy?

tisher: jeśli można poproszę o linka do tych ogniw.

twoman: tak, dokładnie - chodzi o wizualne sprawdzenie jaka jasność Ci odpowiada O ilości lumenów to można sobie dyskutować tygodniami, ale jednej osobie wystarczy 20lm, innej 200 to za mało.

Często w latarkach można zdjąć głowicę, że zostanie sama dioda, przykryj to czymś zbliżonym do tego co chcesz wykorzystać i sprawdź.

kodi: tutaj np na allegro

Na zdjęciu jest ogniwo monokrystaliczne, a w ofercie poli. W każdym razie wyniki testów pojedynczego ogniwa na rezystorze pomiarowym 2.2Ohm dzisiaj o 12:40:

całkowite zachmurzenie:
napięcie: 0,048V
prąd: 21,8mA
moc całkowita:1mW

fakt, punkt pracy był daleko poza optimum dla tego ogniwa

przejaśnienie (słońce nadal za cienkimi chmurami)
napięcie: 0,44V
prąd: 200mA

Całkowita moc: 88mW

Tu już bliżej optimum mocy.

Wnioski - obawiam się, że nie jest to jednak tak cudowne ogniwo jakby to wynikało z opisu (choć na ebayu te same ogniwa mają opis "moc średnia: 2W" co juź jest totalną głupotą)

Edyta: Dzisiaj jest słonecznie i miałem chwilę na ustawienie zestawu pomiarowego. Z zapisów wynika, że max napięcie na w/w rezystorze było 0.56V, prąd 255mA, moc maksymalna: 143mW. Z ciekawości sprawdziłem prąd zwarciowy - 380mA.

Na Ebayu można kupić gotowe baterie słoneczne o deklarowanej mocy 10W złożone z takich ogniw (bądź monokrystalicznych - lepsze o ok 30% przy słabym nasłonecznieniu). Jak patrzyłem, owe baterie złożone są z ośmiu takich ogniw, więc realnie można spodziewać się ok 0,7W przy przejaśnieniach i ok. 1.3-1.4W przy pełnym słońcu o tej porze roku. Koszt takiej baterii z wysyłką to ok 170-180 zł.