Słoneczna lampa awaryjna. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Słoneczna lampa awaryjna. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Alternatywne źródła energii

Komentarze do artykułu

Przerwy w dostawie prądu nie tylko wiążą się z niedogodnościami i pogorszeniem nastroju, ale są również wyraźnym źródłem zagrożenia. Dobrze oświetlona klatka schodowa, korytarz lub miejsce pracy mogą stanowić potencjalne zagrożenie podczas przerwy w dostawie prądu. Wraz z gwałtownym nadejściem ciemności wzrasta prawdopodobieństwo upadku, a wraz z nim wypadku.

Aby uniknąć wypadków, można zainstalować system awaryjny, który zapewni tymczasowe oświetlenie miejsc stwarzających potencjalne zagrożenie podczas przerwy w dostawie prądu. Przy takim oświetleniu można bezpiecznie wyjść z domu lub dokonać niezbędnych napraw, np. wymienić przepalony bezpiecznik.

Zasada działania

System oświetlenia awaryjnego ma za zadanie zapewnić oświetlenie w przypadku awarii głównego źródła zasilania. Działanie systemu opiera się na wykorzystaniu energii zmagazynowanej w akumulatorze, stale utrzymywanym w stanie naładowania. Schemat blokowy typowego systemu oświetlenia awaryjnego przedstawiono na rys. 1.

Słoneczne światło awaryjne
Ris.1

Specjalny czujnik monitoruje napięcie w sieci AC. Zawiera przekaźnik, który włącza obwód oświetlenia awaryjnego w przypadku awarii zasilania sieciowego. Obwód oświetlenia zapasowego składa się z baterii i lampy połączonych szeregowo ze stykami przekaźnika pełniącymi rolę przełącznika dwupołożeniowego.

Akumulator jest jedynym źródłem energii elektrycznej podczas awarii zasilania sieciowego i dlatego musi być zawsze naładowany. Wtedy potrzebne są przetwornice fotowoltaiczne. Przekształcają energię słoneczną w energię elektryczną i ładują akumulator.

Projekt systemu awaryjnego

Podstawą konstrukcji systemu oświetlenia awaryjnego jest bateria słoneczna. Aby wybrać odpowiedni generator fotowoltaiczny należy najpierw określić dwa parametry: napięcie robocze oraz pobór prądu przez oświetlenie awaryjne.

Zacznijmy od określenia wymaganego oświetlenia. Powinno to wystarczyć do oświetlenia obszaru roboczego w dowolnym momencie. Zazwyczaj systemy awaryjne wykorzystują szczelną lampę (reflektor) o napięciu znamionowym 12 V. Wybór ten wynika z dwóch powodów.

Po pierwsze, taka lampa spełnia wymagania dotyczące oświetlenia, mając wystarczającą jasność i niezawodność. Po drugie, wymaga zasilania ze źródła niskiego napięcia.

Co więcej, łatwiej jest zasilić 12-woltową lampę z pojedynczego 12-woltowego akumulatora niż podłączyć kilka akumulatorów do zasilania konwencjonalnej żarówki. Dzięki temu możliwe jest zaprojektowanie kompaktowego i niezawodnego urządzenia.

Instalacja niskonapięciowego systemu oświetlenia awaryjnego w Twoim domu będzie mniejszym problemem niż podobny system zasilany prądem przemiennym 110 V. Zgodnie z przepisami mieszkaniowymi system 110 V jest droższy, a po zainstalowaniu zwykle wymaga zatwierdzenia przez odpowiedniego inspektora. Zupełnie inaczej sprawa ma się z układami niskonapięciowymi, które są dość bezpieczne w montażu i obsłudze, a sprawdzenie ich działania jest niezwykle rzadkie. Ponadto niskonapięciowe oświetlenie awaryjne nie wymaga szczególnych środków ostrożności w warunkach dużej wilgotności (deszcz czy burze) i może być eksploatowane bez obawy o porażenie prądem.

Opis systemu

Moc pobierana przez system zależy całkowicie od rodzaju zastosowanej lampy. Wybrano reflektor samochodowy, ponieważ zapewnia wystarczające oświetlenie, a także jest tani i łatwo dostępny. Ta lampa pobiera około 2 A przy napięciu 12 V.

Reflektor jest następnie podłączony do akumulatora. Wymagana pojemność baterii jest wprost proporcjonalna do długości czasu po awarii zasilania. Zwykle kilka minut to więcej niż potrzeba, aby wszystko uporządkować. Uważa się, że 1 godzina to najdłuższy czas, jaki może zająć przywrócenie oświetlenia.

Biorąc pod uwagę wszystkie powyższe czynniki, wybrano akumulator kwasowo-ołowiowy 6Ah, 12 V. Zapewni on energię do oświetlenia pomieszczenia przez 2,5 godziny - to więcej niż potrzeba. Akumulatory te są powszechnie stosowane do zasilania motocykli.

Konwertery fotowoltaiczne

Zazwyczaj będziesz potrzebować panelu słonecznego 12 V, który dostarcza 1 A. Baterie te są dość przystępne, więc możesz od razu wybrać baterię o wymaganej pojemności. Czasami sprzedawane są zestawy ogniw słonecznych, które umożliwiają samodzielne wykonanie baterii słonecznej.

Jeśli istnieje chęć złożenia baterii słonecznej z pojedynczych elementów, zaleca się użycie najczęściej spotykanych elementów okrągłych o średnicy 7,5 cm, zajmie to tylko 35 elementów.

Korzystanie z regulatora ładowania

Ponieważ jest mało prawdopodobne, aby oświetlenie awaryjne było używane codziennie, a nawet co tydzień, nie pozostaje nic innego, jak tylko czekać, aż coś się wydarzy. A jeśli nie regulujesz prądu płynącego z przetwornic fotowoltaicznych, możesz doładować akumulator. Oto dobry moment na użycie regulatora ładowania.

Potrzeba tylko czterech połączeń, aby połączyć panel słoneczny, regulator ładowania i akumulator. Jeden przewód powinien połączyć dodatni zacisk panelu słonecznego z dodatnim wejściem regulatora ładowania, jak pokazano na rys. 2. Ujemne wyjście panelu słonecznego musi być podłączone do ujemnego wejścia regulatora.

Słoneczne światło awaryjne
Ris.2

Zaciski dodatnie i ujemne regulatora ładowania są podłączone odpowiednio do dodatniego i ujemnego bieguna akumulatora. Te połączenia elektryczne są trwałe i nie ma sensu umieszczać żadnego przełącznika w obwodzie; w razie potrzeby regulator ładowania zasila akumulator prądem ładowania, pod warunkiem, że w tym czasie świeci słońce.

Gdy akumulator nie wymaga pełnego prądu ładowania (co ma miejsce najczęściej), regulator dostarcza niewielki prąd, aby utrzymać akumulator w stanie naładowania. Wartość tego prądu zasilającego jest określona przez wartość rezystora ograniczającego prąd Rs w obwodzie regulatora. W tym przypadku półwatowy rezystor węglowy o wartości 22 omów jest odpowiedni jako Rs.

Czujnik awarii zasilania

Obwód oświetlenia awaryjnego jest monitorowany przez czujnik zaniku zasilania. Zasada działania czujnika jest dość prosta, co łatwo widać na rys. 3.

Słoneczne światło awaryjne
Ris.3

Napięcie przemienne podawane jest do obwodu przez transformator T1, który obniża napięcie sieciowe do 6 V. Następnie napięcie wyprostowane i wygładzone jest wykorzystywane do sterowania przekaźnikiem RL1.

Przekaźnik jest włączony tak długo, jak długo w sieci występuje napięcie AC. Gdy tylko napięcie zaniknie, przekaźnik wyłącza się, a jego styki elektryczne zamykają obwód zasilania lampy, włączając w ten sposób oświetlenie awaryjne. Po przywróceniu napięcia sieciowego urządzenie automatycznie powraca do pierwotnego stanu i jest gotowe do następnego zaniku zasilania.

Obwód czujnika zawiera również elementy sterujące i sygnalizacyjne. Wskazanie zapewnia żarówka o długiej żywotności podłączona do 6-woltowego uzwojenia transformatora. Lampka sygnalizuje obecność napięcia w sieci.

Nie może jednak sygnalizować gotowości akumulatora ani oświetlenia awaryjnego do pracy. W tym celu w szczelinie jednego z końców wyjściowych transformatora umieszcza się przycisk otwierający bez zatrzasku. Po naciśnięciu następuje przerwa w obwodzie i wyłączenie przekaźnika. Spowoduje to aktywację obwodu oświetlenia awaryjnego. Po zwolnieniu przycisku obwód powraca do pierwotnego stanu.

Słoneczne światło awaryjne

Konstrukcja czujnika awarii zasilania

Obwód czujnika jest dość prosty i dlatego można go strukturalnie zaimplementować w dowolny sposób. Dla tych, którzy chcą to zrobić za pomocą okablowania obwodu drukowanego, pełnowymiarowy układ płytki pokazano na ryc. 4. Rozmieszczenie części pokazano na ryc. 5.

Słoneczne światło awaryjne
Ris.5

W projekcie nie ma nic specjalnego; jak zwykle nie zapomnij o polaryzacji. Po zakończeniu instalacji konieczne jest umieszczenie płytki w plastikowej walizce.

Aby przetestować gotowe urządzenie, jest ono podłączone do sieci. Zanotuj moment zadziałania przekaźnika. Następnie podłącz styki przekaźnika do obwodu oświetlenia awaryjnego i gotowe!

Autor: Byers T.

Zobacz inne artykuły Sekcja Alternatywne źródła energii.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Żelazo przezroczyste dla promieniowania gamma 28.07.2020

Międzynarodowa grupa naukowców dowiedziała się, jak kontrolować promieniowanie gamma o wysokiej częstotliwości za pomocą ekspozycji akustycznej o niskiej częstotliwości.

Naukowcy odkryli, że jądra żelaza mogą stać się przezroczyste dla promieni gamma, które normalnie pochłaniają. W tym celu wykorzystują nową metodę akustycznie indukowanej przezroczystości (AIT). Obecnie nadzieje na takie przekształcenia wiążą się z rozwojem krótkofalowej części widma elektromagnetycznego - twardego promieniowania rentgenowskiego lub miękkiego zakresu gamma.

Promieniowanie rentgenowskie i gamma znalazły wiele zastosowań w medycynie, fizyce, chemii, materiałoznawstwie i innych naukach. Jednak większość metod optyki koherentnej wykorzystywanych do kontrolowania rezonansowego oddziaływania promieniowania optycznego z materią okazuje się nieskuteczna lub niemożliwa do zrealizowania w zakresie gamma/X-ray.

Naukowcy proponują wpływanie na charakterystykę spektralną jąder za pomocą drgań akustycznych ośrodka. W eksperymencie demonstracyjnym w temperaturze pokojowej po raz pierwszy uzyskano 150-krotny wzrost (z 5,5^10-3 do 0,82) transmisji rezonansowej pojedynczych fotonów o energii 25 keV przez folię ze stali nierdzewnej o grubości 14,4 μm bez zniekształcenia spektralne i czasowe.

Działając na absorber zawierający jądra Fe-57 za pomocą przetwornika piezoelektrycznego, udało się osiągnąć, że optycznie gęsty absorber stał się przezroczysty dla rezonansowych promieni gamma. Absorber był przymocowany do przetwornika piezoelektrycznego, który wibrował z określoną częstotliwością i amplitudą. Przy amplitudzie oscylacji odpowiadającej wskaźnikowi modulacji 2.4 absorpcja fotonów o energii 14,4 keV została stłumiona przez współczynnik 148.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Bariera dla gryzoni

▪ Robot na chwaście

▪ Rtęć, którą oddychamy

▪ ugryzienie rekina

▪ Wyścigowy samochód przyszłości

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja strony Energia elektryczna dla początkujących. Wybór artykułu

▪ artykuł Młyn-młyn. Rysunek, opis

▪ artykuł Który lek ma działanie niepożądane, które może spowodować orgazm? Szczegółowa odpowiedź

▪ Artykuł z Yellowstone. Cud natury

▪ artykuł Czujnik akustyczny do girlandy choinkowej. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Stabilizator ekonomiczny z systemem ochronnym. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn