Лампа аварійного освітлення на сонячній батареї. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Альтернативні джерела енергії

 Коментарі до статті

Порушення у подачі електроенергії не тільки супроводжуються незручностями та погіршенням настрою, а й є явним джерелом небезпеки. Добре освітлені сходи, коридор або робочий простір при відключенні електроенергії можуть стати потенційними джерелами небезпеки. При різкому наступі темряви ймовірність падіння, і з нею і нещасного випадку, збільшується.

Щоб уникнути нещасних випадків, можна встановити аварійну систему, яка забезпечить тимчасове освітлення зон, що становлять потенційну небезпеку при відключенні електроенергії. За наявності такого освітлення можна спокійно вийти з дому або провести необхідні ремонтні роботи, наприклад змінити мережевий запобіжник, що перегорів.

Принцип роботи

Система аварійного освітлення покликана забезпечити світло при відмові основного джерела енергії. Робота системи заснована на використанні енергії, що накопичується в батареї акумуляторів, постійно підтримується в зарядженому стані. Блок-схема типової аварійної системи освітлення представлена ​​рис. 1.

Ріс.1

Спеціальний датчик стежить за напругою у мережі змінного струму. Він містить реле, яке включає контур резервного освітлення при відключенні мережі змінного струму. Контур резервного освітлення складається з акумуляторної батареї та ліхтаря, послідовно з'єднаних з контактами реле, що грають роль двопозиційного вимикача.

Акумуляторна батарея є єдиним джерелом електроенергії при аварійному відключенні мережного живлення, і, отже, завжди повинна перебувати в зарядженому стані. Ось коли будуть потрібні фотоелектричні перетворювачі. Вони перетворюють сонячну енергію на електрику і заряджають батарею.

Проектування аварійної системи

Основу конструкції системи аварійного освітлення складає сонячна батарея. Для правильного вибору фотоелектричного генератора необхідно спочатку визначити два параметри: робочу напругу і струм аварійного ліхтаря, що споживається.

Почнемо з визначення необхідної освітленості. Її має бути достатньо для освітлення робочої зони будь-якої миті часу. Зазвичай в аварійних системах використовується герметична лампа (прожектор), яка розрахована на напругу 12 В. Такий вибір обумовлений двома причинами.

По-перше, така лампа відповідає вимогам, що висуваються до освітленості, володіючи достатньою яскравістю та надійністю. По-друге, для неї потрібне харчування від низьковольтного джерела.

Більше того, простіше живити 12-вольтову лампу від однієї 12-вольтової батареї, ніж з'єднувати кілька батарей для живлення звичайної лампи розжарювання. Це дозволяє конструювати компактний та надійний пристрій.

Встановлення в будинку низьковольтної аварійної системи освітлення завдасть менше занепокоєння, ніж аналогічна система з живленням від мережі змінного струму напругою 110 В. Виходячи з правил експлуатації житлових приміщень, 110-вольтова система обходиться дорожче і після встановлення зазвичай потребує її відповідної інспекцією. Зовсім інша справа з низьковольтними системами, які досить безпечні при встановленні та експлуатації, а перевіряти їхню роботу доводиться вкрай рідко. Крім того, низьковольтне аварійне освітлення не вимагає особливих запобіжних заходів в умовах підвищеної вологості (дощі або бурі) і працювати з ним можна, не побоюючись ураження електрострумом.

опис системи

Потужність, що споживається системою, цілком залежить від типу лампи, що використовується. Була обрана автомобільна фара, так як вона створює достатню освітленість, а також дешева та завжди є у продажу. Ця лампа споживає струм близько 2 А при напрузі 12 Ст.

Потім фара приєднується до батареї. Необхідна ємність батареї прямо пропорційна відрізку часу, що настає після відмови живлення. Зазвичай кількох хвилин більш ніж достатньо, щоб упорядкувати все. Вважають, що 1 год - найбільший час, який будь-коли може знадобитися для відновлення освітлення.

З урахуванням усіх згаданих факторів було обрано свинцево-кислотну акумуляторну батарею ємністю 6 А-год та напругою 12 В. Вона даватиме енергію для освітлення кімнати протягом 2,5 год - більш ніж достатній час. Подібні батареї зазвичай використовуються для живлення мотоциклів.

Фотоелектричні перетворювачі

Зазвичай потрібна сонячна батарея напругою 12 В, що дає струм 1 А. Такі батареї досить доступні, і тому можна відразу підібрати батарею необхідної потужності. Іноді продаються набори із сонячних елементів, які дозволяють самостійно виготовити сонячну батарею.

Якщо є бажання зібрати сонячну батарею з окремих елементів, то рекомендується використовувати найбільш поширені круглі елементи діаметром 7,5 см. Потрібно всього 35 елементів.

Використання регулятора заряду

Оскільки малоймовірно, щоб аварійне освітлення використовувалося щодня або навіть щотижня, то не залишається нічого іншого, як чекати, коли щось станеться. І якщо не регулювати струм, що надходить від фотоелектричних перетворювачів, можна перезарядити батарею. Ось слушний випадок використовувати регулятор заряду.

Потрібно лише чотири з'єднання, щоб об'єднати сонячну батарею, регулятор заряду та акумуляторну батарею. Одним провідником слід з'єднати позитивне виведення сонячної батареї з позитивним входом регулятора заряду, як доведено на рис. 2. Негативне виведення сонячної батареї необхідно підключити до негативного входу регулятора.

Ріс.2

Позитивний та негативний висновки регулятора заряду приєднуються до позитивного та негативного полюсів акумуляторної батареї відповідно. Ці електричні зв'язки постійні, і немає сенсу ставити в ланцюг якийсь вимикач; за необхідності регулятор заряду живить батарею зарядним струмом за умови, що в цей час світить сонце.

Коли батареї не потрібний повний зарядний струм (що найчастіше), регулятор видає невеликий струм, що підтримує батарею в зарядженому стані. Величина такого струму, що підживлює, визначається величиною струмообмежувального резистора Rs у схемі регулятора. Для цього випадку як Rs підійде напівватний вуглецевий резистор величиною 22 Ом.

Датчик відмови від живлення

Контур аварійного освітлення контролюється за допомогою датчика, що реагує на відмову електроживлення. Принцип дії датчика досить простий, чим легко переконатися з рис. 3.

Ріс.3

Змінна напруга подається на схему через трансформатор Т1, що знижує напругу мережі до 6 В. Потім випрямлену та згладжену напругу використовується для керування реле RL1.

Реле увімкнено, поки в мережі є змінна напруга. Як тільки напруга зникає, реле вимикається і його електричні контакти замикають контур живлення лампи, включаючи аварійне освітлення. При відновленні напруги мережі пристрій автоматично повертається у вихідний стан і готовий до наступної відмови електроживлення.

У схему датчика включено також елементи контролю та індикації. Індикація здійснюється за допомогою лампочки розжарювання з великим терміном служби, підключеної до 6-вольтної обмотки трансформатора. Лампочка сигналізує про наявність напруги у мережі.

Але вона не може визначити готовність батареї або аварійного освітлення до роботи. З цією метою в розрив одного з вихідних кінців трансформатора поставлена ​​кнопка, що не розмикається. При натисканні контур розривається і реле відключається. Це приводить у дію схему аварійного освітлення. При відпустці кнопки схема повертається у вихідний стан.

Конструкція датчика відмови живлення

Схема датчика досить проста і, отже, конструктивно може бути виконана будь-яким способом. Для бажаючих виготовити її із застосуванням друкованого монтажу розведення плати у натуральну величину представлено на рис. 4. Розміщення деталей подано на рис. 5.

Ріс.5

Нічого особливого у конструкції немає; як завжди, не слід забувати про дотримання полярності. Після закінчення монтажу необхідно помістити плату у пластмасовий корпус.

Для випробування готового приладу він підключається до мережі. Позначте момент спрацювання реле. Після цього підключіть контакти реле до контуру аварійного освітлення, і робота закінчена!

Автор: Байєрс Т.

Дивіться інші статті розділу Альтернативні джерела енергії.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Електронний бюстгальтер стежить за фігурою 13.12.2013 Американські дослідники вбудували в бюстгальтер прилади, здатні знімати кардіограму та вимірювати електропровідність шкіри, яка змінюється при появі поту (що може вказувати на хвилювання), а також акселерометр і гіроскоп. Розробка дозволяє відстежувати настрій жінки за допомогою датчиків, вмонтованих у бюстгальтер, та посилає повідомлення на смартфон, якщо у жінки діагностовано стрес і виникає небезпека переїдання. Ерін Керрол (Erin Carroll) з Рочестерського університету, а також її колеги з Саутгемптонського університету та Microsoft на початку провели дослідження, в якому стежили за допомогою мобільного додатка за харчуванням та настроєм 12 осіб (10 жінок та 2 чоловіків). Виявили, що половина піддослідних була схильна до переїдання під час стресу, проте своєчасні нагадування про техніки зняття стресу (наприклад, дихальні вправи) допомагали їм тримати себе в руках. Після цього було запропоновано вбудувати в бюстгальтер прилади для вимірювання електропровідності шкіри та електрокардіографії. Як відомо, електропровідність шкіри змінюється, коли людина потіє, і це може говорити про хвилювання. Також у бюстгальтер було вмонтовано акселерометр та гіроскоп. Відстежуючи настрій жінки, 'розумний' бюстгальтер посилає на смартфон повідомлення про небезпеку переїдання. Розробку тестували 4 жінки. У ході експерименту вони мали по 4-6 годин на день протягом 4 днів повідомляти вченим дані про свої емоції. Дослідники зіставили ці дані із показаннями приладів, після чого створили алгоритм, що розпізнає хвилювання жінки з точністю 75%. Використання бюстгальтера в ході експерименту було обумовлено тим, що в ньому можна встановити прилад для реєстрації кардіограми поблизу серця. Що стосується спроб створити аналогічний одяг для чоловіків, то вони пов'язані з певними труднощами. Оригінальні пристрої, які контролюють стан здоров'я, які можна носити на тілі, останнім часом стають все більш популярними. Наприклад, у жовтні з'явився бюстгальтер, який відсилає в Twitter повідомлення щоразу, коли його розстібають. Розробники вважають, що це має спонукати жінок частіше перевірятися щодо раку молочної залози.

Інші цікаві новини:

▪ Новий медіапроцесор DaVinci для транскодування HD-відео

▪ Цифровий надгробок

▪ Любов мозку до кордонів

▪ Дані передаються в момент рукостискання

▪ Розумна мишка Cheerdots 2 із вбудованим ChatGPT

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Заземлення та занулення. Добірка статей

▪ стаття Акумулятор. Історія винаходу та виробництва

▪ стаття Хто такі амазонки? Детальна відповідь

▪ стаття Боцманський вузол. Поради туристу

▪ стаття Штучна гортань. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Звуковий сигналізатор вимкнення електроенергії. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024