Bibliothèque technique gratuite ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Lampe de secours solaire. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Sources d'énergie alternatives Les perturbations de l'alimentation électrique s'accompagnent non seulement de désagréments et d'une détérioration de l'humeur, mais constituent également une source évidente de danger. Un escalier, un couloir ou un espace de travail bien éclairé peut devenir un danger potentiel lors d'une panne de courant. Avec l’apparition soudaine de l’obscurité, le risque de chute et, partant, d’accident, augmente. Pour éviter les accidents, vous pouvez installer un système d'urgence qui fournira un éclairage temporaire aux zones présentant un danger potentiel lors d'une panne de courant. Avec un tel éclairage, vous pouvez quitter la maison en toute sécurité ou effectuer les travaux de réparation nécessaires, par exemple en changeant un fusible secteur grillé. Comment ça marche? Le système d’éclairage de secours est conçu pour fournir de la lumière en cas de panne de la source d’énergie principale. Le fonctionnement du système repose sur l’utilisation de l’énergie stockée dans une batterie, qui est constamment maintenue chargée. Un schéma fonctionnel d'un système d'éclairage de secours typique est présenté à la Fig. 1.
Un capteur spécial surveille la tension dans le réseau AC. Il contient un relais qui allume le circuit d'éclairage de secours en cas de panne de courant alternatif. Le circuit d'éclairage de secours se compose d'une batterie et d'une lampe de poche connectées en série avec des contacts de relais qui agissent comme un interrupteur à deux positions. La batterie est la seule source d’énergie électrique lors d’une panne de courant et doit donc toujours être chargée. C'est à ce moment-là que les convertisseurs photovoltaïques sont nécessaires. Ils convertissent l'énergie solaire en électricité et chargent la batterie. Conception de système d'urgence La conception du système d’éclairage de secours est basée sur une batterie solaire. Pour sélectionner correctement un générateur photovoltaïque, vous devez d'abord déterminer deux paramètres : la tension de fonctionnement et la consommation électrique de la lampe de secours. Commençons par déterminer l'éclairage requis. Il devrait suffire d'éclairer la zone de travail à tout moment. Généralement, les systèmes d'urgence utilisent une lampe scellée (projecteur) conçue pour une tension de 12 V. Ce choix est dû à deux raisons. Premièrement, une telle lampe répond aux exigences d’éclairage, avec une luminosité et une fiabilité suffisantes. Deuxièmement, il nécessite une alimentation provenant d’une source basse tension. De plus, il est plus facile d’alimenter une lampe de 12 volts à partir d’une seule batterie de 12 volts que de connecter plusieurs batteries pour alimenter une lampe à incandescence ordinaire. Cela permet la conception d’un appareil compact et fiable. L'installation d'un système d'éclairage de secours basse tension dans votre maison sera moins compliquée qu'un système comparable à courant alternatif de 110 V. D'après les codes résidentiels, un système de 110 volts est plus cher et nécessite généralement une approbation d'inspection après l'installation. La situation est complètement différente avec les systèmes basse tension, qui sont tout à fait sûrs à installer et à exploiter, et dont le fonctionnement est rarement vérifié. De plus, l’éclairage de secours basse tension ne nécessite pas de précautions particulières en cas de pluie ou d’orage et peut fonctionner sans risque de choc électrique. Description du système La puissance consommée par le système dépend entièrement du type de lampe utilisée. Un phare de voiture a été choisi car il fournit un éclairage suffisant et est également bon marché et facilement disponible. Cette lampe consomme environ 2 A de courant à 12 V. Le phare est ensuite connecté à la batterie. La capacité requise de la batterie est directement proportionnelle à la durée après une panne de courant. En général, quelques minutes suffisent amplement pour que tout soit en ordre. On pense qu’une heure est la durée la plus longue qui puisse être nécessaire pour rétablir l’éclairage. Compte tenu de tous les facteurs mentionnés, une batterie au plomb d'une capacité de 6 Ah et d'une tension de 12 V a été sélectionnée. Elle fournira de l'énergie pour éclairer la pièce pendant 2,5 heures - un temps plus que suffisant. Ces batteries sont couramment utilisées pour alimenter les motos. Convertisseurs photovoltaïques En règle générale, vous aurez besoin d'une batterie solaire avec une tension de 12 V, produisant un courant de 1 A. De telles batteries sont assez abordables et vous pouvez donc immédiatement sélectionner une batterie de la puissance requise. Parfois, des kits de cellules solaires sont vendus qui vous permettent de fabriquer votre propre batterie solaire. Si vous souhaitez assembler vous-même une batterie solaire à partir d'éléments individuels, il est recommandé d'utiliser les éléments ronds les plus courants d'un diamètre de 7,5 cm. Vous n'aurez besoin que de 35 éléments. Utilisation du régulateur de charge Puisqu’il est peu probable que l’éclairage de secours soit utilisé quotidiennement, voire hebdomadairement, il n’y a pas d’autre choix que d’attendre que quelque chose se passe. Et si vous ne régulez pas le courant provenant des convertisseurs photovoltaïques, vous risquez de surcharger la batterie. C'est le bon moment pour utiliser un régulateur de charge. Seules quatre connexions sont nécessaires pour combiner le panneau solaire, le régulateur de charge et la batterie. Un conducteur doit connecter la borne positive de la batterie solaire à l'entrée positive du régulateur de charge, comme indiqué sur la Fig. 2. La borne négative du panneau solaire doit être connectée à l'entrée négative du régulateur.
Les bornes positives et négatives du régulateur de charge sont connectées respectivement aux bornes positives et négatives de la batterie. Ces connexions électriques sont permanentes et il ne sert à rien de mettre un quelconque interrupteur dans le circuit ; Si nécessaire, le régulateur de charge alimente la batterie en courant de charge, à condition que le soleil brille à ce moment-là. Lorsque la batterie ne nécessite pas un courant de charge complet (ce qui est le plus souvent le cas), le régulateur fournit un petit courant pour maintenir la batterie chargée. L'amplitude de ce courant d'alimentation est déterminée par la valeur de la résistance de limitation de courant Rs dans le circuit régulateur. Dans ce cas, une résistance en carbone d'un demi-watt de 22 ohms convient comme Rs. Capteur de panne de courant Le circuit d'éclairage de secours est contrôlé par un capteur qui réagit à une panne de courant. Le principe de fonctionnement du capteur est assez simple, comme le montre facilement la figure. 3.
Une tension alternative est fournie au circuit via le transformateur T1, qui réduit la tension du réseau à 6 V. Ensuite, la tension redressée et lissée est utilisée pour contrôler le relais RL1. Le relais est allumé tant qu'il y a une tension alternative dans le réseau. Dès que la tension disparaît, le relais s'éteint et ses contacts électriques ferment le circuit d'alimentation de la lampe, allumant ainsi l'éclairage de secours. Lorsque la tension secteur est rétablie, l'appareil revient automatiquement à son état d'origine et est prêt jusqu'à la prochaine panne de courant. Le circuit du capteur comprend également des éléments de commande et d'indication. L'indication s'effectue à l'aide d'une ampoule à incandescence longue durée connectée à l'enroulement 6 volts du transformateur. Le voyant indique la présence de tension dans le réseau. Mais il ne peut pas indiquer si la batterie ou l'éclairage de secours sont prêts à fonctionner. A cet effet, un bouton de déconnexion non verrouillable est placé dans l'interstice de l'une des extrémités de sortie du transformateur. Lorsque vous appuyez dessus, le circuit est coupé et le relais est éteint. Cela active le circuit d'éclairage de secours. Lorsque le bouton est relâché, le circuit revient à son état d'origine.
Conception du capteur de panne de courant Le circuit du capteur est assez simple et peut donc être réalisé structurellement de n'importe quelle manière. Pour ceux qui souhaitent le fabriquer à l’aide d’un câblage de circuit imprimé, la disposition grandeur nature de la carte est illustrée à la Fig. 4. L'emplacement des pièces est illustré à la Fig. 5.
Il n’y a rien de spécial dans le design ; Comme d'habitude, n'oubliez pas de respecter la polarité. Une fois l'installation terminée, vous devez placer la carte dans un boîtier en plastique. Pour tester l'appareil fini, il est connecté au réseau. Notez le moment où le relais fonctionne. Après cela, connectez les contacts du relais au circuit d'éclairage de secours et le tour est joué ! Auteur : Byers T. Voir d'autres articles section Sources d'énergie alternatives. Lire et écrire utile commentaires sur cet article. Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique : Machine pour éclaircir les fleurs dans les jardins
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