Лампа от солнечного света своими руками

Сайт про изобретения своими руками

МозгоЧины

Сайт про изобретения своими руками

Мастер-класс по изготовлению ультрафиолетовой лампы в домашних условиях

Мастер-класс по изготовлению ультрафиолетовой лампы в домашних условиях

Ультрафиолетовые лампы отличаются от обычных отсутствием нити накаливания. В них в качестве светящего элемента применяют колбу с газом. Как сделать ультрафиолет? Свечение получается вследствие дугового разряда между двух электродов, находящихся в герметичной кварцевой колбе. Поэтому их относят к классу электроразрядные.

Особенности ультрафиолетовых ламп

Если сравнить с лампой накаливания, есть преимущества:

• энергоэффективность;
• износостойкость;
• продолжительная эксплуатация;
• не теряется мощность.

При всех плюсах, выделяют ряд минусов:

• дорогие лампы и оборудование к ним; неприменимы для работы в короткий срок;
• сразу при включении не работают в полную силу: требуется подождать некоторое время для ее накаливания;
• перебои в мощности электропитания гасят лампу (для повторного включения нужно пару минут).

В таких лампах происходит превращение электроэнергии в ультрафиолетовое излучение через преобразование электрической энергии в кинетическую.

Сталкивающиеся электроны вызывают излучение, выдаваемое током при прохождении паров металла, присутствующих в колбе.

Ультрафиолетовое излучение — процесс, состоящий из нескольких этапов:

1. ускорение свободных электронов под действием электрического тока;
2. возникновение тока лампы: упорядочивание движения электронов под действием электричества;
3. преобразование энергии движения (кинетической) в испускаемое излучение.

Классификация

Приборы, работающие по принципу УФ ламп, принято классифицировать по ряду признаков:

• принцип работы: открытая система, закрытая;
• способ получения УФ излучения: давление высокое или низкое;
• образование озона: озоновые и безозоновые;
• тип установки: стационарная, мобильная;
• метод установки: настенная, напольная, настольная;
• мощность;
• состав излучения;
• габариты;
• срок службы.

Лампы открытого типа применимы в обработке комнат от бактерий — кварцевании. Для безопасного использования необходимо соблюдать определенные правила. Главное из них – отсутствие людей в помещении со включенным источником излучения.

Применение закрытой системы не требует удаления людей из радиуса действия. Воздух проходит через камеру, где очищается.

Подбирают ультрафиолетовые лампы, учитывая тип стекла, состав спектра излучения, мощность. Продолжительность эксплуатации также зависит от производителя. Лучшими считаются лампы, изготовленные в Нидерландах (Филипс), Германии (Осрам), Америки (Дженерал Электрик).

Сфера применения

В медицинских учреждениях применяют ультрафиолетовое свечение не только в кварцевании, но и для лечения. Доказано, что такие лампы улучшают иммунитет, помогают повысить уровень витамина Д. Устройства с уф излучением незаменимы в лечении заболеваний дыхательных путей, кожи, суставов и многого другого.

В промышленности уф приборы используют для очищения воды от бактерицидных соединений. Ее применяют в деятельности химических, пищевых, фармацевтических производств.

В сельском хозяйстве ультрафиолетовые светильники нашли применение у птицеводов — инкубаторы, животноводов – обработка помещений, ветеринаров – лечение животных, растениеводов – освещение теплиц.

В аквариумах и бассейнах ультрафиолет необходим для обработки воды: нейтрализует неприятные запахи, уничтожает бактерии. Эти аспекты важны в замкнутых водоемах.

Для приманивания насекомых в инсектицидных лампах. Устройство состоит из стальной обрешетки, находящейся под напряжением и помещенной в нее уф лампы.

Свечение привлекает насекомых, которые, подлетая, садятся на обрешетку, получают удар током и погибают.

Для проведения реставрации картин используют уф светильники. Они помогают определить контуры старых красок и увидеть скрытые при прошлой реставрации элементы картины.

В косметологии есть несколько вариантов применения ультрафиолета. Такие светильники применяют в соляриях. Именно они воздействуют на кожу, создавая приятный загар.

При маникюре сейчас применяют лаки, которые застывают только под воздействием уф свечения. Для этого изготавливают специальные ультрафиолетовые сушилки.

В полиграфии ультрафиолетовые лампы стали частью печатных станков. Ими сушат глянцевые краски и лаки.

Как сделать ультрафиолетовую лампу для дома своими руками

Способ 1: как сделать ультрафиолет

Из подручных материалов можно сделать устройство со свечением, напоминающим ультрафиолетовый свет. Понадобятся материалы: фонарь на светодиодах, фиолетовый и синий маркеры, ножницы, прозрачный скотч.

1. Вырезаем кусочек скотча такого же размера как защитное стекло фонарика.
2. Приклеиваем его поверх стекла.
3. Закрашиваем скотч в том месте, где проходит луч света синим цветом.
4. Вырезаем еще один кусочек скотча.
5. Наклеиваем поверх закрашенного.
6. Теперь закрашиваем его фиолетовым цветом.
7. Наклеиваем, закрашивая по очереди маркерами еще пару слоев.
8. Сверху наклеим ленту, не закрашивая ее.

В итоге мы изготовили светофильтр, свет которого очень похож на ультрафиолетовое излучение. Те же манипуляции можно провести с фонариком на смартфоне.

Способ 2: для тех, кто хочет получить настоящее ультрафиолетовое излучение, а не фиолетовый свет

Самое простое световое приспособление, это фонарик. Как сделать ультрафиолетовый фонарик в домашних условиях расскажем подробно. Необходимые материалы: обычный фонарик на светодиодах; ультрафиолетовые диоды.

Следует при покупке диодов учесть характеристики: волна должна быть длиной не меньше 370-395 нм, сила тока 500-700 мА, UV-A диапазон 300-400 нм.

1. Возьмем обычный фонарик с 6 светодиодами. Важно, чтобы фонарик разбирался и собирался.
2. Приобретем 6 уф диодов аналогичных тем, что стояли изначально в фонарике.
3. Вынимаем защитное стекло и выпаиваем из устройства светодиоды, последовательно выпаивая всю цепочку.
4. На их место, впаиваем УФ-диоды в той же последовательности как и выпаивали.
5. Соберем все элементы фонарика.
6. Тестируем устройство.

Способ 3: как сделать ультрафиолетовую лампу

Для изготовления лампы в домашних условиях необходима дуговая ртутная лампочка мощность от 125 ватт, тряпка, молоток, поджигающий дроссель, патрон для цоколя, основание для лампы (термостойкий пластик или фанера).

1. Берем лампочку, оборачиваем тканью.
2. Молотком аккуратно раскалываем колбу так, чтобы не повредить трубку внутри. Разбивая колбу, вы высвобождаете пары ртути, находящиеся в лампе. Поэтому лучше осуществлять манипуляции в хорошо проветриваемом помещении или на улице.
3. Достаем цоколь с трубкой. Осколки ртутной лампы не утилизируйте в обычный мусор, а сдайте в специальный центр по утилизации ртути или в центр гигиены.
4. Бережно извлекаем стеклянную трубку из цоколя – это основа нашей ультрафиолетовой лампы.
5. Протираем трубку спиртом или растворителем.
6. Надеваем на трубку защитную сетку от старой лампы.
7. Берем основу и закрепляем на ней дроссель.
8. Устанавливаем патрон: выход катода подключаем к третьему разъёму, выход анода к первому.

Присоединяем электрические провода для питания.

Подсоединяем трубку патрону. Подключаем к электросети.

Мы получаем лампу для кварцевания. При использовании необходимо соблюдать ряд правил: не включать, если в помещении люди или животные; после кварцевания хорошо проветрить помещение.

Стоит ли тратить время?

Изготовление ультрафиолетовой лампы из подручных материалов не имеет смысла, кроме как заняться чем-то в свободное время. Особой экономии это не принесет.

Так как затраты на приобретение необходимых материалов не намного меньше затрат на покупку готового изделия у производителей. Подобрать подходящую лампу можно в любом хозяйственном магазине.

Чем заменить УФ лампу

В некоторых сферах деятельности можно заменить ультрафиолетовую лампу. Следует учитывать, для каких целей она применялась. Если речь идет о растениеводстве, то альтернативным вариантом освещения в теплице может стать флюорисцентное освещение. Добиться подобного эффекта можно последовательно соединив светодиоды синего и красного цветов.

В санитарных целях в наше время стали использовать амальгамные лампы. Ее внутренняя часть покрыта сплавом из индия, висмута и ртути. Когда лампу включают в сеть, она нагревается и выделяет ультрафиолетовое свечение.

Эти лампы более экологичны, так как содержание в них ртути намного меньше, чем в обычных ультрафиолетовых.

Источник

Как самому сделать садовый светильник на солнечных батареях

Если вы задумались об организации подсветки приусадебного участка, то не спешите покупать осветительные приборы в магазине. Садовые светильники на солнечных батареях можно сделать своими руками.

Если вы хотите осветить открытую территорию, а подводка электроснабжения к ней затруднена, то стоит подумать о светильниках на солнечных батареях, зарядка аккумуляторов которых происходит от лучей солнца. С наступлением темноты подобные приборы начинают работать, создавая комфортную обстановку на вашем приусадебном участке. Светильники просты в использовании и установке, а также привлекают вполне демократичными ценами на них и широким выбором.

Садовый светильник на солнечных батареях

Данная статья будет интересна тем, кто любит создавать полезные в хозяйстве вещи собственноручно. К преимуществам изготовления светильников «своими силами» можно с уверенностью отнести то, что ваша модель будет эксклюзивна и вполне надежна (ведь вы ее сделали сами). При этом помните: осуществить значительную экономию денежных средств вряд ли удастся. Мы не будем приводить описание дорогостоящих схем с использованием готовых контроллеров, а остановимся лишь на наиболее простом варианте. Повторить его сможет, практически, любой человек, хоть раз державший в руках паяльник.

Принципиальная схема простого для повторения светильника

Приведенная ниже принципиальная схема светильника, работающего от энергии солнечного света весьма проста, и многократно опробована многочисленными любителями, специализирующихся на изготовлении полезных устройств своими руками.

Как она работает:

• В дневное время солнечная панель (S) преобразует энергию световых лучей в электрическую.
• Вырабатываемый ею ток через диод D1 заряжает аккумуляторную батарею (А).
• Положительный потенциал, приложенный к базе через резистор R1, «удерживает» транзистор Т1 в закрытом состоянии и светодиод D2 не горит.
• При значительном снижении освещенности солнечной панели транзистор открывается (из-за уменьшения положительного потенциала, приложенного к базе) и подключает светодиод D2 к аккумуляторной батарее. Светодиод начинает гореть.
• Диод D1 препятствует разряду аккумулятора через солнечную панель.
• С наступлением рассвета положительное напряжение, поступающее с «+» вывода солнечной панели на базу «закрывает» транзистор Т1 и светодиод D2 перестает гореть, а аккумуляторная батарея снова начинает заряжаться.

Критерии выбора деталей и цены

Выбор деталей зависит от того, насколько мощный светильник вы намереваетесь изготовить. Приводим конкретные номиналы для самодельного осветительного прибора мощностью 1 Вт и интенсивностью светового потока 110 Лм.

Так как в вышеприведенной схеме отсутствуют элементы контроля уровня заряда аккумуляторной батареи, то, прежде всего, необходимо обратить внимание на выбор солнечной батареи. Если выбрать панель со слишком маленьким током, то за световой день она просто не успеет зарядить аккумулятор до нужной емкости. И наоборот слишком мощная световая панель может перезарядить батарею за время светового дня и привести ее в негодность.

Вывод: ток, вырабатываемый панелью, и емкость аккумулятора должны соответствовать друг другу. Для грубого расчета можно воспользоваться соотношением 1:10. В нашем конкретном изделии мы используем солнечную панель с напряжением 5 В и вырабатываемым током 150 мА (120-150 рублей) и аккумуляторную батарею форм-фактора 18650 (напряжением 3,7 В; емкостью 1500 мАч; стоимостью 100-120 рублей).

Также для изготовления нам понадобятся:

• Диод Шоттки 1N5818 с максимальным допустимым прямым током 1 А – 6-7 рублей. Выбор именно этой разновидности выпрямительной детали обусловлен низким падением напряжения на нем (около 0,5 В). Это позволит использовать солнечную панель наиболее эффективно.
• Транзистор 2N2907 с максимальным током коллектор-эмиттер до 600 мА – 4-5 рублей.
• Мощный белый светодиод TDS-P001L4U15 (интенсивность светового потока – 110 Лм; мощность – 1 Вт; рабочее напряжение – 3,7 В; потребляемый ток – 350 мА) – 70-75 рублей.

Важно! Рабочий ток светодиода D2 (или суммарный общий ток при использовании нескольких излучателей) должен быть меньше максимального допустимого тока коллектор-эмиттер транзистора T1. Это условие с запасом выполняется для примененных в схеме деталей: I(D2)=350 мА Батарейный отсек KLS5-18650-L (FC1-5216) – 45-50 рублей. Если при монтаже устройства аккуратно припаять провода к выводам аккумулятора, от покупки этого элемента конструкции можно отказаться.

• Резистор R1 номиналом 39-51 кОм – 2-3 рубля.
• Добавочный резистор R2 рассчитываем в соответствии с характеристиками применяемого светодиода.

Назначение и расчет добавочного резистора в цепи питания светодиода

Напряжение аккумулятора может быть слишком большим для светодиода (это может привести к выходу из строя последнего). Чтобы компенсировать его излишки используем добавочный резистор R2. Расчет его номинала производим исходя из формулы: U(A) = U(D2) + U(R2), где:

U(A) – напряжение аккумуляторной батареи;

U(D2) – рабочее напряжение светодиода;

U(R2) – падение напряжения на добавочном резисторе R2.

Для используемого в приведенной выше схеме светодиода TDS-P001L4U15 с рабочим напряжением 3,7 В применение резистора R2 не требуется, так как U(A) = U(D2). То есть наша конкретная схема будет выглядеть следующим образом:

В качестве примера расчета добавочных резисторов рассмотрим схему с подключением двух разнотипных светодиодов: D2 – BL-L813UWC (рабочее напряжение – 2,7 В; потребляемый ток – 30 мА; стоимость – 15 рублей) и D3 – FYL-5013UWC/P (2,2 В; 25 мА; 20 рублей).

Рассчитываем добавочный резистор R2 для светодиода D2.

U(R2) = U(A) – U(D2) = 3,7 – 2,7 = 1 В

По закону Ома (знакомого всем со школьной скамьи):

U(R2) = R2 • I, где I – потребляемый светодиодом ток, следовательно

R2 = U(R2) : I = 1 : 0,03 = 33,33 ≈ 33 Ом

Аналогично рассчитываем добавочный резистор R3 для светодиода D3:

U(R3) = U(A) – U(D3) = 3,7 – 2,2 = 1,5 В

R3 = U(R3) : I = 1,5 : 0,025 = 60 ≈ 62 Ом

На заметку! После произведенных расчетов величины добавочных резисторов округляем полученные значения до ближайших стандартных номиналов.

Окончательно схема с двумя разнотипными излучателями будет выглядеть следующим образом:

Монтаж

Схема состоит из минимального количества элементов, поэтому монтаж можно без труда осуществить навесным способом. Длины «ножек» деталей будет вполне достаточно, чтобы произвести пайку без применения дополнительных проводов. После окончания монтажа и проверки работоспособности изготовленного светильника все места соединений следует заизолировать с помощью теплового карандаша или соответствующего герметика.

Для тех, кто предпочитает монтировать компоненты на печатной плате, могут сделать это, используя универсальную монтажную плату подходящих размеров или изготовленную самостоятельно.

Из чего изготовить плафон?

Прежде, чем рассказать, какие формы можно использовать при изготовлении плафона, напомним о требованиях, которые необходимо соблюдать при самостоятельном изготовлении корпуса светильника:

Солнечная панель должна быть расположена снаружи на верхней части изделия, чтобы она хорошо освещалась в дневное время.

Все стыковочные швы между элементами конструкции надо тщательно герметизировать (компоненты схемы боятся влаги).

Светодиоды необходимо располагать в прозрачной части плафона.
В остальном все будет зависеть только от вашей фантазии, личных предпочтений и имеющихся в наличии подручных материалов. Одним из наиболее простых вариантов является применение в качестве плафона стеклянной банки (например, для хранения сыпучих продуктов) с широким горлышком и плотной крышкой:

• делаем отверстие в крышке и пропускаем через него провода от солнечной панели;
• фиксируем на внешней стороне солнечную панель с помощью герметика;
• на внутренней поверхности монтируем батарейный отсек и элементы схемы;
• светодиоды располагаем в нижней части банки.

В качестве практически готового корпуса можно с успехом использовать пищевой контейнер из прозрачного пластика. В продаже имеется большое количество таких изделий различных размеров и форм (круглые, квадратные, прямоугольные). Выбор будет зависеть от размеров солнечной панели и количества светодиодов.

В заключении

Повторив простейшую схему и приобретя необходимый опыт изготовления, вы сможете изготовить необходимое количество самых разнообразных самодельных светильников на солнечных батареях. Такие экономичные и мобильные осветительные приборы не только украсят ваш приусадебный участок, но и в значительной мере повысят комфорт его использования в темное время суток (например, если расположить их вдоль садовых дорожек, над входной дверью или у летней беседки).

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Источник