L'énergie solaire a changé la dynamique de l'éclairage extérieur. Face aux préoccupations concernant la consommation énergétique élevée et l'augmentation des tarifs d'électricité, les lampadaires solaires sont devenus plus pratiques pour éclairer les lieux publics, les propriétés individuelles et les zones qui n'ont pas d'électricité, améliorant clairement la durabilité environnementale. Ces lampes sont alimentées par le soleil et utilisent des batteries pour se recharger pendant la journée et s'allumer d'elles-mêmes le soir, ne dépendant ainsi d'aucune alimentation électrique. Alors, comment fabriquer un lampadaire solaire ?
Cependant, avec de nombreuses marques proposant différentes gammes de lampadaires solaires à la vente, les clients peuvent être submergés par la diversité des conceptions et de leurs fonctionnalités. Si vous cherchez à fabriquer vous-même un éclairage solaire, c'est assez facile si vous disposez des pièces et des outils appropriés et de certaines connaissances techniques. Il s'agit d'un tutoriel complet sur la conception, l'optimisation et la construction de lampadaires solaires qui vous guidera de la conception d'un lampadaire solaire à son assemblage.
Ce guide de bricolage vous est fourni par DEL est utile si vous installez un lampadaire solaire pour une utilisation résidentielle sur site ou si une installation de lampadaire solaire plus grande est prévue, car il aborde des aspects tels que la compréhension des composants de base, l'optimisation de l'efficacité énergétique et la construction par étapes.
Comprendre les principaux composants des lampadaires solaires
Avant de décrire le processus de fabrication d'un lampadaire solaire, il convient de présenter d'abord les six principaux composants du système. Il est nécessaire de souligner que chaque élément a une contribution indispensable au fonctionnement du lampadaire.
- Cellule solaire photovoltaïque (PV) ou panneau solaire:C'est le cœur du système de fonctionnement, car il absorbe la lumière du soleil et la convertit en électricité pour permettre à la lampe de fonctionner.
- Contrôleur de charge solaire:Cet instrument contrôle la tension et le flux de courant d'un panneau solaire par rapport à la batterie afin qu'elle ne subisse aucun dommage dû à une surcharge ou à une décharge profonde.
- Onduleur solaire:Cela convertit le courant continu obtenu à partir du panneau solaire en courant alternatif destiné à éclairer le lampadaire.
- Batterie:Stocke l'énergie produite tout au long de la journée pour être utilisée la nuit.
- Réverbère:La source lumineuse, généralement une ampoule LED en raison de sa faible consommation d'énergie.
- Câbles et poteaux:Relie le système ensemble, avec le poteau supportant le panneau solaire et la lampe.
Ces composants sont facilement disponibles sur le marché, ce qui permet à chacun de démarrer plus facilement son propre bricolage. lampadaire solaire projet. Vous pouvez en savoir plus sur nos lampes solaires en cliquant sur ce lien article détaillé.
Conception de lampadaires solaires
1. Évaluer la consommation d'énergie
La première étape pour fabriquer un lampadaire solaire consiste à déterminer la quantité d'énergie dont votre système aura besoin. Cela nécessite d'évaluer la quantité de lumière nécessaire pour couvrir la zone. Par exemple, une petite rue résidentielle peut nécessiter une quantité de lumière différente de celle d'un parking ou d'un parc public.
Le besoin en lumens (qui correspond à l'intensité d'éclairage) vous aidera à déterminer le type spécifique de lampadaire à utiliser. La plupart des lampadaires solaires utilisent des ampoules LED, car elles fournissent beaucoup de lumière tout en consommant moins d'énergie.
Une fois que vous connaissez le flux lumineux requis, passez à la classification de l'ampoule. Par exemple, une LED de 50 watts suffirait à éclairer une petite rue ou un passage.
Pour obtenir le nombre total de watts-heures requis par le système, prenez la puissance de l'ampoule et multipliez-la par le nombre d'heures pendant lesquelles vous souhaitez que la lumière reste allumée chaque nuit.
2. Calculer la capacité de la batterie
Ensuite, dimensionnez votre batterie en fonction des besoins de stockage d'énergie du système. La batterie doit être dimensionnée de manière à pouvoir alimenter la lumière pendant la nuit et également pendant la journée lorsqu'il n'y a pas de soleil et que le ciel est nuageux.
A cet égard, disons que si un lampadaire solaire consomme 600 wattheures par jour et que c'est la nuit, il faut alors une batterie capable de supporter cette valeur. Le même résultat peut être obtenu en calculant la taille de la batterie par le nombre de wattheures et en divisant cette valeur par la tension nominale de la batterie qui est généralement de 12 V.
Cela signifie que vous aurez besoin d'une batterie d'une capacité d'au moins 50 Ah. Cependant, pour permettre au système de fonctionner dans les périodes où l'énergie solaire est moins disponible, la batterie doit être légèrement surdimensionnée.
Pour les lampadaires solaires, les batteries à décharge profonde sont presque une exigence absolue, car elles sont conçues pour des charges et des décharges répétées. Il s'agit notamment des batteries lithium-ion, plomb-acide, de certaines batteries à cellules gel et d'autres. Parmi celles-ci, les batteries lithium-ion présentent la plus grande longévité, un poids inférieur et une plus grande efficacité énergétique.
3. Dimensionnez le panneau solaire photovoltaïque
L'étape suivante de la fabrication du lampadaire solaire consiste à calculer les dimensions du panneau solaire. Le panneau doit fournir suffisamment d'énergie de lumière du jour pour charger complètement la batterie pour les opérations de nuit.
Le Ũc maximum proche des batteries modulaires est obtenu en multipliant le nombre total d'heures d'éveil de la créance irrécouvrable par un facteur de perte (puisque leur système n'est pas si parfait), celui-ci est généralement compris entre 1,2 et 1,3.
Pour l'instant, cela sert à calculer les wattheures nécessaires. Le total des wattheures nécessaires sera divisé par le nombre moyen d'heures d'ensoleillement maximal disponibles dans votre région géographique, ce qui peut être estimé approximativement si votre région enregistre une exposition directe au soleil pendant au moins 5 heures/jour.
Vous devriez donc vous procurer un panneau solaire d'environ 144 Wc pour couvrir vos besoins de base. En général, lorsqu'il s'agit de savoir comment fabriquer des lampadaires solaires, les amateurs de bricolage confirmeront toujours les informations sur l'ensoleillement local avant de passer directement à la taille du panneau.
4. Sélectionnez le bon contrôleur de charge solaire
Le contrôleur de charge solaire est un élément très important du système solaire global en termes de sécurité et d'efficacité. Il contrôle la tension et le courant du panneau solaire à la batterie afin d'éviter à la fois la surcharge et la décharge excessive.
Il existe deux principaux types de contrôleurs de charge solaire:
- PWM (modulation de largeur d'impulsion):PWM (Pulse Width Modulation) : Faible coût mais peu efficace en termes de performances. Idéal pour les systèmes à petite échelle ou moins sophistiqués.
- MPPT (Suivi du point de puissance maximale):Plus coûteux mais très efficace. Il modifie l'énergie du panneau solaire afin d'en récupérer le plus possible.
Pour choisir le bon contrôleur, assurez-vous qu'il correspond à la tension et au courant de sortie de votre panneau solaire et la batterie. En règle générale, choisissez un contrôleur de charge capable de gérer le courant le plus élevé possible généré par votre panneau solaire.
5. Déterminer l'angle d'inclinaison
L'angle d'inclinaison est le paramètre le plus important qui affecte l'énergie solaire absorbée par le lampadaire solaire. La plupart des angles d'inclinaison des panneaux solaires installés oscillent autour de leur latitude géographique. L'augmentation de l'angle contribue à améliorer l'efficacité du panneau solaire, par exemple en hiver, lorsque le soleil est plus bas.
Optimisation de l'éclairage public solaire
Il est essentiel d'optimiser chaque élément pour atteindre l'efficacité et la rentabilité de votre système d'éclairage public solaire. Cela comprend les considérations d'éclairage économe en énergie, le choix de la batterie, les pertes minimales dans le câblage et bien plus encore. Découvrez les fonctionnement d'un lampadaire solaire en cliquant.
1. Utilisez un éclairage économe en énergie
Afin d'optimiser votre système d'éclairage public solaire, la solution réside dans l'utilisation de lampes LED. En effet, jusqu'à 80% d'énergie est conservée par rapport à d'autres types de sources d'éclairage comme les lampes à incandescence ou halogènes. Les LED bien conçues peuvent également être utilisées pendant une longue période, d'une durée de vie d'environ 50 000 heures, ce qui se traduit par des coûts de maintenance moindres au fil du temps.
Dans votre projet de bricolage, l'utilisation d'une LED à haute luminosité signifie bien, un éclairage brillant avec le lampadaire solaire sera obtenu sans trop de perte d'énergie.
2. Optimisez les performances de la batterie
Le type de batterie que vous choisissez a un impact significatif sur les performances globales de votre lampadaire solaire. Comme mentionné, batteries lithium-ion sont une excellente option en raison de leur densité énergétique plus élevée et de leur capacité à gérer des cycles de charge et de décharge répétés. Cependant, ils ont tendance à être plus chers que d'autres types comme plomb-acide et gel piles.
Pour optimiser les performances de la batterie :
- Choisissez une batterie avec une capacité légèrement supérieure à vos besoins calculés pour tenir compte des jours nuageux ou d’autres interruptions de la production solaire.
- Surveillez régulièrement l’état de la batterie pour vous assurer qu’elle maintient efficacement la charge.
3. Minimiser les pertes d'énergie dans le câblage
Le système d'éclairage public solaire est également sérieusement moins efficace en raison d'un câblage inapproprié et de mauvaises connexions entraînant des pertes d'énergie. Afin d'éviter cela, des câbles de haute qualité du marché correspondant. Une isolation appropriée est importante pour éviter autant que possible les courts-circuits et les pertes d'énergie.
Il convient également de mentionner que les pertes d’énergie peuvent être réduites en diminuant la quantité de câbles, notamment lors de la connexion du panneau solaire à la batterie.
4. Choisissez des panneaux solaires à haut rendement
Pour optimiser davantage la production d'énergie dans votre lampadaire solaire, utiliser des panneaux solaires à haut rendement. Panneaux monocristallins sont largement considérés comme le meilleur choix car ils offrent une efficacité de conversion plus élevée, en particulier dans des conditions de faible luminosité. Panneaux polycristallins sont également efficaces, mais ils ont généralement un taux de conversion plus faible.
En choisissant un panneau à haut rendement, vous vous assurez que votre lampadaire solaire génère plus d’électricité par mètre carré, maximisant ainsi l’énergie captée pendant les heures de clarté.
5. Introduire des systèmes de contrôle intelligents
Des technologies intelligentes sont également intégrées aux luminaires solaires sophistiqués pour une meilleure gestion de l'énergie. L'ajout de dispositifs de détection de mouvement ou de lumière au système permet aux luminaires d'utiliser uniquement l'énergie nécessaire en ajustant leur intensité en fonction des conditions extérieures, par exemple la présence de piétons et de véhicules.
Si vous souhaitez consommer de l'énergie inutile dans votre projet de bricolage, vous pouvez utiliser des fonctionnalités intelligentes qui vous permettront d'économiser la consommation d'électricité et ainsi d'augmenter le temps de fonctionnement de votre éclairage public solaire par jour.
Comment fabriquer un lampadaire solaire : construction
Une fois la conception et la sélection des composants terminées, il est temps de passer à la phase de construction. Voici un guide étape par étape pour comment fabriquer des lampadaires solaires qui garantit que le système fonctionne correctement et efficacement.
1. Assembler les composants
Commencez par assembler tous les principaux composants du lampadaire solaire système. Il est plus facile d'assembler le tout au sol avant de monter le système sur le poteau.
- Panneau solaire: Montez le panneau en haut du poteau. Assurez-vous qu'il est correctement incliné pour capter un maximum de lumière solaire.
- Boîtier de batterie et de contrôleur: Placez ces composants dans un boîtier étanche et résistant aux intempéries. Vous pouvez installer le boîtier près de la base du poteau pour un accès facile.
- Réverbère: Montez le Lumière LED à une hauteur appropriée pour éclairer la zone souhaitée.
2. Connectez les composants
Une fois les composants assemblés, ils doivent être connectés au moyen de fils isolés. Le fil connecté au panneau solaire doit être connecté au contrôleur de charge, et le contrôleur de charge doit être connecté à la batterie. Vous pouvez ensuite connecter la lampe LED au contrôleur de charge ou à la batterie, selon la conception de votre système.
Des points de perforation doivent être effectués pour s'assurer que tous les fils sont gainés et ainsi minimiser le risque de court-circuit électrique et de gaspillage d'énergie.
3. Testez le système
La mosquée centrale a atteint un stade où le poteau a été testé juste avant de le placer sur un emplacement permanent et de le fixer. Pendant la journée, vérifiez si le panneau solaire a chargé la batterie et si la batterie est capable d'allumer la lampe le soir. Le contrôleur de charge solaire doit garantir que le courant et la tension appliqués restent stables sans écarts.
4. Installer le poteau
Une fois tous les tests effectués et les résultats satisfaisants obtenus, le poteau peut être installé de manière permanente à l'emplacement prévu. Il est très important de s'assurer que le poteau est fixé au sol de manière sûre et qu'il peut résister au vent et à la pluie. Le lampadaire solaire devrait maintenant être opérationnel à tous égards.
Maintenance et surveillance
Entretenir votre lampadaire solaire est essentiel pour assurer sa longévité et ses performances optimales. lampadaires solaires nécessitent généralement peu d’entretien, des inspections régulières aideront à éviter que les petits problèmes ne deviennent des problèmes plus importants.
- Nettoyer le panneau solaire régulièrement pour assurer une absorption maximale de la lumière solaire.
- Vérifiez l'état de la batterie:Remplacez la batterie lorsqu'elle commence à perdre sa capacité.
- Inspecter le câblage pour tout signe de dommage ou de corrosion.
- Surveiller les performances du système:Utilisez les données de tous les capteurs intelligents ou systèmes de contrôle pour ajuster le système pour une efficacité optimale.
Conclusion
Savoir fabriquer des lampadaires solaires est une très bonne compétence à avoir pour créer un moyen propre et économique d'éclairer la zone. Si vous sélectionnez les composants de manière réfléchie, optimisez la consommation d'énergie et les assemblez de manière méthodique, vous serez en mesure de concevoir un lampadaire solaire qui répond à vos besoins et qui fonctionnera correctement pendant des années.
Grâce à ce guide, vous êtes prêt, capable et confiant pour entreprendre votre projet de lampadaire solaire DIY, qui contribuera à préserver l'environnement tout en économisant sur la consommation d'énergie. Qu'il s'agisse d'un éclairage de jardin, d'un éclairage de parc public ou d'un lampadaire dans les zones rurales, le lampadaire solaire doit servir à fournir de la lumière de manière économe en énergie.
Entrer en contact avec DEL aujourd'hui et laissez-nous vous guider dans la construction d'un avenir plus vert et plus lumineux avec des systèmes d'éclairage public solaire personnalisés.
Questions fréquemment posées (FAQ)
1. Quels sont les composants de base nécessaires à la fabrication d’un lampadaire solaire ?
Afin d'élaborer un plan de conception pour un lampadaire solaire, six éléments sont nécessaires, notamment un panneau solaire ou une cellule photovoltaïque, une batterie, un contrôleur de charge solaire, un lampadaire généralement à LED, des câbles pour toutes les connexions externes et un support de poteau.
2. Comment fonctionne un lampadaire solaire ?
Pendant la journée, le panneau solaire d'un lampadaire solaire collecte l'énergie solaire qui est convertie en énergie électrique. Lorsqu'il fait sombre, l'énergie électrique stockée est utilisée pour éclairer le lampadaire LED. Pour contrôler les cycles de charge et de décharge de la batterie, un contrôleur de charge est installé sur la batterie pour la protéger des dommages causés par une surcharge ou une décharge excessive.
3. Comment choisir le bon panneau solaire pour mon lampadaire solaire ?
Pour sélectionner le panneau solaire approprié pour votre lampadaire solaire, calculez le nombre total de watts-heures que votre système consommera en une journée (en tenant compte de la puissance de votre lampe LED et des heures de fonctionnement). Après ce calcul, il est divisé par le nombre moyen d'heures d'ensoleillement disponibles à cet endroit afin d'arriver à la taille du panneau solaire en watts (Watt Peak ou Watt Scheduled). Assurez-vous également qu'il existe une marge suffisante entre votre consommation d'énergie réelle et la production d'énergie réelle via le panneau solaire.
4. Pourquoi un contrôleur de charge solaire est-il important dans un système d’éclairage public solaire ?
Les conditions météorologiques ou climatiques peuvent jouer un rôle à cet égard. Un contrôleur de charge solaire est un élément important car il contrôle le flux d'électricité du panneau solaire vers la batterie. Il est conçu pour surveiller l'état de charge de la batterie afin d'éviter une surcharge qui pourrait l'endommager. Éteindre l'appareil peut également aider à protéger la durée de vie de la batterie car cela évite une décharge excessive de la batterie. Ces systèmes sont également protégés car l'énergie est utilisée efficacement.
5. Quel type de batterie dois-je utiliser pour un lampadaire solaire ?
De la même manière, pour les lampadaires solaires, il est conseillé de choisir une batterie à décharge profonde qui permet de nombreux processus de charge et de décharge. Parmi les options possibles, on peut citer les batteries lithium-ion (qui ont une densité énergétique élevée et une longue durée de vie), les batteries plomb-acide (moins chères mais encombrantes) et les batteries gel (qui ne nécessitent pas beaucoup d'entretien et résistent aux températures). Si les lampadaires doivent être utilisés la nuit, pensez à acheter une batterie suffisamment grande pour que toute l'énergie nécessaire soit stockée pour être utilisée pendant la nuit.
