Die billigen Solar-LED-Laternen im großen Stil nachbauen

Fragen zu Schaltungen, Elektronik, Elektrik usw.

Moderator: T.Hoffmann

Antworten
mtkiel
Mini-User
Beiträge: 2
Registriert: Mo, 24.03.14, 09:25

Mo, 24.03.14, 14:36

Hallo liebe Leute,

eigentlich gehört diese Frage wohl eher in ein Solar-Forum, doch die lachen mich wegen des kleinen Zwecks wahrscheinlich aus.

Ich habe in meinem Garten einige dieser kleinen billigen Solar-Laternen. Im Teich sind drei Leuchten von Pearl, die über eine etwas größere Solarfläche (ca. 15x20cm) tagsüberladen und über einen Dämmerungsschalter abends angehen. Ich beobachtete, dass diese Teichbeleuchtung sich tagsüber schon bei bedecktem Wetter so weit geladen hat, dass sie sich abends für ca. 3 Stunden einschaltete. Darin verbaut sind drei 10mm LEDs. Speicher sind vier 1,2V Mignon-Akkus.

Die kleinen Laternen stehen an verschiedenen Stellen und leuchten jeden Abend ihre 30 Minuten - je nach täglicher Sonneneinstrahlung.

Nun mein Vorhaben:
Unsere Garage grenzt an das Grundstück und steht fast immer in der Sonne. Der Garten hingegen nicht.

Meine Einkaufsliste:

Ein Solarmodul mit folgenden Daten:
Nennleistung: 20 Watt, max. Spannung: 18 Volt, Leerlaufspannung: 22,15 Volt, Max. Strom (Imp) : 1120 mA, Kurzschlussstrom (Isc): 1250 mA, Tüv Rheinland, IEC61215, IEC61730, VDE Prüfsiegel, Zellentyp: Polykristallin, Tolleranz: positiv
Kostenpunkt: 33 Euronen (ebay)

Ein TPS-Solarladeregler:
zum Laden von Modulen bis 100W, Betriebstemperatur: -10ºC - 42ºC, Max. Eingangsspannung: 22V, Max. Stromstärke (Solar Input): 7A ,Entladeschutz: 10.5V (+0,5V), Überladeschutz: 14V (+0,5V), Rel. Luftfeuchte: 80%, Spritzwasserdicht, Maße: L/B/H: 9/7/2cm
Kostenpunkt 17 Euronen (ebay)

48 LEDs:
ø 10 mm - Lichtfarbe weiß - Vorwärtsspannung 3,2 V - Vorwärtsstrom 20 mA - Lichtstärke 12000 mcd - Abstrahlwinkel 15...20°, ca. 18 Euro (Pollin)
16 Widerstände 120 Ohm, Leistung 0,05W, ca 2 Euro (ebenfalls Pollin)

eine - sagen wir 'mal 40aH Autobatterie: ca. 50,00 Euro
und natürlich: eine Menge Kabel, Dichtungen, etc. (hier jetzt einmal außen vor gelassen.

Ich lande ohne die Kabel und Montagematerialien also bei ca. 120,00 Euro

Die Schaltung:

Solarmodul, Laderegler und Akku sind klar, Den Verbraucher-Kanal des Ladereglers dann über eine mit 2A gesicherte Leitung (wg. Kurzschluss u. ä.) an eine Schaltung, wo 16 x parallel (Widerstand -LED -LED -LED) geschaltet in Reihe geschaltet werden. Verbindung zu allem dürfte insgesamt ca. 50m Kabel ausmachen.

Meine Fragen:

Ist das Vorhaben realistisch? Sind dort Denkfehler enthalten? (bis auf die bislang unwirtschaftliche Kostenkalkulation)

Wenn ich eine 40Ah Autobatterie nehme, käme ich lt. Berechnungen auf 320mA Gesamtstrom, 3,84W Gesamtleistung, sodass der 40Ah-Akku bei voller Ladung 5 Tage und 5 Stunden halten würde. (vielen Dank bei der Gelegenheit an http://SpaceFlakes.de, dessen LED-Rechner ich hierfür bemüht habe)

Heißt, die Lichter könnten 3 Stunden leuchten und würden ca. 1 Ah des Akkus verbraten.

Fängt das Solarmodul auch nur 2 Stunden volle Sonne am Tag ein, wäre theoretisch die Ladung durch das Modul schon mehr als der Bedarf.

Die Fragen, die sich mir hier stellen:
- Welches Kabel verwende ich?
- Welchen Akku verwende ich?
- spricht etwas gegen eine handelsübliche Autobatterie?
- lädt das Solarmodul nur bei voller Sonneneinstrahlung oder auch bei hellem Wetter "ein wenig"?

Und dann kommen noch die durch meinen Spieltrieb bedingten

Überlegungen zur Ausbaufähigkeit:

Ich könnte unsere beiden Garagen bei Bedarf notdürftig beleuchten, ebenfalls mit LEDs. In der Saison könnte man im Garten ein kleines Radio betreiben oder auch das Handy laden. Oder es kommen andere LED-Anwendungen hinzu (Pflastersteine, Wegbeleuchtung etc.)

Daher ist die Frage: Könnte ich ohne Weiteres ein zweites Solarmodul parallel an diese Anlage anschalten? Der Laderegler verträgt ja angeblich 100 Watt, während das Solarmodul maximal 20 Watt erzeugt.

Wäre dankbar für ein kleines Echo zu diesen Überlegungen... insbesondere, ob ich irgendetwas völlig falsch sehe oder vergessen habe.

Viele Grüße

Marco
Dateianhänge
Lötplan vom LED-Rechner SpaceFlakes.de
Lötplan vom LED-Rechner SpaceFlakes.de
BMK
Mega-User
Mega-User
Beiträge: 191
Registriert: Sa, 31.01.09, 11:21

Di, 25.03.14, 01:31

Sieht erstmal gut durchdacht aus. Kompliment.

Mit einer Ausnahme: "eine Autobatterie".
Das Problem: Autobatterien sind nicht zyklenfest. Diese sind speziell dafür gebaut, für ein paar Sekunden einige 100A Strom zu liefern (Anlasser)
um dann wieder über die Lichtmaschine im 'Vollzustand' gehalten zu werden.

Zyklenfeste Batterien sind anders gebaut. Diese werden ja nach der Vollladung kontinuierlich entladen (Gabelstapler, Rollstühle, E-Bikes etc)
und anschließend wieder voll aufgeladen. Und das möglichst oft.

Dann gibt es noch die Solarakkus. Nicht ohne Grund. Diese sind speziell darauf trainiert, pausenlos geladen und entladen zu werden,
ohne dass die Kapazität / Lebensdauer nennenswert darunter leidet. Kostet natürlich einiges mehr. Ist aber die richtige Entscheidung
und rechnet sich letztlich, wenn man möglichst viele Jahre ohne Austausch auskommen möchte.
mtkiel
Mini-User
Beiträge: 2
Registriert: Mo, 24.03.14, 09:25

Di, 25.03.14, 08:30

Hallo BMK,

zyklenfest war das Stichwort. Wenn man die vielen unterchiedlichen Akkus sieht und nicht weiß, auf WAS genau man achten soll, fällt es schwer, die richtige Wahl zu treffen. Vielen Dank für die Aufklärung.

Nur stellt sich mir die Frage: Was, wenn man den Akku voll hat, und tatsächlich mehr lädt als entlädt, der Akku also immer so 90 % behält. Schadet das ihm? Wenn ja, wäre es vermutlich sinnvoll, erst einmal einen kleineren Akku zu verwenden ... ein 7Ah-"Solar-Akku" scheint sehr erschwinglich zu sein

Vielen Dank für das Echo!

Marco
suntreff
Mega-User
Mega-User
Beiträge: 341
Registriert: Mi, 17.09.08, 21:06

Di, 25.03.14, 08:37

Ich benutze für so was 26Ah Bleibatterien die turnusgemäß aus einer USV für eine Telefonanlage ausgebaut wurden. Die haben also schon ein Leben hinter sich und funktionieren dennoch so wie erwartet. Ich denke es liegt auch an der Qualität der Akkus.
Antworten