Un piccolo faretto con sensore pir e pannellino fotovoltaico ..

Premessa_

Questa presentazione è nata con l’idea di condividere una piccola esperienza, che per certi aspetti interessa l’ormai ben noto argomento fotovoltaico, e per altri aspetti le piccole comodità casalinghe 😊 .. si piccole perché piccolo è il dispositivo che andrò a considerare.

Da diverso tempo utilizzo, in una zona di passaggio, una piccola luce di cortesia che autonomamente si rende attiva all’imbrunire, ed inattiva durante le ore di luce, momento in cui sfrutta l’insolazione per ricaricarsi, e già perché questo piccolo punto luce è energeticamente autonomo.

Fin qui nulla di particolare, osserverete, in effetti si tratta di un semplice faretto led con crepuscolare e sensore di presenza incorporato ed un pannellino fotovoltaico che mantiene costantemente in carica una piccola batteria.

Il particolare che volevo evidenziare, è da un lato la comodità di questi piccoli dispositivi, che rendono illuminabile una qualsiasi zona priva di energia elettrica, ed in maniere autonoma, fanno molta luce, e sono molto efficienti, ma l’elemento che mi ha lasciato stupito è stata “la vita del dispositivo”.

Sono diversi anni che l’ho installato, se non ricordo male quattro anni, ed acquistato ad una fiera per pochissimi euro, e ci son tornato su, proprio perché essendo incappato di nuovo in questi faretti, mi è venuta l’idea di aumentare i punti luce sulla zona di passaggio, anche perché il costo iniziale è minimo ed energeticamente diventa poi zero .. 😊

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I fatti_

Poiché la curiosità è tanta, e considerando le condizione, palesemente malridotta  del faretto, causa le intemperie e gli anni di lavoro

non che voglia mandarlo in pensione, però avendolo valutato come la cinesata di turno, non mi aspettavo una simile durata , da notare nell’immagine come sia “ben cotto il pannellino fotovoltaico” ed ancora funzionante, spinto dalla necessità di doverlo rimpiazzare con l’occasione mi chiedo .. ma come   lo han realizzato 😉

per questo l’ho aperto .. partendo dal pannellino posteriore, comodamente apribile con le solite quattro vitarelline parker, tolto il pannellino ci troviamo di fronte, ad una “nota batteria al litio 18650 con tanto di riferimenti serigrafati”, di tensione nominale pari a 3,7 V ed una capacità di 2200 mAh; questa batteria non proprio economica è molto utilizzata ed è possibile trovarla a parità di tensione nominale con differenti capacità, non male vederla utilizza in un prodotto di basso costo , si nota poi il pcb  di gestione di ricarica della batteria e di attivazione/disattivazione del pannellino led, ed il cablaggio realizzato con il solito condutture ultrasottile tipico del risparmio di rame, caratteristica saliente di prodotti made in china.

Nel pcb, si può notare, un discreto numero di componenti smd giustificati dalla presenza del circuito integrato BISS001  , al centro della scheda che assolve al compito di sensore PIR (rilevatore di presenza) funzionante alla tensione di 3,7 V, mentre sulla sinistra si notano le saldature dell’interruttore di on/off del faretto, ed i semiconduttori a destra che immagino assolvano al circuito di ricarica/tampone della batteria.. anche in questo caso, da elettronico profano .. 😊.. direi che hanno utilizzato un circuito non male per gestire il faretto;

Tolta la curiosità della manifattura circuitale, direi ben congeniata, e la batteria al litio non me l’aspettavo considerando l’esiguo costo del faretto, ho voluto verificare lo stato dei componenti principali del faretto, partendo dalla batteria ..

E come si può vedere dall’immagine, la batteria nonostante gli anni di servizio, fornisce sotto misura una tensione nominale di 4 V .. ottimo direi.. 😊 .. ed ora passiamo al pannellino pv. La prima misura di tensione ai capi del pannellino la faccio a banco, mettendo il puntale negativo del multimetro sul negativo della batteria, che ovviamente ho tolto, questo perché ricordo che i negativi sono tutti in comune, mentre per raggiungere il positivo del pannellino, saldo un piccolo cavetto con pinza terminale sul conduttore rosso del pannellino PV che va sul pcb, quindi lascia😉 e vediamo che a banco, con una scarsa illuminazione riflessa della lampada a bracci, misuro una tensione di 0,92 V .. un po’ bassina .. ☹

Così provo ad eseguire la misura nelle normali condizioni di lavoro del faretto, ovvero all’aperto e sotto i raggi del sole, una prima misura la eseguo con l’inclinazione del pannellino sfavorevole all’irraggiamento e misuro ..

..4,31 V .. ed ora si che siamo 😊 ..e poi provo ad inclinare il faretto per consentire un irraggiamento diretto al pannellino pv dai raggi del sole ..

E con molto piacere questo volta misuro una tensione pari a 5 V pieni .. considerando lo stato del pannellino direi eccellente .. come si può mandare in pensione questo faretto .. 😊 .. anche se in un certo senso ci andrà da solo, poiché il tempo e le intemperie hanno fatto la loro parte, guastando una parte del pannellino led, dove due serie di led sono andate e la loro riparazione non credo sia conveniente, ammesso che sia fattibile

Diciamo che possiamo lasciarlo installato fin quando funziona, poi sostituirlo .. nel frattempo inizio a installarne qualcuno nuovo, e rimanendo sul simile ho acquistato questo modello ..

Si direbbe molto simile, per lo meno con le stesse funzionalità, una differenza sostanziale è nel tipo di led utilizzato, mentre il vecchio utilizzava dei led smd collegati in serie-parallelo, questa versione credo utilizzi un pannellino led stampato .. 😐 .. anche per questo faretto ho voluto testarlo a banco, e vedere come fosse realizzato . . 😊

☹ .. non mi aspettavo tutta questa differenza; la batteria si direbbe una simil litio, ma non avendo riferimenti serigrafato non si può dire; il circuito è evidentemente rispetto al precedente meno performante, le dimensioni del pcb rendono già un’idea, da aggiungere che i pochissimi semiconduttori utilizzati, non sono identificabili, poichè non hanno serigrafati i rispettivi codici; pertanto non mi aspetterò molto in raffronto a quello che andrò a sostituire, però il tempo ci dirà .

Intanto provo ad eseguire le stesse misure, dapprima misurando la batteria ..

..la misura ci fornisce una tensione nominale di circa 4 V, leggermente inferiore a quella misurata nel vecchio faretto; poi passo a misurare il pannellino fotovoltaico pima con insolazione indiretta e poi con insolazione diretta sul pannellino..

Mantenendo la sua inclinazione, il pannellino fornisce una tensione di 4,12 V , non male ; poi si prova con il pannellino direttamente sotto la luce solare ..

Sale di circa un volt, per portarsi a 4,77V , considerando che è un pannellino nuovo mi aspettavo una tensione maggiore dei 5 V forniti da quello vecchi, anche se bisognerebbe conoscere le caratteristiche dei due pannellini per poter fare un corretto confronto.

Conclusioni..

Dovendo sostituire il vecchio faretto con dei nuovi, incuriosito dalla durata del precedente e dal suo basso costo, molto vicino a quelli attuali che ho appena acquistato ed installato, la curiosità mi ha spinto a vedere come fosse realizzato elettronicamente e raffrontarlo, seppur sommariamente, con i nuovi. Dalle misure eseguite di tensione sulla batterie e sul pannellino pv non si discostano molto, mentre la differenza la fa il circuito utilizzato, che nel modello vecchio è concepito meglio, mentre nel secondo si è puntato molto al risparmio, come anche per il pannellino led, che nel vecchio era realizzato con dei led in smd. Unica norta comune il cablaggio, con il solito conduttore ultrasottile, per risparmiare sul rame il più possibile.

Pertanto, seppur dispositivi molto utili, quando ne acquistate qualcuno, puntate sempre un modello con buone caratteristiche dichiarate, e possibilmente provatene prima uno per poi acquistare i successivi.. non fate come me che ne ho acquistate tre tutti insieme .. 😊