Мир самоделок

С наступлением вечера жизнь на дачном участке не замирает. Продолжаются хозяйственные дела, обитатели ужинают, смотрят телевизор, читают. Особенно комфортно проходят вечера, если дача или садовый домик электрифицированы. Но вот беда — в сельской местности обычно на бесперебойную подачу электроэнергии потребителям рассчитывать не приходится. То выходит из строя трансформаторная подстанция, то электрики отключают воздушную линию электропередачи из-за грозы. В предвидении таких случаев селяне держат наготове электро фонарики, керосиновые лампы, свечи. Однако отключение электроэнергии обычно происходит неожиданно, ставя жителей в затруднительное положение.

А нельзя ли сделать так, чтобы в момент обесточивания электросети в доме автоматически включалось резервное освещение, достаточное для того, чтобы свободно ориентироваться в помещениях? Такое вполне реально, если воспользоваться старым аккумулятором, уже отработавшим свое на автомобиле. Ведь подобные аккумуляторы не представляют никакой ценности для автомобилистов, поскольку потеряли способность работать в стартерном режиме, в особенности в зимний сезон. В то же время, будучи заряжен, такой аккумулятор при разряде малыми токами способен отдавать до четверти-половины своей номинальной емкости. Подобрав аккумулятор, останется только укрепить в нужных местах 12-ти вольтовые лампочки и подсоединить их к аккумулятору. Однако, если мы хотим установить у себя резервное освещение, автоматически срабатывающее при отключении электроэнергии, придется собрать несложную схему и приобрести еще зарядное устройство для поддержания аккумулятора в рабочем состоянии.

Схема автоматического включения освещения приведена на рис. 1. Когда электросеть на 220 В находится под напряжением, стандартное зарядное устройство G1 подпитывает выпрямленным током аккумулятор GB1, компенсируя естественный саморазряд батареи в режиме ожидания. Поэтому аккумулятор постоянно поддерживается в заряженном состоянии. Электромагнитное реле К1 при этом будет задействовано, то есть его контакты К1.1 разомкнуты, а К1.2 замкнуты, что «включает» репе К2, отчего контакты последнего замыкаются. Конденсатор С1 естественно заряжен. Таким образом, при наличии в сети напряжения 220 В резервные светильники с лампами накаливания EL1...ELn отключены (разомкнуты контакты К1.1).
Но как только напряжение в электросети пропадает, реле К1 обесточивается, при этом его контакты К1.1 замыкаются, а контакты К1.2 размыкаются, что однако не влияет на работу реле К2. Последнее вначале сохраняет прежнее состояние благодаря питанию обмотки током разряда конденсатора С1, а потом поддерживает его под действием небольшого тока, появляющегося в цепи самоудерживания R2-VD2. В результате ток от батареи GB1 через только что замкнувшиеся контакты К1.1 и уже ранее замкнутые контакты К2.1 реле К2 моментально оживляет лампы резервных светильников EL1...ELn. Назначение диода VD1 — не допустить срабатывания в данном режиме реле К1. Когда напряжение в сети восстанавливается, схема возвращается в исходное состояние (см. схему на рис. 1).
Если перерыв в подаче электроэнергии был значительным, в результате чего аккумулятор отдал заметную часть запасенной им энергии, начнется его подзарядка, для чего в схеме предусмотрено зарядное устройство G1. При достаточно продолжительной работе (несколько часов) аккумулятор может разрядиться до состояния, когда в нем начнут происходить необратимые изменения, приводящие аккумулятор в негодность. Чтобы избежать такого положения, приходится ограничить уровень разрядного напряжения, не допуская его уменьшения менее 8 В, для чего, кстати, и введено в схему реле К2. Благодаря резистору R2 ток, удерживающий реле, становится слишком маленьким, поэтому контакты реле размыкаются, снимая нагрузку с батареи. Настройка реле К2 на требуемое напряжение отпускания производится подбором номинала резистора R2.
Ниже мы рассмотрим некоторые модификации автоматического включения резервного освещения, а пока разберемся с деталями, примененными в схеме. Для коммутации здесь подойдут реле типа РЭС-6 с паспортом РФ0.452.106 или иные, имеющие сопротивление обмотки 110...140 Ом, ток срабатывания около 70 мА и суммарный допустимый ток через контакты 10...15 А. Резисторы — МЛТ-1 (R1) и МЛТ-0,25 (R2), конденсатор типа К50-6. В схеме предусмотрен плавкий предохранитель FU1 (10А) — при коротком замыкании цепи, связанной с аккумулятором, может возникнуть значительный ток, способный вызвать возгорание резервной проводки. Для человека же напряжение 12 В совершенно безопасно, так что требования к конструкции резервной проводки минимальные.
Какие лампы подойдут для резервного освещения? Отметим, что автомобильные лампы, предназначенные для указателей поворота и стоп-сигнала (А12-21-3, А12-15), позволяют человеку не только читать, но и заниматься вблизи них «тонкой» работой (потребляют они ток около 2 Д). Лампа же из фары (А12-45-40), «съедая» 5 А, обеспечивает нормальное общее освещение комнаты. Понятно, чем больше суммарная токовая нагрузка на аккумулятор, тем скорее он «сядет». Если, например, начальная емкость старого аккумулятора составляет 20 АхЧ, а нагрузка — 5А, запаса энергии хватит часа на четыре, при 10-амперной нагрузке аккумулятор будет «держаться» часа полтора. В целях экономии в светильниках часто используют по две-три последовательно соединенных лампочки на напряжение 6...4 В (такие лампочки применяют в карманных фонариках). Самый лучший результат мы получим при применении 12-ти вольтовых светодиодных светильников. Их потребляемая мощность в десятки раз меньше потребляемой мощности ламп накаливания, т.е. аккумулятор будет работать в более легком режиме и его заряда хватит на долгое время.
В схеме, приведенной на рис. 1, предусмотрен разъем Х2, к которому можно присоединить такие 12-ти вольтовые потребители, как портативные телевизоры, магнитофоны, радиоприемники.
Теперь об обещанных выше модификациях схемы. Так, кто-то предпочел бы, чтобы устройство не «вырубало» неожиданно резервное освещение при разрядке аккумулятоpa, а давало бы световой сигнал о необходимости снять нагрузку. Это желание очевидно, так как в данном случае у хозяина появляется возможность найти и ввести в действие «фитильные» источники света еще при горящих лампочках, а не в наступившей внезапно темноте. Для этого контакты реле К2 вводят в цепь сигнальной (красной) лампы ELc, как показано на фрагменте исходной схемы (рис. 2). Здесь реле К2 может быть маломощным, например, типа РЭС-9.