Уличное освещение на солнечных батареях

Как устроены уличные фонари на солнечной батарее

Эволюция применения солнечных батарей очевидна. Изначально они разрабатывались для нужд космической промышленности, а сегодня повсюду используются для удовлетворения потребностей в тепле и свете любого человека. С особой эффективностью они применяются в системе уличного освещения.

Несмотря на то, что такие уличные фонари существенно различаются по внешнему виду, все они устроены практически одинаково. Состоят они из корпуса, внутри которого находится светодиодная лампа, непосредственно солнечной батареи, аккумулятора или аккумуляторной батарейки, контроллера (автоматического включателя) и основания (опоры).

Устройство и основные характеристики

Наружное освещение и светильники на солнечных батареях условно разделяются на два типа. Садовые приборы выполняют преимущественно декоративную функцию и освещают довольно ограниченное пространство. Уличный светодиодный светильник на солнечной батарее используется в первую очередь для максимального освещения пространства, и лишь во вторую очередь он украшает ландшафт как подсветка.

Несмотря на внешнее сходство, оба типа осветительных приборов отличаются своими возможностями и техническими характеристиками. Устройства для освещения улиц отличаются более высокой мощностью и другими повышенными показателями. Хотя среди этих моделей также существует разделение: Недорогие фонари на дачных участках работают от дешевых аккумуляторов, которые быстро вырабатывают свой ресурс и приходят в негодность. К надежным изделиям относятся приборы, стоимость которых начинается от 1-2 тысяч рублей.

Одним из критериев выбора является удобство использования уличных светильников. Многие модели выпускаются в переносном варианте и могут быть просто вкопаны в землю в наиболее удобном месте, а солнечная батарея монтируется на столб.

При покупке следует обращать внимание на качество деталей и компонентов. Например, дешевые аккумуляторы отличаются низким качеством и потребуют ежегодной замены. И, наоборот, батареи никель-кадмиевые относятся к наиболее качественным и в нормальных условиях проработают 10-15 лет. Лампочки рекомендуется использовать светодиодные, с заявленным сроком эксплуатации 30-60 тысяч часов.

знакомство

Срок эксплуатации солнечных панелей тоже довольно большой. Как правило, они выходят из строя из-за каких-либо механических повреждений. Минимальная мощность самого светильника с датчиком движения составляет 10-15 Вт, что вполне достаточно для нормального освещения территории возле дома.

Электрический фонарь работающий на электрической энергии, получаемой путем преобразования солнечной энергии, в своем составе имеет следующие элементы:

  • Фотоэлемент – солнечная панель, является устройством, преобразующим солнечную энергию в электрическую;
  • Аккумулятор (батарея) — устройство, являющееся накопителем электрической энергии;
  • Источник света – светодиод, элемент устройства, который при прохождении через него электрического тока, излучает световой поток (светится);
  • Датчик освещенности – фотореле, отвечает за включение устройства, при понижении уровня освещенности ниже заданных параметров, и отключение – при достаточном уровне освещения;
  • Электронный элемент (на приведенной ниже схеме не показан) – отвечает за контроль уровня заряда аккумулятора и уровень свечения светодиода;
  • Выключатель – коммутационное устройство, посредством которого, фонарь полностью выводится из режима работы. Устройство и характеристики

Работа источника света, работающего на солнечной батарее, осуществляется следующим образом:

  1. Источник света (фонарь), может работать только при включенном выключателе.
  2. Фонарь устанавливается на выбранном участке территории, где присутствует достаточное естественное освещение.
  3. Днем, под воздействием солнечных лучей, посредством работы солнечной панели и электронного элемента (микропроцессор, электронная схема с использованием транзисторов и т.д.), вырабатывается электрический ток.
  4. Вырабатываемый ток, накапливается в батарее.
  5. При снижении уровня освещенности, который контролирует фотореле, и наличии достаточного заряда аккумулятора, происходит включение в работу источника света – светодиода, фонарь включается.
  6. При увеличении освещенности – фотореле выключает цепь питания светодиода, фонарь выключается.

Основные характеристики источников света, работающих на солнечных батареях:

  • Способ установки, характеризующий возможности использования. Это могут быть:
  1. Опоры наружного освещения улиц и дорог.
  2. Настенные светодиодные светильники – используемые для подсветки зданий и сооружений.
  3. Светильники для парков, газонов и садовых дорожек.
  4. Болларды.
  5. Декоративные светильники и фонарики-брелоки.
  • Электрическая мощность, напряжение питания и мощность светового потока.
    Могут быть различны по техническим характеристикам, определяются производителями устройств.
  • Материал корпуса.
    Изготавливаются из металла, пластика и дерева с плафонами из разных видов стекла: закаленное, гладкое или рефлекторное.
  • Тип и количество светодиодов.
  • Габаритные размеры.
  • Стоимость.

Принцип действия уличных фонарей

Уличные светильники, оборудованные солнечными конвекторами, работают благодаря накоплению в аккумуляторе электрического заряда, получаемого

Уличное освещение на солнечных батареях

. Эта конструкция полностью самостоятельна, так как все элементы в ней обладают миниатюрными размерами и вмонтированы непосредственно в светильник. Ясным солнечным днем эти осветительные устройства способны накапливать такое количество энергии, которой должно хватить, чтобы без перебоя освещать пространство

При пасмурной погоде светильники также будут заряжаться за счет дневного рассеянного света, однако, время их последующей работы будет немного меньше. Лампа включается и выключается автоматически, реагируя на естественное освещение улицы. Выключаясь, она переходит в режим подзарядки. При необходимости фонари можно включать или выключать дополнительным выключателем, которым снабжены все модели. Фонари оборудованы достаточно экономными лампами, но при этом по яркости они совершенно не уступают люминесцентным лампам.

Солнечного дня достаточно для накопления энергии, позволяющей обеспечить бесперебойную работу освещения до 10 часов.

В пасмурный день заряд аккумулятора будет происходить от дневного света, но время беспрерывной работы фонарей уменьшится в несколько раз.

Лампа осветительного прибора автоматически включается от фотоэлемента, реагирующего на естественное уличное освещение. После отключения фонаря в дневное время аккумулятор переходит на накопление энергии. На всех моделях светильников имеются выключатели, и при необходимости их можно отключать вручную.

Экономные лампочки фонарей выполнены из блоков, включающих несколько светодиодов. Маленькие декоративные модели в основном оборудованы одним светодиодом средней мощностью 0.06 Вт.

Фонари оборудованы никель-кадмиевым аккумулятором средней мощности 600-700 мА/ч. Заряд аккумулятора выполняется за счет батареи, преобразовывающей солнечную энергию в электрическую.

Монтаж освещения легко выполнять находящимися в комплекте креплениями и опорами.

Электрические элементы фонарей надежно защищены от влаги и грязи плафоном. Степень защиты осветительного прибора указана на упаковочной коробке с обозначением IP.

Возьмите на заметку: для удобства управления домашним освещением можно воспользоваться специальными пультами или датчиками движения, реагирующими на проходящего человека.

Популярные модели

Уличное освещение на солнечных батареях

В зависимости от назначения, способа установки и технических характеристик — популярность отдельно взятых моделей, определяется именно этими показателями и предпочтениями потребителей.

Общие критерии, которые помогут определить наиболее популярные модели, в каждом из видов устройств, это:

  • Мощность и количество светодиодных ламп в устройстве.
  • Вид и способ установки.
  • Время работы устройства, при полном заряде аккумулятора.

Наиболее популярные модели, в каждой из групп, определены на основании отзывов потребителей, это в:

  • Группе «Настенные светодиодные светильники»:
  1. MJJC-SLYF170 (Китай) – может использоваться для освещения фасада здания и подсветки элементов конструкций.
  2. Solar Lamp (Китай) – достаточно мощный светильник, с 48 светодиодами.
  • Группе «Светильники для парков, газонов и садовых дорожек»:
  1. Homean UP-SG015 361795-LG (Китай) – используется для освещения садовых дорожек и декоративного освещения.
  2. Alishow W1068 (Китай) – монтируется на столбах и иных опорах.
  • Группе «Декоративные светильники»:
  1. Solar String Lights (Китай) – выполнен в виде гирлянды.
  2. Solar Power Rose (Китай) – выполнены в виде садовых цветов (роз, тюльпанов, пионов и др.

С датчиком движения

Большее количество настроек и возможность экономить электрическую энергию, дает использование фонарей, оборудованных датчиком движения. При наличии подобной опции, светильник находится в состоянии ожидания, он отключен, или, у некоторых моделей, работает не на полную мощность.

В момент, когда в зону действия датчика, попадает движущийся объект, светильник включается в работу. Как правило в конструкцию подобных устройств, заложена возможность, отключать данный датчик, в этом случае фонарь (светильник), работает в обычном режиме.

Из группы подобных устройств, наиболее популярен фонарь китайского производства, модельStar Alliance YH0607A-PIR / Sanhoo 2LEDPIR — предназначен для настенного монтажа. Стоимость — от 800,00 до 2600,00 рублей.

Для дачи

При создании системы наружного освещения территории дачного участка, его дизайнерского оформления, можно использовать светильники (фонари) наружного освещения имеющими в своем устройстве, солнечные панели.

При таком варианте использования, можно воспользоваться всеми, выше приведенными типами светильников, используемыми для:

  1. Освещения проездов и технических зон – используются специальные светильники, которые монтируются на столбах и опорах, изготовленных из железобетона, дерева, металла или пластика. Опоры помещаются непосредственно в грунт или монтируются с устройством фундамента.
  2. Подсветка фасада и освещение придомовой территории – выполняется на стене здания. Для этих целей, кроме приведенных выше типов устройств, используются и светодиодные прожекторы.
  3. Освещение пешеходных дорожек и декорация участка – выполняется декоративными светильниками, и так называемыми «светильниками на ножках», которые устанавливаются непосредственно в грунт.

Все группы светильников выпускаются с фотореле, а некоторые из них, в зависимости от конструкции и комплектации – датчиками движения.

Для кемпинга

Кемпинг – это место отдыха, для любителей путешествовать на автомобильном транспорте, поэтому фонарь для кемпинга – это фонарь для путешественников, при чем вне зависимости от способа перемещения.Отечественные и зарубежные производители освоили выпуск подобной продукции, но в связи с тем, что Китай является одним из лидеров по производству солнечных батарей и светодиодов, то и товаров, с их использованием, именно китайских компаний, больше всего на данном рынке.

Среди туристов, пользуется популярностью модель SX-6800T/GH-5800T производства КНР, стоимостью 380,00 рублей.Фонарь имеет раздвижной корпус и оснащен 6 светодиодными лампами. На корпусе предусмотрены ручки для подвешивания и переноски. Фонарь может работать как от электрической сети напряжением 220 В, так и от солнечной батареи.Зарядка фонаря может быть выполнена от сети 220 В, или от солнечной батареи, которой оснащен фонарь.

С USB разъемом

Еще одна опция, очень полезная для путешественников и туристов, это наличие у фонаря на солнечных батареях, USB разъема.При наличии подобного разъема, всегда есть возможность подзарядить электронные устройства, без которых современный человек, чувствует себя не комфортно. Это может быть сотовый телефон, фотоаппарат, ноутбук, планшет и т.д.

Одним из таких устройств, является электрический фонарь кемпинговый, модель G-85, производство КНР, стоимостью 400,00 рублей.Данное устройство оборудовано солнечной панелью, аккумулятором, а также может работать от батареек типа АА и от сети 220В. Корпус выполнен из прочного пластика и оборудован USB разъемом для зарядки различных мобильных устройств.

Читать далее:  Технология замены батарей отопления методом газосварки

Особенности фонарей на солнечных батареях

Светодиодная лампа заряжается за счет никель-кадмиевой батареи, которая в среднем обладает мощностью в 600 — 700 мА в час. Находящаяся внутри прибора панель на протяжении дня поглощает солнечную энергию, затем преобразовывает ее в электрическую. За счет светочувствительного элемента, расположенного внутри фонаря, он может самостоятельно включаться при наступлении сумерек.

Уличное освещение на солнечных батареях

Именно экономные светодиоды средней мощности в 0,06 Вт воспроизводят свет. Уличный фонарь, как правило, обустроен несколькими такими светодиодами, поэтому светить он может до 100 тыс. часов. Погода в ночное время никаким образом не влияет на качество освещения такими устройствами. Главное, чтобы они накопили достаточно энергии днем.

Светодиодные фонари изготавливаются из различных материалов. Обычно их изготавливают из:

  • литой бронзы;
  • прозрачного стекла;
  • легкой стали;
  • привлекательного ротанга;
  • натурального бамбука и других материалов.

За счет такого многообразия светильники нередко служат привлекательными элементами декора. Плафон фонарей надежно защищает их от проникновения пыли или влаги. Уровень защиты плафона указан на упаковке. Обозначается он буквами IP и набором цифр. Чем больше цифр на упаковке, тем выше степень защиты светильника.

Топ лучших уличных фонарей на солнечных батареях

Ознакомьтесь, пожалуйста, с мощностью аккумулятора и светодиодной лампы. Если используется светодиод 3 Вт, то мощность аккумулятора должна быть как минимум 10 Вт.Средняя стоимость качественного уличного фонаря для дачи составляет 2-2,5 тысячи рублей. Недорогие китайские «no name» обойдутся в 2-3 раза дешевле, но за счет плохого качества фотоэлемента, креплений и аккумулятора устройства не дадут должного эффекта.

Обратите внимание на плафон, точнее — на качество стекла. Гладкие поверхности хорошо «отдают» свет ночью, но отражают большую часть солнечного света днем. Это замедлит зарядку батареи. Структурированное стекло позволяет фонарю «набрать» максимум света для зарядки батарей даже в пасмурную погоду, но ночью свет будет приглушенный за счет рельефа стекла. Закаленное стекло отличается повышенной прочностью.

Фонари на солнечных батареях

Интересно! Если солнечная батарея расположена вверху фонаря, то стекло можно выбирать любое. На качество заряда это не повлияет.

Эксплуатация на улице ставит повышенные требования к качеству материалов, из которых произведен светодиодный фонарь:

  • Пластик прочный и недорогой.
  • Бронза и сталь долговечны и хорошо смотрятся.
  • Дерево экологичное, но недолговечное даже со специальными пропитками.

В качестве примеров предлагается рассмотреть некоторые уличные фонари на солнечных батареях, отличающиеся параметрами, конструкцией, формами и стоимостью.

Известная венгерская компания выпустила модель светильника для дачи с эффектом пламени, работающего от солнечных панелей. Встроенный источник света мощностью 1 Вт является неотъемлемой частью конструкции, поэтому какие-либо отдельные лампочки приобретать не нужно. Используется цоколь типа LED, а производимый световой поток обладает теплым белым цветом. Конструкции монтируются на столбы.

Осветительный прибор изготовлен из прочного пластика, выполненного в черном и белом цветах. Длина и ширина самого светильника – 120х120 мм, масса, благодаря пластику, всего 425 грамм.

Величина светового потока – 20 лм, цветовая температура – 1800 К, угол рассеивания составляет 360 градусов. Защищенность от пыли и влаги – класс IP 65. Работает в температурном диапазоне от минус 20 до плюс 50 градусов.

Светильник Novotech Solar 357345 с датчиком движения предназначен для общего и декоративного освещения. Устанавливаются вдоль дорожек, возле газонов и клумб. Работа осуществляется полностью в автономном режиме, от солнечных панелей, что дает возможность сократить затраты на электроэнергию. Удается избежать и дополнительных расходов, неизбежных при прокладке кабелей и проводов.

Габаритные размеры составляют: длина – 195 мм, ширина – 53 мм, высота – 182 мм. В приборе используются светодиодные лампы с LED-цоколем, мощностью 0,5 Вт каждая. Общая мощность источников света – 6 Вт. За счет этого величина светового потока доходит до 480 лм. Рабочее напряжение светильника – 3 вольта.

Фонарь с датчиком движения можно установить в любом месте и обеспечить освещение на площади до 3 м2. Он не боится неблагоприятных погодных условий, поскольку обладает степенью защиты IP 65. Корпус изготовлен из черного пластика, а для плафонов использован прозрачный пластик.

Современная модель от австрийского производителя на солнечных панелях, обеспечивающих работу в автономном режиме. Светильник уличный, настенный предназначен для наружного освещения и устанавливается на стены зданий и сооружений. Размеры: высота – 190 мм, ширина – 180 мм, глубина – 110 мм.

В осветительном приборе используются светодиодные лампочки с LED-цоколем. Всего их установлено в светильнике 22 штуки. Мощность каждой составляет 0,06 Вт, а общая мощность – 1,32 Вт. Требуемое количество лампочек входит в комплект. Все детали – корпус и плафон изготовлены из пластика белого или прозрачного цвета.

Устройство идет в комплекте с датчиком движения, однако пульт дистанционного управления у него отсутствует. Степень пыле- и влагозащищенности – IP 44.

Работа светодиодного осветительного прибора LC СВЕТЛЯЧОК 4,5 В осуществляется автономно, без каких-либо подключений к стационарным сетям переменного тока. Электрическая энергия вырабатывается солнечной панелью и накапливается в литиевом аккумуляторе, встроенном в светильник.

Подзарядка осуществляется днем, а в ночное время питание поступает к прибору. Светодиодный светильник для улицы на солнечных батареях включается и выключается в зависимости от времени суток, регулируется датчиком освещенности. Кроме него установлен датчик движения, включающий светильник лишь при наличии движущегося объекта в освещаемой зоне.

Светодиодный светильник «Светлячок» обладает следующими достоинствами:

  • Высокая экономичность, благодаря низкой потребляемой мощности – 4,5 Вт.
  • Класс защиты IP 54 надежно защищает прибор от большинства негативных воздействий.
  • Наиболее оптимальное соотношение цены и качества.

В светильник на солнечных батареях устанавливается одна светодиодная лампа с цоколем Е27 и мощностью 4,5 Вт. За счет этого величина светового потока составляет 520 лм, цветовая температура – 6000 К. Освещение пространства – на расстоянии 5 м. Время работы в автономном режиме – до 12 часов. Температурный диапазон – от минус 40 до плюс 50 градусов.

Светильник LED на солнечных батареях на корпусе имеет установленный выключатель для ручного отключения и включения прибора. В настройках имеется 4 рабочих режима. Срок эксплуатации, заявленный производителем, составляет 50 тысяч часов.

Данный светильник предназначен для основного и декоративного уличного освещения. Работает от солнечных панелей, вырабатывающих солнечную энергию. Днем она накапливается в аккумуляторе, а ночью служит источником питания. Включение и выключение устройства производится автоматически, под управлением датчика освещенности, в зависимости от времени суток. Без подзарядки аккумулятора светильник способен проработать на протяжении двух ночей по 8 часов.

Настенные светильники на солнечных батареях освещают не только само здание, но и окружающее пространство. В качестве источника питания используются три аккумуляторные батареи по 1200 мА*ч. Срок службы аккумуляторов в зависимости от условий эксплуатации, составляет от 2 до 3 лет. При ярком солнечном свете батареи полностью заряжаются в течение 8 часов. Сама солнечная панель способна выдавать ток в 120 мА и напряжение в 6 В. Срок ее эксплуатации, заявленный производителем, составляет 10 лет.

Светильник имеет класс защиты от пыли и влаги – IP 65. Температурный диапазон, при котором сохраняется нормальная работоспособность, составляет от минус 25 до плюс 60 градусов.

Парковые светильники на солнечных батареях данного типа относятся к профессиональным и предназначены для освещения больших площадей. Уличный фонарь закрепляется на отдельном столбе на высоту 3 метра. Установочный столб в комплект не входит и готовится отдельно. Данный способ монтажа позволяет осветить территорию, площадью до 25 м2. Включение и выключение происходит автоматически, при заходе солнца и с наступлением рассвета.

Уличное освещение на солнечных батареях

Светильник на солнечных батареях КМ7004 наиболее эффективен на автостоянках, площадках открытого типа, садовых и парковых дорожках. Мощность светового потока составляет 900 лм.

Выработка электроэнергии производится в дневное время с использованием солнечных панелей мощностью 15,6 Вт, вырабатывающих напряжение 5,5 вольт. Все полученное электричество накапливается в литий-ионной аккумуляторной батарее, с емкостью 26000 мА*ч, напряжением – 3,7 В. Для ее полной зарядки требуется 8 часов при ярком солнечном свете. Заряда аккумулятора хватает на 2 ночи по 8 часов, после чего необходима его подзарядка.

Степень защиты от влаги и пыли – IP 65. Прибор освещения на солнечных батареях нормально работает в температурном диапазоне -25 – 600С. Корпус светильника изготовлен из алюминия.

Автономный фонарь на солнечных батареях типа Alice от производителя Novotech предназначен для основной и декоративной подсветки садово-парковых зон. Принцип работы точно такой же, как и у предыдущих светильников. То есть, в дневное время электроэнергия, полученная от солнечных панелей, накапливается, а после окончания светового дня она используется для питания светильника. Включение и выключение происходит автоматически, по команде датчика освещенности.

Уличный светильник на солнечной батарее Alice обладает устойчивостью к негативному воздействию пыли и влаги, благодаря высокому классу защиты – IP 66. Источником света служит 1 светодиодная лампа RGB, мощностью 0,06 Вт с автоматическим изменением цветов. Внутри находятся два аккумулятора на 400 мА*ч, с напряжением 2 В.

Светильник Alice изготовлен из пластика и устанавливается непосредственно на землю или на пол. Диаметр плафона 150 мм, высота – 130 мм.

В связи с тем, что на рынке светотехнических изделий, представлен широкий ассортимент светильников со встроенными солнечными панелями, то сделать выбор достаточно сложно.

Чтобы не допустить лишних расходов и сделать правильный выбор с первого раза, необходимо:

  1. Перед выбором фонаря, необходимо решить, где он будет установлен и какую площадь он будет освещать.
  2. Необходимо решить каким образом выбираемое устройство будет подключено к централизованной системе электроснабжения, или будет работать полностью автономно.
  3. Далее, прежде чем идти в магазин, или заказывать товар по интернету, следует выбрать модель, изучить ее технические характеристики и ознакомиться с отзывами пользователей о товаре, фирме производителе и фирме поставщике.
  4. При приобретении в розничной сети — обратить внимание на качество приобретаемого изделия.
  5. Ознакомиться с техническими характеристиками устройства – мощность, яркость, емкость аккумулятора и т.д.
  6. Оценить необходимость наличия устройств автоматики – датчики движения и им подобные.

По своей форме фонари бывают очень различны и их необходимо выбрать, в соответствии с функциями, которые они будут выполнять.Если следовать выше приведенным условиям выбора – то будет сделан лучший выбор из предложенного ассортимента.

Преимущества и недостатки уличных фонарей

Главным плюсом таких светильников является встроенная солнечная батарея. Также устройство фонаря не предполагает наличие каких-либо подвижных элементов, из-за чего он практически неуязвим. Солнечные батареи не требуют специального ухода. Их не нужно заправлять топливом, проводить профилактическое обслуживание.

Срок эксплуатации таких светильников хоть и ограничен временными рамками, но все же достаточно велик. Уличные фонари без особых перебоев в работе будут освещать территорию около 25 лет. В то время как их бытовые «братья» смогут делать это всего около 10 лет. Известно, что никель-кадмиевая батарея, встроенная в светильник, имеет срок службы до 15 лет.

Еще одним неоспоримым достоинством является

Читать далее:  Ниша из гипсокартона с подсветкой монтаж и установка освещения

, который изготовлен

материала. Поэтому фонарь находится под надежной защитой от любых атмосферных осадков. Опора также выполнена из надежного прочного материала, не подверженного коррозиям и устойчивого даже к самым сильным порывам ветра.

Такие светильники имеют достаточно привлекательный дизайн. Промышленные фонари, которые призваны освещать целые улицы и парки, как правило, изготавливаются из стали. А светильники, предназначенные для освещения придомовых территорий частных владений, могут быть выполнены из бамбука, бронзы или стекла.

Использование таких осветительных приборов позволяет существенно экономить финансовые ресурсы. Так как прокладка и обустройство линий электропередач стоит гораздо дороже. Также неоспоримым плюсом является экологичность таких осветительных систем.

Практически все недостатки использования уличных фонарей сводятся к :

  • Непостоянное наличие солнечного света. Для регионов, в которых редко показывается солнышко, такие устройства будут менее эффективными, нежели в странах, где круглогодично светит мягкое солнце.
  • Из-за слишком холодной погоды, аккумулятор подвержен сбоям. Однако это может произойти и при длительной жаре, которая может привести к перегреву полупроводникового устройства. При таком положении эффективность прибора будет снижаться и повышается риск того, что прибор и вовсе выйдет из строя.
  • В жаркую погоду лучше всего устанавливать дополнительную систему охлаждения. Солнечные батареи избирательны в поглощении энергии. Она должна быть определенной частоты.
  • Защитное стекло, уберегающее прибор от попадания пыли и влаги со временем может загрязняться, что также понижает эффективность работы прибора. Поэтому за ним все-таки необходим уход.

Как сделать своими руками

Имея навыки обращения с электрическим устройствами и умение работать паяльником, можно изготовить фонарь, работающий на солнечной энергии, своими руками.

Для этого понадобится:

  • Солнечная батарея, лучше всего из поликристаллического кремния.
  • Аккумулятор, наиболее подойдет литий-ионный.
  • Светодиод или несколько светодиодов.
  • Электронный блок управления, отвечающий за контроль заряда аккумулятора.
  • Корпус светильника, или любой иной корпус, в котором будет собран фонарь.

Электронный блок управления может быть собран на основе отдельных электронных элементов (транзисторы и диоды), как показано на схеме, приведенной ниже, так и с использованием микросхем и иных устройств. 

После того, как будет изготовлен электронный блок, собирается вся схема. Для удобства, можно приобрести универсальную плату типа DIY PCB размером 42х25мм, после чего все элементы помещаются в корпус и устанавливаются на место монтажа.

Устройство светильника на солнечной батарее

Уличные светильники на солнечных батареях могут иметь различную форму, внешний вид, способ установки, но все они состоят из определенного набора элементов:

  • Солнечная панель или батарея. Устройство, которое перерабатывает солнечную энергию в электрическую. Находится может на разных частях светильника, но обращено вверх — чтобы лучше улавливать солнечные лучи.
  • Аккумулятор. В нем в светлое время суток накапливается электрическая энергия.
    Устройство светильника на солнечных батареях

    Устройство светильника на солнечных батареях

  • Осветительный блок. Это обычно корпус, светодиодная лампа и плафон.
  • Контроллер, который включает/выключает подачу электроэнергии на осветительный блок.
  • Крепление для установки/подвешивания.

Как вы поняли, принцип работы такой: в светлое время суток солнечные лучи улавливаются солнечной панелью, где превращаются в электрическую энергию и передается а аккумулятор. При наступлении сумерек (освещенность 20 Лк) контроллер включает подачу электроэнергии, светодиодная лампа загорается. Утром на рассвете (при освещенности 10 Лк) освещение отключается.

В торговой сети есть светодиодные уличные светильники с очень большим разбросом цен — от ста рублей до десятков тысяч. Порой есть модели, которые выглядят почти одинаково, но очень отличаются по цене. Как это понимать и как выбрать осветительные приборы для уличного освещения на солнечных батареях? Все просто — надо смотреть технические характеристики. Именно в них вся разница.

Мощность

При устройстве освещения необходимо учитывать, сколько света может давать светильник. От этого зависит количество светильников и расстояние, на котором их необходимо устанавливать друг от друга. В технических характеристиках обычно указывается мощность в ваттах, а в случае со светодиодными светильниками она мало о чем говорит.

Пример технических характеристик уличного светильника на солнечных батареях

Пример технических характеристик уличного светильника на солнечных батареях

Чтобы понять уровень освещенности, можно сравнить с аналогом обычной лампы накаливания  — их мощность нам более-менее понятна, а также можно перевести этот показатель в Люмы (Лм) — единицы измерения освещенности. Так реально можно оценить насколько эффективной будет именно этот светильник.

Таблица соответствия мощности светодиодных ламп и освещенности

Таблица соответствия мощности светодиодных ламп и освещенности

Как понимаете, модели с мощностью 1 Вт дают не так уж и много света — примерно как 20 Вт лампа накаливания, потому использовать их можно только для подсветки или маркировки участка — обозначения дорожек, подсветки беседок и т.д.

Чтобы уличное освещение на солнечных батареях работало долго и надежно, необходимо чтобы корпус и световой блок (плафон) имели защиту от попадания пыли и влаги. Желательно чтобы класс защиты был не ниже IP44 (больше цифры — это хорошо, меньше — плохо).

Расшифровка цифр в классе защиты

Расшифровка цифр в классе защиты

Также стоит обратить внимание на материал из которого изготовлены светильники. Обычно это специальный ударопрочный пластик или металл. Если «металл» — отличный от нержавеющей стали или алюминия, предпочтение лучше отдать пластикам. Они точно не ржавеют и длительное время сохраняют хороший внешний вид.

По способу монтажа светодиодные уличные светильники делят на несколько групп:

  • Установка в грунт. Это группа светильников на ножках разной высоты — от 20-30 см до метра и выше. Их установка чрезвычайно проста — они просто втыкаются в грунт в нужном месте.
    Самая обширная группа - светильники просто втыкаются в грунт

    Самая обширная группа — светильники просто втыкаются в грунт

  • Светильники-столбы. Как правило, это более высокие модели с высотой ножки  от 1,5 метров и выше. Они тоже могут устанавливаться грунт, но требуют уже более серьезных мер по установке — имеют большую высоту и вес. Придется делать лунку, вставлять в нее столб, засыпать грунтом и уплотнять его. Есть модели для установки на твердое покрытие — плитки, асфальта и т.д.
    Солнечные светильники на высоких столбах

    Солнечные светильники на высоких столбах

  • Настенные светильники на солнечных батареях. Есть в разных стилях — от классического «фонарного» дизайна, до моделей в современном стиле. Монтироваться могут на стену, забор, заборные столбы.
    Настенные варианты смотрятся декоративно

    Настенные варианты смотрятся декоративно

  • Подвесные. Вариантов тоже немало — есть модели, которые можно крепить к потолку, балке и т.п., а есть которые можно развесить на ветках.
    Для разных целей и условий

    Для разных целей и условий

  • Встраиваемые в грунт, дорожки, лестницы. Очень практичные модели, которые позволяют осветить даже лестницы, причем подсвечивают не сверху, как обычно, а на уровне ступеней. Интересное и практичное решение — при таком варианте свет не слепит глаза, а освещенность остается хорошей.
    Подсветка лестниц - удобно, экономно и красиво

    Подсветка лестниц — удобно, экономно и красиво

  • Декоративные. Выполнены в виде различных фигурок. В дневное время они выглядят как обычный декор, в ночное дополнительно еще излучают свет. Монтажа в данном случае нет — просто ставят светильник в предназначенное для него место.
    В декоративные фигурки тоже встроены солнечные батареи

    В декоративные фигурки тоже встроены солнечные батареи

Выбор уличных светильников на солнечных батареях для уличного освещения действительно велик. По стилю, размерам, цене ассортимент большой, так что можно выбрать.

В продаже имеется большое количество светильников подобной конструкции. Все они имеют разные параметры, мощность, уровень яркости и прочие особенности. При этом, фонари для наружной подсветки имеют общую особенность — они не работают напрямую, как это делают часы или калькуляторы, поскольку уличное освещение используется в темное время суток, когда источника энергии на небе нет. Поэтому основным показателем качества фонаря будет емкость аккумулятора и ориентировочное время расходования заряда.

Принцип действия

Фотоэлектрические элементы в светлое время суток принимают поток солнечного света и вырабатывают определенное количество энергии, соответствующее типу конструкции панелей. Эта энергия передается аккумуляторной батарее, которая накапливает ее до полного заряда свей емкости. Если погода пасмурная, зарядка все равно будет происходить, так как некоторое количество энергии панели в любом случае отдадут, но полностью зарядить аккумулятор не удастся. Это сократит время работы фонаря в ночное время.

При наступлении сумерек срабатывает датчик, переключающий систему в рабочий режим. Энергия аккумулятора передается на инвертор, который преобразует ее в напряжение со стандартными параметрами, после чего оно подается на лампы. Их работа будет продолжаться либо до момента получения сигнала от датчика освещенности на рассвете, либо до полного разряда аккумулятора и прекращения подачи питания.

Существуют конструкции, которые работают по упрощенной схеме. Аккумуляторы накапливают энергию, которую отдают на светильник в том же виде. Это возможно для ламп, работающих на постоянном токе. Стоимость таких фонарей меньше, так как отсутствует большая часть аппаратуры, однако, работоспособность и длительность свечения весьма коротки.

Осветительные системы на солнечных батареях, работающие на автомобильных дорогах, используют полноценную схему приема, накопления и преобразования энергии. Они устанавливаются на высокие опоры, позволяющие решить одновременно несколько задач:

  • обеспечение оптимального положения солнечных панелей для приема максимального количества энергии;
  • высокое расположение светильников способствует более широкому охвату площади;
  • аппаратура находится в недоступности для вандалов и злоумышленников.

Состав комплекта осветительного оборудования на солнечных батареях ничем не отличается от обычного набора устройств:

  • фотоэлектрическая панель;
  • аккумулятор, контроллер и преобразователь, размещенные в шкафу с аппаратурой;
  • лампа (как правило, светодиодная конструкция);
  • кронштейны, соединительные провода.

Система уличного освещения не допускает отказов или отсутствия света по каким-либо причинам. Поэтому качество аппаратуры, емкость аккумуляторов и прочие параметры оборудования подбираются с таким расчетом, чтобы гарантированно обеспечить ответственную часть дороги нормативным потоком света. Для этого требуется солидный запас мощности на случай многодневной пасмурной погоды. Излишки энергии, накопленные в солнечные дни, сбрасываются в сеть или направляются на питание киосков, расположенных поблизости.

В темное время суток, особенно в межсезонье, когда видимость на дорогах резко снижается, необходима качественная подсветка пешеходных переходов. Эффективным способом подсветки является использование автоматических светильников на солнечных батареях. Они зажигаются по сигналу от датчика движения и горят, пока человек не перейдет на другую сторону.

Читать далее:  Как узнать почему гудят водопроводные трубы в квартире

Где купить

Как уже было написано выше, абсолютное большинство товаров в данном сегменте светильников, выпускается в Китае, поэтому самый простой способ приобретения, это воспользоваться услугами интернет – магазинов.

На сайте компании, реализующей товар, можно ознакомиться с описанием устройства, его техническими характеристиками, а также посмотреть отзывы, как о товаре и производителе, так и о поставщике.

Кроме этого, можно воспользоваться услугами компаний, занимающихся продажей светотехнических товаров и оборудования. В этом случае появляется возможность получить консультацию специалиста, при выборе товара, узнать о достоинствах использования той, или иной модели, и ее недостатках.

В этом случае, даже при выборе аналогичной модели, как и на интернет ресурсах, стоимость изделия будет выше, но благодаря возможности вернуть или заменить некачественный товар, этот вариант приобретения, более надежный.

Сфера использования уличных фонарей на солнечных батареях

https://www.youtube.com/watch?v=dEPhApL7zqo

Уличные фонари на солнечных батареях нашли применения во многих местах, где требуются нестандартные и привлекательные осветительные приборы. В основном их используют для функционального украшения

придомовых территорий, садовых и дачных участков, парков и скверов.

В зависимости от своей конфигурации и способу установки, они подразделяются на следующие категории:

  • Освещение дорожек для прохода к дому осуществляется небольшими фонариками на коротких ножках, которые втыкают прямо в почву.
  • Для освещения больших площадей используют лампы на длинных ножках. Чаще всего их устанавливают возле крыльца поближе к дому.
  • Для освещения беседок или крыльца используют небольшие подвесные фонарики.
  • Для украшения ландшафтных элементов используют небольшие декоративные светильники. Наиболее популярны сегодня переносные уличные фонарики, которые можно использовать в любом месте, где есть необходимость в освещении.
  • Большими уличными фонарями можно освещать целые улицы, парки и скверы. Однако установкой таких приборов должно заниматься государство.

Автономное освещение на солнечных батареях улиц и дорог устроено иначе.

виды

В основном, это высокие столбы с закрепленными на них светодиодными фонарями и фотомодулями. Устанавливают опоры методом заглубления в грунт, закреплением на твердом покрытии.

В систему освещения входят:

  • светильник, работающий на светодиодах;
  • несколько солнечных батарей;
  • Уличное освещение на солнечных батареяхконтроллер регулирования зарядки аккумулятора и включения-выключения системы;
  • аккумулятор для подачи электричества на светодиоды и последующее его накопление от солнечной батареи;
  • защитный шкаф для аккумулятора и контроллера;
  • регулируемые крепления для фотомодулей.

Установленные датчики освещенности дают команду контроллеру для включения света в темное время суток и выключения его днем. Автоматическая работа системы позволяет рационально использовать энергию аккумулятора.

При избытке вырабатываемой электроэнергии ее направляют для электроснабжения светофора или установленного рядом киоска.

Плюсы и минусы

Устройство освещение двора, сада, придомовой территории требует больших затрат — требуется не только установить светильники, но и проложить кабель. Более надежна подземная укладка кабеля, а это большой объем земельных работ, плюс солидные затраты на кабель, так как он должен быть в защитной оболочке, а лучше — в броне.

Подобное освещение можно сделать при помощи обычных светильников и протянутого между ими кабеля или установив светильники на солнечных батареях

Подобное освещение можно сделать при помощи обычных светильников и протянутого между ими кабеля или установив светильники на солнечных батареях

Достоинства

Почему частично? Потому что наиболее «ответственные» зоны (ворота, парковка, входные двери) придется освещать стационарно — так надежнее. Зато на остальной площади можно поставить светильники на солнечных батареях. Они имеют целый ряд преимуществ.

  • Светильники на солнечных батареях обычно автономны, их не надо никуда подключать. Их устанавливают/развешивают в нужных местах, на этом монтаж закончен, они готовы к работе.
  • Включаются/выключаются они сами, от встроенных датчиков.
    Простота монтажа и безопасность - два больших плюса

    Простота монтажа и безопасность — два больших плюса

  • Требуют минимального ухода — надо периодически протирать фотоэлементы и плафон светильника от пыли и грязи.
  • Имеют длительный срок службы — от 10 лет и более (при надлежащем качестве).
  • Не наносят вреда окружающей среде и абсолютно безопасны, так как работают от низкого напряжения, которое не опасно для человека.
  • Если уличное освещение на солнечных батареях сделано на даче, его консервация на зиму и установка занимает совсем немного времени. Надо просто собрать светильники перед отъездом и расставить по приезде.

Недостатки

Как видите, плюсов немало, главный из которых — экономия электроэнергии и очень простой монтаж/демонтаж. Но и минусы есть:

  • Садовые и уличные светильники на солнечных батареях свет дают обычно не очень яркий. Использовать их в качестве охранного освещения не получится. Вернее, есть мощные модели, которые применяют даже для освещения автотрасс, но их стоимость совсем негуманная, из-за чего использование их на частных подворьях очень ограничено.
    Уличное освещение на солнечных батареях обычно не очень яркое

    Уличное освещение на солнечных батареях обычно не очень яркое

  • Количество часов работы в ночное время зависит от погоды: при пасмурной  дождливой погоде светильники «запасают» слишком мало энергии. Иногда ее хватает лишь на несколько часов, а не на всю ночь.
  • Надежные светильники на солнечных батареях стоят дорого, зато работают надежнее и дольше.
  • Солнечные панели имеют ограниченный диапазон эксплуатационных температур. Они плохо переносят сильные морозы и сильную жару. Потому использоваться оптимально могут на территориях с умеренным климатом.

Как видите, вариант не идеальный, но действительно помогает экономить на электричестве, ведь штатное освещение ответственных зон — это далеко не половина расходов на общее освещение двора и сада.

Солнечные фонари, как любой бытовой прибор, обладают достоинствами и недостатками. Не менее важна и целесообразность покупки. Так, например, если на крыльцо дачи уже проведена проводка и установлен светильник, то выгоднее приобрести энергосберегающую или светодиодную лампу.

  • Отсутствие затрат на электроэнергию, а также на проведение и обслуживание электропроводки;
  • Долговечность светодиодных ламп значительно превосходит срок эксплуатации энергосберегающих ламп и ламп накаливания;
  • Солнечные фонари совершенно безопасны и могут эксплуатироваться при любых температурах;
  • Солнечные фонари мобильны, их можно установить в любом месте дачного участка. Если необходимо перенести фонарь на другое место, достаточно просто вынуть его из грунта.
  • Панель фотоэлементов должна освещаться прямыми солнечными лучами, в противном случае заряд аккумуляторов будет неполным;
  • В облачную погоду, а также при загрязнении панели фотоэлементов, для полной зарядки аккумуляторов требуется больше времени;
  • Стоимость качественных солнечных фонарей довольно высока. Срок их окупаемости составляет 1-2 года, и равен сроку гарантии производителя.

При покупке солнечных фонарей необходимо учитывать площадь освещаемого участка, наличие фотореле и датчиков движения, экономящих энергию аккумулятора, а также репутацию производителя.

Декоративные

Отличаются небольшой высотой в 15-20 см. Их задача — сделать световой акцент на клумбе или кусте. Днем такие светильники могут сливаться с растениями.

При всей своей необходимости, уличное освещение — весьма затратная статья. Даже на участке частного дома оплата электроэнергии, использованной на наружное освещение, составляет заметную сумму, а если оценить расходы в масштабах города, то величина расходов возрастает в сотни раз.

Вариантов снижения затрат найдено немало. Один из привлекательных вариантов — уличное освещение на солнечных батареях, позволяющее исключить потребление энергии из сетевых источников. Рассмотрим, насколько эта идея способна решить проблему и заменят ли «солнечные» фонари традиционные технологии наружного освещения.

Замысел создать независимую от сетевых источников систему наружного освещения, которое будет само обеспечивать себя электроэнергией, привлекателен и весьма заманчив. Возникает комплекс осветительных приборов, созданный на совершенно иных принципах и создающий новые возможности.

Поскольку соединения с линией электропитания у светильников не имеется, отпадает необходимость в привязке к одному месту. Фонари можно перемещать по мере необходимости, временно устанавливая то в одном, то в другом месте. Значительно упрощается прокладка линий освещения, исчезает необходимость в проведении земляных работ, отпадает потребность в большом количестве дорогостоящего кабеля.

Однако, рассматривая автономную систему освещения, нельзя видеть только положительные стороны от ее использования. Необходимо учесть, что каждый светильник должен обладать собственным комплектом солнечных батарей и накопительной емкостью, позволяющей лампе работать на протяжении всего темного времени суток.

Назначение

Автономное освещение на солнечных батареях предназначено для обеспечения нормальной видимости на улицах города или на участках частных домов в темное время суток. В отличие от стационарных фонарей, уличные фонари на солнечных батареях для освещения улиц требуют определенного времени на зарядку аккумуляторов, которая производится в светлое время суток. Как правило, освещение в такие часы не требуется, поэтому оборудование имеет возможность восстановить истраченный за ночь запас энергии.

Возможны и другие места установки фонарей для решения различных задач. Главной особенностью подобных систем является универсальность, возможность перемещения или изменения конфигурации приборов. Поскольку функции у них одинаковы, то выполняемые задачи могут быть самыми разнообразными, на режим работы приборов это практически не повлияет.

Эффективность

Стационарные фонари устанавливаются с расчетом стабильности и неизменности окружающей обстановки. Если будет произведен перенос каких-либо зданий, изменение конфигурации построек, появятся пристрои и прочие дополнительные сооружения, режим работы светильника может полностью измениться, что потребует переноса фонаря. Это означает необходимость земляных работ, новое подключение, монтаж и т.д.

Поток свети от автономных светильников, как правило, значительно меньше, чем от стационарных фонарей. Это вызвано тем, что лампа на солнечной батарее использует ресурсы, накопленные собственным аккумулятором. Его емкость ограничена, что вызывает необходимость расходовать запасы экономно. Поэтому использование автономных фонарей, как правило, ограничивается обслуживанием локальных площадок или декоративно-вспомогательным оформлением территории.

Достоинства

Достоинствами автономных светильников принято считать:

  • независимость от сетевых ресурсов, перебоев или внезапных отключений, общего состояния энергосистемы;
  • отсутствие необходимости стационарной установки, возможность быстрой и легкой перестройки всей системы;
  • компактность, малые размеры светильников;
  • простота перемещения, возможность быстрой доставки фонарей в любую точку без использования спецтехники;
  • большинство светильников выполняют параллельно декоративную функцию, украшая участок или точку установки;
  • есть возможность настройки времени включения и отключения каждого фонаря по отдельности;
  • монтаж выполняется очень просто и не требует привлечения высокооплачиваемых специалистов.

Кроме этих важных и полезных достоинств, необходимо упомянуть один из наиболее важных плюсов — полная безопасность. Падение столба, обрыв проводов или иные происшествия со стационарными фонарями способны создать массу проблем и причинить увечья людям. Провод под напряжением, упавший на землю, является весьма коварной ловушкой для пешехода. При использовании светильников на солнечных батареях об этих опасностях можно забыть.

Недостатки

Недостатками автономных светильников следует считать:

  • зависимость работы фотоэлементов от времени суток, погодных условий и положение панелей;
  • продолжительность работы зависит от емкости аккумуляторов и величины заряда;
  • нет возможности освещать большие площади или выдавать большую яркость свечения в течение длительного времени;
  • установку таких светильников надо производить на хорошо освещенных участках;
  • в морозы аккумуляторы резко снижают работоспособность;
  • компактность и мобильность автономных фонарей делает их легкой добычей для злоумышленников.

Как установить уличные фонари на солнечной батарее?

Ухаживать за такими осветительными приборами не составляет особого труда. Также и установка достаточно проста. Необходимо всего лишь расположить такой светильник в наиболее солнечных местах. Если это невозможно, тогда следует вывешивать на солнце только автономную лампу, которую можно переносить.

Светильники, оснащенные солнечными батареями, несомненно, полезное приобретение. С помощью этих приборов вы решите множество проблем по обустройству вашего приусадебного ландшафта. Уже в скором времени светильники полностью себя окупят и позволят вам экономить немалые денежные средства!

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
ManRem
Adblock
detector