Как работают уличные светильники на солнечных батареях?

Уличное освещение на солнечных батареях

Для обеспечения достаточной видимости на открытой части прилежащей территории предприятий, частных домов и дач устанавливается наружное освещение. Несмотря на повсеместное внедрение мер, направленных на снижение затрат для обеспечения видимости на открытых территориях, расходы электричества все же составляют значительные суммы. Поэтому актуальным способом снижения расхода электрической энергии является уличное освещение на солнечных батареях. Такие установки все чаще приходят на замену классическим моделям, так как обладают рядом преимуществ в эксплуатации.

Плюсы и минусы

К преимуществам уличного освещения на солнечных батареях относят:

• Полная автономность – каждый уличный фонарь не зависит ни от исправности электрической сети, ни от состояния других осветительных элементов, устанавливаемых на участке;
• Мобильность – осветительные приборы на солнечных батареях не нуждаются в стационарном размещении, благодаря отсутствию питающих проводов их можно переносить с одного места на другое по желанию владельца.
• Простота монтажа – всю работу по установке и настройке можно выполнить своими руками без привлечения специалистов.
• Компактные размеры – позволяют быстро перемещать их в нужную точку, не требуют привлечения спецтехники для перевозки и доставки.
• Регулируемые параметры – обеспечивают возможность настройки времени и параметров включения и отключения уличных светильников в автоматическом режиме без участия человека.
• Высокая степень электробезопасности – за счет отсутствия питающих проводов и электрических соединений исключается угроза травмирования людей электротоком.

Также все устройства на солнечных батареях представлены в широком ассортименте, что позволяет использовать их в качестве декоративных элементов для обустройства дизайна участка.

К недостаткам наружного освещения на солнечных батареях относятся:

• Зависимость автономного освещения от внешних факторов – в пасмурную погоду и при выпадении осадков в значительной мере снижается интенсивность зарядки аккумулятора, из-за чего падает производительность.
• Длительность работы зависит от емкости аккумулятора, которая с течением времени уменьшается.
• Неустойчивость работы – яркость электрических ламп меняется от начала работы приборов освещения до момента отключения по мере разрядки источника электроэнергии.
• Под воздействием высокой и низкой температуры аккумуляторы дают сбой в работе.
• За счет мобильности некоторые приборы уличного освещения на солнечных батарейках могут демонтироваться злоумышленниками без лишних усилий.
• Требуют постоянного ухода – при засорении солнечных панелей или при выпадении значительного слоя осадков снижается производительность, из-за чего поверхность должна периодически очищаться.

Для устранения недостатков приборов освещения уже разработаны и внедряются различные меры: подключение мощных аккумуляторов, объединение всех приборов на солнечных батареях в единую систему, использование выделенных солнечных электростанций для питания и другие. Но такие действия, в свою очередь, значительно снижает мобильность и вносит свои коррективы в их работу.

Устройство светильника на солнечных батареях

Конструктивно приборы уличного освещения состоят из таких элементов:

• Корпус – может иметь различную форму, размеры и способ установки, оснащается кронштейном для подвешивания или опорной конструкцией для установки в грунт;
• Источник освещения – за счет малого расхода и неприхотливости в работе чаще всего устанавливаются светодиодные лампы;
• Плафон – включает в себя рассеиватель для направления светового потока и внешнюю крышку для предотвращения воздействия атмосферных факторов на сам светодиодный светильник;
• Аккумуляторная батарея – предназначена для накопления электрической энергии от солнечных лучей для последующего расхода на освещение в темное время суток;
• Солнечный модуль – используется для преобразования солнечной энергии в электрическую с целью ее дальнейшей передачи к потребителю;
• Датчик освещенности – реагирует на смену времени суток и включает или отключает питание светодиодных фонарей.

Если вам не нужна постоянная подсветка участка, существуют приборы на солнечных батареях со встроенным или работающие в комплексе с датчиком движения. Такие модели будут включать фонари только при возникновении движения в определенной зоне, а после выдержки установленного времени отключат свет.

Рис. 1: светильник с датчиком движения

Принцип действия

Любое устройство уличного освещения работает по такому принципу: Солнечные лучи, попадая на фотоэлементы генерируют выработку электрической энергии, которая через диод VD поступает на клемму аккумуляторной батареи и эмиттер транзистора, как показано на рисунке ниже.

Рис. 2: принципиальная схема уличного освещения на солнечных батареях

В светлое время суток датчик освещенности под воздействием естественного освещения выступает в роли токоограничивающего резистора, запирающего цепь питания светодиодной панели. С наступлением темноты фотоэлемент перестает генерировать электроэнергию, но за счет диода VD накопленная в емкости аккумулятора электроэнергия не растрачивается на обратный разряд.

Датчик освещенности перестает запирать цепь питания светодиодов, открывается транзистор и ток протекает по цепи аккумулятор – эмиттер и коллектор транзистора – светодиодная панель. С наступлением рассвета отключение цепи питания и включение цепи подзаряда происходить в обратной последовательности.

Это простейшая схема работы, на практике существуют приборы уличного освещения с более сложной автоматикой и логикой работы, а также устройства с инвертором для преобразования постоянного напряжения в переменное.

Выбор светильников на солнечных батареях

Из-за огромного разнообразия представленных на рынке светильников с солнечными батареями довольно просто потеряться при выборе нужной вам модели. Поэтому мы рассмотрим наиболее актуальные критерии выбора, на которые стоит обратить внимание, чтобы купленное оборудование удовлетворяло ваши ожидания.

Мощность

Определяет интенсивность освещения территории и пространства, но с учетом конструктивных особенностей источника. Как уже говорилось, наиболее эффективными являются светодиодные лампы за счет идеального соотношения вырабатываемого светового потока к расходуемой мощности. Поэтому обращайте внимание не только на мощность, но и на уровень освещенности, так как слабые модели предназначены для подсветки дорожек, а наиболее мощные для общего освещения прилежащих территорий и загородных участков. Если вы собираетесь использовать лампы накаливания или люминесцентные, стоит учитывать соотношение мощности и светового потока между ними.

Таблица: соответствие мощности в Вт для разных типов ламп

Класс защиты

Данный параметр определяет устойчивость прибора освещения к воздействию внешних факторов. В паспортных данных он обозначается как аббревиатура IP с двумя цифрами, первая из которых обозначает степень защищенности от мелких пылинок и мусора, а вторая указывает герметичность светильника и устойчивость к проникновению влаги. Оптимальным вариантом считаются устройства уличного освещения с классом защиты от IP44 и выше. Конкретный параметр лучше подбирать в соответствии с климатическими особенностями местности, в которой будет устанавливаться фонарь на солнечных батареях.

Материал корпуса

Корпус может изготавливаться из металла, дерева, полимера и стекла. В зависимости от модели, существуют как изделия из одного материала, так и комбинированные. Выбирая конкретный аппарат освещения на солнечных батареях, лучше исходить из практичности модели – материал корпуса для уличных или садовых фонарей обязательно должен быть прочным и устойчивым к механическим воздействиям. Если это декоративные модели, расположение которых существенно ограничивает к ним доступ, можно устанавливать светильники со стеклянным плафоном.

Вид и способ монтажа

По виду и способу монтажа светильники уличного освещения подразделяются на такие категории:

• Грунтовые – используются для освещения дорожек, декоративной подсветки, ориентиров. Особенностью таких моделей является погружной штык, который заглубляется в грунт, позволяя зафиксировать устройство. Отличаются длиной ножки и высотой расположения плафона. Рис. 3: грунтовый светильник
• Настенный светильник – применяется как для декоративной подсветки, так и для освещения придомовой зоны. Сложность установки заключается в грамотном выборе положения по отношению к сторонам света, чтобы солнечная батарея максимально продолжительно находилась на свету. Рис. 4: настенный светильник
• Подвесные – могут располагаться на любых конструктивных элементах хоть с жесткой фиксацией (балки, кронштейны и т.д.), хоть с гибкой (тросы, растяжки и прочие). Рис. 5: подвесной светильник
• Встраиваемые – образуют единую конструкцию с какими-либо элементами постройки или дизайна (ступеньки, столбы, садовые дорожки и т.д.) Рис. 6: встраиваемый светильник

ТОП -10 лучших светильников на фотоэлементах

• URANUS – оснащается регулируемым кронштейном, пультом управления;
• Beetle – модель среденй мощности с высокой степенью защиты;
• Garden ball – грунтовая модель;
• Eglo 48496 SOLAR – маломощный прибор освещения с корпусом из нержавейки;
• Eglo 98187 PALIZZI – модель с выносной солнечной батареей;
• Lutec Diso 6906702335 – с датчиком движения и оригинальным дизайном;
• Lutec Bread 6901501000 – с датчиком движения;
• Globo 33371 SOLAR, Globo 33014 SOLAR, Eglo 47856 – яркие представители декорированные под сказочных персонажей.

Места использования

В зависимости от места размещения и выполняемых задач устройства уличного освещения подразделяются на такие категории:

• парковые фонари – обеспечивают светом большие территории, имеют высокую ножку с подставкой внизу.
• уличные фонари – предназначены для освещения улиц, подвешиваются или монтируются на столбы и опоры, конструктивные элементы зданий и т.д.
• для подсветки беседок, террас, веранд и других полуоткрытых построек, расположенных на улице.
• садовые фонарики для освещения дорожек – являются не только указателями тротуара, но и создают достаточную видимость, чтобы ориентироваться на них в темноте.
• декоративные – предназначены для украшения придомовых и садовых участков.

Фото идеи

Среди существующих моделей приборов освещения на солнечных батареях многие из них широко применяются для оформления индивидуального дизайна территории и создания атмосферы уюта на участке. Здесь мы рассмотрим несколько наиболее интересных идей для установки фонарей уличного освещения.

Рис. 7: фото идея для выделения клумбы Рис. 8: Освещение двора Рис. 9: Освещение дорожки встроенными светильниками Рис. 10: Подсветка тротуара Рис. 11: Оформление парковки Рис. 12: Освещение сада Рис. 13. Освещение тротуара

Как работают уличные светильники на солнечных батареях?

Изобретение солнечных батарей – это одно из наиболее важных и полезных достижений современной науки. Что самое приятное, эта технология будущего уже сегодня доступна каждому. В магазинах товаров для сада и огорода можно найти уличные светильники на солнечных батареях. Что это такое и как функционируют данные устройства?

Принцип работы светильников на солнечных батареях

Сегодня в продаже можно найти осветительные приборы данной категории, заметно отличающиеся друг от друга по дизайну и размеру. Однако конструкция у всех моделей примерно одинакова. Солнечные батареи – это преобразующий энергию элемент.

Качественные современные фотомодули способны заряжать аккумулятор даже в пасмурную погоду. Сердце осветительного прибора – аккумулятор. Он накапливает энергию и расходует ее в темное время года. Современные уличные светильники на солнечных батареях оснащаются контролером, который включает лампу при недостаточном уровне естественного освещения, а также выключает устройство, если аккумулятор разряжен или на улице стало достаточно светло. Также светильник имеет корпус и непосредственно светодиодный фонарь-лампу.

Достоинства солнечного освещения

Многие отказываются от подсветки сада из-за высокой стоимости оборудования и электроэнергии. Не стоит забывать и о трудоемкости монтажа обычных фонарей. Совсем другое дело — уличные светильники на солнечных батареях. Все, что вам понадобится сделать для их установки, – просто разместить на территории. В продаже можно найти модели, втыкающиеся в землю, подвесные и настольные/напольные, которые следует поставить на горизонтальную поверхность. Многообразие дизайнов и форм – это еще один плюс, которым могут похвастаться уличные светильники на солнечных батареях.

Фото, размещенные в статье, демонстрируют лишь часть популярных моделей. Подобные осветительные приборы не требуют сложного ухода и постоянного участия пользователя. Такие фонари зажигаются автоматически с наступлением темноты, их не надо перезаряжать, достаточно лишь иногда удалять загрязнения.

Недостатки светильников на солнечных батареях

Солнечное освещение имеет и ряд минусов. Такие фонари светят неярко и могут использоваться только в декоративных целях или для пассивной подсветки дорожек, зон отдыха. Если вы хотите, чтобы уличные светильники на солнечных батареях светили до рассвета, располагайте их под прямыми солнечными лучами. Если территория вашего садового участка не охраняется должным образом, декоративные светильники могут быть похищены злоумышленниками. Впрочем, эту проблему можно решить, если убирать осветительные приборы в дом на время длительного отсутствия.

Советы по выбору и отзывы владельцев

Как же выбрать уличные декоративные светильники на солнечных батареях для своего участка? Важна характеристика самих световых элементов: LED или светодиодов. Чем их больше, тем ярче будет свет. Характеристики емкости и напряжения аккумулятора отвечают за продолжительность работы в ночное время. Так как солнечные светильники устанавливаются под открытым небом, важна степень защиты от воздействия влаги, пыли и грязи. Этот параметр обычно характеризуется маркировкой IP. Желательно до покупки определиться с местом установки. От этого зависит необходимый тип крепления/подставки.

Что говорят о солнечных светильниках люди, уже успевшие купить эту новинку для своего усадебного участка? Многим такой вариант садового освещения нравится: это экономично и удобно. Более того, даже самые недорогие и простые модели выглядят в темноте загадочно и интересно.

Светильники на солнечных батареях уличные отзывы имеют и негативные. Недорогие приборы зачастую достаточно быстро ломаются, с них может слезть краска, портятся и декоративные элементы. Что касается мощности освещения, для подсветки дорожки лучше устанавливать светильники парами по обе стороны. Если же вы хотите осветить зону отдыха, также располагайте рядом по 2-3 прибора минимум. И все же светильники на солнечных батареях плюсов имеют больше, чем минусов. Если вы все еще выбираете вариант для освещения собственного сада, обязательно подсчитайте достоинства и недостатки этих устройств.

Уличные светильники на солнечных батареях в саду

При оформлении садовой территории встает вопрос, как осветить ее отдельные участки и зоны. Садовые фонари используются по прямому назначению (освещение главного входа, тропинок), а также служат для декорирования приусадебного участка.

Постоянно применять для этих целей дорогое электрическое освещение не очень выгодно, но есть простой выход — установить уличные светильники на солнечных батареях. Они экономичны и не требуют подключения к электросети.

Преимущества и недостатки светильников

Фонари уличные на солнечных батареях по праву можно считать прорывом передовых технологий в светотехнике. Они используют в своей работе энергию дневного света, позволяют не переплачивать за электричество, являются совершенно безвредными для людей и окружающей среды. Эти светильники компактны и удобны в использовании, работают без проводов, это существенно упрощает их размещение в любом уголке сада.

Простота установки светильников не требует больших расходов, а длительный срок службы дает возможность быстро окупить затраты на их покупку. Фонари работают в автоматическом режиме, нет необходимости включать и выключать их.

Большой выбор моделей позволяет подобрать их для освещения практически любой точки участка. Имеются фонари, которые можно закреплять на высоте и без труда убирать в конце дачного сезона.

Многие модели рассчитаны на эксплуатацию в любое время года, они защищены от влаги и не требуют особого ухода. Достаточно время от времени стирать с них пыль.

К недостаткам таких фонарей можно отнести их постоянную зависимость от солнечного света. В крайне холодную погоду или при длительной жаре аккумулятор может давать сбой.

Устройство и принцип работы

Яркость прибора зависит от количества светодиодных ламп, а продолжительность работы — от емкости аккумулятора. Чтобы работа уличных светильников не разочаровала, все это необходимо учитывать при покупке.

Автономные фонари имеют простое устройство:

1. Солнечная батарея. Преобразует энергию солнца в электрический ток.
2. Светодиодная лампа. Бывает холодного или желтого (теплого) свечения. Бывают динамические модели с постепенным переходом от одного цвета до другого.
3. Аккумулятор. Днем накапливает напряжение, а ночью отдает.
4. Контроллер. Служит для преобразования напряжения.
5. Фотоэлемент. Необходим для автоматического включения или выключения света.
6. Корпус и детали крепежа.

Дополнительно светильники могут быть укомплектованы датчиками движения и регулировки уровня освещенности. Некоторые модели имеют звуковые эффекты.

Приборы работают по такому принципу: батарея преобразует энергию, исходящую от солнца, в электрический ток, который, в свою очередь, заряжает аккумулятор. После наступления темноты в фонаре срабатывает фотоэлемент, и прибор начинает работать в режиме рассеянного свечения.

Садовые фонари имеют не очень большую емкость аккумулятора, при условии полной зарядки они проработают не более 8−9 часов. Летом этого достаточно для освещения территории в ночное время. В осенний период световой день сокращается, фонари могут разрядиться до рассвета.

Нецелесообразно устанавливать солнечные фонари в тенистых участках сада, здесь они попросту не смогут зарядиться.

Виды садовых фонарей

Ландшафтные светильники устанавливают не только из практических соображений, но и для архитектурного украшения участка. Возможности солнечных фонарей в оформлении пространства безграничны:

1. Болларды. Фонари на столбиках часто можно встретить на улицах городов. Их используют для освещения площадок рядом с театрами, музеями, концертными залами. На дачном участке такими фонарями освещают дорожки, крыльцо дома, подъездные пути. Как правило, на даче болларды устанавливаются на летний период, а на зиму их заносят в подсобное помещение, чтобы сохранить аккумулятор.
2. Газонные. Маленькие фонари, преимущественно используются для декоративной подсветки газонов, цветников, второстепенных дорожек в саду. Также они применяются для дополнительной подсветки растений, которым для нормального роста необходим продолжительный световой день.
3. Фасадные. Крепятся на стену строения. Акцентируют внимание на каких-либо интересных деталях строений, служат для подсветки определенных участков рядом с домом. Для таких фонарей приходится выбирать солнечные участки. Только в этом случае они будут работать в полную силу.
4. Подвесные. Этими фонарями оформляют беседки, детские зоны, патио, развешивают на деревьях над скамейками. Они часто используются для декоративного оформления участка перед праздниками. Небольшие подвесные фонарики, развешанные на елке вместо шаров в предновогодние праздники, добавят садовой территории волшебства и очарования.
5. Декоративные. Светильники, выполненые в виде сказочных персонажей, камней, фигур животных, геометрических фигур. Главное предназначение у них — декоративное оформление территории. Поэтому свет у них мягкий, приглушенный. Декоративными светильниками оборудуют мостики, альпийские горки, фонтаны, небольшие пруды, экзотические деревья или интересные кустарники.
6. Плавающие. Изготавливаются специально для декорирования. Эти фонари дрейфуют по поверхности бассейнов и водоемов, освещают всю водную гладь. Не требуют монтажа, часто применяются для декорирования каркасных бассейнов.

Необходимо помнить, что декоративные светильники оборудуются не очень мощными аккумуляторами, которые в сильный мороз могут отключиться. На зиму желательно убирать эти приборы в помещение.

Условия эксплуатации приборов

Оборудуя территорию садового участка осветительными приборами, каждый хозяин рассчитывает, что все они прослужат долго и сохранят презентабельный вид. Для этого необходимо четко соблюдать требования по эксплуатации.

Нельзя размещать рядом с водоемами светильники, не предназначенные для установки на участке с большой влажностью. Только плавающие фонари имеют высокую герметичность, позволяющую им контактировать с водой.

Работа светильников полностью зависит от попадания солнечных лучей на поверхность батареи, поэтому приборы необходимо регулярно протирать от пыли.

По завершении сезонных работ до наступления зимних холодов, фонари убирают в помещение, извлекают аккумулятор и оставляют до весны при комнатной температуре.

Грамотно подобранные осветительные приборы украшают фасады, дорожки и водоемы и придают садовому участку особое очарование и уют.

Источник https://www.asutpp.ru/ulichnoe-osveschenie-na-solnechnyh-batareyah.html

Источник https://www.syl.ru/article/228235/new_kak-rabotayut-ulichnyie-svetilniki-na-solnechnyih-batareyah

Источник https://sotka.guru/oformlenie-uchastkov/osveschenie/ulichnye-svetilniki-na-solnechnyh-batareyah-v-sadu.html