Характеристики солнечной батареи садового фонаря

Схема садового светильника на солнечных батареях

Дата публикации: 26 мая 2020

Устройство и принцип работы

Для того чтобы понять принцип работы рассматриваемого оборудования, необходимо разобраться со схемой садового светильника на солнечных батареях. Составными элементами данного устройства являются:

• блок освещения (светодиод, как правило);
• преобразователь энергии;
• устройство, осуществляющее контроль включения и отключения;
• аккумулятор;
• крепеж.

Сам светильник состоит из корпуса, в котором находится светодиод. Рядом расположены контрольная плата и аккумулятор. Над ними находится фоторезистор, солнечная панель и защитное стекло.

Днем при солнечной погоде преобразователь аккумулирует солнечную энергию и преобразует ее в электрическую, которая поступает в аккумулятор. Данная энергия и позволяет функционировать садовому фонарю в темное время суток.

Более дорогие модели данных устройств имеют контроллер движений, который автоматически включает светильник при приближении человека.

В устройство садового светильника на солнечных батареях входят транзистор или микросхема, выполняющие функцию датчика, с помощью которых светодиод отключается при полном разряде батареи либо может уменьшать яркость освещения в случае потери части заряда.

Основные характеристики

Качество подобного устройства определяется применяемым кремнием. В недорогих светильниках используют его поликристаллическую или аморфную разновидности. Монокристаллический кремний может работать в любой сезон, он стоек к агрессивному воздействию. Если нет возможности приобрести монокристаллический элемент, лучше использовать мультикристаллические солнечные батареи.

Для придания долговечности изделиям их покрывают специальной пленкой.

Производители стали изобретать маркетинговые ходы для скрытия некоторых изъянов своей продукции. В частности, поликристаллические устройства стали называть уличными светодиодными фонарями, но срок их нормальной службы составит только один сезон.

Длительным сроком эксплуатации могут похвастаться брендированные устройства. Здесь достаточно мощный фотоэлемент, солнечный свет в него попадает в глубокие слои, что обеспечивает стабильную работу светильников в течение продолжительного времени. У китайских светильников толщина фотоэлемента сравнима с фольгой, поэтому срок службы его гораздо меньше.

На освещение оказывает влияние и структура стекла. При преобладании дней с пасмурной погодой лучше использовать текстурированное стекло, поскольку оно накапливает излучение, в то время как гладкая поверхность способствует его частичному отражению. Наиболее дорогое и долговечное покрытие — закаленное стекло.

Принципиальная схема простого для повторения светильника

Приведенная ниже принципиальная схема светильника, работающего от энергии солнечного света весьма проста, и многократно опробована многочисленными любителями, специализирующихся на изготовлении полезных устройств своими руками.

Как она работает:

• В дневное время солнечная панель (S) преобразует энергию световых лучей в электрическую.
• Вырабатываемый ею ток через диод D1 заряжает аккумуляторную батарею (А).
• Положительный потенциал, приложенный к базе через резистор R1, «удерживает» транзистор Т1 в закрытом состоянии и светодиод D2 не горит.
• При значительном снижении освещенности солнечной панели транзистор открывается (из-за уменьшения положительного потенциала, приложенного к базе) и подключает светодиод D2 к аккумуляторной батарее. Светодиод начинает гореть.
• Диод D1 препятствует разряду аккумулятора через солнечную панель.
• С наступлением рассвета положительное напряжение, поступающее с «+» вывода солнечной панели на базу «закрывает» транзистор Т1 и светодиод D2 перестает гореть, а аккумуляторная батарея снова начинает заряжаться.

Положительные стороны устройств

Садово-парковые светильники на солнечных батареях способствуют облагораживанию таких зон отдыха, как сады, парки, скверы. Данные устройства могут быть снабжены никель-металл-гидридными аккумуляторами, что позволяет им включаться при наступлении темноты, отключаться и начинать заряжаться при наступлении утра.

В настоящее время светильники выпускаются в различных исполнениях. В основном производятся традиционные столбики, имеющие различную высоту, а также гирлянды. Помимо этого начали выпускать светильники в виде собак, кошек, гномов, улиток и других потенциальных обитателей зеленой зоны. Также производители предлагают приборы в виде светильников, вокруг которых летают бабочки.

Рассматриваемые устройства не нуждаются во владении основами установки электропроводки, поскольку схема садового светильника на солнечных батареях не подразумевает подвода к нему электричества, что обеспечивает экономию финансовых средств их владельцам.

Свет, падающий от данных фонарей, не бьет по глазам, поскольку не является сверхъярким.

Данные светильники являются автоматическим оборудованием и могут обмануть воришек в случае имеющегося у них злого умысла напасть на вашу недвижимость.

Они не требуют осуществления работ по заземлению и полностью безопасны как для людей, так и для окружающей среды.

Не требуется какого-либо особого ухода за ними.

При этом срок эксплуатации рассматриваемых видов светильников достаточно продолжительный.

Так как они эксплуатируются на открытой местности, производители предусматривают для них высокий уровень защиты от неблагоприятных факторов погоды.

Какие детали и где лучше заказывать

Наиболее сложно разжиться солнечными элементами. Подойдут некондиционные элементы, их проще всего купить на различных интернет-аукционах, таких как Aliexpress. Подбирайте модуль с напряжением на выходе не ниже 5 вольт, мощность должна соответствовать числу светодиодов. Очень важно, чтобы модуль имел отпайки проводников, в ином случае покупайте те, которые идут в комплекте с плоскими проводниками и карандашом-флюсом.

Самый дорогостоящий элемент светильника — это никель-металл-гидридный или литий-ионный аккумулятор . Нужны аккумуляторы напряжением 3,6 В, они выглядят как три пальчиковые батарейки, затянутые в пленку. Емкость также должна соответствовать суммарной мощности светодиодов, умноженной на количество часов автономной работы + 30%. Купить можно вместе с модулями.

Источниками света служат светодиоды. Опираясь только на характеристики, вы, скорее всего, не сможете подобрать подходящий уровень освещенности, поэтому выбирать придется опытным путем. Рекомендуется использовать яркие белые светодиоды BL-L513. Их легко найти в магазинах электронных компонентов, например, в «Чип и Дип» они стоят по 10 руб. К каждому светодиоду нужен токоограничивающий резистор на 33 Ом.

Также для каждого светильника нужен транзистор 2N4403, выпрямительный диод 1N5391 или КД103А, а также резистор, номинал которого рассчитывается по формуле R = Uбат х 100/N х 0,02, где N — количество светодиодов в цепи, а Uбат — рабочее напряжение аккумулятора.

Критерии выбора деталей и цены

Выбор деталей зависит от того, насколько мощный светильник вы намереваетесь изготовить. Приводим конкретные номиналы для самодельного осветительного прибора мощностью 1 Вт и интенсивностью светового потока 110 Лм.

Так как в вышеприведенной схеме отсутствуют элементы контроля уровня заряда аккумуляторной батареи, то, прежде всего, необходимо обратить внимание на выбор солнечной батареи. Если выбрать панель со слишком маленьким током, то за световой день она просто не успеет зарядить аккумулятор до нужной емкости. И наоборот слишком мощная световая панель может перезарядить батарею за время светового дня и привести ее в негодность.

Вывод: ток, вырабатываемый панелью, и емкость аккумулятора должны соответствовать друг другу. Для грубого расчета можно воспользоваться соотношением 1:10. В нашем конкретном изделии мы используем солнечную панель с напряжением 5 В и вырабатываемым током 150 мА (120-150 рублей) и аккумуляторную батарею форм-фактора 18650 (напряжением 3,7 В; емкостью 1500 мАч; стоимостью 100-120 рублей).

Также для изготовления нам понадобятся:

• Диод Шоттки 1N5818 с максимальным допустимым прямым током 1 А – 6-7 рублей. Выбор именно этой разновидности выпрямительной детали обусловлен низким падением напряжения на нем (около 0,5 В). Это позволит использовать солнечную панель наиболее эффективно.
• Транзистор 2N2907 с максимальным током коллектор-эмиттер до 600 мА – 4-5 рублей.
• Мощный белый светодиод TDS-P001L4U15 (интенсивность светового потока – 110 Лм; мощность – 1 Вт; рабочее напряжение – 3,7 В; потребляемый ток – 350 мА) – 70-75 рублей.

Важно! Рабочий ток светодиода D2 (или суммарный общий ток при использовании нескольких излучателей) должен быть меньше максимального допустимого тока коллектор-эмиттер транзистора T1. Это условие с запасом выполняется для примененных в схеме деталей: I(D2)=350 мА

Источник

Как работают уличные фонари на солнечных батареях

В последнее время все большие приходится задумываться об экономии энергоносителей. Цены на свет и газ постоянно растут, приходится думать об использовании бесплатных источников энергии. Владельцам частных домов и дач неплохо поможет сэкономить уличное освещение на солнечных батареях.

Автономное солнечное освещение на улице: 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.

Но это не все — в процессе эксплуатации приходится оплачивать солидные счета за электроэнергию — освещение работает ежесуточно, по 6-8 часов. Частично решить проблему может уличное освещение 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
• 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
• 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.

Устройство светильника на солнечных батареях

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
• 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.

Выбор светильников для уличного освещения на солнечных батареях

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

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

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.

Класс защиты и материал корпуса

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

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.

Вид и способ монтажа

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
• 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
• 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
• 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
• 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
• 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

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

Автономное уличное освещение на солнечных батареях

При массе плюсов уличное освещение при помощи отдельных светильников на солнечных батареях имеет существенный недостаток: запас энергии в аккумуляторах мизерный. После пасмурного дня его хватает всего на несколько часов.

В ясный солнечный день «лишняя» энергия пропадает, так как емкость аккумулятора ограничена и он не в состоянии принять больше. Проблему можно решить, если поставить мощную солнечную батарею, подключить к ней аккумулятор и светильники.

В этом случае использовать можно любые светодиодные светильники, которые могут работать от 12 В.

Схема устройства автономного уличного освещения от солнечных батарей

Плюс такого решения — имеется некоторый запас энергии (зависит от емкости аккумулятора), что гарантирует работу даже после пасмурного дня. Недостатки — высокая цена и необходимость прокладки кабелей, так как все требуется объединить в единую систему.

Уличное освещение на солнечных батареях: фото-идеи

В этом разделе собраны интересные на наш взгляд идеи подсветки участка и светильники, работающие от солнечных батарей.

Есть светильники с выносными солнечными батареями. Сам световой модуль можно разместить в тени или в доме, а батарею выставить на солнечное место

• Интересный декор
• Формы и цвета могут быть разными
• Интересные подвешиваемые светильники на солнечных батареях
• Правильно сделанное уличное освещение на солнечных батареях смотрится декоративно
• Модели могут быть необычными
• Подсветка потенциально опасных мест
• Такие плафоны легко снять

Световой поток направлен вдоль дорожки

Уличное освещение на солнечных батареях

Придомовая территория, дорожки, газоны, сад нуждаются в хорошем освещении. Чтобы вечером было видно двор и подъездные пути, необязательно устраивать миниатюрный Лас-Вегас, подключая электрические лампы.

Можно организовать мягкое уличное освещение на солнечных батареях. Сделать это несложно, а выгоды очевидны: практическая польза, экономия на энергоресурсах, романтичная атмосфера, эстетичный вид.

В последние годы можно увидеть уличные светильники не только возле частных домов, магазинов, кафе, офисов, но и на дачах, где владельцы появляются время от времени и ненадолго.

Казалось бы, зачем вкладывать деньги в освещение там, где хозяева бывают лишь изредка? Но в этом есть смысл.

Разноцветные светильники на солнечных батареях используют для декора отдельных зон – искусственных водоемов, веранд, беседок и т.п.

Они создают исключительно красивые и небанальные цвето-световые эффекты

Дача – место, куда приезжают отдыхать, наслаждаться покоем, обществом родных и друзей. Здесь должно быть уютно и красиво.

Кроме того, освещение на даче является определенным сигналом для злоумышленников. Оно свидетельствует о том, что дом не заброшен и в нем могут находиться хозяева.

Владельцы магазинов, кафе, руководители компаний прекрасно знают, что рекламы много не бывает. Их потенциальные клиенты давно устали от навязчивых неоновых огней. А вот мягкое и уютное освещение привлекает внимание и оставляет приятное впечатление.

• Отличная альтернатива рекламному щитуАккуратные небольшие фонарики в саду помогут создать ауру загадочности и романтики для вечерних прогулок.
• Приглушенный свет не бьет в глаза, не создает резких теней. Вокруг царит атмосфера гармонии и умиротворения.
• Идеальное место для отдыха после дневной суетыПодходы к дому и подъездные пути должны быть хорошо освещены.
• Выбрав крупные светильники, можно не только обеспечить нормальную видимость в вечернее время суток, но и украсить придомовую территорию.

Такое оформление удобно, приятно выглядит, а сам загородный дом со стороны кажется волшебным дворцомНа дачном участке уличное освещение не менее актуально, чем в загородном доме. Это приятный бонус к отдыху на даче и одновременно профилактика ограбления.

Вряд ли злоумышленники попытаются вломиться в дом, если есть риск столкнуться с законными хозяевамиУличное освещение возле входа в зданиеРомантичная атмосфера вечернего садаСадовые светильники вдоль дорожкиСветильники на фотоэлементах на даче

Уличное освещение жизненно необходимо. Его в любом случае придется обустраивать.

Вопрос лишь в суммах, которые придется вложить для его организации и эксплуатации. Самый выгодный вариант – покупка уличных фонарей на солнечных батареях. Они не увеличивают счета за электроэнергию и не требуют никакого особого технического обслуживания.

Развенчиваем мифы о фонарях на солнечных батареях

Противники светильников на солнечных батареях для уличного освещения утверждают, что такие приборы никак не могут конкурировать с электрическими лампами. Но имеет ли смысл сравнивать их вообще? Они изначально предназначены для разных целей.

1. Сравнение электрических ламп и фонарей на солнечных батареях некорректно. Они дают совершенно разный свет.
2. Первые – яркий и резкий, вторые – приглушенный и мягкий
3. Назначение электрических ламп – давать яркий контрастный свет, благодаря которому можно рассмотреть все детали.

А у фонарей на солнечных батареях совершенно другая функция – подсветить территорию, чтобы можно было нормально ориентироваться в вечернее и ночное время. Они не предназначены для освещения зон, где планируется активная деятельность, требующая внимания и точности.

Не следует считать фонари на солнечных батареях адекватной альтернативой электрическим.

Они подсвечивают и украшают территорию, формируют атмосферу спокойствия и романтики, но не способны создать зоны яркого света

Фонари на фотоэлементах не могут конкурировать с электрическими приборами по яркости, поэтому имеет смысл организовать комбинированное освещение.

Например, над крыльцом дома уместна электрическая лампа, а дорожки, газоны, сад можно подсветить светильниками на солнечных батареях. При обустройстве комбинированной системы нужно помнить, что электрический свет перекрывает солнечные фонари.

Комбинированное освещение будет удачным, если электрические и солнечные светильники освещают разные зоны и не перекрывают друг друга.

Правильно подобрав приборы по яркости и цвету, можно организовать плавные переходы

Интенсивность и продолжительность работы автономных уличных фонарей на солнечных батареях во многом зависит от погоды. Если днем пасмурно, нельзя ожидать хорошего и длительного освещения вечером, т.к.

для полноценной зарядки аккумулятора требуется 8-10 часов времени и хороший солнечный свет. Это главный недостаток уличных фонарей на фотоэлементах.

5 причин выбрать освещение на фотоэлементах

Светильники на фотоэлементах отличаются несколькими достоинствами, которые прекрасно компенсируют недостатки:

1. Автономность. Для работы фонарей не нужна электроэнергия, поэтому не требуется прокладывать провода и подключать приборы к сети. Это существенная экономия сил и денег.
2. Энергонезависимость. Можно установить несколько десятков светильников, а счета за электроэнергию не увеличатся.
3. Полная автоматизация. Приборы заряжаются, включаются и выключаются без участия пользователя.
4. Простота в монтаже. На установку светильников потребуется минимум времени и сил. Не нужно обладать какими-то специальными знаниями, чтобы их смонтировать и обеспечить нормальную работу. При желании приборы легко переставить на другое место.
5. Неприхотливость. Светильники удобны в эксплуатации, не требуют сложного ухода и обслуживания.

Стоимость качественных электрических уличных фонарей и садовых светильников, работающих от солнечных батареек, не особенно отличается. Разница в затратах становится очевидной в процессе эксплуатации.

Солнечный фонарь – это единоразовое вложение денег, а работа даже самых экономичных электрических приборов подразумевает постоянные расходы на энергоресурсы.

Особенности устройства и работы светильников

Существует множество разновидностей осветительных приборов на солнечных батареях, но их устройство и принцип работы примерно одинаковы. Солнечная энергия накапливается с помощью специальных батарей и аккумуляторов. Когда к светодиоду-полупроводнику поступает энергия, он излучает видимый свет. Система управления светодиодом состоит из датчика освещенности и микросхемы.

Благодаря особенностям своего устройства светильники могут работать и в летнее, и в осеннее время.

В зависимости от сезона и степени освещенности они включаются примерно с 6 до 9-10 часов вечера

Интенсивность свечения фонаря зависит от силы напряжения. Когда батарея разряжается, система управления отключает светильник.

Включается он с помощью специального фотоэлемента, функция которого – преобразовать солнечную энергию в электрическую.

Установка мощных моделей не всегда удобна. Во многих случаях лучше подобрать маломощные светильники и установить их поближе к земле.

Это позволит сэкономить на приборах, а качество освещения дорожек не снизится

При выборе светильников следует учитывать не только технические характеристики самих приборов, но и климатические особенности местности.

Аккумуляторы не выдерживают морозов, поэтому в регионах, где возможны суровые зимы, фонари демонтируют поздней осенью и возвращают на место только весной.

Поздней осенью, когда световой день короткий, а погода нередко бывает пасмурной, аккумуляторы фонарей на солнечных батареях редко заряжаются полностью.

Однако энергии хватает на несколько часов освещения в вечернее время

В большинстве моделей установлены фотоэлементы, произведенные на основе кремния. Это важный нюанс, т.к. приборы на основе монокристаллического кремния надежнее и долговечнее моделей с поликристаллическими фотоэлементами.

Также обращают внимание на тип и качество стекла. Оптимальный выбор – фонари с поликристаллическими фотоэлементами и закаленным стеклом.

ТОП-7 лучших светильников на фотоэлементах

Чудес не бывает, поэтому добротный светильник вряд ли удастся купить за копейки. Если в планы входит нормальная подсветка территории, а не просто ее украшение оригинальными светящимися фигурками, стоит обратить внимание на качественную продукцию.

Настенный светильник MJJC-SLYF170 можно устанавливать на любой высоте, но больше всего от него пользы при низком размещении. Смонтировав пару таких моделей внизу лестницы, можно улучшить ее внешний вид, а также уберечь себя и родных от травм

Хорошо себя зарекомендовали модели:

1. Star Alliance YH0607A-PIR. Корпус модели герметичен, есть датчик движения, система регулировки режимов освещения.
2. MJJC-SLYF170. Модель малой мощности предназначена для установки невысоко над землей. Хороший вариант для подсветки ступенек, нижней части стен дом.
3. MK02500. Светильник предназначен для крепления к стенам, корпус непроницаем для капель воды и пыли.
4. ZY-TYN-T10W. Модель дорогостоящая, зато расходы окупаются с лихвой. Преимущества светильника – мощность, наличие датчика движения, надежность и долговечность.
5. RDF YD04. Прибор отличается небанальным дизайном и высоким качеством исполнения, но его сфера применения ограничена из-за небольшой яркости света.
6. Sunlight M3. Это маломощные модели, которые размещают сразу по нескольку штук. Преимущества – стильный дизайн, относительно невысокая стоимость.
7. Solar Lamp. Интенсивность света зависит от датчика движения. Когда он срабатывает, свет загорается на полную мощность. Хорошее решение для освещения входной двери.

Это далеко не все качественные уличные светильники на фотоэлементах. Есть и другие модели, достойные внимания. Их можно найти в проверенных магазинах светотехники или в интернете.

Многие пользователи покупают качественные приборы через сайт Aliexpress. При выборе моделей в онлайн-каталогах следует быть внимательными, чтобы не нарваться на некачественные подделки.

Уличные светильники на фотоэлементах хорошо защищены от влаги, автономны, просты в эксплуатации и уходе. При необходимости их легко убрать на время стрижки газона или обрезки деревьев. В остальное время они будут радовать своих владельцев мягким светом и приятным видом. Примерный срок службы такого практичного ландшафтного украшения – 5-10 лет. Это неплохое вложение в обустройство участка.

Уличное освещение на солнечных батареях

Автономное уличное освещение на солнечных батареях устанавливают на частных участках, автомагистралях, городских улицах.

Его целесообразно применять в труднодоступных для подвода электричества местах.

Осветительные приборы, в зависимости от их характеристик, используют для освещения местности или декоративной подсветки.

Назначение

Основная задача освещения на солнечных батареях заключается в украшении ландшафтов территорий.

Приборы освещения подразделяются на категории, зависящие от способа их монтажа и конфигурации:

Эффективность

Погодные условия разных регионов влияют на функциональность освещения:

1. В регионах с короткими солнечными днями будет происходить не полный заряд аккумуляторов. Это существенно снизит время работы фонарей в ночное время.
2. Отрицательные температуры подвергают аккумулятор к сбоям в работе. Сильная и длительная жара приведет к перегреву полупроводников и выходу их из строя.
3. Для правильного поглощения энергии солнечными батареями в жарких климатических условиях необходимо использовать систему охлаждения.
4. В ветреных регионах с большим количеством пыли в воздухе происходит быстрое загрязнение защитного стекла солнечной батареи, что снижает работоспособность прибора.

Полезная информация: наиболее эффективно уличное освещение будет работать в регионе с максимальным количеством солнечных дней и умеренным климатом.

Устройство и принцип действия

Работают уличные светильники благодаря накопленному аккумулятором заряду от солнечной батареи. 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.

Многообразие моделей светильников позволяет разнообразить декор домашнего участка: сделать светящиеся деревья в саду, украсить пруд, выполнить подсветку хозблока и многое другое.

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.

Использование на дорогах

Автономное освещение на солнечных батареях улиц и дорог устроено иначе.

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:

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.

Подсветка пешеходных переходов

Ограничение видимости на дорогах в осенне-зимний период создает опасность на пешеходных переходах.

Устранить проблему помогает подсветка на солнечных батареях.

Установленный на системе датчик движения срабатывает при появлении человека на пешеходном переходе и отсчитывает время, требуемое для пересечения дороги.

Силуэт пешехода освещает белый свет, который дает понять водителю о необходимости убавить скорость автомобиля.

Принцип работы перехода с освещением

Дополнительным предупреждением для водителя о затемненном пешеходном переходе служит светофор, работающий от солнечных батарей.

Мигая в темноте желтым цветом, светофор обращает внимание водителя на возможное появление пешехода на дороге.

Автономные электростанции

Хорошо зарекомендовали себя установки для освещения небольших населенных пунктов. От требуемой нагрузки и длительности солнечных дней используют модели:

1. Модель СЭУ-1 снабжена аккумулятором емкостью от 45-200 А/ч. Пиковая мощность солнечной батареи составляет 40-160 Вт.
2. Модель СЭУ-2 снабжена аккумулятором емкостью от 100-350 А/ч. Пиковая мощность солнечной батареи составляет 180-300 Вт.

При необходимости увеличения мощности СЭУ можно объединять в единую энергосистему. Установки удобны для вырабатывания и хранения электроэнергии за пределами населенных пунктов. От СЭУ можно подавать электроэнергию для работы пешеходных индикаторов и светофоров.

Использование солнечной энергии для качественного уличного освещения требует больших затрат. Но все расходы со временем окупятся за счет экономии электроэнергии.

Уличные светильники на солнечных батареях

Без грамотного освещения даже богато украшенный дачный сад будет выглядеть в вечернее время неуютно и даже пугающе. Вы можете установить здесь качели, лавочки, статуи или фонтан, но все эти чудеса ночью будут спрятаны во мраке и невидны хозяевам или их гостям.

Конечно, если в каждом уголку прикрепить обычный фонарь и озарять электрическим светом всю ночь свое имение, то подобная красота обойдется людям в конце месяца в очень приличную сумму. Но неплохим альтернативным выходом являются уличные светильники, в которых батарею заряжают солнечные лучи.

Подобные приборы имеют не слишком высокую стоимость и могут иметь самую фантастическую форму, недаром они сейчас охотно раскупаются всеми обладателями загородных дач.

Принцип работы фонаря на солнечной батарее

Космические технологии все больше внедряются в жизнь простого обывателя. Если первые солнечные батареи и аккумуляторы были очень громоздкими, то современные устройства очень уменьшились в размерах.

Это позволило создавать массу недорогих фонарей, работающих от накопленного солнечной батареей заряда, которые можно легко устанавливать непосредственно в доме или вокруг жилых зданий.

Также большим прорывом стало появление очень экономных светодиодных ламп, не уступающих по яркости обычным устройствам, но потребляющим в разы меньше электроэнергии.

Специальные панели поглощают солнечную энергию на протяжении светового дня и, одновременно, занимаются преобразованием ее в удобную для использования электрическую энергию.

Когда светило уходит за горизонт, наступает время срабатывания чувствительного датчика. С приходом сумерек включается реле и настенный или наземный уличный светильник на солнечной батарее начинает работать.

Обычно внутри него находится несколько светодиодов мощностью около 0,06 Вт, которых вполне хватает для освещения прилегающей территории.

Надежность работы солнечных светильников уличного освещения

Погодные условия в ночное время на данные устройства не оказывают большого влияния. Главное, чтобы хватало дневного света для зарядки нужного количества энергии. Обычно герметичный корпус неплохо выдерживает ливни, снег, росу, сильные морозы (до -50°) или жару (до +50°).

Ухаживать за такими практически неуязвимыми фонарями почти ненужно, они не нуждаются в профилактике или заправке каким-то топливом, специальной проводке. Достаточно просто вытирать грязь периодически на защитном стекле, повышая данным образом эффективность излучения.

Бытовая никель-кадмиевая батарея рассчитана на 15 лет, а светодиоды имеют ресурс 100 тыс. часов, чего должно хватать на 20 с лишним лет нормальной работы.

Правда, это можно сказать только о качественных уличных светильниках на солнечных батареях, дешевые устройства неизвестных производителей выходят из строя обычно намного быстрее.

Из чего делают уличные фонари на солнечной батарее?

Наиболее распространенными являются устройства из стекла, бронзы, пластика, легких сплавов стали. Кроме того можно подыскать приборы, произведенные из экологичного ротанга, бамбука, различных пород древесины европейского происхождения. Все это позволяет делать очень декоративные на вид фонарики, способные украшать усадьбу в любом стиле.

Дизайн бытовых фонарей на солнечных батареях

Подобные устройства сейчас могут выглядеть очень разнообразно. На дачах широко встречаются мощные уличные светильники на солнечной батарее, расположенные на высоких столбах возле въезда в усадьбу и около парадного входа. Также популярны разнообразные небольшие фонарики на коротких опорах.

Последний вид приборов имеет стоимость сравнительно небольшую и их удобно устанавливать в большом числе вдоль дорожек, бассейна, по периметру усадьбы. Всегда очень декоративный вид у уличных светильников шаров на солнечных батареях, имеющих различную расцветку и размеры.

Кроме того сейчас хорошо раскупаются приборы в виде забавных животных и сказочных существ – лягушек, цыплят, гномов, бабочек, птичек. Подобные фонарики очень красивы и способны украшать интерьер даже в дневное время

Особенности фонарей и светильников на солнечных батареях

Уличные светильники на солнечных батареях – экологически чистые и экономически выгодные осветительные приборы, которые устанавливают для подсветки альпийских горок, клумб, дорожек, зон отдыха, деревьев, террас т.п.

Принцип работы уличных светильников основан на использовании энергии солнечных лучей. Эти энергосберегающие светильники уличного освещения оснащены особым видом аккумулятора – солнечной батареей, которая подзаряжается в светлое время суток. Поглощенная днем энергия солнца преобразуется в электрическую, а затем используется для освещения ночью.

У этого вида светильников есть ряд своих достоинств и недостатков.

• Работают без участия электроэнергии, что само по себе очень выгодно;
• Долговечны, в среднем рассчитаны на 1 тыс. циклов «зарядка-разрядка»;
• Просты и дешевы в установке, так как при монтаже таких светильников нет надобности устанавливать электрическую проводку, заземлители и т.п.;
• Полная автоматика включения и выключения, то есть такие приборы можно назвать автономными;
• Благодаря встроенной рассеивающей линзе, свет таких фонарей мягкий и равномерный;
• Безопасны, так как отсутствует подключение к электрической сети;
• Широкий выбор светильников и фонарей с солнечной батареей, которые выпускаются в различной стилистике и конфигурации, что позволяет гармонично «вписать» их в общий ландшафт;
• Не устойчивы к воздействию влаги;
• Использование в качестве источника света экологически чистой энергии.

Минусы

• Роль таких светильников – расставлять акценты, они не предназначены для интенсивного и яркого освещения улиц;
• Мощность и яркость света здесь сильно зависит от погодных условий и длины светового дня: в пасмурный день такие светильники светят хуже, чем в ясную погоду, весной и летом – лучше, чем в холодное время года;
• Ограничение мест возможной установки – это должна быть зона, максимально открытая для солнечного света.

Фонари на солнечной батарее включаются автоматически, как только наступают сумерки. Заряда таких аккумуляторов может хватить на 8-12 часов. При необходимости можно воспользоваться зарядным устройством, работающим от электросети.

Как устроены

Солярные уличные приборы освещения могут иметь очень различную форму плафона и опоры. Например, для них могут быть использованы плафоны в форме шара, которые описаны здесь.

Они устанавливаются на столбах, кронштейнах или без вспомогательных механизмов; в них могут быть встроены один либо несколько светодиодов.

Не смотря на внешнее различие, внутреннее устройство таких осветительных приборов приблизительно одинаковое.

Вверху фонаря, на той зоне, что будет обращена к солнцу, установлена солнечная батарея: пленочная или кремниевая.

Внутри светильника расположен преобразователь напряжения, обеспечивающий работу светодиодов, с которыми он соединен проводами.

Также в конструкции имеется гнездо для электрического аккумулятора, который можно легко заменить либо при необходимости зарядить от сети. Все детали скреплены таким образом, чтобы обеспечивать эффективную работу и полную герметичность фонаря.

Если вы хотите сделать прибор самостоятельно, то смотрите это видео. Здесь вы найдете и 2 варианта схемы фонаря на солнечной батарее.

Применение

Чаще всего подобные фонари устанавливают в таких местах, где считается невозможным или слишком сложным проведение подземных линий электропередач. Обычно это парки, сады, дачные и приусадебные участки.

Светильники данного типа не могут полноценно заменить основное освещение, но они хороши для обозначения световых контуров участка и дорожек, высвечивания декоративных уголков и клумб, обозначения ступенек, бассейна и неровностей рельефа.

Сфера применения светильников, работающих от солнечной энергии, зависит от типа самого устройства. На фото — разные варианты уличных фонарей на солнечных батареях:

• Настенный или фасадный светильник. Устанавливается на вертикальной поверхности – стене дома, беседки, гаража, на заборе. Его крепят на таком уровне от земли, чтобы лучи максимально попадали на светильник в течение всего дня.
• Парковый фонарь. Это массивные фонари с большими панелями, установленные на высокой опоре. Такой светильник на столб оснащен несколькими рядами мощных светодиодов и способны работать 3-4 суток без зарядки. Устанавливают таких представителей «солнечного» освещения в парках, на автобусных остановках, автостоянках, возле пешеходного перехода и т.д.
• Ночной садовый фонарь на солнечной батарее. Такие осветительные приборы устанавливаются в саду или приусадебном участке для освещения дорожек, скамеек и памятников. Высота столба может варьироваться от 30 см до нескольких метров. Они работают в любой сезон и при любой температуре воздуха.
• Газонные светильники. Эти фонари служат для подсветки альпийских горок, газонов, клумб. Они небольшого размера, не стационарные, имеют стильный современный дизайн. При стрижке газона или обработке участка агрессивными веществами, такие светильники можно легко убрать. При этом не нужно бояться, что они ударят вас током или вы оборвете провода.
• Декоративный светильник. Небольшого размера солярные светильники, которые используются для декорирования кустов, стен, деревьев и т.п. На фото очень красивый декоративный прибор:
• Led светильники. Их можно отнести в отдельную категорию, так как функции таких светильников диктуются их размером и формой. Речь идет о светодиодных светильниках, заряжающихся от солнечной энергии. Преимущество этих изделий в большой мощности и яркости излучаемого света. С помощью них можно организовать полноценное садовое освещение на солнечных батареях.

Стоимость работающих от солнца фонарей и светильников обуславливается их типом, дизайном, количеством встроенных светодиодов и производителем. Цена на настенные фонари находятся в диапазоне 800 руб. от до 3 тыс. руб., на парковые от 50 тыс. до 350 тыс. руб., на ночные садовые от 500 руб. до 20 тыс. руб.

Стоимость декоративных светильников на солнечной батарее 500-5000 рублей. Если вы решили, купить подключить к светильникам фотореле для регулировки уличного освещения (подробнее тут), то это также повлияет на цену.

Отзывы

• «Удобный и полезный девайс для садового участка. Из-за особенностей грунта не было возможности провести подземные электрические сети. Я приобрел светильники на солнечных батареях, решив, таким образом, возникшую задачу. Стоимость самих фонарей сначала меня немного смутила, но при подсчете выяснилось, что такие фонари экономичнее – не нужно оплачивать за монтаж проводки и в последствие за использование электроэнергии».Сергей
• «У нас все дорожки и детская площадка на дачном участке «отмечены» фонарями, работающими от солнечной энергии. Мы выбрали модель без столбиков, максимально лишенную всяких углов и выступов, чтобы внуки не травмировались во время игр или вечерних прогулок по двору. Очень довольны покупкой – свет от этих светильников не бьет в глаза, все очертания дорожек видны. Слышали, что зимой производительность таких фонарей ниже, но для дачи это никакого значения не имеет, ведь зимой мы сидим у себя, в городе.» Елена Николаевна

Как сделать освещение на солнечных батареях?

Вы здесь:Качественная подсветка территории дачного участка может заметно ударить по бюджету, если использовать только уличные фонари, работающие от сети.

Чтобы хоть как-то сэкономить на оплате электроэнергии и в то же время быстро провести свет на даче, рекомендуется использовать уличное освещение на солнечных батареях.

Что это за система, какой у нее принцип работы и преимущества над стационарным освещением, читайте далее!

Устройство и принцип работы

Первое, о чем Вы должны знать – как работает уличное освещение на солнечных батареях и из чего оно состоит. На примере обыкновенного солнечного светильника рассмотрим эти два вопроса.

Конструкция светильника довольно простая и состоит из следующих элементов:

• осветительный блок (обычно это светодиод, закрепленный в корпусе);
• солнечная батарея (фотоэлектрический модуль, который преобразовывает энергию Солнца в электричество);
• контроллер (управляет освещением – включает и отключает в нужное время);
• встроенный аккумулятор (накапливает электроэнергию в светлое время суток для ее потребления ночью);
• опора либо крепление.

Исходя из предназначений каждого элемента, можно понять принцип работы освещения на солнечных батареях: днем аккумулятор заряжается, а ночью его заряд расходуется светодиодной лампой. Также в конструкцию могут входить дополнительные устройства, к примеру, датчик движения, который будет включать светильник только при обнаружении человека в определенной зоне.

Преимущества и недостатки

Второй, не менее интересный вопрос – какие преимущества и недостатки уличного освещения на солнечных батареях. Как плюсы, так и минусы системы довольно весомые и заставляют задуматься, стоит ли проводить такую подсветку у себя на даче.

Итак, среди основных преимуществ выделяют:

• Светильники и фонари можно быстро установить своими руками. Не нужно тянуть электропроводку под землей к каждой опоре, тем самым разрушая ландшафтный дизайн участка. В то же время не нужно понимать в электрике, по сравнению с вариантом, когда необходимо подключить прожектор или уличный фонарь на столбе
• Свет от солнечных светильников не бьет по глазам и мягко заливает поверхность по всему радиусу действия.
• Значительная экономия электроэнергии, т.к. на подсветку дачи потребуется не менее 3-5 ламп, мощностью от 50 Вт. Путем несложных арифметических расчетов можно узнать ежемесячный расход электроэнергии, который можно полностью сократить, сделав автономное уличное освещение на солнечных батареях своими руками.
• Система будет полностью автоматической, что очень удобно, если Вы приезжаете на загородный участок только по выходным. В остальное время светильники будут своеобразной охраной территории от злоумышленников.
• Освещение на солнечных батареях не представляет угрозы окружающей среде и человеку. Что касается последнего, это значит, что в заземлении светильников нет необходимости, т.к. они работают от безопасного напряжения.
• Уход за системой сводится к минимуму – нужно изредка протирать рассеивающий плафон и саму батарею от грязи и пыли.
• Длительный срок эксплуатации системы. К примеру, срок службы светодиодов достигает 50 тыс. часов, аккумулятора – до 25 лет (в зависимости от производителя и качества), солнечной батареи – до 15 лет. Итого, раз в 15 лет придется заменять устройства на новые.
• Имеют высокую степень защиты IP от 44 до 65, поэтому не боятся дождя и других неблагоприятных погодных условий.

Что касается недостатков, их не так много, но они весомые:

• Использовать только освещение на солнечных батареях на даче не получится, т.к. светильники не дадут яркую подсветку территории. К тому же, заряда хватает не больше, чем на 8 часов, если целый день была солнечная погода. Все равно важные участки территории придется освещать фонарями, работающими от электросети – ворота на улице, вход в дом, зону парковки и т.д.
• Стоимость мощных светильников высока – от 12000 рублей и выше. Далеко не каждый может себе позволить такую роскошь, тем более для установки на даче.
• Существуют отзывы покупателей о том, что в плохую погоду лампы уличного освещения на солнечных батареях плохо работают или не работают вообще. Сразу же следует отметить, что в пасмурную погоду зарядка будет происходить чуть ли не в 2 раза медленнее, то есть ночью свет проработает всего лишь 4-5 часов.

Как Вы видите, преимущества и недостатки системы действительно весомые и тут уже Вы сами должны решить, стоит ли приобретать такой вариант для своего дома. Обычно все упирается в материальные возможности.

Разнообразие осветительных приборов

А вот информация, предоставленная ниже все-таки может повлиять на то, что Вы закроете глаза на некоторые недостатки уличного освещения на солнечных батареях. Дело в том, что на сегодняшний день существует широкий ассортимент осветительных приборов, которые могут быть различной мощности, формы, предназначения и даже способа установки.

Из тех моделей, которые рекомендуется использовать для дачи и сада, следует выделить:

• Солнечные светильники на коротких ножках. Идеально подходят для подсветки садовых дорожек и к тому же имеют самую низкую стоимость. Установка изделий довольна простая – острая ножка вдавливает в газон, там, где Вы захотите.
• Светодиодные прожекторы. Такие устройства могут быть мощностью свыше 10 Вт, что является аналогом лампы накаливания мощностью 100 Вт. Идеально подойдут для подсветки забора, крыльца загородного дома и даже сада.
• Подвесные фонарики. Могут быть закреплены на ветках деревьев, в беседке, на ограждении. Используются для ландшафтного дизайна участка и для создания разноцветного праздничного освещения, как показано на втором фото.
• Уличные фонари на столбах либо ножке. Подойдут для подсветки большой территории – парковки, передней части двора, сада. Существуют устройства, мощностью до 60 Вт, однако их чаще применяют для автономного освещения дорог.
• Настенные светильники на солнечных батареях. Могут быть задействованы для архитектурной подсветки фасада дома, а также для освещения зоны отдыха – открытой террасы, беседки, патио.

Как Вы видите, существует множество современных осветительных приборов различной конструкции, назначения и мощности. Для дачи можно запросто подобрать наиболее подходящий вариант по стоимости, дизайну и качеству!

Источник