Использование аккумуляторов для автономного освещения

АВТОНОМНЫЕ СВЕТИЛЬНИКИ

Автономные осветительные устройства, ещё совсем недавно ассоциировавшиеся только с карманными фонариками, сегодня выходят на принципиально новый уровень, формируя стационарные системы освещения.

Осветительные приборы, не требующие проводного электропитания, начинают завоёвывать даже такой энергозатратный сектор светотехники, как уличное освещение. Этот прорыв стал возможным благодаря нескольким факторам:

• развитию и совершенствованию технологий производства химических источников тока – батареек и аккумуляторов;
• появлению супер экономичных светодиодных осветительных приборов;
• повышению эффективности работы и снижению стоимости солнечных батарей.

Преимущества автономных источников света, не требующих сетевого питания и монтажа проводки, были очевидны всегда. Однако перевешивали недостатки, главным из которых являлась малая продолжительность автономной работы этих устройств.

Постоянное увеличение ёмкости выпускаемых источников тока, а также использование источников света с малым потреблением, постепенно меняет ситуацию. С учётом этих факторов, а также общего тренда на улучшение экономических показателей, использование автономных светильников становится всё более привлекательным.

СВЕТИЛЬНИКИ НА БАТАРЕЙКАХ

На современном рынке осветительных приборов появились светильники разнообразного дизайна, которые питаются от компактных батареек. Эти автономные устройства, предназначенные как для внутренней, так и для наружной установки, имеют ряд типовых исполнений:

• потолочные, крепящиеся непосредственно к потолку, либо подвесные;
• настенные, выполненные в виде бра;
• настольные, имеющие различную форму и назначение.

Приборы освещения потолочного типа могут с успехом освещать внутренние помещения, веранды, террасы, беседки. С помощью таких автономных устройств на батарейках легко создать атмосферу домашнего уюта в дачном домике, не подключенном к электроснабжению, или под большим палаточным шатром на природе.

Настенные осветительные приборы с батарейным питанием способны создать комфортное зонированное освещение. Их можно установить на стене у кровати или в зоне отдыха. С помощью настенных светильников удобно освещать пространство коридоров и прихожих, особенно в помещениях с высокими потолками.

Специально для освещения проходных коридоров и мест общего пользования, сконструированы удобные варианты осветительных устройств со встроенными датчиками движения. Теперь, встав среди ночи, нет необходимости искать в темноте выключатель.

Такой прибор включится сам, зафиксировав ваше перемещение, а отключится с выдержкой времени после прекращения движения. Автоматический режим работы, кроме удобства, экономит заряд батарейки, продлевая срок её службы.

Удобство такого прибора трудно переоценить. При свете такой лампы можно удобно расположиться с книгой на террасе или в беседке тёплым летним вечером. Настольные осветители также оформляются в виде разнообразных предметов, украшений, статуэток, канцелярских приборов, детских игрушек.

Повышенное удобство пользования световыми приборами, работающими на батареях различного типа, несколько уравновешивается ограниченным сроком службы источников питания и необходимостью их регулярной замены.

Чтобы не разочароваться, нужно точно знать, на что идёшь, если решился на покупку такого светильника. Для этого, перед покупкой нужно ознакомиться с техническими данными.

При желании можно даже подсчитать, какова будет экономия электроэнергии при использовании светильника с батарейками.

Затраты на эксплуатацию состоят из:

• стоимости заменяемых батареек;
• и ламп.

Зная их номинальный срок службы, легко определить годовой уровень затрат.

С другой стороны, при использовании традиционных приборов освещения, питающихся от электрической сети, в составе затрат – стоимость электроэнергии и заменяемых ламп.

Сравнив эти величины, можно определить срок окупаемости нового автономного осветительного прибора на батарейках и сделать вывод о целесообразности его приобретения с точки зрения экономии.

В качестве примера можно привести основные технические характеристики подвесного автономного светильника, функционирующего на батарейках, предлагаемого интернет – магазином. Наименование товара и производителя упоминать не будем.

Потолочный подвесной прибор, оснащённый пультом управления, содержит 18 светодиодов дневного белого свечения повышенной яркости, в качестве элементов питания используется два источника питания на 12 вольт типа А23.

Производитель обещает полугодовую эксплуатацию комплекта батарей при ежедневной работе светильника до пяти часов. Если всё это — правда, то выглядит весьма серьёзно.

СВЕТИЛЬНИКИ НА АККУМУЛЯТОРАХ

Применение аккумуляторов в качестве источников питания автономных светильников, позволяет снизить затраты на эксплуатацию в сравнении с вариантом питания от батареек.

Аккумулятор, являясь, как и батарейка, химическим источником тока, в отличие от последней, обладает способностью многократно восполнять потерянный заряд.

Аккумулятор является несколько более сложным устройством, чем источник тока, не предполагающий зарядку. Миниатюризация аккумуляторов, позволившая производить их выпуск в габаритах обыкновенной батарейки, произошла сравнительно недавно.

В результате, сегодня практически любой типоразмер выпускаемых батареек имеет аккумуляторный аналог. Таким образом, любой светильник, изначально предназначенный для работы с источниками тока, не предназначенными для зарядки, легко оснащается аккумуляторами, имеющими те же габаритные размеры.

Стоимость аккумулятора может превосходить в разы стоимость незаряжаемого источника того же размера. Экономический эффект применения аккумулятора заключается в том, что он способен многократно проходить цикл заряда – разряда. Правда, следует заметить, что разряд аккумулятора, по сравнению с батарейкой таких же габаритов, происходит несколько быстрее, а со временем его ёмкость заметно падает.

Заряд аккумуляторов, в зависимости от конструктивных особенностей светильника может осуществляться следующим образом:

• со снятием аккумуляторов и использованием подходящего устройства для заряда;
• без снятия при наличии в светильнике гнезда для подключения сетевого зарядного приспособления;
• без снятия при наличии в светильнике встроенного зарядного устройства и гнезда для подключения сети 220 вольт.

Существует интересный пример использования аккумуляторного источника света. Устройство изготовлено в виде светодиодной лампы, работающей от сети 220 вольт. Но внутри, кроме светодиодов находится батарея, работающая в режиме буферной подзарядки. При аварийном отключении электроэнергии, устройство посредством дистанционного пульта переводится в режим питания светодиодов от батареи, ёмкости которой хватает на несколько часов автономной работы.

СВЕТИЛЬНИКИ НА СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЯХ

Применение солнечных батарей для питания автономных светильников находится в рамках концепции использования возобновляемых источников энергии. Солнечные батареи, по крайней мере, существующие сегодня, не могут служить непосредственным источником энергии для ламп.

Автономный осветительный прибор, использующий солнечную энергию, состоит из следующих компонентов:

• солнечная батарея;
• аккумуляторный буфер, играющий роль накопителя энергии;
• контроллер, регулирующий процесс заряда аккумулятора;
• светоизлучающий элемент (лампа, светодиод);
• фотореле или движения (опционально);
• арматура.

То есть, в автономных приборах освещения, солнечная батарея не может работать без аккумулятора, впрочем, это относится ко всем солнечным электроэнергетическим установкам.

Системы освещения, использующие солнечную энергию, осуществляют заряд аккумулятора от солнечной батареи в течение светового дня, после чего, накопленный заряд используется для питания светоизлучающих элементов.

Принцип функционирования солнечной батареи основан на фотогальваническом эффекте, суть которого заключается в способности некоторых соединений создавать электродвижущую силу (то есть, электрическое напряжение) при воздействии на них светового (солнечного) излучения.

Очень важным направлением использования автономных осветительных устройств на солнечных батареях является освещение улиц. Солнечными батареями могут комплектоваться автономные осветители внутренней установки, которые в светлое время суток будут накапливать электрический заряд. Это избавит от необходимости тратить электроэнергию на их заряд.

© 2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Источник

Как организовать резервное освещение для дома от аккумулятора своими руками: идеи для аварийного освещения

Представьте себе ситуацию, если вдруг пропало электричество: в доме темно и холодно, бытовые электроприборы не работают – это катастрофа!

Но возникновение такой ситуации можно предупредить, если смонтировать несложную резервную электрическую сеть аварийного освещения дома, в которую будет включен аккумулятор.

Осветительные приборы на аккумуляторе

Благодаря развитию технологии многие электрические и электронные устройства совершенно преобразились и стали доступными в быту.

Технически сложные приборы могут работать сейчас от микроскопического чипа, аккумуляторные батареи стали компактнее и подешевели.

Экономные в использовании диоды LED стали настолько мощными, что их можно применять в качестве основного осветительного прибора.

Появились настолько компактные устройства автономного освещения, что их можно легко перемещать с одного места на другое, или носить с собой.

Устроены такие приборы элементарно просто. В штатном режиме, при наличии напряжения в сети, происходит зарядка батареи аккумулятора.

В аварийной ситуации, при отключении электричества, на резервные светильники подается напряжение от аккумулятора и они поддерживают освещение в аварийном режиме.

Ранее, собрать схему резервного освещения было достаточно сложно. Лампы накаливания для этой цели не подходили, а для запуска люминесцентных трубок требовались высоковольтные стартеры.

Но как только появились достаточно мощные светодиоды, ситуация упростилась.

Предлагаем вашему вниманию элементарную схему автономного освещения жилого помещения:

Напряжение 12 вольт можно получить от соответствующего сетевого преобразователя. Ток заряда ограничивается резистором R1. Ток разряда контролируется диодами VD1, VD2. При наличии 12 вольт, транзистор плюсовым потенциалом запирает силовой ключ.

Ключ может быть принудительно открыт тумблером S1. Резистор R2 снимает с базы положительное смещение, открывает транзистор и подключает источник света к аккумулятору.

Выбор элементов в приведенной схеме не принципиален и эту схему можно перемонтировать на источник с другим значением напряжения.

Стабилизатор LM 317 поддерживает постоянное напряжение, транзистор Т1, установленный в цепи обратной связи, управляет силой заряда аккумулятора и контролирует стабилизатор, уменьшая или увеличивая напряжение. Цепь включения автономного освещения собрана на ключе Т2.

Светодиоды не включаются если на базе есть положительное напряжение.

Обе эти схемы контролируют напряжение на входе. В случае, если питание в электросети прекратится в дневное время, автономные источники освещения включатся и будут работать до возобновления питания в сети, или до полного разряда аккумулятора.

На транзисторе Т1 собрана цепь контроля с фоторезистором LDR1. Такая схема, с использованием фотореле, не даст включиться автономному освещению при перебое в сети основного питания в светлое время.

В качестве источника питания аварийного освещения можно применить защитные аккумуляторные батареи для корректного завершения работы компьютеров при аварийном отключении электричества – UPS.

В таком варианте схемы аварийного освещения можно использовать обычные лампочки накаливания или люминесцентные трубки на 220 V.

Используется преобразователь 12/220 V, вместо которого можно вставить 12-вольтовые светодиодные модули, устройство подзарядки, диод и реле.

В штатном режиме, при наличии напряжения в сети, оно подается также и на устройство подзарядки, реле находится во втянутом состоянии и светодиоды отключены от аккумулятора.

При отключении питания напряжение не подается на устройство подзарядки, срабатывает реле и, замыкая между собой другие контакты, включает светодиоды.

Лампочки LED на батарейках

В последнее время в продаже можно встретить лампочки LED, которые отличаются от обычных тем, что имеют встроенный аккумулятор. В случае внезапного прекращения подачи электропитания, лампочки такого типа будут некоторое время продолжать работать.

Цоколь у таких ламп обычный, стандарт Е27. По своим габаритам такое устройство подойдет к большинству светильников. На боковой стенке устройства имеется переключатель режима работы лампы: обычный, аварийный, или аккумулирующий.

С помощью LED ламп такого типа можно без труда оборудовать любую схему аварийного освещения жилища. Выбор будет зависеть только от суммы, которую вы готовы потратить на такую затею.

Регламентные требования

Относительно устройства резервного освещения в служебных и подсобных помещениях существует свод документов ПУЭ и другие нормативные документы.

В соответствии с этими документами, при устройстве сети аварийного освещения следует соблюдать несколько основных правил:

1. Служебное или подсобное помещение должно быть оборудовано как минимум двумя резервными светильниками. Это необходимо на случай несрабатывания или выхода из строя одного из них.
2. Осветительные устройства резервные должны быть расположены на всем пути эвакуации, обеспечивая минимальный уровень освещенности в 1Лк.
3. Резервные светильники должны быть расположены на расстоянии не более 2-х метров от таких критичных изломов рельефа помещения, как начало лестничного пролета, повороты коридора, двери, ПУ и т.д.
4. Резервным светильником должен быть оборудован каждый выход, лестничные площадки, туалеты.

Разумеется, такие строгие правила не обязательны при устройстве резервного освещения в домашних условиях. Там вы можете действовать сообразно своим собственным представлениям.

Источник