Пешеходные фонари с солнечными батареями

Современное уличное освещение на солнечных батареях: условия работы и области применения

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:

• установленные в земле фонарики на коротких ножках предназначены для подсветки садовых дорожек, газонов, клумб;
• лампы на высоких ножках и прожектора устанавливают на площадях, у крыльца дома;
• подвесные фонарики или гирлянды используют для подсветки беседки, крыльца;
• декоративными светильниками украшают ландшафтные элементы;
• мощные уличные фонари предназначены для освещения парков и улиц.

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.

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.

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:

• светильник, работающий на светодиодах;
• несколько солнечных батарей;
• контроллер 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.

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

Установка для освещения СЭУ-1

Хорошим источником электроэнергии при любых погодных условиях служат универсальные солнечные электростанции СЭУ.

Монтаж СЭУ не требует выполнения земляных работ и укладки кабелей.

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.

Источник

Особенности фонарей на солнечных батареях

После захода солнца в неосвещенных местах городов порой находиться очень небезопасно и некомфортно. Повсюду поставить столбы и протянуть к ним электричество довольно накладно и не всегда возможно. Обычно освещение организуют только в центре, а на окраинах экономят. Поэтому было придумано экономичное решение ─ уличные фонари на солнечных батареях. Технологический уровень использования альтернативных источников энергии поднимается всё выше. Теперь его используют для освещения улиц. Такие автономные фонари появились уже во многих европейских городах. Их устанавливают на магистралях, улицах, в парках. Особенно они востребованы там, где есть трудности при подводе электричества. Помимо осветительной функции фонари на солнечных батареях часто применяют для декоративной подсветки зданий на улице.

Принцип действия

Современного человека уже не удивишь солнечными батареями. Многие из вас наверняка знают, как солнечная энергия может быть использована в хозяйственной деятельности. Самый распространённый способ использования солнечной энергии – это преобразование её в электрическую. На этом принципе и построены уличные фонари. В их конструкции предусмотрена небольшая солнечная батарея (размеры зависят от мощности светильника) и аккумулятор. Фотоэлектрические элементы в составе солнечных батарей вырабатывают электрический ток в дневное время под действием солнечного света. Выработанное электричество накапливается в аккумуляторе и в ночное время расходуется для работы уличного фонаря.

Уличный фонарь с солнечной батареей

• Солнечная батарея, преобразующая свет солнца в электричество;
• Управляющий блок;
• Аккумулятор для накопления электрической энергии в дневное время;
• Светильник для освещения.

Фонари на солнечных батареях можно встретить у многих на загородных участках. Однако они отличаются небольшой мощностью и солнечной батареей малой площади. Кроме того, у них аккумулятор небольшой ёмкости. Уличные фонари для городского освещения требуют большей мощности солнечной батареи.

Эксплуатация и эффективность уличных фонарей на солнечных батареях

На эффективность работы уличных фонарей с солнечными батареями сильно влияют погодные условия в том или ином регионе. Если световой день короткий, то аккумулятор зарядится не полностью. В результате его энергии не хватит для работы всю ночь. Кроме того, к сбоям в работе уличного фонаря могут привести отрицательные температуры.

То же самое можно сказать о продолжительной жаре, которая вызывает перегрев и поломку полупроводников. Если планируется устанавливать фонари в жарком климате, то в некоторых случаях стоит предусмотреть систему охлаждения. Есть и ещё один неприятный момент. Защитное стекло солнечной батареи на улице загрязняется, из-за чего снижается эффективность её работы.

Стандартный набор для освещения улиц включает в себя:

• Светодиодный светильник;
• Солнечную батарею;
• Контроллер зарядки аккумулятора, а также управления включением и выключением фонаря;
• Аккумулятор;
• Защитный блок (в нём размещён аккумулятор и контроллер);
• Набор креплений.

На рынке осветительных приборов есть множество различных исполнений уличных фонарей. Возможно дополнительное оснащение светильника системой управления световым потоком. То есть, устанавливается режим ожидания, в котором фонарь светит на 20─50 процентов от своей мощности. А когда срабатывает датчик движения, то светильник включается на полную мощность. В результате экономится энергия аккумулятора, и нет дискомфорта для прохожих и автомобилей. И также наблюдается тенденция по оснащению уличных светильников более мощными солнечными батареями. В результате образуется энергия сверх той, что требуется для зарядки аккумулятора. Она используется на обеспечение питания находящихся рядом объектов. Это позволяет повысить рентабельность таких систем.

Уличные светильники получают батареи большей мощности

В результате фигура пешехода видна водителям автомобилей издалека и можно заранее сбросить скорость. Кроме того, дополнительным сигналом о пешеходном переходе в темноте может быть светофор, который также функционирует системы с солнечными батареями. Он может мигать в темноте, как предупреждение о том, что здесь могут быть пешеходы.

При проектировке уличных фонарей на солнечных батареях по специальной методике просчитывается их число. Приоритетом при расчётах является максимальный световой поток. Важным фактором является высота столбов для монтажа ламп. Чересчур низкие или высокие фонари могут отрицательно сказаться на работе системы. Если они будут слишком низкие, то будут ослеплять прохожих. А если высокие, то освещения будет недостаточно.

Плюсы и минусы уличных фонарей на солнечных батареях

Плюсы

• Нет затрат на электроэнергию. Это ключевое преимущество таких уличных фонарей;
• Этот тип уличного освещения хорошо подходит в тех местах, где нет централизованной электросети;
• Светильники экологичны и легко утилизируются;
• При монтаже не нужно прокладывать линий электропередач и соответствующую инфраструктуру;
• Длительный срок службы. В этом плане самым слабым звеном является аккумулятор. Срок службы около десяти лет. Солнечная батарея прослужит примерно 30 лет, а фонарь на светодиодах около 27 лет.

Минусы

К минусам подобного освещения можно отнести:

• Эффективность работы зависит от климата. Солнечная батарея может улавливать рассеянный солнечный свет, но выработка электричества при этом снижается. Поэтому в регионах с небольшим количеством солнечных дней эффективность таких уличных фонарей будет небольшой;
• Требуется периодическое обслуживание. Нужно систематически чистить поверхность солнечных батарей от грязи. Пыль и пятна грязи снижают их производительность.

Примеры уличных фонарей

Давайте, рассмотрим несколько примеров уличных светильников, работающих от солнечных батарей. Указанные модели могут использоваться как в частных домах, так и на городских улицах.

Olym-LED OL-YDW-003

Яркость этой модели около 15 лм. Аккумулятор, который принимает энергия от солнечной батареи, имеет ёмкость 1000 мАч. Его номинальное напряжение 1,2 вольта. Тип не сообщается, но, скорее всего, это никель─кадмиевый аккумулятор. Защита от пыли и влаги соответствует требованиям стандарта IP65.

Solar 10623-HA

Эта модель имеет аккумулятор ёмкостью 1000 мАч с номиналом 1,2 вольта. Мощность солнечной батареи составляет 0,25 ватт. Solar 10623-HA удовлетворяет нормам стандарта IP 55 по защите от пыли и влаги. Примерная стоимость 500─700 рублей.

Jiahe

Эта модель защищена в соответствии с требованиями стандарта IP 65. Стоимость фонаря составляет 2,5─3 тысячи рублей. Солнечная батарея имеет мощность около 1 ватта.

Alishow W1068

Яркость этого стильного фонаря составляет 60 лм. Аккумулятор с номинальным напряжением 1,2 вольта имеет ёмкость 900 мАч. Модель имеет стандарт защиты IP 33. Стоимость 1,2─1,5 тысячи рублей.

Solar Lamp

Интересный светильник, который подойдёт для подсветки ограды, входной двери и т. п. Его яркость составляет около 400 лм. Аккумулятор имеет номинал 3,7 вольта и ёмкость 2000 мАч. Судя по всему, литиевого типа.

Источник