Применение фонарей на солнечных батареях: области использования, руководство по ремонту

Достоинства автономного солнечного освещения на улице

Перед описанием преимуществ следует отметить, что часто автономное уличное освещение лишь частично зависит от солнечного света, так как некоторые места участка придется освещать стационарно. Это связано с тем, что светильники на солнечных батареях не всегда освещают пространство достаточно ярко.

Светильники, работающие на солнечных батареях, имеют несколько преимуществ:

1. Описываемые устройства для дачи не нужно никуда подключать, они работают автономно. После установки они готовы к работе и не требуют дополнительных работ. Выключение таких устройств происходит автоматически благодаря датчикам.
2. Светильники на солнечных батареях не требуют специального ухода. Иногда необходимо протирать фотоэлементы от пыли и загрязнений.
3. Долговечность. Описываемые устройства могут работать больше 10 лет.
4. Светильники являются безопасными, так как они работают от низкого напряжения.
5. Если светильники приобретаются для дачи, можно найти светильники. Которые можно установить временно, а в зимнее время убрать их в помещение.

Таким образом, светильники для дачи, которые работают на солнечных батареях, могут позволить сэкономить большое количество денег, которое могло быть потрачено на освещение.

1 Uniel Wind Chime USL-M-107-MT265

Модель нельзя не заметить, поскольку она имеет необычную утонченную форму, оригинальное решение по размещению разноцветного плафона. Каркас светильника серебристого цвета сделан из нержавеющей стали. Установленная здесь солнечная панель аморфного типа имеет размеры 4х4 см и может обеспечивать освещение окружающего пространства в хорошем качестве.

Объем аккумулятора равен 400 мАч и относится к типу ААА. Небольшая по размерам конструкция легко устанавливается с помощью декоративного крепления, надежно функционирует в температурном режиме от -20 до +35 градусов. Изделие не имеет ограничений по сроку годности, однако рабочий ресурс его рассчитан на 30000 часов службы.

Как светят садовые светодиодные светильники

Пока не сильно стемнело, они и правда смотрелись очень прикольно.

Мы не очень удивитесь тому, что они включились не одновременно. Датчики освещенности, которые имеются в каждом шарике, настроены по-своему. Поэтому разница во включении двух устройств составила примерно 8 минут.

Вообще, наличие датчика освещенности — огромный плюс этих устройств. Если бы его не было, пришлось бы включать каждый светильник вручную. С датчиком можно не задумываться о включении-выключении шариков. Они включаются сами, когда на улице темнеет, и выключаются, когда попадают в освещенное место.

Потом стало совсем темно и тут недостаток шаровых светильников проявился в полной мере.

С одной стороны, они очень неяркие. В сумерках свечение можно заметить, лишь приглядевшись. В полной темноте они, конечно же, светят интенсивнее, но не настолько, чтобы освещать значительную площадь вокруг.

С другой — они очень яркие. Стоит учитывать специфику человеческого зрения: если мы смотрим на яркий шар в полной темноте, зрачок сужается и мы хорошо видим только сам шар. Все окружающее погружается во тьму.

Если заслонить шар рукой, то можно увидеть, что он все же освещает часть территории сада. Но площадь освещенного участка настолько невелика, что использовать эти светильники, например, для освещения садовых дорожек мы бы не стали.

Особенности устройства и работы светильников

Существует множество разновидностей осветительных приборов на солнечных батареях, но их устройство и принцип работы светопанелей 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

Пара дельных советов для разумного выбора

Попросить продавца-консультанта помочь вам с выбором «солнечного» светильника – это все равно что предложить морковку голодному ослику. Продавец вам, конечно, поможет, но с точки зрения своих премиальных за объем продаж. Так что лучше вооружиться очками для чтения и домашней заготовкой в виде шпаргалки и попытаться самому определиться с покупкой. На что нужно смотреть в первую очередь:

• на материал изготовления – пластиковые корпусы ничуть не хуже металлических, нет смысла переплачивать за сталь, да и модели из металла, как правило, крупнее, тяжелее и выглядят несколько громоздко;
• на маркировку степени защиты – под этим подразумевается разрушающее воздействие окружающей среды, которое помечается как IP в сочетании с двумя цифрами. Чем больше число, образуемое этими цифрами, тем лучше защищено изделие;
• на размер солнечной панели – чем больше ее площадь, тем больше энергии поглощает панель и тем интенсивнее будет ее отдача;
• на тип фотоэлемента – важный момент, поскольку выбирать придется между поликристаллическим камнем (самым дешевым элементом) и двумя видами кремния (мульти- и монокристаллическим). Если бюджет позволяет, отдайте предпочтение монокристаллическому кремнию – такой модуль и более надежен, и более устойчив к погодным катаклизмам средней полосы;
• на стекло плафона – самыми долговечными и качественными считаются модели, оснащенные закаленным стеклом. Стоят они дороже, но зато свечение дают безупречно ровное и яркое. Если нужен свет мягкий и рассеянный, лучше остановиться на светильниках с плафонами из структурированного стекла.

***

Мы сознательно не упоминаем такой параметр, как стоимость – это дело, как говорится интимное. Выбор есть, а как его правильно сделать, вы уже знаете. И наверняка знаете, что комфорт стоит денег. Как и мода, и статус, и мнение окружающих. Ну а использование таких красивых и современных источников света – это безусловно популярный тренд, триумфально завоевывающий все больше сердец искушенных потребителей.

голоса

Рейтинг статьи

Как устроен типичный светодиодный светильник. Открываем коробку

Конечно, все они выглядят по-разному. Вот что получилось у нас:

В коробке находится сам светильник в сборе, отдельно две «ноги» — короткая и длинная. Еще есть пластиковый черный наконечник, который втыкается в землю, и инструкция.

Наличие двух «ножек» очень удобно. Ведь кому-то захочется «посадить» светильник прямо на поверхность почвы. Тогда подойдет короткая трубка. Кому-то захочется приподнять лампу над поверхностью. Тогда используется длинная. Во всяком случае, не придется сразу что-то отпиливать или искать подходящий удлинитель. Такая забота о потребителе всегда приятна.

Сам шар не стеклянный, а пластмассовый. Это облегчает конструкцию и делает ее более безопасной. Правда, стекло в отличие от пластика не царапается, но тогда изделие стоило бы дороже.

Монтаж

Схема состоит из минимального количества элементов, поэтому монтаж можно без труда осуществить навесным способом. Длины «ножек» деталей будет вполне достаточно, чтобы произвести пайку без применения дополнительных проводов. После окончания монтажа и проверки работоспособности изготовленного светильника все места соединений следует заизолировать с помощью теплового карандаша или соответствующего герметика.

Для тех, кто предпочитает монтировать компоненты на печатной плате, могут сделать это, используя универсальную монтажную плату подходящих размеров или изготовленную самостоятельно.

Как устроены и работают светодиодные уличные светильники на солнечных батареях

Светодиодные фонари сегодня — это изделия, изготавливаемые на основе самых современных технологий. Еще совсем недавно светодиодные карманные фонарики произвели настоящую революцию среди рыбаков, охотников и просто туристов. В былые времена, чтобы обеспечить себя в темное время суток светом на природе, человеку приходилось запасаться огромным количеством батареек или таскать с собой аккумулятор в рюкзаке, а сегодня светодиодные фонарики позволяют об этом забыть. Светодиоды очень экономичны, и даже на солевой батарейке способны дарить свет на протяжении десятков часов.

С развитием фотоэлектрических и аккумуляторных технологий, автономные решения на светодиодах становятся все более популярными. Они идеальны для промышленных предприятий, легко транспортируются и несложно монтируются. Во время светового дня, фотоэлектрическая панель (солнечная батарея) зарядит аккумулятор, установленный внутри надежного бокса на столбе, и в сумерки фонарь автоматически включится, и станет использовать энергию, запасенную в аккумуляторе.

Автономные уличные фонари разрабатываются с учетом климатических особенностей того или иного региона. При этом полностью заряженный аккумулятор достаточно хорошей емкости, в принципе способен обеспечить автономную работу уличного фонаря на протяжении нескольких суток, даже если солнце будет долго скрыто за облаками или тучами.

Автономные уличные фонари на солнечных батареях отличаются удобством применения. Они не требуют прокладки кабелей, то есть позволяют снизить затраты на установку, к тому же в процессе эксплуатации уже не будет необходимости подавать электроэнергию к фонарному столбу по проводам. Да и преимущества светодиодов в принципе очевидны сегодня всем: высокая яркость, минимальное потребление электроэнергии, компактность, прочность.

Итак, автономный светодиодный светильник для освещения дороги устанавливается на столб, и не требует подключения к сети 220 вольт. Если рассмотреть устройство оборудования для дорожного светильника мощностью 20 Вт, то в комплект, кроме самого светильника, входит солнечная батарея на 90 Вт, гелевый необслуживаемый аккумулятор емкостью 55 А-ч, и контроллер заряда с драйвером для светодиодов.

Понятно, что во время светового дня контроллер производит зарядку аккумулятора от солнечной батареи, а с наступлением темного времени суток — разряжает аккумулятор, питая светодиоды.

Контроллер настраивается, чтобы фонарь зажигался с наступлением сумерек. По умолчанию настройки так и заданы, чтобы фонарь включался на всю ночь после захода солнца, и отключался к восходу. Но давайте посмотрим правде в глаза — зимой солнечной энергии не хватит для обеспечения свечения фонаря в течение всего темного времени суток!

Для решения этой проблемы есть два пути: первый — увеличить площадь солнечной панели и емкость аккумулятора, но это очень затратный и не целесообразный способ.

Второй путь разумнее: контроллер гибко настраивается, например так, чтобы после заката солнца светильник работал на протяжении первых 2 часов на полную номинальную мощность (для нашего примера — 20 Вт), затем в течение 1 часа на 50% мощности (на 10 Вт), потом фонарь должен полностью выключиться на несколько часов, и вновь включиться за 2 часа до наступления рассвета на 40% мощности (на 8 Вт).

Вариант подобной гибкой настройки контроллера позволяет сократить расходуемое количество электроэнергии, и накопленной даже в мрачный пасмурный день энергии хватит для питания фонаря даже зимой.

При монтаже солнечной панели на столб, ее располагают так, чтобы свет падал перпендикулярно ее поверхности, дабы достичь наивысшей эффективности. В течение дня свет солнца должен попадать на всю фоточувствительную поверхность батареи, нельзя допускать падения на нее теней от предметов и деревьев. Если вы живете в регионе, где зимы очень снежные, то можно для этого времени года предусмотреть крепление панели вертикально, чтобы на ней не задерживался снег (например укрепить панель вертикально на столбе или вовсе повесить ее на стену здания возле дороги).

Типы

Различают несколько основных видов источников света на солнечных батареях:

• Настенные светильники,
• Лампы — светодиоды,
• Светильники для парков,
• Фонари для газонов,
• Светодиодные светильники,
• Декоративные,
• Фонарики-брелоки,

Светильники для газонов очень удобны и практичны при использовании в качестве декоративной подсветки. Неоспоримым преимуществом является отсутствие лишних проводов.

Эффективным решением для внесения разнообразия в домашний интерьер являются декоративные солнечные фонарики. Существует огромный выбор таких приборов освещения благодаря множеству форм и цветов по разным ценам.

При использовании в саду или на дачном участке фонаря с солнечными батарейками, можно обеспечить необходимое для жизнедеятельности растений освещение на протяжении круглых суток или просто использовать в качестве декора. Легко менять угол освещения при движении светильника в нужную сторону.

Отдельным уникальным видом представлены ручные фонарики в виде брелоков. Компактные размеры позволяют хранить их в карманах одежды или использовать в качестве брелока для ключей. Отпадает надобность в элементах питания, батарейках. Для зарядки нужно просто подержать фонарик-брелок на солнце, находясь на месте или в движении.

Современные уличные светильники на солнечных батареях часто поддерживают возможность управления удалённо с помощью GPRS, длительный срок эксплуатации при помощи особой батареи (коллоидной). Такие устройства освещают на высоте до 11 метров. Используются в них LED лампы, а также натриевые с высоким или низким давлением. Качество, а также надёжность LED светильников давно известны, используются для автономной их работы без стороннего вмешательства или же реагирования на изменение внешней среды при помощи датчиков движения.

Таким образом, широкий ассортимент светильников с солнечными батареями даёт возможность сопоставлять цены, функциональность и, учитывая особенности той или иной модели, делать выбор, основываясь на личных критериях.

Виды

Сегодня из всего имеющегося ассортимента самой большой востребованностью пользуются 3 подвида солнечных батарей, которые сделаны из кремния.

• Монокристаллические изделия. Их можно легко «опознать» по внешнему виду, так как эти панели имеют скошенные углы. Фотоэлементы имеют квадратную форму и черную расцветку. Они могут «смотреть» только в одну сторону. Их КПД можно назвать высоким — от 15 до 25%. Данные панели всегда должны быть повернуты своей лицевой стороной к источнику питания – солнцу. Если день выдался пасмурный, если солнце закатилось или пока еще не взошло, мощность устройства будет минимальным. При помощи этих панелей можно довольно эффективно использовать площадь, при этом получая максимальные параметры мощности.
• Поликристаллические изделия. Это также квадратные пластины, имеющие темно-синий цвет, иногда имеют вкрапления кристаллов кремния. По сравнению с другими подвидами имеют большую площадь и отлично подходят для монтажа на масштабных поверхностях. КПД, правда, будет ниже — от 12 до 15%. Но такие батареи спокойно будут работать даже в самый ненастный день.

• Аморфные кремниевые устройства. Этот вид батарей намного дешевле двух предыдущих подвидов. Каждая панель очень сильно похожа на пленку с фотоэлементами синего цвета. КПД у них совсем маленький — около 6-7%. Напыленные слои из кремния будут быстро прогорать под лучами солнца. Зато они хорошо поглощают рассеянный свет и ИК-лучи, поэтому можно без проблем устанавливать их в тех местах, где часто бывает слишком облачно. Из-за гибкой основы монтаж этих пластин довольно прост. Но они прослужат вам значительно меньший срок, чем монокристаллические и поликристаллические панели.
• Микроморфные панели. Этот подвид представляет собой симбиоз аморфных устройств, в которых присутствуют микровкрапления кремниевых кристаллов. Их КПД будет составлять 8-12%, и для них характерен длительный срок эксплуатации.

Дизайнерское исполнение и конфигурация

Уличные фонари, питающиеся от солнечной энергии, отличаются широким ассортиментом. Их делают в форме объемных пластиковых или стеклянных фигурок. Днем они исполняют роль дворовых скульптур, а вечером и ночью берут на себя функцию осветительных приборов.

На фотографии представлен обзор моделей различной формы и размеров садовых светильников на солнечных батареях, которые устанавливаются на газоне

Как при оформлении внутреннего освещения учитываются стиль и цвета в интерьере, так и снаружи жилища нужно следовать тем же правилам. Модели светильников отличаются дизайном и конструкцией, поэтому проблем с выбором оптимального варианта не возникнет.

1. Настенные – чаще всего на них возлагают декоративную миссию, но вместе с тем они освещают пространство дворов. Среди преимуществ данной разновидности – установка на любую поверхность: столб, ограждение или стену.

   Монтаж простой и занимает мало времени. Нет необходимости покупать длинные кабели, монтировать их и маскировать. Благодаря отсутствию проводки зона, что подлежит освещению, сохраняет свою эстетику. Для установки настенных светильников на поверхность используют лишь болты и дюбеля.

2. Парковые – размеры и форма этих осветительных приборов разнообразна. С их помощью освещают дорожки. Парковые разновидности подходят для установки на длинные столбы в качестве уличных фонарей.

   Большие панели обеспечивают яркий свет и охват большого пространства. Конструкция состоит из высокопрочных материалов, что предназначены для эксплуатации в негативных условиях окружающей среды. Они устойчивы к высокой влажности и перепадам температур.

3. Садовые и газонные – оптимальны для обустройства зеленых зон и ландшафтного дизайна. На светильники возлагается функция освещения дворовых или парковых тропинок, газонов.

   Различные конструкции позволяют воплотить в жизнь любую задумку. Острый штык в основе осветительного прибора легко погружается в землю, что упрощает установку и смену их месторасположения.

Уличные фонари могут повторять дизайн интерьера дома, так как всегда нужно формировать общий и целостный образ места проживания.

Устройство

Независимо от предназначения, светильники на солнечных батареях для дачи состоят из таких четырех основных элементов:

1. Светодиод.

При подаче электричества он начинает генерировать свет, освещая небольшую территорию вокруг изделия. Яркость излучаемого света зависит от параметров этой детали.

1. Солнечная батарея.

Она преобразует солнечные лучи, превращая их в электричество, которое на протяжении светового дня поступает на аккумулятор, заряжая его.

1. Аккумулятор.

Он аккумулирует электрическую энергию, которая вырабатывается солнечной батареей и в ночное время передает ее на светодиод, излучающий свет. Чаще всего используются герметичные аккумуляторы, которые обслуживанию не подлежат. Срок службы таких изделий колеблется от 5 до 15 лет.

1. Датчик освещенности.

Еще эту деталь называют фотореле. Она предназначена для включения или выключения светильника в зависимости от освещенности окружающей среды. По сути, это небольшая микросхема, реагирующая на свет. Если уровень освещенности низкий, то элемент замыкает цепь, отчего светодиод начинает излучать свет. Если уровень освещенности достаточно высокий, то цепь размыкается.

Помимо основных деталей, светодиодный светильник на солнечных батареях может иметь такую деталь, как контроллер. По сути, это оптимизатор зарядки и разрядки аккумулятора. Благодаря его работе, продлевается эксплуатационный срок аккумулирующей электроэнергию детали. Контроллер способен автоматически включать или выключать свет, а оснащенные таймером модели позволяют сделать это не только автоматически, но и вручную.