Уличное освещение на солнечных батареях — как собрать систему

Все секреты светильников на солнечных батареях

Чем же отличаются такие фонари от обычных? Конструкция прибора состоит из следующих элементов:

  • Плафона;
  • Светодиода;
  • Аккумулятора;
  • Фотоэлемента.

Современные солнечные светильники для дачи могут иметь различные размеры и внешний вид, но одинаковый принцип работы. Он заключается в том, что энергия, поступающая с фотоэлемента, накапливается в аккумуляторе, откуда передается на светодиод. Сверху фонарь закрыт плафоном, установленным на ножках или подвешенным за специальные крепления.

Сфера применения таких осветительных приборов достаточно широка и не ограничивается только частными домовладениями. Они прекрасно вписываются в ландшафт городских парков и скверов, используются для подсветки фасадов зданий, способны стать украшением скульптурных композиций, фонтанов.

Как устроены уличные фонари на солнечной батарее

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.

Эволюция применения солнечных батарей очевидна. Изначально они разрабатывались для нужд космической промышленности, а сегодня повсюду используются для удовлетворения потребностей в тепле и свете любого человека. С особой эффективностью они применяются в системе уличного освещения.

Уличное освещение на солнечных батареях — как собрать систему

Несмотря на то, что такие уличные фонари существенно различаются по внешнему виду, все они устроены практически одинаково. Состоят они из корпуса, внутри которого находится светодиодная лампа, непосредственно солнечной батареи, аккумулятора или аккумуляторной батарейки, контроллера (автоматического включателя) и основания (опоры).

Прожектора против локального освещения

Многие отказываются от подсветки сада из-за высокой стоимости оборудования и электроэнергии. Не стоит забывать и о трудоемкости монтажа обычных фонарей. Совсем другое дело — уличные светильники на солнечных батареях. Все, что вам понадобится сделать для их установки, – просто разместить на территории.

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

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.

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.

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

    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

    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

    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

    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

    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

    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.

Глобальная подсветка прожекторами имеет плюсы и минусы. Удобно то, что, имея всего пару-тройку прожекторов, вполне можно осветить небольшой участок. Конечно, многое зависит от его конфигурации и размера, но «верхний свет» позволяет в любом случае обойтись минимальным количеством светильников. Большим плюсом подобного решения является то, что прожектора находятся гораздо выше уровня глаз, не слепят и не мешают любоваться вечерним садом.

Совсем другое дело — садовые светильники «на короткой ноге». Такие приборы стоят или вообще на поверхности почвы, или приподняты совсем невысоко. Они не могут глобально повлиять на освещенность всего дачного участка — мешают кусты, деревья и все то, что находится выше определенного уровня. Но в локальном освещении тоже есть свои прелести и свой резон.

Если удачно расставить низкорослые садовые светильники, то можно выстроить очень интересную картинку света и теней. Например, осветить дорожки, оставив в тени заросли кустов. Решений может быть очень много. Все зависит от конфигурации сада, характера насаждений, финансовых возможностей владельца и бурности его фантазии.

Использование локальных светильников сопряжено с определенной сложностью. Их ведь надо как-то подключить к электрической сети. Хорошо, если владелец имения продумал разводку электричества по территории сада заранее. При заливке бетоном дорожек, площадок под беседки и прочих зон, были предусмотрены электрические кабель-каналы.

Но хорошо, если вся электрическая разводка продумана и сделана заранее. Если в доме живут круглый год, а не только летом и по выходным. Иногда подобные достаточно дорогие решения оказываются неприемлемыми. Ведь дорогие осветительные приборы в отсутствие хозяев могут банально украсть.

И тут владелец загородного дома или дачи обращает внимание на садовые светильники на солнечных батареях. Они бывают самые разные. От простейших и дешевых, которые светят только «себе под нос», до больших светильников-шаров, которые могут не только освещать часть садового участка, но и красиво переливаться разными цветами.

Достоинство данных световых приборов очевидно. Им не требуются электрические провода. Их можно «воткнуть» в любое место вашего сада. Их можно легко переставить в другое место в любой момент. Их можно быстро «собрать» и убрать на зиму. Одним словом, светодиодные садовые светильники на солнечных батареях на первый взгляд кажутся очень удачной заменой стационарным световым приборам.

Принцип действия уличных фонарей

Стоит посмотреть упрощенную схему осветительного прибора на солнечных батареях и становится понятным принцип работы.

Основные элементы конструкции:

  1. Солнечная батарея.
  2. Аккумулятор.
  3. Лампа (элемент освещения).
  4. Контроллер.
  5. Датчики движения.
  6. Корпус.
  7. Опора.
  8. Элементы декора.
  9. Выключатель.

Солнечная батарея

знакомство

Солнечная батарея – главный элемент автономного светильника. Назначение – преобразование солнечной энергии в электрическую. Виды фотоэлементов:

  • поликристаллические;
  • мультикристаллические;
  • монокристаллические.

Монокристаллические солнечные батареи для уличных светильников самые надежные.

Аккумулятор

Накапливает в течение светового дня электрическую энергию. При наступлении темноты получает сигнал от контроллера и переходит в режим источника энергии, питает осветительный элемент. В фоновом режиме обеспечивает питанием контроллер и другие элементы автоматики.

В качестве накопителя энергии используют два типа устройств:

  • никель-кадмиевый аккумулятор (NI-CD);
  • никель-металлогидридный аккумулятор (NI-MH).

Лампа, а точнее светодиодное устройство − важная часть светильника. От нее зависит интенсивность и качество освещения, и, что не менее важно, его стоимость.

Контроллер

Контроллер или система управления − простейшая электронная система, предназначенная для управления автономным осветительным прибором:

  • обрабатывает данные от датчиков;
  • включает осветительное устройство при наступлении сумерек;
  • выключает лампу по времени или при повышении освещенности.

Датчики движения

Не все модели снабжены датчиками движения. Фонари на солнечных батареях, оборудованные датчиками движения, работают в 2 режимах. Освещение меньшей интенсивности при отсутствии движения на близлежащей территории и максимальная иллюминация при наличии движущегося объекта.

Корпус

Уличное освещение на солнечных батареях — как собрать систему

Корпус – плафон обеспечивает защиту элементов конструкции от влаги, пыли и других атмосферных воздействий. Плафоны могут быть выполнены из пластика или стали. Не стоит рассчитывать на длительный срок службы моделей из пластика. Обычно это дешевые изделия Китайского производства с низким КПД.

Опора − не обязательный элемент локального осветительного прибора на солнечной батарее. Во встраиваемых или навесных моделях светильников на встроенной солнечной батарее опора не нужна, в комплекте идет крепеж.

Уличные светильники, оборудованные солнечными конвекторами, работают благодаря накоплению в аккумуляторе электрического заряда, получаемого

. Эта конструкция полностью самостоятельна, так как все элементы в ней обладают миниатюрными размерами и вмонтированы непосредственно в светильник. Ясным солнечным днем эти осветительные устройства способны накапливать такое количество энергии, которой должно хватить, чтобы без перебоя освещать пространство

При пасмурной погоде светильники также будут заряжаться за счет дневного рассеянного света, однако, время их последующей работы будет немного меньше. Лампа включается и выключается автоматически, реагируя на естественное освещение улицы. Выключаясь, она переходит в режим подзарядки. При необходимости фонари можно включать или выключать дополнительным выключателем, которым снабжены все модели. Фонари оборудованы достаточно экономными лампами, но при этом по яркости они совершенно не уступают люминесцентным лампам.

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

https://www.youtube.com/watch?v=TUpXCvIMO3Q

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

Устройство и основные характеристики

Светодиодная лампа заряжается за счет никель-кадмиевой батареи, которая в среднем обладает мощностью в 600 — 700 мА в час. Находящаяся внутри прибора панель на протяжении дня поглощает солнечную энергию, затем преобразовывает ее в электрическую. За счет светочувствительного элемента, расположенного внутри фонаря, он может самостоятельно включаться при наступлении сумерек.

Именно экономные светодиоды средней мощности в 0,06 Вт воспроизводят свет. Уличный фонарь, как правило, обустроен несколькими такими светодиодами, поэтому светить он может до 100 тыс. часов. Погода в ночное время никаким образом не влияет на качество освещения такими устройствами. Главное, чтобы они накопили достаточно энергии днем.

Светодиодные фонари изготавливаются из различных материалов. Обычно их изготавливают из:

  • литой бронзы;
  • прозрачного стекла;
  • легкой стали;
  • привлекательного ротанга;
  • натурального бамбука и других материалов.

За счет такого многообразия светильники нередко служат привлекательными элементами декора. Плафон фонарей надежно защищает их от проникновения пыли или влаги. Уровень защиты плафона указан на упаковке. Обозначается он буквами IP и набором цифр. Чем больше цифр на упаковке, тем выше степень защиты светильника.

Электрический фонарь работающий на электрической энергии, получаемой путем преобразования солнечной энергии, в своем составе имеет следующие элементы:

  • Фотоэлемент – солнечная панель, является устройством, преобразующим солнечную энергию в электрическую;
  • Аккумулятор (батарея) — устройство, являющееся накопителем электрической энергии;
  • Источник света – светодиод, элемент устройства, который при прохождении через него электрического тока, излучает световой поток (светится);
  • Датчик освещенности – фотореле, отвечает за включение устройства, при понижении уровня освещенности ниже заданных параметров, и отключение – при достаточном уровне освещения;
  • Электронный элемент (на приведенной ниже схеме не показан) – отвечает за контроль уровня заряда аккумулятора и уровень свечения светодиода;
  • Выключатель – коммутационное устройство, посредством которого, фонарь полностью выводится из режима работы. Устройство и характеристики

Работа источника света, работающего на солнечной батарее, осуществляется следующим образом:

  1. Источник света (фонарь), может работать только при включенном выключателе.
  2. Фонарь устанавливается на выбранном участке территории, где присутствует достаточное естественное освещение.
  3. Днем, под воздействием солнечных лучей, посредством работы солнечной панели и электронного элемента (микропроцессор, электронная схема с использованием транзисторов и т.д.), вырабатывается электрический ток.
  4. Вырабатываемый ток, накапливается в батарее.
  5. При снижении уровня освещенности, который контролирует фотореле, и наличии достаточного заряда аккумулятора, происходит включение в работу источника света – светодиода, фонарь включается.
  6. При увеличении освещенности – фотореле выключает цепь питания светодиода, фонарь выключается.

Основные характеристики источников света, работающих на солнечных батареях:

  • Способ установки, характеризующий возможности использования. Это могут быть:
  1. Опоры наружного освещения улиц и дорог.
  2. Настенные светодиодные светильники – используемые для подсветки зданий и сооружений.
  3. Светильники для парков, газонов и садовых дорожек.
  4. Болларды.
  5. Декоративные светильники и фонарики-брелоки.
  • Электрическая мощность, напряжение питания и мощность светового потока.
    Могут быть различны по техническим характеристикам, определяются производителями устройств.
  • Материал корпуса.
    Изготавливаются из металла, пластика и дерева с плафонами из разных видов стекла: закаленное, гладкое или рефлекторное.
  • Тип и количество светодиодов.
  • Габаритные размеры.
  • Стоимость.

Наиболее распространены уличные фонари следующих типов:

  1. Настенные;
  2. Парковые;
  3. Газонные

Первые считаются одними из наиболее распространенных. Они применяются в качестве садового освещения на солнечных батареях, а также используются для парков и скверов. Причем размещен такой светильник может быть в любом месте, которое освещается солнечными лучами. Установленные в таких фонарях батареи способны поддерживать свечение лампы на протяжении 10 часов.

Парковые светильники имеют панели из нержавеющей стали больших размеров. Они отличаются конструкцией, предохраняющей внутреннее содержимое устройства от влаги. Их преимуществом является более длительный срок работы. Такой солнечный светильник для сада способен функционировать даже в пасмурную погоду на протяжении нескольких дней.

Различные виды: напольные газонные навесные

Газонные фонари, как правило, отличаются компактными размерами. В них в качестве светящегося элемента применяются светодиоды. Форма таких садовых солнечных фонарей может быть практически любой и все они выглядят очень стильно. Применяются газонные фонари в качестве декоративного освещения для:

  • Газонов;
  • Дорожек;
  • Мансард;
  • Кустов и деревьев.

Но также с успехом используются и в качестве подсветки для рекламных щитов или садовой гирлянды на солнечных батареях.

Садовые светодиодные светильники на солнечных батареях состоят из:

  • аккумуляторной батареи. Предназначена для накапливания электроэнергии;
  • самой солнечной батареи. Ее главная задача – переработка энергии солнца в энергию электрического тока;
  • блока управления светодиодной лампочки;
  • датчика передвижения (этим устройством оснащены не все модели).

Уличный светильник на солнечных батареях работает за счет никель-кадмиевого аккумулирующего устройства. Мощность его составляет порядка 700мА/ч внутри его вмонтирована солнечная панель, которая в течение дня накапливает солнечную энергию и перерабатывает ее в электроэнергию, за счет этого происходить накапливание электричества. Светильник на солнечных батареях с датчиком движения оснащен светочувствительным элементом — он автоматически включает прибор после заката.

Первое включение садового led-светильника

Как уже было написано выше, абсолютное большинство товаров в данном сегменте светильников, выпускается в Китае, поэтому самый простой способ приобретения, это воспользоваться услугами интернет – магазинов.

На сайте компании, реализующей товар, можно ознакомиться с описанием устройства, его техническими характеристиками, а также посмотреть отзывы, как о товаре и производителе, так и о поставщике.

Кроме этого, можно воспользоваться услугами компаний, занимающихся продажей светотехнических товаров и оборудования. В этом случае появляется возможность получить консультацию специалиста, при выборе товара, узнать о достоинствах использования той, или иной модели, и ее недостатках.

В этом случае, даже при выборе аналогичной модели, как и на интернет ресурсах, стоимость изделия будет выше, но благодаря возможности вернуть или заменить некачественный товар, этот вариант приобретения, более надежный.

Сезонные распродажи — это время, когда можно купить совершенно новый товар по гораздо более приятным ценам. Просто магазину выгоднее избавиться от него, чем хранить целую зиму до следующего сезона. Скидки на сезонные товары иной раз достигают 70-80 процентов. Как тут не потерять голову и не накупить всякой дребедени лишь только потому, что «дешево».

С другой стороны — распродажи — отличный шанс приобрести действительно нужные вещи с большими скидками. Мы уже давненько заглядывались на садовые светильники на солнечных батареях. Так получилось, что у нас в саду образовались две «мертвых зоны», не подсвеченные прожекторами. Именно туда мы и наметили установить несколько шариков-светильников на солнечных батареях.

Для пробы купили два шарика средних размеров. Если они оправдают себя, то можно было бы сразу подкупить дополнительных, пока распродажа еще не закончилась.

Если не прочитать инструкцию, то можно здорово разочароваться в покупке в первый же вечер. С нами именно так и случилось. Еще днем мы выставили обновки на участок, чтобы встроенные аккумуляторы как следует зарядились от солнечного света.

С наступлением сумерек мы то и дело поглядывали на светильники, которые и не думали включаться. Мы уже хотели опечалиться, но после прочтения инструкции ситуация прояснилась. Оказалось, под пластиковым шаром, который легко отвинчивается от основания, есть не только солнечная батарея, аккумулятор, датчик освещенности и светодиоды, но и включатель.

Обратите внимание: солнечная батарея находится внутри пластикового шара и недополучает солнечного света. Гораздо лучше было бы вынести ее куда-то на поверхность. Бывают светильники с батареей на «крышке». Или солнечная батарея может быть отдельным блоком, соединенным со светильником электропроводом.

Светильник продается в выключенном состоянии с полностью заряженным аккумулятором. Это позволяет сразу опробовать его в действии, даже если вы купили его уже вечером и установили на участке в сумерках. Первую ночь устройство проработает на заводской зарядке, а уж на следующий день будет заряжаться от солнца.

После того как включатель был переведен в правильное положение, все четыре светодиода начали светиться. Немного расстроило то, что они светят голубым холодным светом. Лучше бы они были желтоватые, теплые. Но «теплых светильников» в продаже не было.

Прикрутив пластиковый шар на место, мы водрузили светильники на газон и начали ими любоваться.

Уличное освещение на солнечных батареях — как собрать систему

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

Мы не очень удивились 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.

По нашему скромному мнению, такие светильники можно считать скорее игрушкой, чем устройством, приносящим конкретную пользу. Еще хорошо, что матовый плафон несколько рассеивает излучение светодиодов. Просто нам довелось видеть, как работают подобные светильники с прозрачными пластиковыми плафонами. Свет ярких светодиодов реально «режет глаза». Находиться в саду, освещенном таким образом, крайне неприятно.

Так зачем же они нужны?

Скорее всего их стоит располагать там, где сами устройства будут не видны, но подсветят видимые участки сада. Например, за стволом дерева, в кустах, на ветвях елей и т.д. При этом не надо забывать о том, что для подзарядки светильников на солнечных батареях нужен солнечный свет. Иначе они не проработают и десяти минут.

Преимущества

Главным плюсом таких светильников является встроенная солнечная батарея. Также устройство фонаря не предполагает наличие каких-либо подвижных элементов, из-за чего он практически неуязвим. Солнечные батареи не требуют специального ухода. Их не нужно заправлять топливом, проводить профилактическое обслуживание.

Срок эксплуатации таких светильников хоть и ограничен временными рамками, но все же достаточно велик. Уличные фонари без особых перебоев в работе будут освещать территорию около 25 лет. В то время как их бытовые «братья» смогут делать это всего около 10 лет. Известно, что никель-кадмиевая батарея, встроенная в светильник, имеет срок службы до 15 лет.

Еще одним неоспоримым достоинством является

Уличное освещение на солнечных батареях — как собрать систему

, который изготовлен

материала. Поэтому фонарь находится под надежной защитой от любых атмосферных осадков. Опора также выполнена из надежного прочного материала, не подверженного коррозиям и устойчивого даже к самым сильным порывам ветра.

Такие светильники имеют достаточно привлекательный дизайн. Промышленные фонари, которые призваны освещать целые улицы и парки, как правило, изготавливаются из стали. А светильники, предназначенные для освещения придомовых территорий частных владений, могут быть выполнены из бамбука, бронзы или стекла.

Использование таких осветительных приборов позволяет существенно экономить финансовые ресурсы. Так как прокладка и обустройство линий электропередач стоит гораздо дороже. Также неоспоримым плюсом является экологичность таких осветительных систем.

Практически все недостатки использования уличных фонарей сводятся к :

  • Непостоянное наличие солнечного света. Для регионов, в которых редко показывается солнышко, такие устройства будут менее эффективными, нежели в странах, где круглогодично светит мягкое солнце.
  • Из-за слишком холодной погоды, аккумулятор подвержен сбоям. Однако это может произойти и при длительной жаре, которая может привести к перегреву полупроводникового устройства. При таком положении эффективность прибора будет снижаться и повышается риск того, что прибор и вовсе выйдет из строя.
  • В жаркую погоду лучше всего устанавливать дополнительную систему охлаждения. Солнечные батареи избирательны в поглощении энергии. Она должна быть определенной частоты.
  • Защитное стекло, уберегающее прибор от попадания пыли и влаги со временем может загрязняться, что также понижает эффективность работы прибора. Поэтому за ним все-таки необходим уход.

Монтаж в саду или на территории загородного дома уличных осветительных приборов на солнечных батареях имеет явные преимущества перед освещением проводным. Не нужен квалифицированный электрик, утвержденная схема подключения.

При прокладке электрического кабеля необходима дополнительная изоляция для безопасности. При прокладке кабеля в земле нужно рыть траншеи, по воздуху – опоры. Сложный ландшафт сада может затруднять работы. Планировать освещение и работы по монтажу при классической схеме уличного освещения проводят на этапе строительства дома и обустройства территории.

Плюс автономного уличного освещения, основанного на использовании солнечных батарей:

  • простота монтажа;
  • возможность быстрой замены устаревшей или вышедшей из строя конструкции;
  • можно установить в любом труднодоступном, удаленном участке сада;
  • экономия электроэнергии;
  • безопасность;
  • включаются, выключаются автоматически;
  • комфортный свет для глаз;
  • мощность в широком диапазоне;
  • оригинальный дизайн – элемент садового декора;
  • экологичность.

Преимущества и недостатки уличных фонарей

На фоне такого солидного перечня преимуществ недостатки кажутся совершенно мелкими и несущественными, однако и их стоит упомянуть. Уличные светильники на солнечных батареях совершенно не подлежат ремонту после радикальной поломки.

Недостатков немного. Первый и основной – при пасмурной погоде аккумуляторы могут не зарядиться, свет ночью не зажжется. Второй недостаток – кража светильников из-за отсутствия жесткого крепления, но он не важен, при наличии охранной сигнализации на даче.

Третий недостаток – возможные сбои при низкой температуре зимой и высокой температуре летом. Некоторые конструкции включают системы охлаждения. Четвертый недостаток – снижение производительности фонаря из-за загрязнения защитного стекла и необходимость его очистки.

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

Устройство и основные характеристики

Конструктивно приборы уличного освещения состоят из таких элементов:

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

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

Светильник с датчиком движения
Рис. 1: светильник с датчиком движения

Принцип действия

Уличное освещение на солнечных батареях — как собрать систему

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

Принципиальная схема уличного освещения на солнечных батареях
Рис. 2: принципиальная схема уличного освещения на солнечных батареях

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

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

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

Корпус

Сфера использования уличных фонарей на солнечных батареях

Уличные фонари на солнечных батареях нашли применения во многих местах, где требуются нестандартные и привлекательные осветительные приборы. В основном их используют для функционального украшения

придомовых территорий, садовых и дачных участков, парков и скверов.

В зависимости от своей конфигурации и способу установки, они подразделяются на следующие категории:

  • Освещение дорожек для прохода к дому осуществляется небольшими фонариками на коротких ножках, которые втыкают прямо в почву.
  • Для освещения больших площадей используют лампы на длинных ножках. Чаще всего их устанавливают возле крыльца поближе к дому.
  • Для освещения беседок или крыльца используют небольшие подвесные фонарики.
  • Для украшения ландшафтных элементов используют небольшие декоративные светильники. Наиболее популярны сегодня переносные уличные фонарики, которые можно использовать в любом месте, где есть необходимость в освещении.
  • Большими уличными фонарями можно освещать целые улицы, парки и скверы. Однако установкой таких приборов должно заниматься государство.

Автономное освещение на солнечных батареях улиц и дорог устроено иначе.

Устройство светильника

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;
  • Уличное освещение на солнечных батареях — как собрать системуконтроллер 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.

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

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

Как установить уличные фонари на солнечной батарее?

Ухаживать за такими осветительными приборами не составляет особого труда. Также и установка достаточно проста. Необходимо всего лишь расположить такой светильник в наиболее солнечных местах. Если это невозможно, тогда следует вывешивать на солнце только автономную лампу, которую можно переносить.

Светильники, оснащенные солнечными батареями, несомненно, полезное приобретение. С помощью этих приборов вы решите множество проблем по обустройству вашего приусадебного ландшафта. Уже в скором времени светильники полностью себя окупят и позволят вам экономить немалые денежные средства!

Для того чтобы установить такой фонарь в саду, вам не нужно выполнять земляные работы, прокладывать траншеи, протягивать электрический кабель и тем более вызывать мастера. Фонари имеют специальные ножки (для бетона) либо приспособление в виде колышка, которое достаточно воткнуть в газон.

Единственное условие – не используйте грубую силу и молоток. Если земля на вашем участке твердая, выкопайте сперва углубление с помощью лопаты или совка, аккуратно установите в него светильник и утрамбуйте почву по бокам.

Плюсы и минусы

Получается, что уличные светильники на солнечных батареях для дачи, имеют ряд неоспоримых преимуществ:

  • простота в использовании;
  • надежные и экономичные;
  • их можно использовать в качестве украшения для клумб, деревьев, террас, беседок, дорожек и так далее;
  • абсолютная безопасность;
  • не требуется следить за зарядкой, прибор способен заражаться самостоятельно;
  • установка не требует опыта и знаний.
  • Недостатки этого устройства следующие:
  • ремонт садового светильника на солнечных батареях достаточно сложный, чаще всего его нужно будет просто менять, купив новый;
  • если на улице мало солнца, модуль зарядится не полностью, следовательно, продолжительность работы конструкции резко сокращается;
  • при низких температурах аккумуляторный модуль может давать сбой.

Самое неоспоримое достоинство конструкции по отзывам покупателей, считается их причудливость, оригинальность, габариты, разнообразие цветов.

Стоимость таких конструкций разная. Есть очень дорогостоящие модели и бюджетные. Разнятся они по качеству кремния. Более дешевые модели светильника Blooma на солнечных батареях производятся с использованием поликристаллического кремния либо же аморфного. Отзывы о садовых светильниках на солнечных батареях в таком исполнении свидетельствуют о более низком качестве и в работе, и по срокам службы.

Фонари на солнечных батареях на балкон имеют несколько разновидностей стекла, на плоскости которого ламинируются фотоэлементы. При покупке нужно на этот факт также обращать внимание поскольку это отражается и на его функциональность, и на рассеивание света.

  • гладкая поверхность стекла прекрасно отображает солнечное излучения, а также значительную часть рассеянного;
  • низко-рифленое предназначено скапливать диффузное излучение, а не воспроизводить лучи солнца. В конечном счёте мощность фонаря увеличивается в среднем на 12%. Такие модели очень хорошо светят в пасмурную погоду;
  • закаленное– во истину надежная конструкция. Стоимость их выше остальных примерно на 7%.

К преимуществам уличного освещения на солнечных батареях относят:

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

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

виды

К недостаткам наружного освещения на солнечных батареях относятся:

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

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

К достоинствам использования фонарей, оборудованных солнечными батареями, относятся:

  1. Возможность выполнить автономную систему освещения территории.
  2. Экологическая безопасность подобных устройств.
  3. Снижение затрат на оплату счетов за потребленную электрическую энергию.
  4. Простота монтажа и обслуживания устройств.
  5. Продолжительные сроки эксплуатации.
  6. Возможность использования при дизайнерском оформлении территории.

Недостатками считаются:

  1. Сезонность использования.
  2. Требования к освещенности на месте размещения.
  3. Высокая стоимость.

Как сделать своими руками

Имея навыки обращения с электрическим устройствами и умение работать паяльником, можно изготовить фонарь, работающий на солнечной энергии, своими руками.

модели

Для этого понадобится:

  • Солнечная батарея, лучше всего из поликристаллического кремния.
  • Аккумулятор, наиболее подойдет литий-ионный.
  • Светодиод или несколько светодиодов.
  • Электронный блок управления, отвечающий за контроль заряда аккумулятора.
  • Корпус светильника, или любой иной корпус, в котором будет собран фонарь.

Электронный блок управления может быть собран на основе отдельных электронных элементов (транзисторы и диоды), как показано на схеме, приведенной ниже, так и с использованием микросхем и иных устройств. 

После того, как будет изготовлен электронный блок, собирается вся схема. Для удобства, можно приобрести универсальную плату типа DIY PCB размером 42х25мм, после чего все элементы помещаются в корпус и устанавливаются на место монтажа.

Покупка прибора такой конструкции – удовольствие недешевое, если, конечно, они хорошего качества и оригинального производства. Можно ли сделать его собственноручно, сэкономив при этом средства? Отвечаем – можно. Эта задача вполне выполнимая.

При создании садового светильника на солнечных батареях своими руками нужно придерживаться некоторых правил.

Изготовить прибор можно из любых сподручных материалов. Для этого пригодятся и старые банки, и цветочные горшки, и пластиковые бутылки, старые вазы и так далее. Как элементы декора можно применять украшение бусами или просто оригинально покрасить.

Изготовить прибор можно и из оргстекла, главное, четко придерживаться схемы садового светильника на солнечных батареях. Оргстекло как основной материал очень хорошо использовать как основу, поскольку оно обладает таким свойством, как прозрачность и яркость, что дает возможность равномерно рассеиваться световому лучу. Детали нужной формы режутся обычной ножовкой и соединяются меж собой силиконовым клеем.

Изготовить фонарь любой конструкции можно и из старой жестяной банки. Для этого необходимо обрезать одну из сторон

банки, это нужно для того, чтобы в получившийся разрез легко можно было вставить деревянное полено.

Далее, при помощи молотка и гвоздя на всей площади банки делаются отверстия. Декоративные прорези, для уникальности можно делать разными по диаметру, форме или, вообще, в виде рисунка или узора.

Далее, следуя схеме светильника на солнечной батарее, собирается вся установка целиком.

Важно! Будьте очень внимательны, перепроверяйте себя, следуйте точно и правильно, чтобы избежать неприятностей в дальнейшем. Очень важно расположить все узлы в правильном порядке.

датчик движения

Самодельные светильники можно размещать вдоль аллей, садовых дорожек или по периметрам площадок, террас, клумб. Лучики света, которые будут пробиваться сквозь отверстия, рассеиваясь в разные стороны, создадут для вас уникальный неповторимый световой эффект.

Сколько времени горят светильники на солнечных батареях?

Это отличный вопрос! А сколько по времени они горят? Всю ночь? Или всего час-другой?

Мы не можем дать ответ обо всех светильниках сразу. Они бывают очень разные, с разной емкостью встроенных аккумуляторов.

Более того: один и тот же светильник может гореть и «подольше» и «не так уж долго» в зависимости от того, насколько он хорошо зарядился и какая сейчас температура окружающей среды. Сами понимаете, после солнечного и пасмурного дней время работы будет различным. При 20 градусах или при нуле тоже.

Опираясь на наш опыт скажем следующее. Светодиодные светильники-шары, которые мы купили, работали после солнечного дня примерно 3-4 часа. То есть до того времени, пока мы не ложились спать. После пасмурного — зарядки аккумулятора от солнечной батареи хватало лишь на 1-2 часа.

С одной стороны — как-то маловато. Хотелось бы, чтобы зарядки хватало на всю ночь. С другой — а зачем они будут гореть ночью, когда вы спите? Ведь мы же договорились, что такие устройства нельзя расценивать как основное освещение. Это просто декоративная игрушечная подсветка. Ночью ее все равно никто не видит, так зачем ей гореть?

Само собой, наши «шарики» гасли не одновременно. Разница составляла примерно полчаса.

Вывод

для кемпинга

Мы купили два светильника-шара и больше покупать не будем. Они не оправдали наших ожиданий и скорее могут быть расценены, как прикольные игрушки, но не полезный элемент освещения сада. При всех очевидных достоинствах, таких как мобильность и автономность от электрических сетей, покупка нас разочаровала.

Их неяркий мертвенный голубоватый свет не придавал саду уюта. Вместо того, чтобы освещать пространство вокруг себя, они только слепят глаза, не давая зрению адаптироваться к сумеречному и ночному видению. Возможно, нам попались не самые удачные модели, но на дальнейшие эксперименты мы идти не готовы. По крайней мере, пока.

Куда больше нам нравятся светодиодные прожектора, установленные под крышей дома. Они светят сверху очень ярким и теплым светом.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Dachnik.Net.ru
Adblock detector