Как работают садовые светильники на солнечных батареях

Уличные светильники на солнечных батареях: в чем их особенности Статья

Наверняка вы знаете, что сегодня мода на «зеленые» технологии. Одним направлением является экологически чистая энергия из возобновляемых источников, куда можно отнести и солнечные батареи. Другое дело, что при их производстве все равно наносят серьезный ущерб экологии, но о таких деталях мало кто задумывается. Но мы будем говорить не о таких глобальных вопросах и судьбе человечества, а о более приземленных вещах. О светильниках на солнечных батареях.

Они стали востребованными не слишком давно, но покупают их все чаще и чаще. Если говорить честно, то те, кто покупают такие светильники, про экологию не думают, у них совсем другие мотивы. Да и экономия электроэнергии будет под вопросом, хотя, разумеется, производители утверждают обратное. И мы про экономическую сторону вопроса. Нет, экономия есть, но если честно, вы ее не слишком ощутите. Тем не менее, такие лампы все равно покупают и устанавливают на своих дачных участках. И в этой статье мы подробно разберемся, в чем действительно заключается смысл их использования, какие у них есть плюсы и минусы и как их правильно выбирать.

светильник на солнечных батареях, вечер, дача

Преимущества и недостатки светильников на солнечных батареях

В самом начале статьи мы разберем их плюсы и минусы, а уже потом поговорим про их устройство, типы и т.д. Вам может показаться, что эти преимущества и недостатки светильников на солнечных батареях вполне очевидны, но на самом деле это не совсем так. Там есть не самые очевидные моменты, но перейдем к делу.

Преимущества

Преимуществ у светильников на солнечных батареях довольно много, если взять все основные, то можно выделить следующие:

  • Экономичность. Да, во многих случаях это будет под вопрос (зависит от многих факторов, разберем ниже), но во многих случаях использование таких светильников действительно может окупиться. Впрочем, смотря для каких целей их используют, если они чисто декоративные, то экономия электроэнергии уже не является значимым фактором.
  • Не требуется питание от электросети, то есть, не нужно тянуть провода. Кстати, это можно записать и в экономичность, ведь никаких дополнительных расходов, кроме как на сам светильник, уже не требуется. Они могут работать полностью автономно при определенных условиях.
  • Это вытекает в следующее преимущество – мобильность. Такой светильник можно спокойно переносить с места на место, в отличие от лампы, для питания которой требуется подключение к электросети. Правда, тут заметим, что если покупать светильники на батарейках, то они будут обладать аналогичным преимуществом.
  • Их монтаж не требует никаких специальных навыков, нужно лишь установить в необходимом месте. Единственное, что нужно учитывать, это расположение фотоэлемента, который должен улавливать солнечные лучи. Он также не должен быть закрыт растениями, постройками и т.д., то есть, не быть в тени.
  • Они безопасны, так как не включаются в сеть. Поскольку светильники на солнечных батареях предназначены для использования под открытым небом, они хорошо защищены от попадания воды. Более того, есть даже такие, которые предназначены для установки в декоративных водоемах.

Недостатки

Конечно, идеального в нашем мире не существует и светильники на солнечных батареях не являются исключением. Среди основных недостатков стоит выделить следующие:

  • Стоимость выше, чем у обычных светильников. Впрочем, тут смотря как считать. Если покупать хорошо защищенную лампу для использования под открытым небом, если посчитать стоимость проводов и других необходимых электротехнических изделий, то далеко не факт, что цена будет сильно выше. Но, если сравнивать с обычными лампами, то светильники на солнечных батареях ощутимо дороже.
  • Зависимость от погодных условий. Это самый главный минус, который мешает их массовому внедрению. В России в некоторых регионах никто не гарантирует солнечные дни даже летом, что уж говорить про северные регионы (или даже такие, как Ленинградская область), где световые дни в холодное время года очень короткие. Да и облачность бывает очень часто. При таких погодных условиях светильники на солнечных батареях будут попросту бесполезными, так как не будут заряжаться. Или будут заряжаться частично, чего не хватит для работы на протяжении всей ночи.
  • Время их работы ограничено. Емкость аккумулятора, где накапливается энергия, имеет определенное ограничение. Обычно оно позволяет работать светильнику всю ночь, но только при том условии, что это аккумулятор полностью заряжен, что, как мы выяснили, бывает далеко не всегда. Да и сами аккумуляторы со временем деградируют и их емкость снижается. Поэтому ограничено не только время работы таких светильников, но и срок их службы.
  • Отремонтировать их практически невозможно, проще купить новый. И это действительно так, если там что-то сломалось, то, скорее всего, запчастей вы не найдете, самостоятельный ремонт будет невозможен. Ну или запчасти могут стоить столько, что проще просто купить новый светильник.
Читать статью  What type of battery to choose for a solar battery

Это основные недостатки и преимущества светильников на солнечных батареях, конечно, эти списки можно сделать еще длиннее, но совсем уж мелочи рассматривать на наш взгляд не стоит. Самое главное, сейчас у вас уже есть общее понимание того, почему они хороши и почему они могут быть плохи. Как видите, многое будет зависеть от того, как именно их используют, в результате чего определенные минусы могут быть попросту неактуальны. Например:

  • Если светильник на солнечных батареях используется как источник освещения для вечерних посиделок в беседке, то очевидно, что он в большинстве случаев не должен работать всю ночь;
  • Из этого вытекает и то, что если нет задачи работать всю ночь, то полностью заряженный аккумулятор и не нужен. Как и в том случае, если его включают по необходимости;
  • При использовании в декоративных целях это будет также не очень актуально

Но если нужен надежный источник освещения, который обязан работать всегда (освещать садовые дорожки, ворота и т.д.), то здесь все же стоит смотреть в сторону традиционных осветительных приборов. В этом случае вы не будете зависеть от погодных условий и всегда будете иметь освещение. Проще говоря, не стоит думать, что с помощью светильников на солнечных батареях вы создадите полноценную и автономную систему освещения на своем участке или на даче, это невозможно, нужно быть реалистом.

17.jpg

Устройство светильника на солнечных батареях

Типовой светильник на солнечных батареях состоит из следующих частей:

  • Солнечная батарея, которая является самой дорогой частью. Преобразует солнечный свет в электрический ток, бывают разных типов с разной эффективностью. Рассматривать разные типы солнечных батарей в рамках данной статьи смысла не имеет, отметим лишь то, что в большинстве случаев ее эффективность будет соответствовать емкости аккумулятора. То есть, при оптимальных условиях (наличие солнца), она успеет зарядить аккумулятор за световой день.
  • Аккумулятор необходим для накопления электрической энергии. Здесь чаще всего применяют такие типы аккумуляторов, которые выдерживают множество циклов заряд-разряд. Его емкость должна примерно соответствовать возможностям солнечной батареи, например, в аккумуляторе, емкость которого в 2-3 раза больше, чем возможности солнечной батареи, никакого смысла нет.
  • Лампа. Чаще всего используют светодиодные лампы, так как в данном случае, чем меньше лампа будет тратить энергии, тем лучше. Кроме того, срок их службы также большой.
  • Корпус. Может быть разных конструкций и форм, особенно если брать светильники, основное назначение которых декоративное. Но в любом случае он должен быть достаточно прочным, невосприимчивым к солнечным лучам, влаге и пыли. Есть конструкции, которые подразумевают разделение светильника и солнечной батареи, то есть, светильник устанавливают в одном месте, а солнечную батарею в другом. В некоторых случаях это может быть очень удобно.
  • Контроллер. Управляет включением и отключением лампы, иногда может быть с фотореле, с помощью которого свет автоматически включается тогда, когда темнеет и выключается утром, может иметь также и ручное управление, а могут быть и два варианта сразу. Иногда есть и датчики движения.

Принцип действия, если не вдаваться в технические подробности, предельно прост и понятен каждому. Когда солнечные лучи попадают на солнечную батарею, они преобразуются в электричество, которое сохраняется в аккумуляторе. И уже от аккумулятора энергия поступает на лампу. Как мы уже писали выше, эффективность сильно зависит от погоды и установки солнечной батареи. Если она установлена правильно (не в тени, большую часть дня «ловит» лучи солнца), то этого обычно хватает, чтобы зарядить аккумулятор полностью. Если есть облачность, то эффективность снижается очень сильно, хотя и не полностью.

светильник на солнечных батареях, дача

Выбираем светильник на солнечных батареях

Чтобы выбрать подходящий вариант, нужно лишь знать, что нужно вам и какие вообще бывают светильники на солнечных батареях. И именно про это мы и расскажем. В первую очередь нужно знать, что все подобные светильники можно разделить на две большие группы: декоративные и функциональные. Во второй группе собственно осветительные приборы, основной задачей которых является давать свет. В первой группе светильники, которые конечно также освещают окружающее пространство, но все же их основной функцией будет декоративная, то есть, украшение вашего участка. В отдельных случаях они дают очень мало света, чтобы выступать в качестве именно источника освещения и выполняют исключительно декоративную функцию. Проще говоря, покупать нужно то, что лучше решить вашу задачу. Если это освещение территории, то на декоративные варианты смотреть не стоит, разве что на самые мощные.

Читать статью  Как изготовить вертушку Ветерок своими руками

Также светильники на солнечных батареях разделяют по типу конструкции, где выделяют следующие варианты:

  • Встраиваемые, которые можно встраивать в поверхности из разных материалов. Зачастую выступают в качестве декоративного освещения, но выполняют и полезные функции, например, подсвечивают дорожки или ступеньки.
  • Настенные. В принципе, это аналог предыдущего типа, но они куда проще в установке, ведь их не нужно встраивать, а нужно лишь прикрепить к стене.
  • Грунтовые. Их главное отличие в наличии ножки, которую можно воткнуть в грунт. Хорошо подходят для освещения конкретных мест, таких как дорожки, клумбы, растения и т.д.
  • Подвесные. Их можно вешать на деревья или достаточно крепкие растения, на различные конструкции, бывают как очень легкие, так и тяжелые. Могут быть как декоративными (при этом некоторые даже меняют цвет), так и функциональными.
  • Плавающие. Отдельный тип, который предназначен для декоративных целей. Как понятно из названия, они способны плавать и точно не боятся влаги.
  • Скульптуры. И это также исключительно декоративный тип, который сегодня представлен в множестве вариантов, от скульптур животных, до людей или разных предметов.

светильник на солнечных батареях, плавающий

Также при выборе светильника на солнечной батарее смотря на конкретные параметры, среди которых можно выделить следующие:

  • Мощность светового потока. В принципе, это имеет значение разве что для осветительных приборов функционального назначения. Декоративные могут иметь мощность светового потока до 100 лм, но если они должны освещать хотя бы ближайшую территорию, то стоит смотреть в сторону более мощных вариантов.
  • Класс защиты. Он обозначается как IP. На деле это не слишком важный показатель, просто потому, что в любом случае светильник на солнечных батарея предназначен для использования под открытым небом, поэтому класс защиты от пыли и влаги должен быть соответствующим.
  • Материал корпуса. Здесь есть разные вариант, от пластика до бронзы или даже дерева. Плюсы и минусы рассматривать не стоит, в любом случае это дело личных предпочтений. Отметим, что наиболее распространены светильники на солнечных батареях с пластиковым корпусом, реже всего встречаются с деревянным, так как они требуют особого ухода и обращения.
  • Емкость аккумулятора. Выше мы писали про это. Да, чаще всего емкость аккумулятора примерно соответствует возможностям солнечной батареи и времени работы лампы. С другой стороны, есть варианты, где емкость батареи будет значительно больше, например, она позволит давать освещение не 7-10 часов, а 20-25. Это имеет смысл тогда, когда солнечные дни чередуются с облачными. Если несколько дней солнечно или сплошная облачность, то особого смысла уже не будет.
  • Условия эксплуатации. Прежде всего это температурный диапазон, большинство светильников нужно убирать зимой, хотя есть и морозостойкие модели. Но тут нужно понимать, что низкая температура может отрицательно сказаться на работе аккумулятора. Все знают, что на морозе батареи разряжаются гораздо быстрее, впрочем, это зависит еще и от типа АКБ.
  • Тип солнечных батарей. Чаще всего встречаются три вариант: монокристаллические, мультикристаллические и поликристаллические. Производители не всегда указывают это в характеристиках светильника, но косвенно это можно понять по цене. Монокристаллические обладают высоким КПД, но стоят дороже всего, поликристаллические имеют низкий КПД, у них меньше срок службы, но они дешевле. Мультикристаллические это промежуточный вариант. Также есть и пленочные технологии (например, CIGS), они еще дешевле, но их КПД ниже. Зато у них есть огромный плюс: им достаточно даже рассеянного излучения, то есть, для выработки энергии попадание прямых солнечных лучей не является обязательным условием.
  • Наличие дополнительных опций. Чаще всего это фотореле или датчики освещенности и движения. Если вы покупаете функциональный и мощный светильник, то данные опции можно считать крайне полезными, так как они помогут экономить заряд аккумулятора. Что особенно актуально для мощной лампы.

Это основные характеристики и особенности светильников на солнечных батареях, на которые нужно обращать внимание при их выборе. Дизайн мы рассматривать не будем, так как это дело вкуса, отметим только то, что сегодня в продаже есть масса вариантов, которые позволят воплотить любые задумки. Также можно сказать пару слов и о цене. Конечно, хороший светильник не может быть очень дешевым, если покупать по самой низкой цене, будьте готовы к тому, что срок их службы будет не слишком велик. Среднюю цену сказать трудно, так как тут все зависит от конкретного типа. Но если есть задача сделать автономное освещение на своем участке надолго, то очевидно, что слишком сильно экономить не стоит.

Если смотреть на практику использования светильников на солнечных батареях, то в России их чаще можно увидеть как часть ландшафтного дизайна, то есть, наибольшим спросом пользуются декоративные варианты. В этом есть смысл, так как с нашим климатом, о котором мы уже писали в начале, да и вы сами знаете, если нужно надежное освещение, то лучше выбрать традиционные варианты. Да, они будут менее удобны так как нужно тянуть провода и т.д., но зато вы будете знать, что работать они будут гарантированно.

Читать статью  Установка прожектора на солнечных батареях

С другой стороны, если вы живете в регионах, где количество солнечных дней достаточно большое, то можно всю систему освещения участка сделать с помощью светильников на солнечных батареях. А это в долгосрочном периоде позволит сэкономить вполне ощутимые деньги. Впрочем, тут уже возможные другие варианты, которые подразумевает покупку не светильников, а сразу солнечных панелей, которые позволят вырабатывать электричество. Впрочем, это тема для отдельной статьи.

Как работают садовые светильники на солнечных батареях

Устройство и принцип работы светильников на солнечных батареях значительно отличается от стандартных осветительных приборов, работающих с помощью электросети. Прежде чем понять, как работают садовые светильники на солнечных батареях, необходимо ознакомиться с основными элементами их конструкции:

  • батарея-накопитель;
  • электрический аккумулятор;
  • полупроводниковый светодиод, излучающий видимый свет в процессе прохождения по нему электричества;
  • датчик освещения;
  • фотоэлемент, включающий светильник и преобразующий световую энергию в электричество;
  • микросхема в виде транзистора или микропроцессора, которая управляет свечением светодиодов, обуславливается силой напряжения и производит автоматическое отключение в случае разрядки батареи до установленного уровня.

Итак, солнечная батарея – первый и важнейший элемент, который составляет садовые светильники, вырабатывает электричество под прямым воздействием ультрафиолета. Таким образом, она заряжает аккумулятор, питающий светодиоды в вечернее время суток. Как правило, среднестатистическое время работы светильников не обуславливается погодными условиями, поскольку ультрафиолетовые лучи способны пробиваться сквозь облака.

Аккумулятор фонарика способен к стопроцентной разрядке лишь в осеннюю пору, преимущественно, во второй половине сезона. Это имеет прямо пропорциональную связь с уменьшением светового дня. Однако даже подобные условия несущественно сокращают время работы фонаря. Полноценный заряд аккумулятора питает уличные светильники до 8 часов.

Разновидности

Все солнечные фонари можно объединить в 3 группы:

1. Согласно дизайну и конструкции светильники можно поделить на:

  • болларды – выполненные в форме столбиков элементы садового дизайна;
  • встроенные в лестничные ступеньки приборы;
  • модели фонарей для подсветки водоемов, которые погружаются в воду;
  • садовые светильники для декоративного оформления клумб. Эти приборы сливаются с декоративными растениями при дневном освещении, а с приходом сумерек акцентируют все внимание окружающих на великолепных цветочных композициях;
  • фонарики для подсветки отдельно расположенных деревьев. Эти конструкции помогают стволу дерева выглядеть особенно необычно и эффектно, пребывая охваченным четко направленным лучом света.

2. Качественные характеристики. Фотоэлемент, которым оснащаются светильники на солнечных батареях, производится из кремниевых модификаций, преимущественно из поликристаллического кремния. Такой материал значительно уступает по качеству монокристаллическому аналогу, поскольку данная модификация подвергается воздействию воздушной среды и покрывается оксидной плевой. С её помощью она качественно защищает фотоэлемент от всевозможных воздействий окружающей среды;

3. Стеклянная поверхность:

  • важно знать, что именно гладкое стекло способно отразить большую часть прямых солнечных лучей и половину рассеянных;
  • структурированное стекло обладает способностью собирать рассеянное диффузно излучение;
  • закалённое стекло – лучший вариант, поскольку ему присущи наилучшие качества.

Преимущества

Актуально рассмотреть следующие преимущества осветительных приборов данного типа.

  • Солнечные батареи – преимущества, которыми наделены уличные светильники.
  • Автономность – ещё одно неоспоримое преимущество данного оборудования, поскольку приборы могут быть установлены абсолютно в любом месте вашего садового участка.
  • Все светильники на солнечных батареях высокоэкологичны, экономичны, ведь не расходуют электроэнергию, а также просты в установке. Эта высоконадёжная техника предусматривает защищённые от попадания пыли, влаги и грязи аккумуляторы, что даёт возможность хозяину устанавливать садовые светильники близ водоёмов, а также в самых отдалённых уголках сада.
  • Благодаря разнообразию стилей исполнения и форм стало возможно использование фонарей с целью украшения вашего участка у дома. Нет никакой необходимости приобретать комплектующие элементы и дополнительное оборудование для устройств. Долгий срок службы полностью оправдывает высокое качество конструкций и стоимость.

Недостатки

Зачастую уличные светильники необходимо убирать на зимнее время года, поскольку их аккумулятор не приспособлен к низким температурам, ввиду отсутствия специальной защиты. Исключением являются садовые фонари Brennenstuhl, которые нормально переносят низкие температуры.

Желательна установка светильника на время зарядки под прямой солнечный свет. По своей мощности данные приборы лучше подойдут для декоративного освещения. Сложная конструкция светильников обуславливает высокую стоимость, что не всегда по карману владельцам садовых участков.

Нюансы в работе солнечных светильников

Сама идея аккумулируемого дневного освещения для вечернего освещения появилась ещё в 20-е годы прошлого века, тогда как производство стартовало не более 15 лет назад. Солнечная батарея располагается прямо на крышке фонарика в виде специальной тоненькой пленки, покрытой защитной прозрачной субстанцией.

Благодаря автономности фонарей исчезает необходимость выкапывания траншей и прокладывания кабелей. Сохранить срок службы светильника легко. Можно убирать его на хранение по отъезду с участка. Освещение территории с помощью солнечных фонарей совершенно бесплатное

Источник https://tze1.ru/articles/detail/ulichnye-svetilniki-na-solnechnykh-batareyakh-v-chem-ikh-osobennosti/

Источник https://www.0564.ua/list/26496

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *