Светильник работающий от солнечной батареи

Освещение от солнечных батарей: для чего нужно, популярные модели, декоративные решения

Альтернативные источники электроэнергии получают все большее распространение. Одним из самых популярных стало использование солнечной энергии для зарядки солнечных батарей.

Устройство и принцип работы светильников на солнечных батареях

Основные элементы солнечного светильника

Светильник состоит из следующих конструктивных частей.

Солнечная батарея (или панель). Основной элемент светильника, самый дорогой. Панель состоит из фотогальванических ячеек, в которых энергия солнечных лучей преобразуется в электрический ток за счет фотогальванических реакций. Материал электродов используется разный. Именно от них зависит эффективность батареи.

Аккумулятор. Он накапливает электрический ток, который производит панель. Аккумулятор подсоединяется к батарее при помощи специального диода. Диод проводит электричество только в одну сторону. В темное время суток он становится источником энергии для лампочек, а в светлое – питает контроллер и другую автоматику. Обычно используются никель-металлогидридные или никель-кадмиевые аккумуляторы. Они хорошо справляются с многочисленными циклами заряд-разряд.

Источник света. Чаще всего используются светодиодные лампочки. Они расходуют минимальное количество энергии, выделяют мало тепла, долго служат.

Корпус. Все перечисленные компоненты заключены во внешний корпус. Он должен быть устойчивым к прямым солнечным лучам, осадкам, пыли и грязи. Иногда солнечная батарея размещается отдельно, а сам светильник в другом месте. Часто сверху корпуса размещается плафон, который выполняет защитные функции и рассеивает световой поток в пространстве.

Контроллер (выключатель). Прибор, который управляет процессом заряда/разряда. Иногда контроллер выполняет функцию фотореле — отвечает за автоматическое включение света, когда стемнеет. На некоторых моделях имеется ручной выключатель.

Опора светильника. Корпус размещается на металлической опоре: столбе или иной ножке. В зависимости от назначения опора изготавливается разной высоты.

Принцип действия заключается в следующем: солнечные лучи попадают на фотогальванические элементы и преобразуются в электрический ток. Ток через диод поступает в аккумулятор, который накапливает заряд. Днем, когда светло, фотореле (или ручной выключатель) препятствуют разряду аккумулятора. Но с наступлением темноты аккумулятор начинает работать: накопленная днем электроэнергия начинает поступать на источник света. Светодиоды начинают освещать пространство вокруг себя. На рассвете фотореле снова срабатывает, светильник перестает работать.

Схематичный принцип действия

В солнечный день энергии достаточно для работы светильника в течение 8-10 часов. При заряде в облачный день время работы снижается в несколько раз.

В каких случаях полезно такое освещение

Несомненно, что в южных регионах, где световой день длится долго, а солнце светит часто, освещение на солнечных батареях имеет практическую пользу. Таким образом можно даже освещать дом, дачу или подсобные постройки. При этом за электричество платить не придется.

Также светильники полезны для ландшафтного дизайна, для украшения садов, парков. Они не требуют прокладки кабелей и проводов, красиво выглядят, исправно светят.

Освещение от солнечных батарей – популярный способ подсветки автодорог и улиц.

Разновидности источников света на солнечных батареях

Единой классификации светильников не существует. Приборы на солнечных батареях делят по нескольким параметрам на разные группы.

По материалу, из которого изготовлен корпус ламп, выделяют:

• пластиковые;
• металлические с лакокрасочным защитным покрытием (бронза, сталь, другие сплавы);
• деревянные с покрытием против гниения и рассыхания.

Материал, из которого изготавливают плафоны для панелей, тоже отличается у разных ламп:

• гладкие стекла, которые максимально пропускают световой поток;
• рефлекторные стекла (хорошо подходят для местности с рассеянным светом и несолнечной погодой);
• закаленное стекло: прочное, устойчивое к механическим повреждениям.

В зависимости от типа аккумулятора выделяют никель-кадмиевые и никель-металлогидридные фонари. Последние стоят больше, но служат дольше. К тому же никель-металлогидридные аккумуляторы менее ядовиты для окружающей среды, чем никель-кадмиевые.

В зависимости от типа кремния для фотогальванических батарей выделяют:

• Монокристаллические модули. Они получаются методом литья частиц кремния высокой чистоты. В итоге получается темно-синий или черный однородный монокристалл, который нарезают на пластины нужного размера. Модуль вставляется в алюминиевую раму, накрывается противоударным стеклом. Монокристаллы дороже, но более эффективны в пересчете на 1 Вт мощности. Обладают самым высоким КПД (22%) и сроком службы.
• Мультикристаллические модули. Состоят из случайно собранных монокристаллов кремния, легируется фосфором и бором.
• Поликристаллические модули. Представляет собой объединение отдельно взятых кристаллов кремния, имеющих различную форму и ориентацию. Изготавливается методом охлаждения горячего расплава кремния. Имеет голубой и светло-синий цвет. Самые недорогие, но КПД ниже (15-18%). Срок службы меньше, требуется большая площадь батарей.

Кроме описанных кремниевых панелей применяют другие полупроводниковые соединения в виде тонких пленок: CIGS (материал из меди, индия, галлия и селена), теллурид кадмия, аморфный кремний. Тонкопленочная технология дешевле, больше подходит для работы с рассеянным излучением. Таким батареям не нужен прямой солнечный свет. Однако для выработки одинаковой мощности площадь тонкопленочных батарей в 2-3 раза превышает площадь кремниевых. Их КПД самый низкий (6-15%).

Источник

8 лучших светильников для сада на солнечной батарее

Если вы хотите осветить свой сад в темное время суток, не тратя при этом электричества, обратите внимание на светильники, работающие на солнечных батареях. Принцип их работы прост: в течение светового дня они накапливают солнечную энергию в аккумуляторной батарее, а затем расходуют ее в процессе работы. Причем в зависимости от модели, они могут включаться как автоматически, при приближении, так с физически. Узнаем, в чем заключаются плюсы и минусы таких светильников, как их выбрать, и приведем рейтинг лучших моделей 2021 года, по отзывам реальных покупателей.

Плюсы и минусы садовых фонарей на солнечной батарее

Самым главным плюсом этих светильников является отсутствие необходимости подключения к электропроводам. То есть, их можно устанавливать в любом отдалении от дома. Но это не единственный плюс осветительного прибора.

1. Устойчивость к воздействию окружающей среды. Уличные фонари не боятся морозов и жары, они легко переносят температуры от -40 до +40 градусов.
2. Мобильность. Поскольку они не привязаны к одному месту проводами, их можно брать с собой на рыбалку, охоту, пикник или переносить по саду из одного его угла в другой.
3. Простота установки – положить в воду, повесить на дерево или воткнуть в грунт, способ зависит от вида прибора.
4. Безопасность. Светильники абсолютно безопасны как для людей и животных, так и для окружающей среды.
5. Отсутствие необходимости каждодневного включения. Этот пункт спорный, поскольку тут все зависит от конкретной модели. Если вы приобретаете фонарь с датчиком движения, то он автоматически будет включаться при приближении к нему. Устройства с датчиками освещенности автоматически включаются при наступлении сумерек.

Несмотря на все достоинства, у светильников имеются и недостатки:

• маленькая мощность, из-за которой они не могут освещать сад наравне с большими фонарями;
• зависимость от попадания солнечных лучей, ввиду которой их нельзя устанавливать в тени;
• простота установки, которая является плюсом, относится и к минусам, ведь если вы легко установили фонарь, то кто-то также легко сможет его украсть.

На что обратить внимание при выборе

Перед покупкой садового фонарика на солнечной батарее следует определиться с тем, какие функции он должен выполнять, и исходя из этого, выбирать модель.

1. Тип корпуса. Судя по отзывам покупателей, предпочтение следует отдавать приборам с алюминиевым корпусом, он легкий и морозоустойчивый. Пластик же, несомненно, также легкий, но в результате эксплуатации при несоответствующих температурному режиму условиях может лопнуть.
2. Емкость аккумулятора. Тут, казалось бы, все просто, чем она больше, тем лучше. Однако это не совсем так. Светильники с емкими аккумуляторами рекомендуется покупать только в том случае, если вы проживаете в регионе с длинными солнечными днями. В противном случае велик шанс переплаты денег впустую.
3. Размер солнечной панели. Тут все просто: чем больше, тем лучше, поскольку от нее зависит скорость заряда аккумулятора.
4. Габариты. Если вы планируете установить светильник в одном месте и больше не трогать его, тогда этот параметр можно не учитывать. Для использования светильника в качестве переносного источника света следует выбирать небольшие модели.
5. Режим работы устройства, которых бывает три: ночник, постоянное освещение и выключен, реагирует на движение. Первый светит постоянно, но использует при этом незначительную часть своей мощности. Переключение на полную мощность происходит при непосредственном приближении к нему. Второй работает постоянно до окончания заряда аккумулятора или восхода солнца. Третий загорается только при движении.

Настенные светильники

К настенным относятся модели, которые, как следует из названия, можно закрепить на стене. Как правило, их мощность выше, чем наземных светильников.

1. Ritex ASL-093 с солнечной батареей

Отличный уличный светильник по доступной цене. Он имеет одну лампочку, но светит она очень ярко. Плафон выполнен из качественного пластика. Степень защиты IP43 позволяет использовать устройство на улице при любой погоде. RITEX ASL-093 имеет сразу три режима работы, переключение между ними происходит вручную.

Эта модель оснащена датчиком движения и освещенности. Он имеет компактные размеры и гибкое магнитное крепление. Легко устанавливается на любых поверхностях – от веток деревьев до защитных козырьков. Солнечная панель и лампа светильника вращаются независимо друг от друга, что повышает регулировать направление освещения.

Источник

Светильники на солнечных батареях для дачи и сада: 10 советов по выбору

Экономичные, простые в установке и такие разнообразные по форме светильники на солнечных батареях заполонили дачные участки и даже улицы городов. Производители, словно издеваясь, предлагают покупателям огромное их разнообразие, так что из чисто функционального предмета они превратились в элемент декора. Только вот оказалось, что выбрать уличный светильник на солнечных батареях для дачи и сада не так просто – ассортимент заставляет глаза разбегаться, но мы постараемся расставить все по полочкам и понять, как отличить качественный светильник от подделки.

Как работает светильник на солнечных батареях?

Если коротко и просто, то светильник в течение дня накапливает солнечный свет, а ночью использует его же для освещения участка. Делает он это благодаря наличию следующих элементов:

• солнечная панель – сердце светильника, тут происходит преобразование солнечной энергии в электрическую;
• аккумулятор накапливает энергию днем, чтобы отдавать ее ночью;
• светодиодная лампа – непосредственный источник света, причем она может давать как холодное, так и теплое свечение, а есть светильники с попеременной сменой цветов;
• контроллер контролирует работу светильника, зарядку и разрядку аккумулятора. Качественный контроллер – гарантия того, что аккумулятор будет хорошо работать;
• корпус и крепления.

Кроме того, в наличии может быть датчик освещенности, благодаря которому светильник сам включается при наступлении сумерек. Если такого датчика нет, то включать и выключать все приборы придется вручную. Полезен может быть и датчик движения.

В светильниках используются батареи небольшой емкости, потому они накапливают энергию, достаточную для свечения в течение 8-10 часов, но это при условии долгого солнечного дня этот срок будет значительно короче, а осенью ночи куда длиннее, поэтому в данном случае спасением станут светильники с датчиком движения. Срок службы светодиода – до 60 тыс. часов, но аккумулятор может потребовать замены намного раньше.

Преимущества и недостатки

Садовые светильники на солнечных батареях имеют массу преимуществ:

• экономия электроэнергии, ведь они сами ее вырабатывают;
• простота в монтаже. Подключать светильники к электросети ненужно. Многие изделия достаточно просто вкопать в землю, на это уйдут считанные минуты;
• мобильность. При желании светильник достаточно просто установить на другое место, поменяв схему освещения сада. Так же просто собрать их все и сложить на зимнее хранение;
• широкий ассортимент. В продаже несложно найти светильники разных размеров и форм. Есть настолько оригинальные изделия, что такое освещение станет не только функциональным элементом, но и декоративным;
• большинство светильников сами включаются и выключаются, реагируя на смену уровня освещения;
• долговечность при условии покупки качественного изделия;
• безопасность;
• экологичность, ведь для работы светильника не нужна электроэнергия, а значит, не надо использовать уголь, газ или мощь атомных реакторов.

Увы, без минусов не обошлось, так что будьте готовы к следующим особенностям:

• садовый светильник на солнечных батареях – нежное устройство: зимой из-за охлаждения аккумулятора могут случаться сбои, а летом прибор может перегреться вплоть до того, что фотоэлемент выйдет из строя;
• плохая ремонтопригодность. Почти все поломки ведут за собой замену всего светильника полностью;
• эффективность зависит от количества солнечного света, потому в пасмурную погоду, да еще и осенью, когда день короче, аккумулятор зарядится плохо, и его хватит на пару часов работы. В тени же такие светильники нельзя ставить вовсе;
• простота монтажа играет злую шутку – злоумышленники могут легко выдернуть светильники;
• садовый солнечный светильник не даст мощный поток света и не сравнится с обычным фонарем, потому их используют для локальной и декоративной подсветки.

Если взглянуть на статистику продаж и на многочисленные отечественные дачи, можно прийти к выводу, что недостатки людей особо не пугают, а главные достоинства – экономичность и простота установки – обеспечили этим прибором сумасшедшую популярность.

Виды светильников на солнечных батареях

Все светильники можно поделить на две большие группы:

• для освещения парков и улиц. Это огромные фонари с большими солнечными панелями. Фактически это миниатюрные солнечные электростанции, используются на дорогах, в парках и на улицах продвинутых городов;
• для освещения загородного дома – это именно то, что интересует нас. В этой категории выделяют уличные светильники, которые отличаются бОльшими размерами (но не всегда) и более мощным потоком света, и садовые светильники, которые имеют, скорее, декоративную функцию.

В зависимости от места размещения светильник на солнечных батареях бывают следующих видов:

• болларды – фонари на столбах, используются для освещения садовых дорожек и газонов;
• подвесные и настенные светильники крепятся на заборы, стены и столбы, используются для функционального и декоративного освещения;
• газонные светильники отличаются небольшим размером, используются для подсветки рокариев, альпийских горок, дорожек, и прочих элементов рельефа;
• встроенные светильники монтируются в ступени лестниц, садовые дорожки, площадки и создают мягкий свет, облегчающий перемещение в темное время суток;
• светильники для декора клумб отличаются практически прозрачным корпусом, который делает их невидимым в дневное время;
• светильники для водоемов могут быть плавающими и предназначенными для подводной установки. И те, и другие смотрятся очень эффектно и позволяют выделить бассейн, пруд или ручей;
• светильники-гирлянды используются для украшения крон деревьев, кустарников, а также для декора веранд, беседок и террас;
• декоративные светильники в виде животных, камней, героев сказок и мультфильмов служат украшением в дневное время и приносят пользу в ночное.

Ассортимент светильников настолько широкий (и увеличивается каждый сезон), что данную классификацию можно назвать лишь условной, но она поможет сориентироваться при выборе и понять, что же конкретно вам надо.

Тип стекла

Стекло садового или уличного светильника на солнечных батареях отвечает за светопропускную способность, к тому же, на его плоскости ламинируется фотоэлемент, потому на материал стоит обращать внимание при покупке. Стекло может быть следующих типов:

• гладкое хорошо пропускает прямые солнечные лучи и значительную часть рассеянных;
• рифленое за счет сложного рельефа позволяет отразить и перенаправить часть лучей солнца, и мощность светильника увеличивается до 12%. Хорошее решение для регионов, где солнечная погода бывает нечасто;
• закаленное стекло – самое надежное и долговечное, но изделие будет стоить на 5-10% дороже.

Тип и емкость аккумулятора

В солнечных светильниках обычно ставят никель-кадмиевые аккумуляторы, которые достаточно неплохо себя зарекомендовали. Реже используют никель-металлогидридные батареи – они служат дольше, но и стоят дороже.

Если светодиоды рассчитаны на 60 000 часов эксплуатации, то аккумулятор – это более нежная деталь светильника. Качественный аккумулятор нуждается в замене примерно раз в 10 лет. Если же вы решили сэкономить и взяли фонарик подешевле, то велика вероятность, что первую замену батареи придется произвести уже через 1-1,5 года.

Также обращайте внимание на емкость аккумулятора, хотя некоторые производители ее не указывают. При прочих равных условиях лучше выбирать изделие с более емкой батареей – такой светильник сможет накопить больше энергии и дольше светить ночью. Правда, чтобы аккумулятор полностью зарядился, надо устанавливать изделие в зоне с максимальным естественным освещением.

Вид кремния в светильниках

Долговечность светильника зависит от типа используемого кремния:

• монокристаллический кремний – самый надежный, плюс он дополнительно покрывается оксидной пленкой. Хорошо противостоит климатическим и химическим воздействиям. Минус – высокая цена;
• мультикристаллический в плане практичности средний. Прослужит несколько лет, но не более;
• поликристаллический – самый дешевый и недолговечный. Уже на второй-третий сезон можно будет заметить падение мощности свечения и продолжительности работы.

Степень защиты

Уличный садовый светильник будет подвергаться регулярному воздействию влаги: это и дождь, и полив, и, возможно, игры детей. Чтобы ничего не повредилось, корпус должен быть соответствующим образом защищен. Изучая характеристики изделия, обращайте внимание на буквы IP в маркировке. После них должны быть две цифры – нам необходим светильник с IP44 и выше. Для светильников, которые устанавливаются под водой или на воду, степень защиты от воды должна быть максимальной – IP67, а лучше IP68.

Мощность

Мощность садовых светильников, как правило, составляет 3 Вт. Этого достаточно, чтобы создать мягкий свет и особенное настроение. Самостоятельным источником света такие приборы быть не могут. Уличные светильники для загородного дома имеют мощность около 10 Вт, что примерно эквивалентно 100 Вт лампы накаливания. Такие изделия уже можно использовать для самостоятельного освещения участка.

Также стоит обратить внимание на количество светодиодных ламп. Чем их больше, тем больше света даст светильник.

Что еще учесть при выборе?

Тот, кто хочет найти идеальный садовый светильник на солнечных батареях, должен учитывать и еще кое-какие параметры:

• если светильник устанавливается на землю, обратите внимание на высоту ножки. Для освещения дорожек, надо, чтобы ножка была не менее 1 м, для освещения беседок – не менее 1,5 м. Светильники, которые укладываются на землю, или оснащаются невысокими ножками, подходят только для декоративного и вспомогательного освещения;
• имя производителя. Продукция из Китая наводнила и рынок светильников. Если высокое качество стоит на первом месте, то будьте готовы переплатить, ведь продукция крупных компаний стоит дороже, но и прослужит дольше;
• просмотрите все характеристики изделия, уделяя внимание времени работы от аккумулятора.

Установка и уход

Чтобы солнечные светильники прослужили как можно дольше, стоит придерживаться несложных правил:

• составить проект освещения, выбрать виды обычных фонарей и солнечных светильников, а для последних определить наиболее солнечные места;
• монтаж проводят аккуратно, чтобы не повредить светильник;
• во время эксплуатации корпус надо протирать от пыли, которая мешает проникновению лучей солнца;
• на период сильных морозов лучше прятать солнечные светильники в помещение, извлекая аккумуляторы;
• батарея нуждается в периодической замене;
• возле водоемов используются специальные водостойкие светильники.

Пусть экономное и практичное освещение радует вас долгие годы!

Источник