Светильник с солнечной батареей как работает

Светильники на солнечных батареях. Виды. Устройство и работа

При благоустройстве садового участка необходимо предусмотреть освещение некоторых участков территории. Светильники могут применяться для освещения главного входа, беседки, тропинок, то есть, по своему главному назначению. А также светильники используют для декорации элементов участка: фонарики, плавающие на воде, светильники на солнечных батареях, украшение клумбы с цветами и т.д.

Светильники на солнечных батареях их устройство и принцип действия

Подключать светильники к сети питания неудобно, и обойдется недешево. Поэтому использование солнечных батарей для питания светильников является лучшей идеей. Стоят они недорого, не требуют квалифицированной установки и какой-либо подготовки места для монтажа. Чтобы все получилось оригинально и красиво, необходимо выполнять условия использования таких светильников.

Китайские светильники на солнечных батареях годны только в качестве светлячков, но показывают возможности индустрии полупроводников. Еще два десятка лет назад светильники на солнечных батареях использовали только в космической технике или специальных приборах. Для остальных людей они были недоступны.

Светильники на солнечных батареях применяют в местах, где нет электричества или невыгодно его проводить. Ресурс работы такого светильника ограничен емкостью аккумулятора и видом лампы. Батарею нужно периодически заряжать, поэтому абсолютной автономности не получится.

Яркие светодиоды решили проблему выбора ламп для фонарей. Светодиоды очень эффективны, их световой поток намного выше ламп накаливания. Солнечные батареи также прогрессировали в своем развитии, повышался КПД, снижалась стоимость.

Некоторые люди могут подумать, что создать освещение в любом месте садового участка без прокладки проводов для подачи электричества невозможно, и является сомнительной идеей. Но проекты автономного освещения участков и территорий существуют, и просты в реализации, благодаря использованию принципа накапливания энергии в солнечных батареях.

Устройство светильников на солнечных батареях простое. В состав их конструкции входит:

• Лампа на основе светодиодов с различным цветом освещения, либо с переходом цветов.
• Солнечная батарея, которая преобразует солнечный свет в энергию электрического тока.
• Аккумуляторная батарея, которая днем работает на заряд, а ночью отдает энергию на освещение.
• Зарядный контроллер или преобразователь напряжения для повышения энергии.
• Фотодатчик света, автоматически включает свет при наступлении темноты, выключает при достаточном освещении.
• Корпус светильника, детали крепления.

Вспомогательные элементы так же могут быть в светильниках: звуковые устройства «собачий лай», датчики уровня света, движения. Защитный колпак светильника изготавливается из гладкого, структурированного или термообработанного стекла. Каленое стекло зарекомендовало себя лучше других, но стоит дороже.

Светильники на фотоэлементах действуют по определенному методу. Световой элемент батареи образует из солнечных лучей света электричество, с помощью которого происходит зарядка аккумулятора за время светового дня. При сумерках фотоэлемент запускает аккумулятор для питания лампы, осуществляется освещение территории участка.

Утром, когда рассвело, фотодатчик отсоединяет батарею и лампа отключается. Если до наступления рассвета заряд аккумулятора иссяк до определенного минимального значения, то сработает датчик наименьшей емкости, и отключит батарею аккумуляторов.

Большинство светильников на солнечных батареях оснащены аккумулятором небольшой емкости. Они позволяют освещать территорию не больше 8 часов при полностью заряженном аккумуляторе. Когда светлое время суток сокращено, светильникам не хватает заряда аккумуляторов на всю ночь. Существуют конструкции светильников с повышенным временем работы освещения.

Фонари с LED элементами обладают повышенной работоспособностью, ярче светят. Если в их конструкции есть датчик движения, то время работы еще увеличивается, за счет того, что свет включается только в нужный момент.

Виды светильников на солнечных батареях и их особенности

Светильники на светодиодах используют для освещения любого участка сада, домашней усадьбы, имеют различный дизайн оформления.

Для удовлетворения покупательских запросов изготовители фонарей предлагают широкий выбор исполнения с различным дизайном. Светильники выполнены от скульптур до обычных фонарей.

Классификация светильников по функциональности:

• Болларды – светильники на колышках для освещения небольших площадок.
• Фонари для стен, подвешенные на столбах.
• Фонари для декорации площадок, лестниц, встроенные в конструкцию.
• Плавающие модели фонарей для водоемов.
• Водонепроницаемые светильники для освещения под водой.
• Светильники на солнечных батареях для придания красоты клумбам с цветами, прозрачные, днем они незаметны окружающим.
• Фонари в виде зверей, различных персонажей.

Классификация фонарей на фотоэлементах дает возможность принять решение в выборе модели из всего разнообразия конструкций, сделать оптимальный выбор, учитывая цель покупки и условия применения. Чаще всего фонари на фотоэлементах одной модели применяются для выполнения разных задач, поэтому такое разграничение имеет условный характер.

Конструкция светильника имеет модуль преобразования света, аккумулятор, светодиоды, схему для контроля заряда и включения фонаря. Более сложные светильники проектируют с учетом специальных условий работы.

Рассмотрим фонарь для освещения таблички с наименованием улицы. Для этого применяют обычную лампочку на 40 ватт. Она быстро сгорает. Если применить лампу на светодиодах до 5 ватт, получится нормальная освещенность. В этот набор войдет модуль света на 10 ватт напряжением 12 В, плату для контроля и заряжания аккумулятора, аккумулятор с продолжительностью работы выше 7 часов, светильник со светодиодной лампой на 5 ватт, 12 В. На приобретение придется потратить около 3000 рублей без установки, это минимум.

Более высокие суммы можно потратить на солнечные светильники значительной мощности (для уличного освещения). Кроме всех составляющих может потребоваться преобразователь для переменного напряжения, нужного для подключения газоразрядных ламп.

Солнечный фонарь с натриевой лампой работает на двух модулях, со всеми компонентами его стоимость составит более 100 тысяч рублей. Проблема не только в большой стоимости. Узким местом для солнечных светильников остается недолговечный аккумулятор.

Если летом проблем это не вызывает, то зимой емкость аккумуляторов падает, электролит теряет плотность, замерзает, и батарея приходит в негодность. Можно поставить инновационные необслуживаемые аккумуляторы, но высокая цена оставляет эту проблему.

Интерес к автономным устройствам возрастает. Существуют аккумуляторы, изготовленные по самым передовым технологиям – с графеновыми пленками. Также, ученые разработали суперконденсаторы на фотоэлектрохимическом принципе для накапливания и преобразования энергии солнца. Они являются подобием ионисторов, производятся с использованием наноуглеродных трубок.

Правила эксплуатации и условия работы светильников на солнечных батареях

При благоустройстве участка дачи или дома хозяин надеется на долговременную сохранность внешнего облика усадьбы. Для длительной работы светильников необходимо выполнять элементарные условия для их исправности. Корпус фонаря не предназначен к небрежному отношению, механическим повреждениям, его не стоит царапать, кидать, втыкать в землю. Чтобы солнце светило на поверхность фотоэлементов без препятствий, нужно протирать его от пыли и грязи. Если светильник не герметичен, то не нужно ставить его возле водоема. Только специальные фонари с герметичным корпусом могут контактировать с водой.

Осенью, до наступления холодов светильники демонтируют для хранения в теплое место, выключают его и вынимают аккумулятор. С течением времени необходимо периодически менять аккумулятор на новый, который не трудно найти в продаже.

Достоинства и недостатки

Перед покупкой фонарей просмотрите и изучите всю информацию об их устройстве, особенности и применение. Чаще люди, установившие их, удовлетворены покупкой. Есть и негативные отзывы, обусловленные неоправданным приобретением. Какие преимущества имеют светильники, а что не стоит ожидать от них.

Светильники на солнечных батареях могут экономить электроэнергию, освещая садовый участок и не оплачивая лишние деньги. Стоимость фонарей простых моделей невысокая, поэтому можно приобрести сразу несколько штук, чтобы установить их во всех уголках территории. Светильники автономны в своей работе, поэтому проведение электричества не нужно. Монтаж таких фонарей несложный, расходы на их установку не понадобятся. Большой срок работы при соблюдении элементарных условий дает возможность быстрой окупаемости.

Недостаток светильников на солнечных батареях заключается в том, что необходимо демонтировать их для хранения в зимний период, а также, их работоспособность зависит от наличия солнечных дней. Ночью они светят не очень ярко, свет тусклый, приглушенный. Во время приобретения необходимо обратить внимание на число ламп, от которых зависит интенсивность освещения, емкость аккумулятора (обуславливает длительность эксплуатации ламп), материал фотоэлемента (самый качественный монокристаллический, стоит дорого).

Обычные светильники для газонов имею цену 100-200 рублей, но работают они недолго, и светят недалеко. Более качественные и долговечные светильники на солнечных батареях имеют стоимость выше.

Источник

Как работают уличные светильники на солнечных батареях?

Изобретение солнечных батарей – это одно из наиболее важных и полезных достижений современной науки. Что самое приятное, эта технология будущего уже сегодня доступна каждому. В магазинах товаров для сада и огорода можно найти уличные светильники на солнечных батареях. Что это такое и как функционируют данные устройства?

Принцип работы светильников на солнечных батареях

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.

Достоинства солнечного освещения

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.

Недостатки светильников на солнечных батареях

Советы по выбору и отзывы владельцев

Что говорят о солнечных светильниках люди, уже успевшие купить эту новинку для своего усадебного участка? Многим такой вариант садового освещения нравится: это экономично и удобно. Более того, даже самые недорогие и простые модели выглядят в темноте загадочно и интересно.

Светильники на солнечных батареях уличные отзывы имеют и негативные. Недорогие приборы зачастую достаточно быстро ломаются, с них может слезть краска, портятся и декоративные элементы. Что касается мощности освещения, для подсветки дорожки лучше устанавливать светильники парами по обе стороны. Если же вы хотите осветить зону отдыха, также располагайте рядом по 2-3 прибора минимум. И все же светильники на солнечных батареях плюсов имеют больше, чем минусов. Если вы все еще выбираете вариант для освещения собственного сада, обязательно подсчитайте достоинства и недостатки этих устройств.

Источник

Садовые фонари на солнечных батареях

Сегодня на садовых участках все встречаются фонари или светильники, которые работают на солнечных батареях. Садоводы смело применяют их в ландшафтном дизайне и в виде дополнительного освещения отдельных участков сада. Солнечные светильники целесообразно применять в тех ситуациях, когда нет возможности провести электрическое освещение или его обустройство экономически невыгодно.

Как устроены фонари на солнечных батареях?

В солнечных светильниках можно выделить следующие элементы:

• батарея-накопитель;
• светодиод-полупроводник, который излучает видимый свет, когда по нему проходит электрический ток;
• электрический аккумулятор;
• датчик освещенности;
• микросхема (микропроцессор или транзистор) — управляет свечением светодиода в зависимости от силы напряжения и отключает его при разрядке батареи до определенного уровня;
• фотоэлемент — включает светильник и преобразует энергию света в электрическую энергию.

Солнечная батарея под воздействием ультрафиолета вырабатывает электрический ток и заряжает им аккумулятор, который в свою очередь в темное время суток питает светодиод.

При полном заряде аккумулятора солнечные фонари работают 8 часов. Причем работа светильника не зависит от погодных условий, потому что ультрафиолет проникает сквозь облака. Только поздней осенью аккумулятор фонаря не может зарядиться полностью. Это связано с тем, что световой день становится короче. Даже в таких условиях светильники будут работать, правда, немного меньше.

Основные характеристики садовых солнечных фонарей

Солнечные светильники можно объединить в три группы по следующим характеристикам:

1. Особенности дизайна и конструкции. Они в свою очередь разделяются на:
   • болларды. Они выполнены в виде столбиков и являются эффектным элементом в садовом дизайне;
   • встраиваемые в ступени лестницы;
   • используемые для подсветки водоемов. Такие светильники погружаются в воду;
   • используемые в декоративном оформлении цветников и клумб. Днем светильники сливаются с растениями, а с наступлением темноты акцентируют внимание на цветочных композициях;
   • используемые для подсветки отдельно стоящих деревьев. Ствол дерева, охваченный в сумраке направленным лучом света, будет выглядеть очень эффектно и необычно.
2. Качественные характеристики. Фотоэлемент, используемый в солнечных светильниках, изготавливается из кремния, а точнее из его модификаций. Традиционно используется поликристаллический кремний. Он по качеству значительно уступает монокристаллическому кремнию, т. к. эта модификация химического элемента при первом контакте с воздушной средой покрывается оксидной пленкой. Она защищает фотоэлемент от воздействия окружающей среды.
3. Поверхность стекла:
   • гладкое стекло отражает большую часть прямого света и примерно половину рассеянных лучей;
   • структурированное стекла собирает диффузно рассеянное излучение;
   • закаленное стекло обладает наилучшими качествами.

Преимущества садовых светильников на солнечных батареях

• автономность — каждый фонарь быть установлен в любом месте на садовом участке;
• экологичность;
• экономичность — не расходуют электроэнергию;
• простота в установке;
• надежность — аккумуляторы защищены от попадания внутрь грязи, влаги и пыли, поэтому их можно устанавливать возле водоема и в дальних частях сада;
• разнообразие форм и стилей выполнения позволяет использовать садовые фонари в качестве украшения участка;
• не требуется приобретение дополнительного оборудования или комплектующих;
• долгий срок службы.

Недостатки садовых солнечных светильников:

• требуется убирать на зиму, т. к. у них не защищен аккумулятор от низких температур (исключение составляют садовые фонари);
• светильник во время зарядки желательно устанавливать таким образом, чтобы на него падал прямой солнечный свет;
• больше подходят для декоративного освещения;
• светильники достаточно дорого стоят.

Установка и эксплуатация садовых солнечных фонарей

Установка садовых фонарей очень проста. Для установки на ровной поверхности необходимо использовать светильники со специальной ножкой. Если у фонаря ножка выполнена в виде колышка, то его втыкают в землю. В твердой почве предварительно надо выкопать углубление, затем поместить в него фонарь и аккуратно утрамбовать землю со всех сторон. Нельзя использовать молоток и грубую силу. Светильник от этого сломается.

С помощью солнечных фонарей можно выделить:

• садовые дорожки;
• особенности рельефа;
• ступеньки на лестнице;
• зону отдыха (например, беседку, детскую площадку);
• водоемы;
• клумбы и цветники, деревья и кустарники, композиции из растений;
• альпийскую горку;
• подъездную аллею.

Уход за светильниками заключается в том, чтобы периодически вытирать с них пыль, удалять грязь и убирать на зиму в дом. Несмотря на то, что солнечные светильники очень надежны, может возникнуть необходимость их починки. Сначала требуется проверить уровень заряда солнечной батареи и только потом включать. Если лампочка не включается, необходимо проверить на исправность аккумулятор. Для этого следует зайти в затемненное помещение и проверить места пайки. При обнаружении поврежденного проводка его нужно припаять, используя холодную сварку. Если результаты ремонта отсутствуют или они незначительны, необходимо произвести замену солнечной батареи.

Садовые светильники на солнечных батареях могут стать прекрасной альтернативой электрического освещения в отдаленных участках сада. Разнообразие форм, цветов, размеров позволяет использовать их в ландшафтном дизайне. Выполненные в виде фигур гномов или животных они превосходно дополнят альпийскую горку. В темное время суток такие фонари не только акцентируют внимание на красивых уголках сада. Подсветив ступеньки, можно подниматься или спускаться по лестнице, не опасаясь падения. Фонари можно расставлять группами или хаотично. Какой способ выбрать — зависит только от предпочтений владельца участка.

Источник