Светодиодные прожектора для уличного освещения с солнечной батареей

Прожекторы на солнечных батареях

Освещение территорий в ночное время может быть выполнено различными способами. Если на объектах производственного назначения решение этой задачи не вызывает затруднений, то в частных домах иногда возникают проблемы технического характера. Например, не всегда имеется возможность подвести провода и кабели к осветительным приборам. В таких ситуациях наилучшим выходом становится прожектор на солнечных батареях, не требующий каких-либо подключений к центральной сети.

Преимущества и недостатки

В комплект входят солнечные панели, которые бывают выносными или встроенными. Во многих моделях используются датчики движения, а сами они различаются формами и размерами, мощностью, световым потоком, емкостью аккумулятора и прочими техническими характеристиками. Прежде чем принимать решение об использовании автономных осветительных приборов, следует внимательно изучить их возможности, ознакомиться с преимуществами и недостатками.

Чаще всего уличные прожекторы применяются для освещения периметров, фасадов зданий и выделения отдельных архитектурных элементов. При наличии датчиков движения такие устройства могут дополнительно выполнять охранные функции. Включение ламп будет производиться только при наличии в зоне ответственности движущегося объекта. Датчики движения могут устанавливаться и на неосвещаемых участках – в коридорах и на лестничных маршах.

Некоторые виды автономных прожекторов подойдут и для освещения участков дачи, где вполне достаточно мощности в 10 ватт. Не рекомендуется использовать мощные приборы на небольших территориях, чтобы не создавать избыточное освещение.

Осветительные приборы на солнечных батареях нашли широкое применение не только в частном секторе. Они используются в системах освещения дорог, тротуаров и парковых дорожек. Как правило, они устанавливаются в местах, наиболее неудобных для прокладки питающих проводов.

Все преимущества данных устройств можно свести в несколько пунктов:

• Возможность круглосуточной автономной работы.
• Очень простая установка и последующее обслуживание.
• Могут работать вне зависимости от погодных условий.
• Обладают повышенной устойчивостью к механическим и иным воздействиям, отличаются долговечностью и повышенным сроком эксплуатации.
• Благодаря конструкции, удалось добиться ровного и яркого светового потока.
• Возможность использования в труднодоступных местах, а также в наружной рекламе и освещении самых разных объектов.

Поскольку не бывает идеальных технических устройств, автономные прожекторы также имеют определенные минусы:

• При пасмурной погоде наблюдается снижение производительности солнечных панелей. Это отрицательно влияет на зарядку аккумулятора, которой может быть недостаточно на всю ночь при работе прожектора в непрерывном режиме.
• Низкие температуры, особенно в зимнее время, вызывают снижение емкости АКБ. Уровень заряда уже не держится в течение заданного времени. Свет становится недостаточно ярким, а иногда прожектор начинает работать с перебоями.
• Если конструкция прожектора неразборная, то повреждение одного из элементов может повлечь необходимость полной замены прибора освещения. Качественные модели полностью лишены этого недостатка и легко ремонтируются.

Устройство и принцип действия

Принцип работы автономных прожекторов очень простой. Фотоэлемент с высокой чувствительностью принимает на себя энергию солнца, преобразует в электрический ток и передает в аккумуляторную батарею. В качественных панелях ячейки способны получать энергию даже при отсутствии солнечной активности.

С наступлением темноты, накопленная энергия отдается прожектору автоматически, после чего тот начинает излучать световой поток. Специальный контроллер не дает аккумулятору полностью разрядиться и поддерживает необходимый уровень заряда. Для установки прожекторов используются открытые участки, максимально освещаемые солнцем.

Конструкция солнечного прожектора включает в себя следующие компоненты:

• Экономичные светодиодные лампочки с постоянным ярким свечением. Они позволяют более эффективно использовать солнечную энергию.
• Солнечная панель с фотоэлементами. Они отличаются высокой чувствительностью и дают возможность заряжать аккумуляторы в любую погоду. Просто при низкой солнечной активности на это затрачивается больше времени.
• Аккумуляторная батарея – основной элемент прожектора. В дневное время он накапливает электроэнергию, а ночью расходует ее, отдавая осветительному прибору. Как правило, используются гелевые АКБ, которые могут эксплуатироваться в течение 10-12 лет.
• Контроллер. Отслеживает уровень зарядки аккумулятора и при достижении 30% выполняет автоматическое отключение прожектора. Некоторые приборы оборудуются датчиками, обеспечивающими включение и отключение в зависимости от уровня внешнего освещения.
• Конструкция помещается в прочном корпусе, рассчитанном на любые погодные условия. Успешно выдерживает механические воздействия, препятствует проникновению влаги и пыли.
• Датчики движения. Позволяют экономить накопленную энергию, посылая сигналы на включение только в случае необходимости, когда в освещаемой зоне появляется движущийся объект. Устанавливаются в тех местах, где не требуется постоянное ночное освещение.
• Подвижная система крепления. Дает возможность отрегулировать направление фотоэлементов в сторону максимальных солнечных лучей. Для АКБ и контроллера предусмотрен специальный установочный шкаф.

Топ 4 лучших уличных прожектора

Выбор той или иной модели производится, исходя из предполагаемых условий эксплуатации, прежде всего – площади освещения. Для того чтобы облегчить эту процедуру, предлагается рассмотреть обзоры наиболее популярных устройств.

Обзор модели JAZZWAY

Данные прожекторы изготавливаются китайскими производителями из современных высококачественных материалов. Используется преимущественно металл или серебристый пластик. Контроль качества осуществляется на всех стадиях производства.

В конструкцию прожектора JAZZWAY входит корпус, зафиксированный скобами, матрица и драйвер для регулировки рабочих процессов и подачи питания. Эффективному отводу тепла на корпусе способствует применение анодированного алюминия. Из него же изготавливается и отражатель света, обеспечивающий рассеивание в секторе 100-120 градусов. Для светодиодной панели используется прочное закаленное стекло, устойчивое к высоким температурам. В состав матрицы входят статические диоды, закрепляемые на плате. От внешних воздействий она защищена специальным полимерным покрытием.

Уличный прожектор JAZZWAY на солнечных батареях обладает следующими характеристиками:

• Средняя мощность – 100 Вт, некоторые модели доходят до 500 Вт.
• Световой поток – 700-34000 Лм.
• Температура света в разных спектрах: теплые тона – 3700-4300 К, нейтральные – 4500-5500 К, холодные – 6000 К.
• Класс защиты IP: 20-60 – используются внутри зданий, 60-65 – для наружного уличного освещения в условиях активной влаги и пыли.

Осветительные приборы данного модельного ряда обладают следующими достоинствами:

• Срок службы, заявленный производителем, составляет свыше 50 тысяч часов. После выработки установленного срока, свечение все равно будет продолжаться, но уже с меньшей интенсивностью.
• Световая отдача практически стопроцентная.
• Устойчивы к помехам и вибрациям, полностью защищены от пыли и влажности, не подвержены влиянию перепадов напряжения.
• Не нуждаются в регулярном обслуживании, могут работать в широком температурном диапазоне.

Модель ЭРА LPR-70-6500K-M

Светодиодный прожектор на солнечных батареях ЭРА LPR-70-6500К-М широко используется на объектах промышленного производства и в строительстве. При помощи этих устройств создается подсветка зданий, баннеров и щитов наружной рекламы, наружных витрин супермаркетов и т.д.

В последнее время автономные осветительные приборы стали применяться в ландшафтном дизайне на участках загородных домов. Источником света служат светодиоды с высокой яркостью, способные выдавать мощное излучение. Благодаря своим преимуществам и высоким показателям, эти светодиодные прожекторы постепенно вытесняют галогенные осветительные приборы. Их отличительной особенностью является продолжительный срок эксплуатации и экономичное потребление электроэнергии.

Для изготовления корпуса используется металл или прочный пластик черного цвета. Мощность данной конкретной модели составляет 70 ватт, а питающее напряжение – 220 В. Температура света находится в холодном белом диапазоне и составляет примерно 6500 К. Величина светового потока – 4900 Лм. В качестве источника света используется 1 светодиодный элемент. Степень защиты от влаги – IP55. Габаритные размеры – 290х335х70 мм. Производится в Италии.

Модель СВЕТОЗАР SV-57113-W с датчиком движения

Галогеновый прожектор на солнечной батареи с датчиком движения российского производства СВЕТОЗАР SV-57113-W применяется для освещения территорий в ночное время и в условиях плохой видимости. Данное устройство оборудовано инфракрасным датчиком, регулирующим включение и выключение. Свет зажигается лишь тогда, когда в зоне ответственности появляется движущийся объект.

Все элементы прожектора размещаются в герметичном ударопрочном алюминиевом корпусе, со степенью защиты IP44. С лицевой стороны установлено термостойкое стекло. Благодаря специальному установочному кронштейну и дугам, устройство может быть закреплено на любых конструктивных элементах или подвешено на крюк.

В прожекторе установлены галогенные линейные лампы типа J-118 с равномерным и ярким световым потоком, сохраняющимся в течение всего периода эксплуатации. Световой поток рассеивается наиболее оптимально с помощью алюминиевого отражателя.

Прибор функционирует при напряжении 220 В, с частотой 50 Гц. Его мощность составляет до 500 Вт, величина светового потока – 7500 Лм.

Модель ФЕРОН LL-149

Еще одна модель китайского производства, соответствующая установленным Европейским стандартам. Модельный ряд достаточно широк для применения в различных системах освещения.

Прожектор на солнечных батареях этого типа использует светодиоды белого, зеленого, красного и синего цвета. Они используются не только в ландшафтном дизайне, но и в подсветке различных экспозиций или архитектурных элементов зданий.

Переносные устройства этого типа отличаются экологической чистотой, в них отсутствуют элементы, требующие обязательной утилизации. Встроенный аккумулятор делает прибор достаточно мобильным. Корпус имеет класс защиты от пыли и влаги IP54. Мощность – 8 ватт, число цоколей под лампочки – 130, световой поток – 6500 Лм, температура свечения – 6500 К. Рабочий ресурс составляет 30 тысяч часов. Габаритные размеры – 190х230х86 мм. Все переключения выполняются пультом дистанционного управления.

Источник

Прожекторы на солнечных батареях

Прожекторы на солнечных батареях – светильники, работающие автономно, без центрального электроснабжения. Они используют световую энергию солнца, преобразуя её в электрическую, и накапливают её во встроенных или внешних аккумуляторах.

Особенности

От простого прожектора, к батарее которого подключается зарядное устройство, прожекторы с солнечными панелями отличаются лишь отсутствием необходимости в подключении внешнего блока питания. Такая возможность присутствует в некоторых моделях и скорее является дополнением, а не основным способом подпитки прожектора.

Дополнительными функциональными узлами в прожекторах являются следующие элементы.

1. Датчик движения. Он замыкает цепь из источника питания и прожекторной (светоизлучающей части) лишь после обнаружения крупного движущегося объекта неподалёку – человека или автомобиля. На мелкие предметы и тела – собак и кошек, радиоуправляемые машинки – он не реагирует: таковы его настройки, «вшитые» в микроконтроллер.
2. Датчик освещённости. Включает прожектор лишь когда почти полностью стемнеет, и выключает, когда начнёт рассветать. Настройка также является очень тонкой, так как позволяет не расходовать энергию аккумулятора впустую, когда видно и без фонаря, что происходит. В некоторых моделях, когда полнолуние освещает местность в ясную погоду, датчик также воспринимает этот свет как блокирующий включение прожектора фактор.
3. У разных моделей отличаются мощность прожектора, ёмкость аккумулятора, площадь поверхности светоэлементов, разновидность подвеса и порядок сборки-разборки конструкции.
4. Срок службы изделия – не менее 50 тыс. часов, при соблюдении условий эксплуатации и недопущении перегрева. Сниженный нагрев достигается лишь в условиях сильных морозов и ветра, когда активный теплосъём не даёт прожектору нагреться свыше 40 градусов. По заявлению производителя, когда светодиоды отслужат свой срок, они будут светить гораздо слабее. На практике же, после работы в течение нескольких тысяч часов, прожектор выходит из строя из-за перебора по рабочему току и перегреву до 70 градусов, намеренно допущенным изготовителями с целью поддержания высокого уровня постоянных продаж. Это в полной мере относится ко всем типам, видам, разновидностям и моделям светодиодной продукции.
5. Зимой в пасмурную погоду прожектор заряжается до нескольких раз дольше, чем летом в ясную.
6. Перегрев солнечной панели в летнюю жару – из-за тёмной окраски защитного покрытия – способен быстро вывести солнечные элементы из строя. Температура выше 60 градусов приводит к их ускоренной деградации, резкому снижению КПД – с доступных 17% до всего лишь 0-1%. Для защиты от преждевременного выгорания на дорогие панели монтируют рассеивающий солнечные лучи полимерный слой.
7. После пылевой бури, продолжительных дождей в местности, отличающейся высоким смоговым загрязнением и ветрами, поднимающими пыль, световая панель должна очищаться от посторонних частиц, преграждающих солнечные лучи. Если очисткой панели от пыли и грязи пренебречь, то отдача (преобразование света в электричество) упадёт до нескольких раз.

Светодиодные прожекторы на солнечных панелях, рассчитанные на бытовое использование, не обладают поворотным механизмом. Это серьёзный недостаток – панели эффективно работают лишь несколько часов, после чего оказываются в тени.

Подзаряд в тени – по сравнению с подзарядом под прямыми солнечными лучами – снижает отдачу солнечных панелей в 10 и более раз.

Описание видов

В зависимости от назначения, различают следующие типы, виды и разновидности прожекторов – по виду фотоэлемента, типу установки, с датчиком движения (или без него).

По типу фотоэлемента

Встроенная панель совмещена с аккумулятором и контроллером разряда-заряда. Как правило, стоимость таких светильников невысока. Более дорогие защищены от перегрева на солнце и при работе прожектора. Для них некритичны ливень и снегопад. Для большей защиты фотоэлементы и аккумуляторы рекомендуется применять выносные и отсоединяемые – это защитит жизненно важные функциональные узлы от ускоренного и преждевременного износа.

Аккумулятор и микроконтроллер располагаются внутри здания, фотоэлемент – под защитным стеклом навеса, рассеивающим излишки прямых солнечных лучей.

По типу установки

Стационарные прожекторы устанавливаются на столбах, стенах, всевозможных опорах – и никуда не перемещаются, пока не возникнет необходимость в их ремонте.

Переносные – ручные фонари-прожекторы, в которых аккумулятор и светодиодная панель встроены. Имеются также модели с отсоединяемыми аккумуляторами и солнечными панелями. Можно повесить эти прожекторы на дерево в саду, на столб или перекладину забора.

Перевозные – панель размещается на крыше автомобиля, а сам прожектор с аккумулятором помещены в отдельный корпус.

С датчиком движения и без

Без датчика движения прожектор светится всё время, пока не начнёт светать. Это абсолютно ненужные затраты – вряд ли кому понравится, что за 6-15 ч прожектор израсходует киловатт и более. Практика показывает, что такой расход не нужен: даже уличные прожекторы в целях уменьшения нагрузки на электросеть горят лишь пока на проспекте или трассе надолго не замерло движение. Отключение прожектора экономит электричество, ресурс светоматрицы и заряд аккумулятора.

В идеале, когда рядом нет людей, то и некому подсвечивать – энергия не должна расходоваться даром, без дела.

Популярные модели

Главный критерий выбора – освещаемая площадь. Чем она больше, тем выше требуется мощность (и световой поток). В качестве примеров – несколько наиболее популярных моделей.

• Jazzway – несмотря на чисто китайское производство, при сборке светопрожекторов данной марки на качестве изделий производители не экономят. Корпус устройства закреплён при помощи скоб, матрица и драйвер, управляющий подзарядом и рабочим током. Задняя стенка корпуса выполнена в виде алюминиевого радиатора, рассеивающего излишнее тепло. В корпус вставлен отражатель, направляющий боковой свет в сторону, куда повёрнуто само изделие. Мощность потребления – до 100 ватт, с учётом тепловых потерь во время работы. Отдельные модели доходят до 500 Вт. Световой поток колеблется в пределах 700-34000 люменов. Цветовая температура представлена следующими значениями: теплые тона – 3700-4300 К, нейтральные – 4500-5500 К, холодные – 6000 К. Водо- и пылезащита IP: 20-60 – внутри зданий, 60-69 – вне зданий и строений, где погодные и климатические условия меняются в значительных пределах.

Модели данного ряда устойчивы к помехам и вибрации, защищены от пыли и воды, нечувствительны к перепадам напряжения, не нуждаются в регулярной чистке и иной профилактике.

• «Эра» LPR-70-6500K-M – изделие, пригодное для применения на производстве и на стройплощадках, в организации рекламной и фасадной подсветки, ландшафтном дизайне и так далее. В последние несколько лет идёт их активное распространение в качестве светильников для загородных домов. Светодиоды повышенной яркости выдают освещение, заметное с больших расстояний и освещающее значительные территории – больше тысячи квадратных метров. Предусмотрено питание от бытовой сети 220 В, возможно подключение солнечных панелей. Свет преимущественно холодный – приближен к дневному, 6500 К. Светопоток достигает 4900 Лм, прожектор защищён от влаги – класс IP55. Размеры – 290х335х70 мм, комплектующие выпущены в Италии.

• «Ферон» LL-149 обладает рассеивателем, работает на основе RGBW-сборки – кроме белых, в него встроены красные, зелёные и синие светодиоды. Это даёт возможность использовать прожектор не только в качестве основного источника света, но и как декоративную подсветку. В корпусе, кроме микроконтроллера и светодиодной сборки, размещён аккумулятор, что позволяет носить это устройство с собой. Управление с пульта задаёт различные режимы свечения, срок службы – 30.000 ч. непрерывного горения.

Другие отечественные бренды, например, «Кобра», также используют китайские или европейские светодиоды.

Контроль со стороны российских сборщиков и продавцов позволяет отсеять заведомо неизвестные, с отсутствующим описанием технических характеристик приборы.

Секреты выбора

Светодиодные прожекторы выбирают по следующим критериям.

1. Световая отдача – количество люменов на каждый ватт потреблённой мощности. От него напрямую зависит качество, дальность освещения.
2. Защита от воздействий погоды и климата – класс IP-20… 69. Наружное освещение потребует значения не ниже IP-60.
3. Количество часов работы в ночное время – определяется порогом чувствительности, при котором в сумерках прожектор включается вечером и выключается утром. На второй план выходит ёмкость аккумулятора. При снижении уровня заряда почти до критического напряжения встроенный микроконтроллер отключит прожектор до тех пор, пока аккумулятор не будет вновь заряжен.
4. Количество и рядность светодиодов, мощность каждого из них. Чем она больше и чем больше общее число светодиодов, тем более «дальнобойным» окажется прожектор.
5. Напряжение питания светодиодов. Красные, жёлтые, зелёные и синие требуют напряжение порядка 2 вольт, выставленное диммером и/или преобразователем. Грубо говоря, два последовательно включённых белых светодиода – три цветных, это должен учитывать производитель. Опытный специалист на глаз определит нарушения технологии и рабочих параметров светодиодов, осмотрев сборку под защитным стеклом.
6. Возможность автоматического управления – включение только по датчику движения либо в определённые вечерние и предутренние часы.

Стоимость одного такого прожектора, по ценам 2021 года в России, составляет порядка 2-3 тыс. руб. за изделие. Ценообразующие факторы – мощность и светоотдача диодной сборки, влагозащита, ёмкость аккумулятора, мощность солнечной панели.

Сферы использования

Использование датчика освещённости, датчика движения и управляющего микроконтроллера позволяет освещать территорию участка и загородного дома. Они размещаются по углам строения, что позволяет подсветить всю территорию дачи. Прожекторы для улицы значительно выше по мощности, чем домашние. Садовые фонари применяются для установки непосредственно на территории сада – чаще всего они подвешиваются на деревьях.

Каждая модель может оснащаться пультом радиоуправления, работающим, к примеру, на основе технологии Bluetooth. Дальность действия радиопульта или радиобрелока – до нескольких десятков метров. В более дешёвых устройствах применяют инфракрасное светодиодное излучение, для которого нужна прямая видимость.

Переносные прожекторы применяются спасателями, вынужденными работать в удалённых местах, где отсутствует возможность подзарядить мощное устройство. Вторая область применения – альпинизм, скалолазание, длительные переходы и восхождения, пешие и велосипедные походы, различные виды туризма. Разновидность диодных прожекторов – велосипедные фары, в которых присутствует встроенная или выносная светодиодная панель.

Источник