В условиях роста цен на электроэнергию и недостатка стабильного электроснабжения, особенно на дачных участках, уличные светильники на солнечных батареях становятся актуальным решением для освещения. Эта статья рассмотрит преимущества и особенности солнечных светильников, их конструкцию и разнообразие моделей, а также даст советы по выбору и установке. Читатели узнают, как эффективно использовать солнечную энергию для освещения участков, что позволит сэкономить и создать уютную атмосферу в вечернее время.
Что привлекает в светильниках с солнечным питанием
Существует мнение, что уличные светильники на солнечных батареях — это нечто среднее между игрушкой и развлекательным аттракционом для создания праздничной атмосферы. Возможно, десять лет назад это было так. Однако современные технологии солнечных панелей достигли уровня, когда небольшая панель размером с афишу может удовлетворить более половины энергетических потребностей загородного дома. Поэтому стоит рассмотреть использование светильников на солнечных батареях для дачи, освещения территории и сада.
Преимущества автономных светильников на солнечных батареях:
- Установка освещения на даче без подключения к электросетям.
- Исключение необходимости прокладывать электропроводку, что делает сад и дорожки более безопасными.
- Возможность украсить участок светящимися элементами с минимальными затратами.
- Существенная экономия на потреблении электроэнергии.
Важно отметить, что покупка и установка дачных светильников на солнечных батареях можно рассматривать как приобретение электроэнергии на ближайшие десять лет по текущим ценам. Учитывая инфляцию и рост тарифов на электроэнергию, инвестиции в светодиодные светильники на солнечных батареях являются разумным вложением.
Одна-две солнечные панели размером с тетрадь способны вырабатывать достаточно электроэнергии для работы светильника, который не уступает обычной лампе накаливания. Важно, чтобы солнечная батарея была установлена с соблюдением определенных правил.
Эксперты отмечают, что уличные светильники на солнечных батареях становятся все более популярными благодаря своей экологичности и экономической эффективности. Они используют солнечную энергию, что позволяет существенно сократить расходы на электричество и уменьшить углеродный след. Кроме того, такие светильники легко устанавливаются и не требуют сложного подключения к электросети, что делает их идеальными для удаленных или труднодоступных мест.
Специалисты также подчеркивают, что современные технологии позволяют создавать мощные и долговечные солнечные панели, которые обеспечивают стабильное освещение даже в условиях недостатка солнечного света. Однако важно учитывать, что эффективность работы таких систем зависит от климатических условий и правильного выбора места установки. В целом, уличные светильники на солнечных батареях представляют собой перспективное решение для освещения общественных пространств и частных территорий.
Типовая конструкция светильника на батареях
Идея изготовления уличных светильников, работающих от солнечных лучей, появилась относительно недавно в Китае. Первые модели осветительных приборов применялись для подсветки рекламных баннеров, размещенных в очень неудобных для электрификации местах. Сегодня солнечные батареи вовсю используются для нужд городского освещения, подсветки дорожных знаков и информационных табло. Число вариантов и моделей уличного светодиодного светильника на солнечных батареях давно перевалило за несколько сот единиц, меняется форма и некоторые элементы управления, но общая идея устройства осветительного прибора остается неизменной.
Независимо от предназначения и формы, конструкция светильника на солнечных элементах всегда состоит из следующих узлов:
- Лампа или фонарь на основе пакета светодиодных элементов, количество диодов может колебаться от 3-4 до 50 и более штук. Другие типы источников света практически не используются. Осветительные приборы могут укомплектовываться отражателями, рассеивающими плафонами, защитными антивандальными экранами;
- Малогабаритная солнечная батарея, в зависимости от предназначения, может изготавливаться в виде отдельной регулируемой панели или монтироваться в корпус светильника;
- Батарея или аккумулятор, чаще всего литий-ионный или кислотный необслуживаемый;
- Электронная плата, управляющая процессом преобразования электроэнергии в постоянный ток для зарядки аккумулятора и работы светильника в ночное и вечернее время. Все модели светодиодных светильников на солнечных батареях для улицы комплектуются фотоэлементами и индикаторами состояния батареи.
Некоторые модели светильников могут комплектоваться радиомодулем и пультом-брелоком, позволяющим включать-выключать освещение на относительно большой территории или удаленных на значительное расстояние. Очень удобно, например, включить светильник у дорожки в саду, фонари вокруг беседки или задействовать подсветку пруда с водопадом. В этом смысле уличные светильники на солнечных батареях для дачи подходят как нельзя лучше для организации освещения в наиболее неудобных и удаленных местах. Схема садового светильника на солнечных батареях:
Для большинства осветительных приборов с питанием от солнечной батареи нет необходимости даже использовать пульт управления или программировать время включения-выключения освещения. За вас это сделает фотоэлемент, который очень точно определяет нижний и верхний порог освещенности, и точно выдаст команду автоматике на подключение батареи.
Для освещения входа в загородный или дачный домик чаще всего используется прожекторный светильник на солнечных батареях с датчиком движения. Получается очень удобно для перемещения в ночное время суток, и одновременно обеспечивает повышенную безопасность проживания в доме:
- Осветительный прибор имеет свое энергонезависимое питание от солнечной батареи и аккумулятора, отключить которое практически невозможно, не разбив корпус;
- Датчик светильника можно настроить на определенный порог чувствительности, тем самым избавиться от ложных срабатываний на домашних животных;
- Автоматика позволяет значительно уменьшить нагрузку на батарею, и тем самым существенно повысить ресурс аккумуляторов, которые являются одной из наиболее уязвимых деталей светильника.
В некоторых моделях с датчиком движения можно установить время срабатывания сенсора движения. Например, с девяти до одиннадцати вечера светильник работает, как обычный фонарь, а с 23-00 и до 5-00 переходит в дежурный режим.
Характеристика | Преимущество | Недостаток |
---|---|---|
Энергоэффективность | Низкие эксплуатационные расходы, экологичность | Зависимость от солнечной радиации, неэффективность в пасмурную погоду |
Стоимость | Низкие начальные затраты (в сравнении с сетями электроснабжения) | Высокая стоимость отдельных высококачественных моделей |
Монтаж | Простота установки, отсутствие необходимости в прокладке кабелей | Необходимость выбора подходящего места с достаточным солнечным освещением |
Техническое обслуживание | Минимальное техническое обслуживание | Необходимость периодической очистки солнечных панелей |
Срок службы | Долгий срок службы светодиодов и солнечных батарей | Ограниченный срок службы батарей, необходимость замены |
Экологичность | Экологически чистый источник энергии | Производство солнечных батарей может иметь негативное воздействие на окружающую среду |
Автономность | Независимость от электросети | Ограниченная емкость батарей, невозможность работы в течение длительного периода без солнечного света |
Интересные факты
Вот несколько интересных фактов о уличных светильниках на солнечных батареях:
-
Энергонезависимость: Уличные светильники на солнечных батареях могут работать автономно, что делает их идеальными для удаленных или труднодоступных мест, где нет доступа к электрической сети. Это позволяет значительно сократить затраты на установку и обслуживание.
-
Экологичность: Использование солнечных панелей для освещения улиц снижает углеродный след, так как они не требуют сжигания ископаемых видов топлива. Это способствует улучшению качества воздуха и уменьшению загрязнения окружающей среды.
-
Инновационные технологии: Современные солнечные светильники часто оснащены датчиками движения и светочувствительными элементами, которые автоматически включают и выключают освещение в зависимости от уровня освещенности и присутствия людей. Это не только экономит энергию, но и повышает безопасность на улицах.
Наиболее интересные модели солнечных фонарей и светильников
Настоящий бум массового производства солнечных светильников совпал с появлением ионно-литиевых аккумуляторов и доступных кремниевых панелей. Это снизило стоимость солнечных светильников с сотен до десятков долларов. В этот период на рынке выделились несколько основных категорий:
- Уличные осветительные приборы для парков и галерей;
- Переносные светильники общего назначения;
- Газонные и ландшафтные осветительные устройства;
- Дворовые фонари и светильники.
При разработке моделей с солнечным питанием производители учитывали востребованные характеристики. Однако на практике наблюдается произвольное использование этих приборов. Например, популярные переносные осветители, предназначенные для парков или участков сада, часто применяются любителями ночной рыбалки.
Уличные фонари с мощными солнечными панелями и аккумуляторами активно используются в дачных гаражах и сараях. В некоторых моделях солнечную батарею можно легко снять и установить на расстоянии от светодиодного прожектора.
Мощные уличные приборы освещения
Сегодня все чаще на ограждении дачного участка или загородного дома можно увидеть столбы с необычными по форме прожекторными фонарями. Такие устройства, оборудованные солнечными панелями, широко используются в предместьях крупных городов Европы и Китая. У нас их чаще можно увидеть в качестве уличных светильников на солнечных батареях для дачи, строительных площадок и территорий баз отдыха.
Конструкцию аккумуляторного светильника можно легко узнать по широкой панели солнечного модуля, расположенного на заднем плане мощного прожектора. Такого типа фонари всегда изготавливают в прочном алюминиевом корпусе с защитой от дождя и пыли.
Прожектор может выполняться в виде прямоугольной или круглой лампы с пакетом светодиодных элементов под прочным закаленным стеклом. Мощный прожектор потребляет от 0,1-0,5 Вт, выдавая при этом световой поток яркостью до 350 люмен. Небольшая батарея на 2,2 А*ч внутри прочного корпуса рассчитана на пятилетний срок службы, а солнечный модуль – не менее 10 лет, при правильной эксплуатации.
Модуль солнечной батареи можно вынести на отдельной опоре на расстояние до 3,5 м. При этом датчик позволяет отрегулировать положение по наилучшему углу падения солнечного света. Такие светильники в большинстве случаев могут работать не хуже охранной сигнализации, например, на даче или даже на тыльном участке ограждения частного дома.
Понятно, что наиболее ценным элементом является солнечная батарея, поэтому ее приходится регулярно обслуживать, уточнять положение и периодически удалять толстый слой уличной пыли.
Для организации уличного освещения на даче прожекторные приборы могут группироваться в отдельные секции, когда 2-3 светильника подключаются к одной солнечной батарее, вынесенной на крышу дома и к одному мощному аккумулятору. Обычно к подобным схемам организации работы уличного освещения прибегают, если на даче нет постоянного электропитания от электросети.
В этом случае можно использовать запасенную солнечной батареей энергию для нужд дома, а вся система освещения получается намного надежнее, так как наиболее уязвимые узлы уличного или садового светильника на солнечных батареях оказываются спрятанными в помещении.
Парковые и садовые светильники
Классический уличный садовый светильник с солнечной батареей представлен на изображении ниже. В отличие от предыдущей модели, в этой лампе все компоненты объединены в одном корпусе, оформленном в стиле старинной керосинки или новогоднего фонарика.
Большинство садовых фонарей — переносные конструкции с большой площадью остекления, под которой скрыты солнечные элементы и одноваттовая светодиодная лампа. Аккумулятор на 1,5 вольта обеспечивает работу устройства на 5-6 часов.
Садовые фонарики в основном служат для декора, их используют для оформления беседок, входов в дома, ворот и калиток. Европейские бренды, такие как Brennenstuhl и EGLO, гарантируют надежную работу своих солнечных светильников на 60-100 тысяч часов.
Фонари с солнечными батареями устанавливаются на временные или стационарные опоры-столбы в дачный сезон. Осенью, когда световой день сокращается, такие светильники позволяют продлить время пребывания в саду на 3-4 часа.
Существуют настенные или фасадные фонари, которые можно установить на ограждения, стены домов или палисадников, а также использовать для украшения беседок и деревьев к празднику. В некоторых вариантах к аккумуляторному блоку и солнечной панели прилагаются светодиодные фонарики различных форм и цветов.
Фонари для подсветки часто используются для освещения вывесок, названий улиц, почтовых ящиков и уличных термометров. Однако для полноценного освещения такие устройства не подходят.
Декоративные газонные светильники
По сути, это совершенно отдельная категория осветительных приборов. Моделей газонных светильников на солнечных батареях выпускается в 4-5 раз больше, чем садовых и уличных, вместе взятых. Причина такого разнообразия кроется в том, что подобные конструкции зачастую используются не только в качестве приборов освещения, а прежде всего, в виде декоративных элементов ландшафтного дизайна.
Чаше всего газонные фонари на солнечных батареях выполняют в виде круглых шариков-плафонов или в виде вытянутых свечей, пирамидок, блоков разнообразной формы и конфигурации. Благодаря острому штырю в основании корпуса фонари можно просто воткнуть вдоль дорожки или вокруг клумбы, особо не выбирая места под освещение. Такие конструкции всегда изготавливаются в водо и пыленепроницаемых корпусах, поэтому дождь, талая вода или грязь не повлияют на их работоспособность.
Декоративные светильники можно использовать вместе с другими элементами ландшафтного дизайна, например, подсвечивать фигурки животных или выполнить окантовку русла ручья.
Особенности эксплуатации светильников с солнечными батареями
Светильник с аккумулятором и солнечной батареей, несмотря на свою простоту, представляет собой сложный механизм, требующий профессионального обслуживания и правильного использования.
На что жалуются пользователи и покупатели
Практика массового использования фонарей и светильников с питанием от солнечных батарей, наряду с положительными качествами, позволила выявить некоторые отрицательные моменты. Чаще всего пользователи предъявляют претензии по четырем пунктам:
- Высокая цена;
- Относительно малая мощность светового потока;
- Чувствительность к низким температурам;
- Плохая ремонтопригодность.
Стоимость уличного прожектора средней категории колеблется от 3 до 6 тыс. рублей. Если собирать несколько светильников, подключенных к одной солнечной батарее, то общая стоимость освещения обойдется в 35 тыс. рублей. При этом срок службы такой системы составит не менее 15 лет.
Парковые и садовые фонари подвесного типа стоят 700-900 руб. за штуку. Для организации освещения и на дачном участке потребуется 7-10 тыс. рублей, но ресурс осветительных приборов составит 3-5 лет. Полноценно заменить ими наружное освещение не получится, это, скорее, элемент ландшафтного дизайна, не более.
Важно! При температурах воздуха ниже ОоС аккумуляторы просто замерзают и теряют накопленную энергию.
Еще один существенный недостаток – осветительные приборы с аккумуляторами и питанием от солнечных батарей достаточно сложно ремонтировать, чаще всего из-за электронной платы, управляющей работой полупроводниковых ячеек. Приборы для уличного освещения ремонтируются заменой блока, это примерно 15% от стоимости всего светильника. Наиболее сложный случай – падение или замыкание солнечной панели, как правило, приводит к выходу из строя электронного блока.
Одной из причин, по которым, согласно отзывам пользователей, солнечные батареи могут выходить из строя, является повышенная активность птиц и кислотные дожди. В первом случае панели приходится обтягивать сеткой, а во втором подвергать периодической мойке чистой водой. Если дача отапливается углем, то лампы с солнечными панелями нужно закрывать дополнительным стеклом.
Можно ли сделать светильник на солнечной батарее своими руками
Создать садовый светильник на солнечных батареях своими руками вполне реально, если правильно подобрать компоненты. Ниже представлена схема светильника.
Для сборки схемы вам понадобятся:
- Маломощный транзистор 361-й серии, например, КТ361Г;
- Диод КД243;
- Два резистора – на 47 кОм и 47-56 Ом;
- Десять однокристальных светодиодов с яркостью 10 Лм.
Общая стоимость компонентов составит несколько сотен рублей. Наиболее дорогие элементы – аккумулятор на 1,5 А*ч с напряжением 3,7 В и солнечная панель на 5 В с рабочим током 200 мА. Схему подключения панели можно собрать в домашних условиях, главное – аккуратно паять, чтобы не замкнуть и не повредить аккумулятор.
Блок светодиодов можно разместить в стандартном корпусе от фонарика или создать собственный отражатель, например, из компакт-диска или алюминиевой фольги. Чтобы светильник работал всю ночь, солнечная панель должна получать свет минимум восемь часов.
Солнечная батарея для освещения дачи
Стоимость мощной панели для питания уличного освещения может колебаться от 10 до 30 тыс. рублей, поэтому, если в планах стоит пункт обустройства дачи индивидуальной системой освещения, можно попробовать сделать батарею своими руками.
Сами кремневые пластины с напечатанными дорожками проще всего купить на одном из китайских сайтов, торгующих подобными изделиями с некритичным браком. Пакет из 15 пластин с небольшим дефектом обойдется в 100-120 долл. без стоимости доставки.
Материал хрупкий, поэтому необходимо сделать несущую подложку, лучше всего из ОСБ или стеклотекстолита.
Перед укладкой панелек на подложку необходимо припаять медные проводники, которые объединяют 15 элементов в одну солнечную батарею.
Специальным карандашом наводятся проводящие дорожки, на которые припаиваются низкотемпературным припоем сами проводники. Солнечные панели, не переворачивая, покрывают клеем и укладывают стеклопластиковую подложку. Лицевую поверхность закрывают листом поликарбоната.
В результате, за чуть более 130 долл. удалось собрать солнечную батарею, способную питать не только светильники, телефон, планшет и даже систему сигнализации. Понятно, что для полноценной работы светильника на преобразователе-панели потребуется аккумулятор емкостью не менее 20 А*ч, его лучше купить готовым.
Заключение
Для оснащения дачи солнечными светильниками не нужно создавать крупную солнечную батарею, хотя это обеспечит значительную экономию. Можно использовать комплект для самостоятельной сборки или портативное солнечное зарядное устройство для подзарядки ноутбука или телефона. Главное условие – установка контроллера и согласование потребления электроэнергии.
Экологические преимущества использования солнечных светильников
Солнечные светильники представляют собой не только удобное, но и экологически чистое решение для освещения улиц, парков и частных территорий. Основное преимущество таких устройств заключается в их способности использовать солнечную энергию, что значительно снижает зависимость от традиционных источников электроэнергии, таких как уголь, газ и нефть. Это, в свою очередь, способствует уменьшению выбросов углекислого газа и других парниковых газов, которые негативно влияют на климат.
Использование солнечных светильников также способствует снижению уровня загрязнения окружающей среды. Традиционные источники энергии часто связаны с процессами, которые наносят вред экосистемам, включая добычу и сжигание ископаемых видов топлива. Солнечные светильники, работающие на возобновляемых источниках энергии, не производят вредных выбросов в атмосферу, что делает их более безопасными для окружающей среды.
Кроме того, солнечные светильники способствуют экономии ресурсов. Они не требуют подключения к электрической сети, что уменьшает потребность в прокладке кабелей и установке трансформаторов. Это особенно актуально для удаленных или труднодоступных мест, где создание электрической инфраструктуры может быть дорогостоящим и трудоемким процессом. Солнечные светильники могут быть установлены практически в любом месте, где есть доступ к солнечному свету, что делает их универсальным решением для освещения.
Еще одним важным аспектом является то, что солнечные светильники могут работать автономно, что делает их идеальными для использования в условиях, где нет постоянного доступа к электричеству. Это особенно актуально для развивающихся стран, где электрическая инфраструктура может быть недостаточно развита. Солнечные светильники обеспечивают необходимое освещение, способствуя улучшению качества жизни и повышению безопасности в общественных местах.
Наконец, использование солнечных светильников способствует повышению осведомленности общества о важности устойчивого развития и охраны окружающей среды. Установка таких устройств может стать примером для других, вдохновляя людей на использование возобновляемых источников энергии в повседневной жизни. Это, в свою очередь, может привести к более широкому принятию экологически чистых технологий и практик, что является важным шагом к устойчивому будущему.
Вопрос-ответ
Как долго работают уличные светильники на солнечных батареях без солнечного света?
Уличные светильники на солнечных батареях могут работать от 6 до 12 часов в зависимости от качества батарей и солнечного света, который они получили в течение дня. Некоторые модели могут иметь встроенные аккумуляторы, которые позволяют им функционировать даже в условиях низкой освещенности.
Как правильно установить уличные светильники на солнечных батареях?
Для правильной установки необходимо выбрать место, где солнечные панели будут получать максимальное количество солнечного света в течение дня. Убедитесь, что светильники не затеняются деревьями или зданиями. Также важно установить их на высоте, чтобы обеспечить оптимальное освещение и защиту от повреждений.
Какие преимущества у уличных светильников на солнечных батареях по сравнению с традиционными?
Основные преимущества включают отсутствие необходимости в проводке и электричестве, что упрощает установку и снижает затраты. Они также экологически чистые, так как используют возобновляемую энергию, и могут существенно сократить расходы на электроэнергию в долгосрочной перспективе.
Советы
СОВЕТ №1
Выбирайте светильники с высоким уровнем защиты от влаги и пыли (IP65 и выше). Это обеспечит их долговечность и надежность в любых погодных условиях.
СОВЕТ №2
Обратите внимание на мощность светодиодов и время работы от одной зарядки. Чем выше мощность и дольше время работы, тем лучше светильник будет выполнять свою функцию в темное время суток.
СОВЕТ №3
Устанавливайте светильники в местах, где они будут получать максимальное количество солнечного света в течение дня. Это поможет обеспечить их эффективную работу и продлить срок службы батарей.
СОВЕТ №4
Регулярно проверяйте и очищайте солнечные панели от грязи и пыли. Это поможет поддерживать их эффективность и продлить срок службы ваших уличных светильников.