Светильники на солнечных батареях Использование светильников на солнечных батареях

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.

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.

Светильники на солнечных батареях их устройство и принцип действия

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.

Садовые фонари на солнечной батарее – чистая энергия солнца

Как работает светильник на солнечной батарее?

Устройство садового светильника на солнечной батарее довольно простое, если не сказать примитивное. Стандартный фонарь для сада состоит из пяти ключевых компонентов:

  • солнечная батарея;
  • аккумулятор;
  • источник света (светодиод, LED-матрица);
  • механизм включения (датчик освещенности, звука, движения и т.д.);
  • крепежная часть.

Работает всё так: в дневное время солнечный свет попадает на солнечную батарею, которая является связкой из нескольких фотоэлементов, преобразующих солнечную энергию в постоянный электрический ток. Этот ток аккумулируется в накопителе, которым является аккумуляторная батарея (в светильниках для сада чаще всего используются батарейки типа АА). В ночное время суток ток подаётся на светодиод (-ы) или LED-матрицу и мы получаем свет.

В большинстве случае за всем этим следит автоматический включатель, фотоэлемент, который замыкает цепь при низком уровне освещенности. В качестве включателя может выступать и другой датчик, к примеру, датчик движения или звука, а также простая механическая кнопка для ручного включения.

На данной схеме хорошо показан принцип устройства среднестатистического фонаря на солнечной батарее и как он работает:

Вроде не сложно, но звучит на миллион. Солнечная энергия это дорого?

Солнечная энергия это бесплатно, а вот оборудование, необходимое для её использования может стоить больших денег. Впрочем, самые простые садовые фонари с солнечной панелью можно купить за смешные деньги, что-то около $1-3. Да, как осветительные приборы они не годятся, но обозначить тропинку, к примеру, или границы участка с ними можно. Есть, конечно, экземпляры и подороже, оснащенные датчиками движения или звука, вынесенными отдельно солнечными панелями и т.д. и т.п. Но даже самые дорогие садовые фонари окупятся стократ за достаточно короткий период, ведь солнечная энергия БЕСПЛАТНАЯ!

Читайте также:  Чем закрыть батареи отопления: способы и варианты (фото)

А помимо экономии на электроэнергии есть вообще преимущества?

О, их очень много. Перечислим только самые очевидные из них:

  • отсутствие необходимости в использовании кабеля даёт свободу действия по выбору места для установки фонаря (даже на затененном участке вашего сада, если использовать выносную солнечную панель);
  • простой и понятный монтаж;
  • огромный срок службы (до 15-20 лет, при условии правильной эксплуатации и своевременной замене аккумуляторов);
  • огромный ассортимент, включая декоративные светильники, как для сада, так и для водных объектов;
  • экологичность.

Понятно. А как лучше установить садовые фонари на даче и вообще использовать их?

Автономные комплекты освещения просты в установке, а область их использования очень широка. Давайте рассмотрим несколько способов использования светильников с солнечной батареей для благоустройства вашей территории.

Огни безопасности

Вы можете использовать различные комбинации светильников с солнечной энергией для освещения дорожек, лестниц, краёв ландшафтных сооружений и архитектурных форм. Для этого подходят газонные (привычный фонарь на ножке), настенные и точечные фонари. Оснащенные фотоэлементами они будут освещать препятствия на вашем участке всю ночь и обеспечат безопасное передвижение по нему. Более эффективным получится система освещения с использованием датчиков движения. Начните с бюджетных газонных фонарей по краю тропинки и вы поймете, насколько это удобно.

Охранные огни

Мощные прожекторы с датчиком движения помогут наладить освещение в затемненных местах, таких как крыльцо или флигель, обезопасив вас и ваше имущество. Такие прожекторы стоят гораздо дороже обычных садовых фонарей, но и света они дают намного больше. Их оснащают мощной солнечной панелью, которая часто закрепляется отдельно от прожектора на солнечной стороне и передаёт энергию прибору через кабель.

Декоративные огни

Украсьте свой ландшафт акцентными точечными светильниками. В основном это делается мощными прожекторами, если нужно подсветить высокое дерево или часть фасада здания, а также небольшими точечными фонарями, если нужно сделать акцент на небольших кустиках в вазонах. Есть также оригинальные подвесные светильники с установленной в них солнечной батареей – они найдут своё место на ветвях любимого дерева.

А что мне делать, если я не могу установить фонари там, где много солнечного света?

Многие ошибочно полагают, что они могут использовать солнечные батареи только там, где много солнечного света, постоянно хорошая погода и ни как иначе. В последние годы технологии шагнули далеко вперёд, солнечные батареи сильно прибавили в КПД, а повсеместное использование светодиодов значительно сократило потребление электроэнергии. Просто не ставьте фонари там, где они постоянно будут находиться в тени, старайтесь направлять солнечную панель к югу и регулярно следите за чистотой фотоэлементов.

Как выбрать светильник на солнечных батареях? Есть нюансы?

Кроме очевидных моментов, таких как внешний вид изделия, аккуратность сборки, прочность материалов, длительность работы от одного заряда и прочего, следует обратить внимание на особенности светильника, исходя из эксплуатационных требований к нему.

Степень защиты

Прежде всего, обратите внимание на степень защиты, а именно на маркировку IPXX, где первая цифра обозначает степень защиты от проникновения твёрдых предметов, в том числе пыли, а вторая – от проникновения влаги. Не забывайте, что садовые фонари будут эксплуатироваться в достаточно экстремальных условиях, поэтому защита внутренней начинки фонаря должна быть на должно уровне. Обычно светильники для наружного применения имеют минимальную степень защиты IP44. Это значит, что изделие защищено от попадания внутрь посторонних предметов, имеющих диаметр около 1 мм, а также брызг воды со всех сторон. От пыли и сильного ливня изделие, как вы понимаете, не защищено.

Таблицы расшифровки степени защиты (IP) в соответствии с международным стандартом IEC 60529 (DIN 40050, ГОСТ 14254)

Степень защиты от твёрдых предметов (жми для увеличения)

Степень защиты от воды (жми для увеличения)

Тип накопителя

В большинстве случаев садовые фонари оснащают никель-кадмиевым (NiCd) или никель-металл-гидридными (Ni-MH) аккумуляторными батарейками типа АА. Второй тип аккумулятор предпочтительней, так как имеет в среднем в 2 раза большую ёмкость (NiCd: 500-900 мАч, Ni-MH: 1000-2000 мАч), более экологичный и надёжный (выдерживают экстремальные температуры, не имеют эффекта памяти и т.д.). Стоит отметить, что сейчас большинство производителей уличных фонарей на солнечных батареях оснащают свои изделия именно Ni-MH аккумуляторами. Даже если вам попались светильниками с NiCd на борту, берите их смело, если они устраивают вас по остальным параметром, ведь батарейки всегда можно будет заменить на свои.

Тип фотоэлемента солнечной панели

Если есть возможность, обратите внимание на вид используемых фотоэлементов солнечной батареи. Даже не вид или тип, а подвид, так как в большинстве случаев садовые светильники оснащают кремниевыми кристаллическими фотомодулями. Кремний, в свою очередь, может имеют разную структуру, что подразделяет фотоэлементы из кремния на монокристаллические, поликристаллические и элементы из аморфного кремния. Наивысший КПД у монокристаллического кремния и составляет 15-20%, чуть меньше у поликристаллического – 10-14%, меньше всего у аморфного кремния – всего 5-6%. Также элементы имеют свойство деградировать, то есть терять мощность с годами. Аморфный кремний подвержен деградации больше остальных, поэтому старайтесь избегать панелей из этого материала.

Также следует обратить внимание на тип включателя. В большинстве случаев фонари оснащаются фотореле, которое включает свет только тогда, когда на улице потемнело. Такие фонари рассчитаны на то, чтобы гореть всю ночь и освещать, к примеру, дорожки на вашем участке. Есть также светильники, оснащенные датчиками движения – они идеально подходят для подсветки ступеней, дверей и т.д. Такие фонари экономней потребляют энергию, светят только тогда, когда это нужно, а также могут выполнять охранную функцию.

Слышал, они часто ломаются, а ремонту подлежат?

Ломаются они не чаще любого другого светильника, а уход и профилактика нужны в любом случае, однако в эксплуатации садовые фонари не очень требовательны. Регулярно протирайте солнечную панель влажной тканью, чтобы грязь не препятствовала прохождению солнечного света. Чаще всего выходят их строя именно аккумуляторы, особенно если это NiCd. Произвести замену элементарно. В сезон, когда фонари использовать не планируете, аккумуляторы обязательно доставайте и храните отдельно, соблюдая рекомендации по хранению того или иного вида накопителя. Иногда окисляются контакты, особенно если степень защиты у фонаря всего IP44, а он регулярно попадал под сильный дождь и влага, в итоге, попала внутрь изделия. Отремонтировать фонарь достаточно просто, если у вас есть хотя бы начальные технические навыки, и вы понимаете фразу «зачистить контакты полюсов аккумулятора и контейнера питания».

Если вы увлекаетесь техникой и электроникой, садовый фонарь на солнечной батарее можно и доделать, усовершенствовать. Часто в самые не дорогие модели, которые включаются только с кнопки, ставят фотореле. Иногда вместо обычного диода ставят RGB. Здесь полагаемся на вашу фантазию и умение пользоваться Google-ом (рекомендуем заглянуть на YouTube с этим вопросом).

Добавьте в ландшафт своего участка немного освещения на солнечных батареях, чтобы в полной мере ощутить всю прелесть использования чистой и обильной энергии солнца. Не пожалеете!

Уличное освещение на солнечных батареях

Для обеспечения достаточной видимости на открытой части прилежащей территории предприятий, частных домов и дач устанавливается наружное освещение. Несмотря на повсеместное внедрение мер, направленных на снижение затрат для обеспечения видимости на открытых территориях, расходы электричества все же составляют значительные суммы. Поэтому актуальным способом снижения расхода электрической энергии является уличное освещение на солнечных батареях. Такие установки все чаще приходят на замену классическим моделям, так как обладают рядом преимуществ в эксплуатации.

Плюсы и минусы

К преимуществам уличного освещения на солнечных батареях относят:

  • Полная автономность – каждый уличный фонарь не зависит ни от исправности электрической сети, ни от состояния других осветительных элементов, устанавливаемых на участке;
  • Мобильность — осветительные приборы на солнечных батареях не нуждаются в стационарном размещении, благодаря отсутствию питающих проводов их можно переносить с одного места на другое по желанию владельца.
  • Простота монтажа – всю работу по установке и настройке можно выполнить своими руками без привлечения специалистов.
  • Компактные размеры – позволяют быстро перемещать их в нужную точку, не требуют привлечения спецтехники для перевозки и доставки.
  • Регулируемые параметры – обеспечивают возможность настройки времени и параметров включения и отключения уличных светильников в автоматическом режиме без участия человека.
  • Высокая степень электробезопасности – за счет отсутствия питающих проводов и электрических соединений исключается угроза травмирования людей электротоком.

Также все устройства на солнечных батареях представлены в широком ассортименте, что позволяет использовать их в качестве декоративных элементов для обустройства дизайна участка.

К недостаткам наружного освещения на солнечных батареях относятся:

  • Зависимость автономного освещения от внешних факторов – в пасмурную погоду и при выпадении осадков в значительной мере снижается интенсивность зарядки аккумулятора, из-за чего падает производительность.
  • Длительность работы зависит от емкости аккумулятора, которая с течением времени уменьшается.
  • Неустойчивость работы – яркость электрических ламп меняется от начала работы приборов освещения до момента отключения по мере разрядки источника электроэнергии.
  • Под воздействием высокой и низкой температуры аккумуляторы дают сбой в работе.
  • За счет мобильности некоторые приборы уличного освещения на солнечных батарейках могут демонтироваться злоумышленниками без лишних усилий.
  • Требуют постоянного ухода – при засорении солнечных панелей или при выпадении значительного слоя осадков снижается производительность, из-за чего поверхность должна периодически очищаться.
Читайте также:  Накладные точечные светильники: особенности, преимущества, выбор конструкции

Для устранения недостатков приборов освещения уже разработаны и внедряются различные меры: подключение мощных аккумуляторов, объединение всех приборов на солнечных батареях в единую систему, использование выделенных солнечных электростанций для питания и другие. Но такие действия, в свою очередь, значительно снижает мобильность и вносит свои коррективы в их работу.

Устройство светильника на солнечных батареях

Конструктивно приборы уличного освещения состоят из таких элементов:

  • Корпус – может иметь различную форму, размеры и способ установки, оснащается кронштейном для подвешивания или опорной конструкцией для установки в грунт;
  • Источник освещения – за счет малого расхода и неприхотливости в работе чаще всего устанавливаются светодиодные лампы;
  • Плафон – включает в себя рассеиватель для направления светового потока и внешнюю крышку для предотвращения воздействия атмосферных факторов на сам светодиодный светильник;
  • Аккумуляторная батарея – предназначена для накопления электрической энергии от солнечных лучей для последующего расхода на освещение в темное время суток;
  • Солнечный модуль – используется для преобразования солнечной энергии в электрическую с целью ее дальнейшей передачи к потребителю;
  • Датчик освещенности – реагирует на смену времени суток и включает или отключает питание светодиодных фонарей.

Если вам не нужна постоянная подсветка участка, существуют приборы на солнечных батареях со встроенным или работающие в комплексе с датчиком движения. Такие модели будут включать фонари только при возникновении движения в определенной зоне, а после выдержки установленного времени отключат свет.

Рис. 1: светильник с датчиком движения

Принцип действия

Любое устройство уличного освещения работает по такому принципу: Солнечные лучи, попадая на фотоэлементы генерируют выработку электрической энергии, которая через диод VD поступает на клемму аккумуляторной батареи и эмиттер транзистора, как показано на рисунке ниже.

Рис. 2: принципиальная схема уличного освещения на солнечных батареях

В светлое время суток датчик освещенности под воздействием естественного освещения выступает в роли токоограничивающего резистора, запирающего цепь питания светодиодной панели. С наступлением темноты фотоэлемент перестает генерировать электроэнергию, но за счет диода VD накопленная в емкости аккумулятора электроэнергия не растрачивается на обратный разряд.

Датчик освещенности перестает запирать цепь питания светодиодов, открывается транзистор и ток протекает по цепи аккумулятор – эмиттер и коллектор транзистора – светодиодная панель. С наступлением рассвета отключение цепи питания и включение цепи подзаряда происходить в обратной последовательности.

Это простейшая схема работы, на практике существуют приборы уличного освещения с более сложной автоматикой и логикой работы, а также устройства с инвертором для преобразования постоянного напряжения в переменное.

Выбор светильников на солнечных батареях

Из-за огромного разнообразия представленных на рынке светильников с солнечными батареями довольно просто потеряться при выборе нужной вам модели. Поэтому мы рассмотрим наиболее актуальные критерии выбора, на которые стоит обратить внимание, чтобы купленное оборудование удовлетворяло ваши ожидания.

Мощность

Определяет интенсивность освещения территории и пространства, но с учетом конструктивных особенностей источника. Как уже говорилось, наиболее эффективными являются светодиодные лампы за счет идеального соотношения вырабатываемого светового потока к расходуемой мощности. Поэтому обращайте внимание не только на мощность, но и на уровень освещенности, так как слабые модели предназначены для подсветки дорожек, а наиболее мощные для общего освещения прилежащих территорий и загородных участков. Если вы собираетесь использовать лампы накаливания или люминесцентные, стоит учитывать соотношение мощности и светового потока между ними.

Таблица: соответствие мощности в Вт для разных типов ламп

СветодиодныеЛюминесцентныеНакаливания
1315
3735
51150
71570
91990
1225120
1531150
1836180

Класс защиты

Данный параметр определяет устойчивость прибора освещения к воздействию внешних факторов. В паспортных данных он обозначается как аббревиатура IP с двумя цифрами, первая из которых обозначает степень защищенности от мелких пылинок и мусора, а вторая указывает герметичность светильника и устойчивость к проникновению влаги. Оптимальным вариантом считаются устройства уличного освещения с классом защиты от IP44 и выше. Конкретный параметр лучше подбирать в соответствии с климатическими особенностями местности, в которой будет устанавливаться фонарь на солнечных батареях.

Материал корпуса

Корпус может изготавливаться из металла, дерева, полимера и стекла. В зависимости от модели, существуют как изделия из одного материала, так и комбинированные. Выбирая конкретный аппарат освещения на солнечных батареях, лучше исходить из практичности модели – материал корпуса для уличных или садовых фонарей обязательно должен быть прочным и устойчивым к механическим воздействиям. Если это декоративные модели, расположение которых существенно ограничивает к ним доступ, можно устанавливать светильники со стеклянным плафоном.

Вид и способ монтажа

По виду и способу монтажа светильники уличного освещения подразделяются на такие категории:

  • Грунтовые – используются для освещения дорожек, декоративной подсветки, ориентиров. Особенностью таких моделей является погружной штык, который заглубляется в грунт, позволяя зафиксировать устройство. Отличаются длиной ножки и высотой расположения плафона. Рис. 3: грунтовый светильник
  • Настенный светильник — применяется как для декоративной подсветки, так и для освещения придомовой зоны. Сложность установки заключается в грамотном выборе положения по отношению к сторонам света, чтобы солнечная батарея максимально продолжительно находилась на свету. Рис. 4: настенный светильник
  • Подвесные – могут располагаться на любых конструктивных элементах хоть с жесткой фиксацией (балки, кронштейны и т.д.), хоть с гибкой (тросы, растяжки и прочие). Рис. 5: подвесной светильник
  • Встраиваемые — образуют единую конструкцию с какими-либо элементами постройки или дизайна (ступеньки, столбы, садовые дорожки и т.д.) Рис. 6: встраиваемый светильник

ТОП -10 лучших светильников на фотоэлементах

  • URANUS – оснащается регулируемым кронштейном, пультом управления;
  • Beetle – модель среденй мощности с высокой степенью защиты;
  • Garden ball – грунтовая модель;
  • Eglo 48496 SOLAR – маломощный прибор освещения с корпусом из нержавейки;
  • Eglo 98187 PALIZZI – модель с выносной солнечной батареей;
  • Lutec Diso 6906702335 — с датчиком движения и оригинальным дизайном;
  • Lutec Bread 6901501000 – с датчиком движения;
  • Globo 33371 SOLAR, Globo 33014 SOLAR, Eglo 47856 – яркие представители декорированные под сказочных персонажей.

Места использования

В зависимости от места размещения и выполняемых задач устройства уличного освещения подразделяются на такие категории:

  • парковые фонари – обеспечивают светом большие территории, имеют высокую ножку с подставкой внизу.
  • уличные фонари – предназначены для освещения улиц, подвешиваются или монтируются на столбы и опоры, конструктивные элементы зданий и т.д.
  • для подсветки беседок, террас, веранд и других полуоткрытых построек, расположенных на улице.
  • садовые фонарики для освещения дорожек – являются не только указателями тротуара, но и создают достаточную видимость, чтобы ориентироваться на них в темноте.
  • декоративные – предназначены для украшения придомовых и садовых участков.

Фото идеи

Среди существующих моделей приборов освещения на солнечных батареях многие из них широко применяются для оформления индивидуального дизайна территории и создания атмосферы уюта на участке. Здесь мы рассмотрим несколько наиболее интересных идей для установки фонарей уличного освещения.

Рис. 7: фото идея для выделения клумбы Рис. 8: Освещение двора Рис. 9: Освещение дорожки встроенными светильниками Рис. 10: Подсветка тротуара Рис. 11: Оформление парковки Рис. 12: Освещение сада Рис. 13. Освещение тротуара

Как правильно выбрать светильник на солнечных батареях?

Светильник на солнечных батареях – отличная альтернатива электроосвещению. Их ассортимент обширен и как правильно сделать выбор при покупке – об этом моя статья.

В настоящее время выбор различных светильников, работающих от солнечных батарей, на рынке просто огромен. Они различают по цвету, форме, материалам и, конечно же, по цене. Как из этого многообразия выбрать то, что нужно и не ошибиться? Ведь сейчас «дорогое» не равно «качественное». Да и кроме цены, есть определенные параметры освещения, влагонепроницаемости, устойчивости к воздействию окружающей среды и так далее.

Итак, первое, на что нам стоит обратить внимание – это емкость аккумуляторной батареи. Именно от этого параметра зависит, как долго светильник будет работать в темное время суток. Поэтому, если вам нужно длительное освещение ночью, выбирайте фонари с максимальной емкостью аккумулятора.

Кстати, имейте в виду, что полной зарядки аккумуляторной батареи светильнику необходимо находится на хорошо освещенном месте не менее 8-10 часов. Поэтому точка, где будет располагаться солнечная батарея осветительных приборов, не должно находиться в тени. Второй важный параметр, на который нужно обратить внимание – это степень защиты от воздействий окружающей среды, в том числе и от влаги. Этот параметр обычно обозначается буквами IP, минимальное значение для уличных источников освещения должно быть не менее 44. Если вы планируете ставить фонарики возле водоемов или использовать для украшения прудиков, то IP должен быть выше.

Еще один немаловажный фактор, на который стоит обратить внимание, это количество светодиодов. Чем их больше, тем интенсивнее свет от источника освещения. И последний фактор, от которого зависит приобретение того или иного виды фонарей, это высота ножки столбика. Но тут уже дело личных предпочтений и вкуса.

В чем же плюсы и минусы светодиодных фонариков на солнечных батареях? Давайте рассмотрим внимательнее. Итак, плюсы:

1. Все уличные фонари обычно устойчивы к воздействию окружающей среды и с легкостью переносят температуры от -40 до +40 градусов. Это означает, что их не надо убирать на зиму, прятать от солнца, ветра и дождя. То есть достаточно один раз поставить в нужное место.

2. Мобильность. Из-за отсутствия кабеля, эти фонарики можно в любой момент перенести с места на место или вообще убрать.

3. Экономия электроэнергии. Так как данные осветительные приборы работают от аккумулятора на солнечной батарее, то они не требуют затрат на электроэнергию.

Читайте также:  Настенные карнизы для штор: виды, критерии выбора, особенности установки

4. Простота установки. В зависимости от вида светильника, его достаточно положить в воду, повесить на дерево или просто воткнуть в землю.

5. Экономия на электропроводке. Так как для этих фонарей не нужны проводы, то это позволяет сэкономить существенную сумму на приобретении и укладке кабеля.

6. Нет необходимости каждый вечер включать эти светильники. Благодаря специальным датчикам они сами будут загораться с наступлением сумерек.

7. Эти светильники абсолютно безопасны для людей, детей, животных и окружающей среды.

Но при всех неоспоримых достоинствах, данные осветительные приборы не идеальны. У них есть и свои недостатки:

1. Эти осветительные приборы маломощные, они не смогут заменить полноценного уличного освещения. Их мощности недостаточно для того, чтобы освещать дачный участок наравне с большими фонарями.

2. Невозможно установить в тени. Либо каждое утро нужно выносить их на солнце, чтобы через солнечную батарею зарядились аккумуляторы.

3. В пасмурную погоду аккумулятор не успевает зарядиться и с наступлением темноты фонари горят непродолжительное время и очень быстро тухнут. Зимой, ранней весной и поздней осенью возникает аналогичная ситуация.

4. Если вы поставите более мощные фонари на своем участке, то они будут полностью заглушать свет от светодиодных фонарей.

5. И последний минус – это легкая установка. Ведь если легко установить, то также легко снять и украсть, поэтому нередко такие светильники становятся добычей дачных воров.

Схема светильника на солнечной батарее

Любое электронное и электротехническое устройство обладает определенными техническими характеристиками, которые зависят от компонентов, из которых они собраны.

В зависимости от используемых электронных частей, которые могут различаться по своим параметрам, при одинаковой электрической схеме устройства, в результате можно получить различные технические характеристики, определяющие возможность его использования.

Схема садового светильника

Конструктивно, садовый светильник, работающий на солнечной батарее, состоит из следующих частей:

  1. Корпус – может быть различной конструкции, в зависимости от способа установки, материала, используемого при изготовлении и его предназначения.
  2. Солнечная батарея – является источником питания электрического аппарата.
  3. Источник света – электрическая лампа, как правило малой мощности (светодиод) и значительным световым потоком.
  4. Устройства автоматики – датчики освещенности и движения, обеспечивают включение в темное время суток и при попадании движущегося объекта в зону охвата датчика, соответственно.
  5. Аккумулятор (АКБ) – является накопителем электрической энергии, обеспечивающей работу источника света.
  6. Электронный блок (контроллер) – отвечает за режим заряда аккумулятора и работу источника света.
  7. Коммутационный аппарат – служит для отключения прибора, когда нет необходимости в его работе.

Схематически, садовый светильник, работающего на солнечной батарее, выглядит следующим образом:

На данном рисунке коммутационные устройства и средства автоматики не указаны. Принцип работы основан на преобразовании солнечной энергии в электрическую, которое происходит внутри фотоэлементов, являющихся основой солнечной батареи.

Все элементы – АКБ, контроллер и источники света, помещаются в общий корпус, солнечная панель может в него встраиваться или быть выносной, в соответствии с конструкцией конкретной модели.

Схема светодиодного светильника

Схема светильника, у которого в качестве источника света, используются светодиоды, аналогична выше приведенной, с той лишь разницей, что при наличии нескольких светодиодов в одном светильнике, появляется возможность создать режим работы устройства, когда в зависимости от заданных параметров, светят лишь часть светодиодов или все их количество.

Простейшая электронная схема подобного устройства, может выглядеть следующим образом:

Работа светодиодов осуществляется от аккумуляторов, которые заряжаются от солнечной батареи. Стабилизаторы, диоды и катушки индуктивности, обеспечивают требуемые параметры напряжения в цепях питания и зарядки. Светодиоды светятся одновременно, при достаточном заряде аккумуляторных батарей.

Схема китайского светильника

Среди товаров, в конструкции которых предусмотрено электроснабжение электрических компонентов от солнечной батареи, большая доля принадлежит продукции китайских производителей, это относятся и к солнечным светильникам.

Схема подобных устройств может быть различна, в зависимости от требований, предъявляемых к конкретной модели. Принципиальная схема и внешний вид одной из моделей таких устройств, а именно – Solar Garden Light, приведены ниже.

В данной схеме предусмотрена установка выключателя, который позволяет выключать источник света в дневное время и включать, по мере необходимости.

Данная модель, изготавливается в виде «светильника на ножке», что позволяет ее устанавливать в любом удобном для эксплуатации месте и переустанавливать, по мере необходимости.

Внешний вид плафона и материал из которого он изготовлен, а также материал «ножки», могут быть различны, что отражается на стоимости, но не на технических характеристиках устройства.


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.

Ссылка на основную публикацию