Светильники на солнечных батареях: классификация по назначению, правила выбора

Как работает автономное освещение

Простота установки, невысокие цены, автономность каждого отдельного прибора — достоинства, которые все больше привлекают потребителей. Разнообразные конструкции способны удовлетворить любые вкусы. Срок службы светильников на солнечной батареи для дачи зависит, прежде всего, от правильной эксплуатации. Интересное: Правильное обслуживание солнечных батарей.

Устройство осветительных приборов

Уличные фонари для дачи устроены очень просто, имеют минимальное количество конструктивных элементов:

• батарея, которая преобразует солнечную энергию в электрическое напряжение;
• лампа на светодиодах, которая в зависимости от типа способна излучать холодный или желтый свет, а также может давать постоянное или плавно переходящее освещение разных цветов;
• аккумулятор, предназначенный для накапливания электрической энергии с батарей днем и отдачи ночью;
• элемент для контроля уровня заряда аккумулятора;
• фотоэлемент, который автоматически включает солнечные светильники вечером и выключает утром;
• корпус и крепление.

Это основные элементы, которые присутствуют в каждой конструкции. Полезным дополнением некоторых моделей является датчик движения: фонарь зажигается при появлении человека. Когда прохожий удаляется, на этом фонарике освещение гаснет, но включается на следующем. Таким образом экономится накопленная аккумулятором энергия, что позволяет светильнику работать более длительное время.

Интересное: Как подключить фотоэлемент к уличным светильникам.Уличное освещение без проблем – используем фотоэлементы!

Садовые автономные светильники на солнечных батареях

Принцип работы

Светильники на солнечных батареях для дачи работают по принципу преобразования солнечной энергии в электрическую с помощью батарей, состоящих из фотоэлементов. Они на протяжении светового дня улавливают энергию солнца, превращают ее в электрический ток и заряжают аккумулятор.

Когда наступают сумерки, фотоэлемент подключает аккумулятор к светодиодной лампе. На рассвете происходит отключение фонарей. В случае нехватки емкости аккумулятора происходит автоматическое отключение, чтобы избежать его повреждения.

Аккумуляторы светильников любого производителя имеют небольшую емкость и даже при полной зарядке дают освещение не более 8-10 часов. При коротком световом дне они часто отключаются до рассвета. Существуют новые разработки, такие как led-фонари, которые в сочетании с датчиком движения способны освещать участок дачи длительное время.

Дизайн осветительного оборудования

Самая примечательная часть садовых фонарей, придающая им эстетичный вид и определяющая функциональные возможности — плафон. Его изготавливают из стекла трех видов:

• закаленного;
• структурированного;
• гладкого.

Самые хорошие характеристики имеют плафоны дачных светильников из закаленного стекла, соответственно, они наиболее дорогие.

Классификация по функциональному назначению

В зависимости от предназначения выпускаются дачные светильники следующих видов:

• болларды — фонарики простой конструкции в виде столбиков для освещения дорожек и лужаек возле дома;
• подвесные или настенные, укрепляемые на любой конструкции: столбе, заборе, стене;
• встроенные фонари, служащие для освещения и одновременного декора площадок, лестниц, имеющих твердое покрытие;
• плавающие светильники для искусственных и природных водоемов;
• подводные фонарики для бассейнов, фонтанов, прудов;
• изделия из прозрачного материала для цветочных клумб, незаметные в дневное время;
• декоративные светильники, имеющие вид персонажей различных сказок и легенд.

Интересное: Фонтаны на солнечных батареях.

Светильники на солнечных батареях

Такая классификация достаточно условна, иногда одну и ту же модификацию светильников на солнечных батареях для дачи используют в разных целях. Но все же подобное разделение помогает потребителю сориентироваться и выбрать наиболее подходящую модель для освещения дома, исходя из условий эксплуатации и назначения.

Покупательский рейтинг лучших «солнечных» светильников

Если вы намереваетесь приобрести качественный фонарь, который будет работать безупречно и очень долго, не смотрите в сторону дешевых изделий. Ассортимент таких товаров достаточно широк, так что подобрать светильник в соответствии с вашими запросами и финансовыми возможностями – не проблема. Проанализировать всю линейку приборов такого рода не представляется возможным, но зато мы можем выделить несколько позиций, снискавших наибольшее число одобрений со стороны покупателей:

• Solar Lamp – один из самых экономичных вариантов, идеально подходящий для освещения веранды, крыльца или дверного проема. Прибор оснащен «умным» датчиком движения, который увеличивает до максимума интенсивность света, когда кто-то входит в радиус действия подсветки;
• RDF YD04 – высококачественное изделие с оригинальным дизайном, но ограниченным спектром использования (яркость свечения здесь довольно низкая);
• MK02500 – практичная и довольно востребованная модель настенного исполнения, недорогая, но с отличными показателями влагозащиты и пыленепроницаемости;
• Sunlight M3 – оптимальное решение для дачи или локального освещения из бюджетной категории. Оригинальное дизайнерское исполнение, приемлемая стоимость, небольшая мощность. Такие модели размещают группами или покупают упаковками по несколько штук, чтобы сохранить стилистику экстерьера;
• Star Alliance YH0607A-PIR – незаменимая подсветка для участков с повышенной влажностью (благодаря полностью герметичному корпусу с антикоррозийным покрытием). Модель оснащена датчиком движения и функционалом для управления режимами освещения;
• ZY-TYN-T10W – светильник премиум-класса, который определенно стоит своих денег. Модель мощная, надежная, работает без сбоев, не нуждается в каком-либо контроле.
• MJJC-SLYF170 – компактная и маломощная модель подвесного типа, оптимально подходящая для подсветки мансард, лестниц, декоративных цоколей и чайных зон на даче;

Разумеется, список получился довольно скромным, но какую бы модель вы ни предпочли, любой фонарь на солнечных панелях неизменно станет более выгодной, удобной и практичной альтернативой всем другим видам освещения

Осталось только обратить внимание на несколько других нюансов

Потребительские свойства светильников на солнечных батареях

Представленный ниже перечень преимуществ и недостатков «солнечных» светильников – это отнюдь не экспертное мнение, а всего лишь краткий обзор, основанный на беспристрастном анализе отзывов покупателей. Сначала о том, чем хороши такие светильники и какие выгоды они нам сулят:

• богатство выбора – по типу, виду, назначению, дизайну;
• абсолютная безопасность – лампы в таких фонарях обычно светодиодные, а значит, они не греются и не создают риска возгорания;
• простота реализации – нет необходимости в электрической проводке и какой-либо специальной подготовке участка для установки;
• потрясающая экономичность, обусловленная автономностью источника питания и использованием энергии солнечного света;
• практичность – нет нужды в участии «оператора», светильник сам контролирует уровень заряда, сам включается, подзаряжается, отключается. Рабочие лимиты температуры внешней среды – от -30 до +50, никакие погодные катаклизмы такому фонарю не страшны;
• долговечность – это минимум 10 лет бесперебойной эксплуатации, причем окупаются такие приборы в течение полутора-двух лет;
• мобильность – фонари со светодиодами легко перенести в любое место, их можно переставлять в группы и композиции, адаптировать под любой ландшафт;
• качество света – как и прочие осветительные приборы со светодиодными лампами, «солнечные» фонари дают неназойливый свет – мягкий, рассеянный, безопасный для здоровья.

Использование светильников на солнечных панелях позволяет не только ощутимо удешевить освещение любой территории или частного владения, но и создать особую атмосферу в парке, на улице, в любом уголке сада или зоны отдыха.

Что касается недостатков, то один из них – довольно существенный: это относительная дороговизна. Несмотря на широкую доступность, повсеместное распространение и статус востребованности, светильники со светодиодами продолжают оставаться недешевым удовольствием. О китайской продукции не говорим, но отечественные образцы самой бюджетной категории стоят минимум 500-600 рублей – это в основном маленькие точечные, газонные, некоторые настенные.

Но если, к примеру, вам захочется осветить двор, крылечко или чайную зону на даче, то ваш кошелек «похудеет» тысячи на 3-4, если не на все 5.

Помимо этого есть и другие «побочные эффекты» светодиодных фонарей:

в случае поломки приборы такого рода нельзя отремонтировать, их нужно полностью заменить;
есть одно немаловажное требование к месту установки таких светильников – это должен быть участок, куда свободно проникает естественный свет на протяжении шести и более часов. В противном случае полноценная зарядка аккумуляторной батареи будет невозможна;
«солнечные» фонари обычно работают на NiCd-аккумуляторах, которые имеют свойство быстро разряжаться при сильных морозах, а в пасмурную погоду они заряжаются не полностью;
если в светильнике установлена дешевая лампа, светодиоды будут давать неравномерное свечение, интенсивность излучения будет недостаточной, а качество подсветки – низким.. Кроме того, несмотря на заявленную автономность работы таких фонарей, необязательность контроля здесь довольно условная, поскольку контакты все равно придется периодически проверять на предмет окисления

Это одно из условий правильной эксплуатации

Кроме того, несмотря на заявленную автономность работы таких фонарей, необязательность контроля здесь довольно условная, поскольку контакты все равно придется периодически проверять на предмет окисления. Это одно из условий правильной эксплуатации.

Чтобы обеспечить бесперебойную работу светодиодных фонарей, помимо проверки контактов нужно взять за правило и нормальный уход за ними – время от времени счищать с корпуса грязь (сухой щеткой или губкой) и протирать от пыли стекло (мягкой ветошью или спиртовой салфеткой).

Разновидности

Разновидностей уличных светильников, получающих питание от солнечных батарей, очень много. Среди них можно выделить основные конструкции:

• настенные;
• парковые;
• газонные;
• декоративные.

При выборе типа светильника важно учесть, помимо технических характеристик самих приборов, климатические условия той местности, где они будут использоваться

Надо помнить, что автономное освещение на солнечных батареях не может обойтись без аккумуляторов. В тех регионах, где вполне возможны сильные морозы, необходимо на этот период или демонтировать светильники до весны, или обеспечить их работу таким образом, чтобы работа накопительных элементов была защищена от влияния низких температур.

Во всем остальном, такое освещение можно применить в любой точке дачного участка и загородных домов. Мало того, сами световые элементы могут быть прекрасным дополнением к оформлению ландшафта.

Конечно, нужно всегда помнить, что эти источники света используют энергию солнца. Значит, их нужно размещать таким образом, чтобы на них попадало как можно больше солнечного света. Если хотя бы 12 часов в сутки солнечные элементы будут непосредственно под солнечными лучами, надежная работа фонарей будет обеспечена.

И тогда, в принципе, любая модификация уличного прибора для освещения станет полезной и функциональной.

Виды

Светильники, состоящие из лампочек на солнечных батареях, обычно применяются летом на дачах и садовых участках. Их длина может достигать 15 метров. Расположение же можно придумать самое разнообразное. Ассортимент продукции достаточно широк, ее можно условно разделить по типу мерцания, конструкции и другим характеристикам. Выделяют 6 основных видов: занавес, линейные, сетка, дюра-лайт, тающие сосульки и скульптуры.

Занавес

Такие гирлянды представляют собой своеобразное полотно шириной в 2 метра. Длина элементов в данном случае может быть различной и зависит от конкретных требований: она начинается от 1,5 метров и заканчивается 9 метрами. Этот вид широко используется для того, чтобы осветить большие территории, к примеру, вывешивается на витрины либо стены зданий и оконные проемы. Максимальное количество гирлянд, которые можно объединить в одну композицию, – 10 штук. Внешне в рабочем состоянии они имитируют падение воды, поэтому зачастую именуются водопадами.

Линейная

Представляет собой последовательно соединенные светодиоды длиной от 5 до 20 метров. Максимально можно объединить 35 штук. Отличаются богатой цветовой гаммой, а режим мерцания устанавливается для каждого конкретного случая. Используются на новогодних елках, помещаются на крышу зданий и его фасад.

Сетка

Визуально напоминает занавес. Различие в том, что в данном случае светильники представляют собой сетку. Используется для расположения на больших ровных участках. Специалисты не рекомендуют применять данный вид гирлянд для освещения деревьев, так как ветви могут легко порвать провода, являющиеся очень тонкими.

Тающие сосульки

Получили свое название оттого, что внешне напоминают сосульку, которая тает. Чаще всего состоят из лампочек белого цвета, однако есть и другие варианты. Возможно объединить до 4 штук.

Дюра-лайт

Эти гирлянды можно располагать как на улице, так и внутри помещения. Дюра-лайт – последовательно соединенные светильники, находящиеся в специальной трубке. Вариант пользуется особым спросом для оформления новогоднего освещения, часто применяется в торговых точках.

Скульптуры с подсветкой на светодиодах

Что касается скульптур, они включают в себя разнообразные элементы. Сама конструкция может быть изготовлена из акрила, пластика либо металла, поверх каркаса расположены светодиоды, питающиеся от солнечных батарей. Типы гирлянд можно комбинировать. Такие конструкции зачастую изготавливаются самостоятельно, что придает изюминку и уникальность дачному участку.

Плюсы и минусы

Основные достоинства приборов на солнечных элементах для освещения уличного пространства это:

• Абсолютная автономность — любой источник света обладает собственной электростанцией — солнечными батареями;
• Мобильность — так как приборы освещения могут служить и в качестве украшения придомовой территории, их легко можно было убрать и перенести на другое место;
• Возможность самостоятельных монтажных работ — весь комплекс работ по установке и подключению осветительных приборов можно выполнить самостоятельно без помощи профессиональных электриков.
• Небольшие размеры — отпадает потребность в наличии спецтехники для перевозки оборудования;
• Простота настройки — время включения и отключения светильников производится в автоматическом режиме;
• Электробезопасность — все элементы, обеспечивающие работу, могут быть помещены в одном корпусе со светильником, что исключает поражение человека электрическим током;
• Возможность использования таких светильников как элемент декора придомовой зоны.

Но есть и минусы:

• На эффективную работу светильников очень сильно влияют такие внешние факторы как погода. В пасмурные дни сильно снижается эффективность подзарядки внешних накопителей электричества;
• Продолжительность работы в большей мере зависит от качества и емкости аккумуляторов. А сами накопители с течением времени теряют свою емкость и выходят из строя;
• Зависимость от температуры окружающего воздуха. При минусовых значениях температуры окружающего воздуха длительная работа аккумулятора невозможна;
• За счет своей мобильности небольшие светильники могут украсть злоумышленники;
• Необходимость поддерживать приборы освещения и солнечную панель в чистоте. Грязь и пыль очень сильно снижают эффективность работы.

Динамический многоцветный светильник

Независимо от того, какого цвета светодиоды выбраны для садового светильника, этот цвет будет статичным, неизменным во времени. Гораздо более интересного эффекта можно достичь, воспользовавшись трёхцветным светодиодом со встроенным генератором. Такие светодиоды используются в более дорогих светильниках НЛО и прудовых фонарях шарообразной формы. По сравнению с обычными садовыми светильниками стоимость динамических фонарей в 15-20 раз выше!

Трёхцветные светодиоды со встроенным генератором содержат на одном из электродов микросхему, которая управляет работой RGB- матрицы, смонтированной на другом электроде (фото 8). У светодиода два вывода — катод и анод. Анодный вывод, как правило, длиннее. К источнику питания трёхцветный динамический светодиод подключается через токоограничительный резистор. Рабочий ток у такого светодиода составляет 20 мА. Динамические светодиоды недопустимо подключать к источнику питания без токоограничительного резистора или подавать на них напряжение обратной полярности. Максимальное обратное напряжение более 0,5-0,75 В разрушает динамические светодиоды.

Трёхцветные динамические светодиоды бывают с быстрым изменение цвета (fast fading) и с плавным затуханием (slow fading). Последние наиболее интересны для использования в садовых светильниках. Цвет их свечения как бы перетекает от красного к жёлтому, затем к зелёному, синему, белому, оранжевому и обратно.

В зависимости от количества приобретаемых светодиодов и места приобретения стоимость светодиодов заметно варьируется. Так, партия светодиодов из 100 штук, приобретённых на радиорынке, обошлась автору в 10 руб. за штуку, а через розничную сеть эти же светодиоды реализуют по 55 руб.

Подключить трёхцветный светодиод со встроенным генератором к садовому светильнику вместо установленного белого светодиода невозможно: он просто не будет . работать. И причина проста — преобразователь, установленный в : садовом фонаре, вырабатывает импульсное напряжение прямоугольной формы с частотой 200-250 кГц (фото 9). Каждый новый импульс перезапускает генератор, встроенный в трёхцветный динамический светодиод, а для нормальной работы генератора импульсное напряжение следует преобразовывать в постоянное.

Проще всего для этих целей воспользоваться выпрямительным диодом и накопительным конденсатором. Диод отсекает отрицательные выбросы напряжения от преобразователя, а конденсатор разряжается в паузах между импульсами на светодиод. Таким образом из переменного мы получим постоянное напряжение.

При выборе диода и конденсатора предпочтение следует отдать компонентам для поверхностного монтажа. Весьма желательно установить диод Шоттки, у которого минимальное падение напряжения — 0,12-0,14 В, а рабочая частота достигает сотен килогерц вследствие малого времени рассасывания заряда. Конденсатор предпочтительно использовать танталовый с низким эквивалентным сопротивлением (фото 10). При этих условиях обеспечивается максимальный кпд выпрямителя.

Схема модуля светильника представлена на рис. 4, печатная плата для модуля и трёхцветного светодиода — на рис. 5, а собранный модуль — на фото 11.

Поскольку в рамках журнальной статьи сложно передать динамические события, для иллюстрации работы садового фонаря с трёхцветным светодиодом приведена серия фотоснимков на фото 12.

Модернизация садового светильника оказалась очень простой задачей. Можно украсить свой сад фантастической иллюминацией на основе серийно выпускаемых недорогих садовых светильников, доработанных своими руками.

Материалы конструкции

Корпуса светильников на солнечных батареях могут изготавливаться из следующих материалов:

• Пластика;
• Дерева – которое пропитывают специальными составами, защищающими от гниения и от порчи грызунами;
• Металла – с защитным покрытием. Чаще всего это порошковая окраска.

Помимо этого в конструции плафона могут использоваться различные виды стекол:

• Гладкое – имеющее максимальную пропускную способность;
• Рефлекторное – не отбрасывающее прямой солнечный лучи. Это наиболее предпочтительный вариант для уличных светильников, так как такая поверхность может поглощать максимум солнечного света даже в короткие и пасмурные дни;
• Закаленное – обладает высокой прочностью к механическому воздействию. Имеет самую высокую стоимость, но при этом самый длительный срок эксплуатации.

типа аккумуляторов:

• Никель-кадмиевый. Имеют мощность 600-700 мА/час. Обеспечивают работоспособность светильника на протяжении 8-10 часов;
• Никель-металлогидридные – являются более дорогостоящими, зато имеют более длительный период службы.

При изготовлении фотоэлектрического элемента могут использоваться следующие виды кремния:

• Поликристаллический – применяется при изготовлении наиболее доступных по стоимости фотоэлементов. Уже после второго сезона использования продолжительность работы светильника снижается до 4-6 часов в день, то есть элемент склонен к быстрой потере потенциала;
• Мультикристаллический – имеет более продолжительный срок службы. При правильном уходе и эксплуатации сохраняют работоспособность на протяжении нескольких лет;
• Монокристаллический – наиболее дорогостоящий вариант. Но затраты при этом полностью оправдывает устойчивость элемента к неблагоприятным погодным условиям. Отличается самым продолжительным сроком службы.

Выбирая тип кремния необходимо ориентироваться на условия эксплуатации светильника. Если планируется использовать его в декоративных целях и только на протяжении нескольких месяцев в году, можно приобретать поликристаллические модели. Для круглогодичного использования лучше подойдут моно- или мультикристаллические модели.

Классификация по происхождению

По природе происхождения освещение делится на два основных вида — естественное и искусственное. Под естественным освещением подразумевается солнечное в дневное время суток или ночное лунное.

Кроме своей основной функции солнечные лучи просто незаменимы для здоровья человека.

Естественное освещение бывает боковым, верхним и комбинированным. Освещение, проникающее через оконные проемы, называют боковым.

Верхнее освещение возникает при проникновении солнечных лучей сквозь окна на потолке.

Если дом наполняется солнечным светом сквозь боковые и верхние окна, говорят о комбинированном освещении.

Нормирование освещения измеряют посредством коэффициента естественной освещенности.

Необходимость в искусственном освещении возникает в вечернее или ночное время суток, в пасмурную погоду, в условиях слабого естественного освещения или его отсутствия.

Так в ванных комнатах в квартирах многоэтажных домов нет окон, значит единственным способом освещения выступает искусственное.

1 Uniel Wind Chime USL-M-107-MT265

Модель нельзя не заметить, поскольку она имеет необычную утонченную форму, оригинальное решение по размещению разноцветного плафона. Каркас светильника серебристого цвета сделан из нержавеющей стали. Установленная здесь солнечная панель аморфного типа имеет размеры 4х4 см и может обеспечивать освещение окружающего пространства в хорошем качестве.

Объем аккумулятора равен 400 мАч и относится к типу ААА. Небольшая по размерам конструкция легко устанавливается с помощью декоративного крепления, надежно функционирует в температурном режиме от -20 до +35 градусов. Изделие не имеет ограничений по сроку годности, однако рабочий ресурс его рассчитан на 30000 часов службы.

Что это такое?

Элементы, излучающие свет, пользуясь при этом исключительно солнечной энергией, все чаще появляются в обиходе граждан. Спрос определяет предложение, поэтому на рынке предлагается широкий выбор освещающих приборов, которым не требуется электроэнергия. При подборе гирлянд и светильников необходимо учитывать предполагаемую ценовую категорию, а в дальнейшем все зависит исключительно от предпочтений и фантазии покупателя. Существуют приспособления для освещения, к примеру, беседки, деревьев, бассейна, дорожек, а также в продаже имеется множество новогодних элементов.

Фотоэлементы, дающие освещение, заряжают специальные аккумуляторы при наличии солнечного света, то есть в дневной период. Ночью же светильник начинает работать, используя накопленный заряд, которого в среднем хватает приблизительно на 10 часов. Однако больше и не требуется, так как в летнее время темное время суток не длится дольше. При восходе солнца аккумуляторы вновь начинают накапливать заряд, светодиодные элементы при этом перестают работать.

Так как нет привязки к расположению розеток, осветительные приборы на солнечных батареях есть возможность расположить на любом выбранном участке дачи. Основные преимущества здесь – компактность и максимальная мобильность. Блок питания оснащен специальной ножкой, которую требуется закрепить в земле.

Подводя итоги, можно выделить несколько главных преимуществ гирлянд на солнечных батареях. В первую очередь это отсутствие расходов на электроэнергию. Кроме того, светильники удобны в эксплуатации, не требуют подведения кабелей и какого-либо специального обслуживания, так как запускаются и отключаются автоматически. Они безопасны и не приводят к проблемам с проводкой. Также нельзя не отметить эстетичность данных приборов, ведь свет от них получается ровным, так как светодиоды довольно мощные.