Прожектора на солнечных батареях: устройство и принцип работы, преимущества применения

Виды светильников на солнечных батареях

Не трудно понять, почему приборы на солнечных батареях сейчас столь популярны. Конечно, здорово, что такое освещение позволяет не платить за электричество, но для многих главным плюсом все же является возможность монтировать светильники, не прокладывая проводку. Все что нужно – вынуть прибор из коробки и установить его, например, около дорожки. На большинстве моделей присутствуют датчики темноты, так что вам даже о включении света не нужно думать – все происходит автоматически.

Данная технология развивается очень быстро. Светильники на солнечных батареях выглядят все более привлекательными, их свечение становится ярче, а время бесперебойной работы при этом увеличивается. Чтобы понять какой прибор подойдет именно вам, необходимо ознакомиться с ассортиментом и основными видами.

  • Светильники на коротких подставках отличаются низкой ценой и простотой установки. Вы просто вдавливаете ножку в грунт и монтаж закончен.
  • Подвесные фонари крепятся к потолку беседки, на ветки деревьев или на забор. Их можно использовать как предмет декора.
  • Для подсветки забора зачастую используют светодиодные прожекторы, мощность которых приравнивается к лампе накаливания в 100 Ватт.
  • Уличные фонари, установленные на ножку или столб. Используются на парковках, дворах с большой площадью или садах. Также применяются для освещения автомобильных дорог.
  • Для подсветки фасада здания используют настенные солнечные светильники.

О назначении «солнечных» светильников

При покупке осветительных приборов для сада важно учесть, какую функцию они будут выполнять. Всего различают три группы освещения: декоративные, для дорожек и прожекторы

Декоративные светильники

Декоративные лампы придают приятное освещение вашему участку. Они отмечают конкретное место, их цель вовсе не связана с максимальной освещенностью территории. Из-за слабого светового излучения срок службы декоративной подсветки значительно превышает аналоги на солнечных батареях. Достаточно частое явление, когда декоративное освещение работает несколько ночей подряд, зарядившись в один яркий солнечный день.

Зарядка приборов происходит полноценно даже в пасмурную погоду. Обычно эти светильники испускают не белый, а желтый свет, некоторые модели даже способны мерцать и создавать эффект пламени. Благодаря желтому цвету, потребление электричества у таких светильников снижено. Помимо эстетической функции декоративные автономные светильники используются и для освещения потенциально опасных мест. Это зона хранения инструментов, область с декоративными элементами ландшафта и так далее. Светильники-декорации являются самыми доступными, отличаются сравнительно низкой стоимостью.

Светильники для дорожек

Эти светильники освещают дороги и тропы на участке. Таких приборов, как правило, требуется несколько вдоль всей дорожки. Такой подход позволяет максимально обезопасить путь. Существует несколько способов крепления: их можно подвесить, воткнуть в землю или же просто поставить на поверхность. Свет в таких приборах всегда направлен вниз.

Большинство моделей светильников для дорожек оборудовано ручными переключателями. Таким образом экономится заряд, а приборы используются только при необходимости. Самые удобные светильники оборудованы датчиками движения, которые включаются автоматически при приближении объекта к дорожке. Этот тип фонарей дает освещение средней мощности и относится к средней ценовой категории.

Прожекторы

Эта разновидность автономных светильников сама мощная, поэтому подобные приборы стоят дорого

Важно понимать, что большая мощность не подразумевает отдачу света, аналогичного характеристикам прожектора в 100 ватт. Максимальная мощность автономного прожектора напоминает 40-ваттную лампу накаливания, и этого вполне достаточно

Большинство приборов сконструировано таким образом, что их можно монтировать разными способами. Вы можете осветить прожекторами вход в дом, на участок или парковку. Как правило, именно эти лампы на солнечных батареях отличаются повышенной прочностью. Несомненно, все подобные светильники защищены от погодных условий и прямого солнечного света, но в данном случае уровень защиты гораздо выше. Особенности конструкции позволяют получить больше света при низких температурах.

Область применения

Сегодня отсутствуют ограничения на использование солнечных батарей. Это обусловлено их преимуществами, в частности, выработкой достаточного количества электроэнергии для энергообеспечения всего объекта или решения локальных проблем (применения в качестве элемента питания и пр.). Освещение – это пока основное направление применения таких модулей. Реже их используют для обогрева, причем в большинстве случаев солнечные батареи обсуживают малогабаритные объекты. Их применяют:

в частных и многоквартирных домах;

Применение солнечных батарей в многоквартирных домах

коммерческих зданиях;

Использование солнечных панелей на промышленных зданиях
Солнечная энергетика в аграрном секторе

на придомовой территории.

Крытый навес из солнечных панелей

Условия, при которых предпочтительно устанавливать такие модули:

  • для обогрева/освещения местности, где отсутствуют ЛЭП, в данном случае применение преобразователей солнечной энергии позволит сократить затраты на энергообеспечение объекта, это более выгодный метод, если сравнивать с применением дизельных генераторов;
  • в некоторых многоквартирных домах, построенных за последние годы, использовался альтернативный источник энергии (в системах водоснабжения) или в качестве резервного;
  • в местности (селах, деревнях) время от времени случается отключение электричества, такие модули позволяют обеспечить бесперебойную работу техники.

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

Как усовершенствовать купленный светильник

Самостоятельное изготовление солнечного фонаря обходится в 2-3 раза дешевле покупки самого примитивного готового изделия китайского производства. Но это не единственный бонус, ведь при домашнем изготовлении вы можете учесть все свои потребности, поставить качественные элементы и продумать декоративные функции освещения.

Если же вы уже купили готовые изделия, то можно легко модернизировать устройство этих садовых светильников на солнечных батареях по вашему усмотрению.

Изменение схемы

В дешевых светильниках могут возникнуть проблемы из-за несовершенного подбора элементов схемы, но их несложно исправить:

  • Если светодиоды дают тусклый свет, то попробуйте убрать один резистор и поставить вместо него перемычку.
  • Если светодиоды сначала горят ярко, потом тускло, а затем гаснут, то нужно добавить один резистор в несколько десятков килоОм и 5мА (такая сила тока будет питать светодиоды на несколько часов дольше даже при вдвое меньшем объеме аккумулятора. Для этого разорвите цепь и впаяйте туда дополнительный светодиод.
  • Если же диоды быстро (через 2-3 часа) гаснут, то проверьте емкость аккумулятора. В китайских фонарях обычно стоит аккумулятор на 600мАч. Для полноценного светильника нужно хотя бы 1000мАч (предпочтительнее типа Ni-MH). Слишком большая емкость тоже не нужна, потому что такой аккумулятор просто не успеет зарядиться за наш световой день.

Изменение цвета и свечения фонаря

Кроме того, можно улучшить декоративные функции садовых фонарей:

  • Вместо одного светодиода можно использовать три. Если их разместить под углом в 120 градусов, то получится более равномерное освещение. Чтобы добиться одинакового свечения всех трех элементов, проследите, чтобы у них был минимальный разброс рабочего напряжения. Быстрый совет: используйте светодиоды из одной партии, тогда они будут светиться примерно одинаково.
  • Разброс напряжения следует учитывать и при включении в схему светодиодов разного цвета — у элементов каждого цвета свое напряжение. При параллельном соединении ярче всего будет светиться светодиод с минимальным напряжением. Чтобы проверить совместимость элементов можно сначала собрать цепь на монтажной плате или проверить параметры по специальным таблицам.
  • В садовых светильниках можно использовать трехцветные динамические светодиоды с эффектом затухания — цвет плавно перетекает из одного в другой. В таких светодиодах на одном из электродов расположена микросхема, которая управляет матрицей RGB. Эти элементы работают на токе 20мА. И их обязательно нужно подключать при помощи токоограничительного резистора и с точным соблюдением полярности. Но учтите, что трехцветный светодиод со встроенным генератором не может работать на импульсном напряжении, как это делает белый светодиод. Для него необходимо постоянное напряжение.

Экспериментируйте, и ваш садовый участок превратится в красивое и безопасное место. О других способах использования солнечной энергии в быту читайте здесь.

Выбираем светодиодный светильник

Правильно выбрав светильники для освещения помещения, можно гарантировать благоприятные условия для зрения человека, а также обеспечения комфортных условий труда и отдыха. Для правильного выбора светильника следует знать такие факторы:

Величина светового потока. Благодаря данному показателю можно правильно рассчитать нужное освещение (согласно строительным нормам и правил), а также сколько осветительных элементов необходимо для создания комфортных условий человеку.

К примеру, следует знать величину светового потока линейных светодиодных светильников, чтобы понимать, где их можно использовать.

Температура цвета. Позволяет узнать интенсивность светового излучения, а также уровень освещения в помещении.

Эксплуатационная температура – необходимо знать для оборудования складов, офисов, цеха.

Подбор характеристик освещения

Выбор устройства определяется целью, для которой его планируют использовать. Для ночного времени достаточно силы освещения, которая не превышает 15 люкс/метр. Для технических работ потребуется 75, а для точных — не менее 100 люкс/метр.

Существуют модели различной мощностиИсточник stroyday.ru

Нужно обратить внимание на спектр создаваемого света. Значение 2000-2500 соответствует ярко-жёлтому

При цветовой температуре 3700-4300 он имеет тёплый белый оттенок. Если речь идёт о 4500-5000 он становится нейтральным, а для 6000 или больше — освещение будет холодным. При создании оригинальных видов подсветки может помочь одновременное использование нескольких вариантов с различной цветовой температурой.

Использование солнечных батарей делает устройство автономнымИсточник stroyday.ru

Для определения оттенка света нужно ознакомиться с коэффициентом цветопередачи. Он рассказывает об естественности освещения. При этом можно ориентироваться на следующие значения:

  • 1B говорит о том, что такое освещение можно использовать в учебных заведениях;
  • 2A подходит для жилья;
  • A1 может быть использован как для больших торговых залов, так и для обычных магазинов;
  • коэффициент равный 3 подойдёт для зданий промышленного назначения;
  • если у прожектора эта характеристика равна 4, то его допускается применять только для уличного освещения и нельзя внутри дома.

Светильник с датчиком движения экономит электроэнергиюИсточник beri.ua

При выборе светодиодного прожектора важно обратить внимание на срок эффективной эксплуатации. С течением времени световые характеристики прожектора постепенно уменьшаются. Когда он вырабатывает ресурс полностью, потребуется провести замену

Допустимые пределы падения силы освещения в процентах указывают с помощью обозначения «LM». Например, если написано «LM70», это означает, что к концу срока эксплуатации у прожектора будет только 70% первоначальной яркости

Когда он вырабатывает ресурс полностью, потребуется провести замену. Допустимые пределы падения силы освещения в процентах указывают с помощью обозначения «LM». Например, если написано «LM70», это означает, что к концу срока эксплуатации у прожектора будет только 70% первоначальной яркости.

Прожектор должен быть надёжно защищён от воздействия непогодыИсточник oxsy.ru

Прожектор может включать в себя различное количество светодиодов. Иногда используется целая матрица, в других случаях один, но очень мощный. Нужно учитывать, что в первом случае нагрев будет более сильным, чем во втором. Если необходимо, чтобы была высокая яркость освещения, предпочтительнее использовать устройства с одним кристаллом. При применении светодиодной матрицы выход из строя даже одного элемента приведёт к неработоспособности устройства.

Яркое уличное освещение с помощью светодиодных фонарейИсточник nevnov.ru

Прожектора небольшой мощности используют для подсветки. Более мощные применяются для освещения улицы. Светодиоды бывают разнообразных типов. В зависимости от этого они обеспечивают различные углы освещения:

  • У SMD диодов этот угол достигает 100 градусов.
  • Для дискретных диодов он меньше — всего 60.
  • У COB светодиода угол освещения наибольший среди них — 120 градусов.

Освещение должно соответствовать требованиям нормативных документов.

Светодиодные фонари обеспечивают равномерное освещениеИсточник decoromir.ru

Особенности выбора и установки

Для максимальной эффективности работы светильник на солнечных батареях нужно устанавливать в месте максимального контакта с Солнцем. Так он будет накапливать больше энергии, постоянно вырабатывать ток и заряжать аккумуляторные батареи. Не стоит ставить его в тень. Если позволяют условия, лучше сразу выбрать модель, у которой солнечная панель расположена отдельно от основного источника света.

Отличный вариант — светильник, у которого панель и корпус с лампой соединены между собой длинным проводом. В этом случае и батарее, и светильнику можно обустроить лучшие места, где оба элемента будут работать исправно и эффективно.

Также существует прожектор на солнечной батарее с датчиком движения. Выбирая такую модель, не помешает знать о том, что принцип ее работы ничем не отличается от светильников, которые оснащены контроллером. Как только срабатывает фотореле, датчик движения начинает управлять функцией LED.

Рекомендации по выбору

А ведь совсем недавно солнечные батареи были новинками и считались дорогостоящими источниками энергии. В настоящее время в садовые светильники при изготовлении устанавливаются небольшие панели. Во время светового дня энергия накапливается в батарее, а в темное время суток она даёт питание осветительному прибору. Подобрать оптимальный вариант освещения из образцов, представленных на отечественном рынке, можно воспользовавшись рекомендациями опытных экспертов. Первое требование: светильник должен быть не только внешне красивым, но быть ещё экономным и производительным.

Придомовая территория обязательно должна иметь освещение входа, дорожек и различных зон.

Фонари на солнечных батареях — это лучший способ для обустройства загородных владений. Многие приборы достаточно просто вкопать в землю, на эту процедуру уходят считанные минуты.

Преимущества таких устройств:

  • независимость от электросети из-за влияния солнечной энергии;
  • экологичность;
  • простота установки (не нужны провода, соответственно, экономится время и материальные ресурсы;
  • безопасность моделей;
  • отсутствие необходимости ежедневного обслуживания;
  • современный декор, служащий для украшения ландшафта;
  • возможность оборудовать осветительные приборы датчиками движения и звука:
  • выбор любого количества ламп.

Не обходится и без недостатков:

  • в холодное время года из-за переохлаждения аккумулятора может произойти сбой, а летом возможен перегрев;
  • почти все светильники не ремонтопригодны;
  • в короткий световой день аккумулятор плохо заряжается, и фонарь может эффективно работать всего пару часов;
  • простотой установки пользуется похитители;
  • световой поток недостаточно мощный по сравнению со стационарными светильниками, поэтому модели в основном служат для украшения сада.

Разновидности и критерии выбора

Фонари делятся на несколько типов. Первая большая группа — это настенные светильники. Они предназначаются для стационарного крепления. Эффективная подсветка делает дом или вход очень красивым. Существенный недостаток таких моделей — необходимость устанавливать такие элементы только на солнечной стороне сооружение. Бывают парковые фонари огромных размеров. Обычно они изготавливаются из нержавеющей стали и отличаются громоздкостью, конструкция имеет высокую степень герметичности. Фонари имеют способность работать длительное время, иногда несколько суток в пасмурную погоду. К этой же группе можно отнести встраиваемые приспособления. Их можно монтировать в элементы фасада, например в лестничные пролёты.

Газонные светильники очень компактны и более доступны. Они работают на светодиодах и потребляют минимальное количество электроэнергии. Такие лампочки украшают газоны, дорожки и садовые участки. Пользуются популярностью также грунтовые разновидности.

Разнообразен и дизайн. Торговые сети представляют приборы, имеющие разную форму и стиль. Дизайн можно выбирать в зависимости от ландшафта участка и экстерьера дома. Бывают модели в виде шара, они подходят для освещения входа или двора. Прямоугольные и конусообразные конструкции, помогут красиво подсветить фасад жилого здания или беседки. Цилиндрические приборы гармонично освещают газоны и прекрасно выделяют дорожки

Важным показателем является степень защиты. Пыле- и влагозащита определяется по специальному обозначению в виде латинских букв IP и цифр. Чем больше числовое значение после литер, тем герметичней изделия. При IP, равном 44 и выше обеспечивается максимальный уровень защиты. Датчик движения — не менее важный элемент прибора. Чтобы светильники не работали всю ночь, а только по мере необходимости, приборы оснащены датчиками движения. Они включают лампочку в тот момент, когда к датчику будет приближаться объект. Это позволяет экономно расходовать электроэнергию.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий