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.
Критерии выбора
Выбор светодиодного фонаря на солнечной батарее с датчиком движения определяется в первую очередь его назначением.
Сфера использования:
- освещение улиц и тротуаров, а также дворов, автомобильных дорог и пр. (специальные мощные прожекторы);
- подсвечивание фасадов домов и исторических памятников (архитектурные светильники);
- подсветка отдельных зон в парках, скверах и на приусадебных участках (ландшафтные светильники).
Кроме функционального назначения немаловажное значение имеют:
- мощность светового потока;
- угол рассеивания света;
- внешний вид и конструктивные особенности светильника.
От условий использования зависят основные параметры беспроводного светильника:
- степень защиты;
- сила светового потока;
- мощность света.
Для светильников на солнечных батареях, предназначенных для установки на открытом воздухе, степень защиты согласно международному стандарту IEC-952 должна быть не менее IP64:
- 6 – полная защита корпуса от попадания пыли и какого-либо (даже случайного) проникновения внутрь;
- 4 – защита внутреннего содержимого корпуса от попадания капель и брызг, падающих под любым углом.
Расчет технических параметров
Основными техническими параметрами светильника на солнечной батарее являются мощность светового потока (измеряется в люменах) и зависящий от него уровень освещенности (измеряется в люксах).
Мощность светового потока и уровень освещенности объекта рассчитываются по формулам Ф = Е х S или Е = Ф/S, где:
- Ф – мощность светового потока, лм;
- Е – освещенность, лк
- S – освещаемая площадь, м.кв.
При этом S = 3,14 h² х 2(1-cos α /2), где:
- h — расстояние от освещаемой поверхности до светильника, м;
- α — угол излучения света, градус.
Настенная и встраиваемая техника
Предлагаемая группа служит для освещения стен, заборов, кованых решеток на определенный высоте и разбивает пространство на зоны. Все варианты отлично подходят для ценителей комфорта и практичности.
Star Trading Solar Verona
Многофункциональный светильник выполнен в стиле винтаж. Производитель — Швеция. Конструкция служит для декорирования «под старину» беседок, мансард, веранд. Корпус на специальные подставки изготовлен из белого или тёмного пластика. Переносная система не имеет проводов и может устанавливаться на стене, на земле или на столе. Фонарём можно присвоить звание самого элегантного изделия. 24 светодиодные лампочки создает эффект живого пламени. В наборе есть аккумуляторные батареи. За счёт датчика света, имеющегося в комплекте, можно экономить заряд и работать в автоматическом режиме. Средняя степень защиты от пыли и влаги требует аккуратности при использовании.
Star Trading Solar Verona
Достоинства:
- изящная конструкция;
- наличие запасного аккумулятора.
Недостатки:
низкая влаго- и пылезащита.
Ever Brite Фонарь Solar Motion
Недорогой настенный фонарь на солнечной батарее, на 4 светодиода. Конструкция имеет датчик движения, плафон выполнен из из пластика. Хорошая защита от пыли и влаги (IP55) позволяет конкурировать с другими подобными изделиями. Мощность — 6 Вт. Удачный вариант для освещения стен и подходов к строениям, калиткам, воротам.
Ever Brite Фонарь Solar Motion
Достоинства:
- высокая степень защиты;
- надёжность;
- доступная цена.
Недостатки:
нет.
Paulmann Solar Cube/Box LED 93774
Встраиваемый прибор германских производителей оформлен в современном стиле и имеет недорогую стоимость. Высокая степень защиты от пыли и влаги (IP67). Не многие модели могут похвастаться такой величиной. Хромированный корпус в сочетании со стеклянным плафоном делают изделия добротным. Мощная светодиодная лампочка (0,24 Вт) позволяет создать световой поток величиной 3,6 люмен. Питание от солнечной батареи напряжение которой составляет 1,5 В. Лампа может прослужить около 15000 часов. Качественная сборка и элегантный дизайн в сочетании с долговечностью заслуживает похвал от домовладельцев. К минусам относят громоздкую конструкцию и сложность монтажа.
Paulmann Solar Cube/Box LED 93774
Достоинства:
- высокое качество;
- модерновый стиль;
- высокая степень влагопылезащиты;
- мощный световой поток;
- долговечность.
Недостатки:
- громоздкость;
- сложный монтаж.
Novotech Solar 358018
Ещё один венгерский представитель идеально подходит для установки на стене загородного или дачного дома. Прибор изготовлен качественно, имеет долгий срок службы. Плафон имеет овальную форму. Материал арматуры — чёрный пластик.
Novotech Solar 358018
Достоинства:
- хорошо влагопылезащищен;
- качественный;
Недостатки:
нет.
Плюсы и минусы
Замысел создать независимую от сетевых источников систему наружного освещения, которое будет само обеспечивать себя электроэнергией, привлекателен и весьма заманчив. Возникает комплекс осветительных приборов, созданный на совершенно иных принципах и создающий новые возможности.
Поскольку соединения с линией электропитания у светильников не имеется, отпадает необходимость в привязке к одному месту. Фонари можно перемещать по мере необходимости, временно устанавливая то в одном, то в другом месте. Значительно упрощается прокладка линий освещения, исчезает необходимость в проведении земляных работ, отпадает потребность в большом количестве дорогостоящего кабеля.
Однако, рассматривая автономную систему освещения, нельзя видеть только положительные стороны от ее использования. Необходимо учесть, что каждый светильник должен обладать собственным комплектом солнечных батарей и накопительной емкостью, позволяющей лампе работать на протяжении всего темного времени суток. Чем оно длительнее, тем мощнее должны быть аккумуляторы и больше площадь фотоэлементов, что усложняет конструкцию и делает ее значительно дороже. В результате может получиться ситуация, когда создание автономной системы окажется значительно дороже, чем монтаж стационарной линии.
Назначение
Автономное освещение на солнечных батареях предназначено для обеспечения нормальной видимости на улицах города или на участках частных домов в темное время суток. В отличие от стационарных фонарей, уличные фонари на солнечных батареях для освещения улиц требуют определенного времени на зарядку аккумуляторов, которая производится в светлое время суток. Как правило, освещение в такие часы не требуется, поэтому оборудование имеет возможность восстановить истраченный за ночь запас энергии.
Подобное освещение можно сделать при помощи обычных светильников и протянутого между ими кабеля или установив светильники на солнечных батареях
Достоинства
Почему частично? Потому что наиболее «ответственные» зоны (ворота, парковка, входные двери) придется освещать стационарно — так надежнее. Зато на остальной площади можно поставить светильники на солнечных батареях. Они имеют целый ряд преимуществ.
- Светильники на солнечных батареях обычно автономны, их не надо никуда подключать. Их устанавливают/развешивают в нужных местах, на этом монтаж закончен, они готовы к работе.
- Включаются/выключаются они сами, от встроенных датчиков.
Простота монтажа и безопасность — два больших плюса - Требуют минимального ухода — надо периодически протирать фотоэлементы и плафон светильника от пыли и грязи.
- Имеют длительный срок службы — от 10 лет и более (при надлежащем качестве).
- Не наносят вреда окружающей среде и абсолютно безопасны, так как работают от низкого напряжения, которое не опасно для человека.
- Если уличное освещение на солнечных батареях сделано на даче, его консервация на зиму и установка занимает совсем немного времени. Надо просто собрать светильники перед отъездом и расставить по приезде.
Недостатки
Как видите, плюсов немало, главный из которых — экономия электроэнергии и очень простой монтаж/демонтаж. Но и минусы есть:
- Садовые и уличные светильники на солнечных батареях свет дают обычно не очень яркий. Использовать их в качестве охранного освещения не получится. Вернее, есть мощные модели, которые применяют даже для освещения автотрасс, но их стоимость совсем негуманная, из-за чего использование их на частных подворьях очень ограничено.
Уличное освещение на солнечных батареях обычно не очень яркое - Количество часов работы в ночное время зависит от погоды: при пасмурной дождливой погоде светильники «запасают» слишком мало энергии. Иногда ее хватает лишь на несколько часов, а не на всю ночь.
- Надежные светильники на солнечных батареях стоят дорого, зато работают надежнее и дольше.
- Солнечные панели имеют ограниченный диапазон эксплуатационных температур. Они плохо переносят сильные морозы и сильную жару. Потому использоваться оптимально могут на территориях с умеренным климатом.
Как видите, вариант не идеальный, но действительно помогает экономить на электричестве, ведь штатное освещение ответственных зон — это далеко не половина расходов на общее освещение двора и сада.
Условия работы и срок службы
Светодиодная панель надежно защищена от атмосферных осадков Светодиодная панель уличного светильника защищена пылеводонепроницаемым плафоном, не боится ни дождя, ни снега. Для промышленных предприятий панель изготавливается взрывозащищенной. При монтаже системы нужно рассчитать необходимый световой поток, количество фонарей и высоту опоры. Полная автономность делает монтаж системы уличного освещения очень простым.
Нет необходимости планировать и рассчитывать прокладку кабеля, согласовывать подключение.
Светодиодный светильник не содержит газа и вредных веществ, не выделяет тепло при работе и использует низкий ток, что делает его совершенно безопасным устройством. Работает уличный фонарь на солнечных батареях в широком диапазоне температур (от -50 до +50 градусов).
Такие светильники имеют длительный срок службы, около 25 лет.
Устройство и принцип функционирования фонарей на солнечных батареях
Поместить частичку солнца в уголок сада возможно с помощью автономной лампы на солнечной батарее. Организованы светильники достаточно просто и состоят из следующих деталей:
- светодиодной лампы – излучает холодное или желтое свечение, а также это может быть определенный цветной свет или постепенная смена цветов;
- солнечной панели – выполняет преобразование солнечной энергии в электрический ток;
- аккумуляторной батареи – накапливает энергию днем и отдает в темное время суток;
- контроллера заряда;
- фотоэлемента – автоматически включает свет с наступлением вечера и выключает на рассвете;
- корпуса и деталей для крепления.
Кроме этих элементов, светильники могут быть оснащены датчиками движения и уровня освещенности. Некоторые модели сконструированы с использованием звуковых эффектов. Такой светильник обычно изготовлен из противокоррозионных материалов. Это обеспечивает устойчивость к атмосферным осадкам. Сам плафон изделия производится из трех видов стекла: закаленного, структурированного и гладкого.
Благодаря фотоэлементам и улучшенной электрической схеме светильники могут работать даже в мороз и пасмурную погоду
Закаленное стекло имеет самые лучшие характеристики, но это влияет на стоимость изделия. Также он пыле- и водонепроницаемый. Уровень защиты записан на профиле или коробке фонаря и обозначается IP и цифрами.
Функционирует светильник на солнечных батареях от никель-кадмиевого аккумулятора, мощность которого 700 мА/час. На протяжении всего светового дня прибор преобразовывает солнечную энергию в электрическую и заряжает батарею. А с наступлением сумерек срабатывает фотоэлемент, который включает рассеянное свечение. А на рассвете, если ранее не сработал контроллер минимального заряда аккумулятора, фотоэлемент выключает светильник.
Чаще всего источником света в таких светильниках являются светодиоды или LED, именно от их количества зависит яркость освещения. Средняя мощность изделия составляет 0,06 Ватт, а срок службы – 100 тыс. часов.
Пример освещения участка дома с помощью светильников на солнечной батарее
Фонарики на солнечных батареях для дачи, независимо от производителя, имеют небольшую емкость батареи, которая способна обеспечить работу светильника при полном заряде на 8—10 часов. А в осенний период, когда солнечный день уменьшается, заряда аккумулятора не хватает до рассвета. Но есть модели, которые оснащены функциями, позволяющими увеличить время бесперебойного функционирования изделия, например, датчики движения.
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.
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.
На что обратить внимание при выборе
Мощность, количество светодиодов
Очень важный параметр. От него зависит уровень освещенности, яркости светильников, их количество, расстояние между ними. Мощность обычно указывается в Ваттах. Как правило, покупатели лучше всего представляют себе мощность более привычных ламп накаливания. Поэтому существуют таблицы с аналогами мощностей светодиодных ламп и ламп накаливания.
Исходя из такой таблицы, не трудно прикинуть, какой мощности необходимы led-лампы для создания подсветки или полноценного освещения.
Степень защиты IP
Указывается на всех электрических приборах. Первая цифра показывает, насколько светильник защищен от проникновения пыли, твердых частиц. Вторая отмечает уровень защиты от влаги, брызг, струй воды.
Для безопасной работы корпус и батареи должны быть защищены от попадания пыли, влаги. Для уличной установки рекомендуется класс защиты не менее IP44. Чем выше, тем безопасней. Для фонтанных фонарей IP составляет не менее 67.
Тип стекла
Зависит от климата, количества солнечных лучей. Для южных регионов, где солнце – частый гость на небе, можно выбрать панели с гладким стеклом.
Если погода преобладает облачная, то стоит выбрать рефлекторное стекло. Оно позволит максимально использовать рассеянные солнечные лучи для зарядки аккумуляторов.
Закаленное стекло рекомендуется для общественных пространств, чтобы защитить панели от повреждений.
Вид кремния в светильниках
Зависит от эксплуатации. Более дорогие мульти-, монокристиллы подходят для круглогодичного использования. Для дачного летнего использования достаточно поликристаллов.
Если есть возможность установки больших по площади солнечных батарей, то можно пользоваться тонкопленочными. Они недороги, вырабатывают довольно дешевую энергию.
Специалисты сходятся во мнении, что свойства солнечных панелей гораздо сильнее зависят от качества изготовления, чем от типа
Лучше обращать внимание на репутацию производителя для выбора надежного изделия. Хорошо зарекомендовали себя венгерская фирма Novotech, австрийская Globo Lighting и др
Тип и емкость аккумулятора
Стандартного заряженного аккумулятора емкостью 600-700 мА/час хватит на 8-10 часов работы ночью. Исходя из конкретных потребностей в освещении, можно выбрать как менее емкие батареи, так и более емкие
Для этого обращайте внимание на время работы ламп при полном заряде аккумулятора. Для освещения в течение всей ночи лучше выбирать аккумуляторы с напряжением не менее 3 В
Тип аккумулятора не играет роли для характеристик светильников: оба вида отличаются стабильной работой при температурах от -50⁰С до +50⁰С. Никель-металлогидридные стоят дороже, но служат несколько дольше. В состав никель-кадмиевого аккумулятора входит экологически ядовитый кадмий, поэтому могут возникнуть трудности с его утилизацией.
Качество контроллеров и дополнительные опции
От контроллеров зависит срок службы светильников, автономность, другие характеристики. Дополнительные устройства, типа датчика движения, фотореле, позволяют не задумываться о включении и выключении фонарей.
Внешний вид, способ установки
Дизайн важен для декорирования местности.
Способ установки выбирается в зависимости от назначения. Для садовых светильников достаточно ножки, втыкаемой в землю. Более «серьезные» осветительные приборы требуют подвесного монтажа или высокой опоры.
Монтаж
Схема состоит из минимального количества элементов, поэтому монтаж можно без труда осуществить навесным способом. Длины «ножек» деталей будет вполне достаточно, чтобы произвести пайку без применения дополнительных проводов. После окончания монтажа и проверки работоспособности изготовленного светильника все места соединений следует заизолировать с помощью теплового карандаша или соответствующего герметика.
Для тех, кто предпочитает монтировать компоненты на печатной плате, могут сделать это, используя универсальную монтажную плату подходящих размеров или изготовленную самостоятельно.
Светотехнические характеристики
К светотехническим характеристикам относится уровень ослепления и распределение света. В зависимости от характеристики распределения света осветительные приборы делятся на такие виды:
Прямые. Для помещений, имеющих высокие потолки (6 м и выше), а также со стенами и перекрытиями, которые плохо отражают свет, оптимально применять промышленные настенные светильники или потолочные, имеющие концентрированное распределение света.
Рассеивающие. Дают достаточно глубоко рассеянный свет. Обычно используются в административных и учебных помещениях, а также лабораториях.
Преимущественно прямые. Так же, как и прямые, дают более четко направленный свет, но и немного рассеивают его. Хороший выбор для помещений, в которых стены и потолок хорошо отражают свет.
Уличный садовый светильник на солнечных батареях: условия эксплуатации
Оформляя участок загородного дома или дачи, каждый владелец желает надолго сохранить его территорию красивой и ухоженной. Чтобы уличные фонари для дачи прослужили несколько сезонов, необходимо придерживаться правил по эксплуатации.
Светильники для газонов неустойчивы к механическим повреждениям, поэтому устанавливать их необходимо осторожно, не роняя и не забивая в землю. А для беспрепятственного проникновения лучей солнца на поверхность солнечной панели ее нужно постоянно протирать влажной тканью
Не стоит использовать около водоема фонари, которые не предназначены для этого. Лишь специальный светильник имеет отличную герметичность для контакта с водой.
Большинство светильников на солнечных панелях чувствительны к перепадам температуры и не переносят морозов. Поэтому изделия с наступлением морозом необходимо спрятать в отапливаемое помещение и выключить фонарь. При этом необходимо извлечь аккумулятор. Также со временем возникнет необходимость замены батареи. Она продается как в комплекте, так и отдельно.
Светильники на солнечных батареях будут незаменимы при отсутствии электросети
Достоинства
У автономного освещения есть очень много плюсов, которые можно назвать весомыми аргументами для установки на даче или возле частного дома:
- Автономная работа, при которой светильники не нужно подключать к сети.
- Автоматическое включение и выключение встроенными датчиками.
- Не нуждаются в тщательном постоянно уходе. Нужно всего лишь время от времени очищать фотоэлементы и сам светильник от загрязнений.
- Долгий срок службы. Такой светильник может продержаться у вас очень долго (более 10 лет), если оно хорошего качества.
- Не приносят никакого вреда окружающей среде. Этот тип солнечного освещения работает от низкого напряжения и является совершенно безопасным, поэтому не может нанести никакого ущерба.
- По надобности можно легко убрать и поставить обратно, так как легко установить.
- Легкая установка, без каких било трудностей.
- Экономия энергии.
