Современное уличное освещение на солнечных батареях: условия работы и области применения

Светильники на солнечных батареях: сфера применения

Огромной популярностью пользуется уличное освещение на солнечных батареях у владельцев частных домов, дач, а также специалистов в области ландшафтного дизайна. Данные светильники не нуждаются в подключении к электрической сети. Они легко устанавливаются на дачном участке в любом подходящем порядке вдоль дорожек. Также использовать фонарики можно для дополнительного декора некоторых элементов сада: подсветки пруда или клумбы с цветами.

Уличные светильники создадут в вечернем саду дополнительный уют

По причине частого использования в ландшафтном дизайне такие фонари часто называют садовыми. Эти светильники являются выгодным декором дачного участка благодаря своему неповторимому дизайну, который придает комфорт и уют атмосфере сада или двора. Кроме того, использование осветительных приборов позволяет гулять садом в ночное время и наслаждаться красотой растений в сумерках.

Фонарики для дачи на солнечных батареях – удачная находка, поскольку это удобно, недорого и не требует дополнительной подготовки участка. Но на этом применение осветительных приборов на солнечной батарее не ограничивается частными владениями. Они отлично вписываются в ландшафтный дизайн городских парков и скверов, а также применяются для декоративной подсветки зданий, фонтанов и скульптурных композиций, используются для освещения улиц и темных проулков.

Огромной популярностью пользуются уличные фонари с датчиком движения. Они позволяют экономить и гарантируют безопасность в темное время суток.

Светодиодные светильники позволяют существенно экономить на электроэнергии

На что обратить внимание при выборе

До покупки фонаря нужно определить, какие функции он будет выполнять, какие требования предъявляются к осветительному прибору.

Особое внимание стоит обратить на следующие свойства и параметры:

• Габариты – для установки возле дома это не имеет значения. А для применения в качестве переносного источника света нужно покупать небольшой фонарь.
• Тип корпуса – пользователи рекомендуют покупать светильники, сделанные из лёгкого алюминия. Прочности его достаточно для ежедневного использования и переноски по участку, если понадобится. Алюминий не боится мороза и (в отличие от пластика) не лопнет.
• Ёмкость батареи – считается, что чем больше, тем лучше. Однако слишком ёмкий аккумулятор не будет успевать полностью заряжаться. Особенно, если вы живёте в регионе, где нет длинных солнечных дней. В итоге переплаченные за большую АКБ деньги будут потрачены впустую.
• Размер солнечной панели – чем больше площадь, тем быстрее будет происходить подзарядка.

При покупке также следует посмотреть срок гарантии производителя, изучить дополнительные особенности: влагозащита, устойчивость к грязи и пыли, дополнительные разъёмы для подключения блоков питания, есть ли в комплекте датчик движения.

Какие бывают режимы работы:

• «Ночник» – светит постоянно, но не на полную мощность. Когда датчик движения фиксирует, что кто-то проходит рядом, он включает фонарь на полную мощность.
• «Постоянное освещение» – работает на всю мощность, пока не закончится питание или не взойдёт солнце.
• «Выключен, реагирует на движение» – фонарь начинает работать только когда фиксирует активность, в остальное время не горит.

Достоинства и недостатки «солнечного» уличного освещения

Для начала разберемся с положительными сторонами вопроса:

1. Отсутствие затрат на электроэнергию, солнце все-таки пока светит бесплатно.
2. Уличное освещение на солнечных батареях отлично подходит для районов, где отсутствует централизованное электроснабжение.
3. Простота монтажа, не потребуется прокладка линий передач.
4. Безопасность и экологичность при эксплуатации и утилизации.
5. Долговечность. Минимальный срок службы определяется самым «недолговечным» элементом – аккумулятором, он прослужит порядка 10-15 лет. Солнечная батарея «проживет» около 25-30 лет, а светодиодные лампы около 27 лет.
6. Приобрести нужно будет лишь уличные фонари.

Единственное, что нужно запомнить, чем больше площадь солнечных панелей, тем большее количество энергии будет преобразовано и накоплено. Этот принцип был учтен австрийской компанией Kaal Masten, уличные столбы, которые она предлагает своим клиентам, оборудованы батареями по всей площади, а для защиты от хулиганов предусмотрен трехступенчатый замок защиты.

К минусам подобного освещения можно отнести:

1. Зависимость от погоды. Конечно, батареи способны улавливать не только прямые лучи, но и рассеянный свет, но в любом случае для работы им потребуется определенная энергия фотонов. А если количество солнечных дней в году минимально, то и эффективность лампы, работающей от солнечного света, будет очень низкой.
2. Необходимость систематического очищения панелей от грязи. Даже незначительные пятна на поверхности батарей могут стать причиной снижения производительности.

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.

Виды освещения от энергии солнца

Принцип работы солнечных батарей заключается в том, что фотоэлементы накапливают энергию от света солнца и преобразуют её в электрическую энергию. Происходит это следующим образом: внутри каждого модуля содержится две кремниевые пластины, одна из них покрыта бором, а другая фосфором. Под действием света в них возникает электрический ток, который по медным жилам направляется в сеть.

Существует два принципиально разных типа светильников, работающих от солнца:

светильники с уже встроенными элементами;

солнечные модули, которые преобразуют энергию и направляют её в обычную электросеть.

Оба вида осветительных приборов можно использовать на даче, но для подсветки разных участков. Разберём принцип работы каждого из них в отдельности.

Эффективность

Погодные условия разных регионов влияют на функциональность освещения:

1. В регионах с короткими солнечными днями будет происходить не полный заряд аккумуляторов. Это существенно снизит время работы фонарей в ночное время.
2. Отрицательные температуры подвергают аккумулятор к сбоям в работе. Сильная и длительная жара приведет к перегреву полупроводников и выходу их из строя.
3. Для правильного поглощения энергии солнечными батареями в жарких климатических условиях необходимо использовать систему охлаждения.
4. В ветреных регионах с большим количеством пыли в воздухе происходит быстрое загрязнение защитного стекла солнечной батареи, что снижает работоспособность прибора.

ТОП-7 лучших светильников на фотоэлементах

Чудес не бывает, поэтому добротный светильник вряд ли удастся купить за копейки

Если в планы входит нормальная подсветка территории, а не просто ее украшение оригинальными светящимися фигурками, стоит обратить внимание на качественную продукцию

Настенный светильник MJJC-SLYF170 можно устанавливать на любой высоте, но больше всего от него пользы при низком размещении. Смонтировав пару таких моделей внизу лестницы, можно улучшить ее внешний вид, а также уберечь себя и родных от травм

Хорошо себя зарекомендовали модели:

1. Star Alliance YH0607A-PIR. Корпус модели герметичен, есть датчик движения, система регулировки режимов освещения.
2. MJJC-SLYF170. Модель малой мощности предназначена для установки невысоко над землей. Хороший вариант для подсветки ступенек, нижней части стен дом.
3. MK02500. Светильник предназначен для крепления к стенам, корпус непроницаем для капель воды и пыли.
4. ZY-TYN-T10W. Модель дорогостоящая, зато расходы окупаются с лихвой. Преимущества светильника – мощность, наличие датчика движения, надежность и долговечность.
5. RDF YD04. Прибор отличается небанальным дизайном и высоким качеством исполнения, но его сфера применения ограничена из-за небольшой яркости света.
6. Sunlight M3. Это маломощные модели, которые размещают сразу по нескольку штук. Преимущества – стильный дизайн, относительно невысокая стоимость.
7. Solar Lamp. Интенсивность света зависит от датчика движения. Когда он срабатывает, свет загорается на полную мощность. Хорошее решение для освещения входной двери.

Это далеко не все качественные уличные светильники на фотоэлементах. Есть и другие модели, достойные внимания. Дополнительная информация о видах и особенностях выбора солнечных фонарей представлена в этой статье.

Многие пользователи покупают качественные приборы через сайт Aliexpress. При выборе моделей в онлайн-каталогах следует быть внимательными, чтобы не нарваться на некачественные подделки.

Плюсы и минусы таких приборов

Эти приборы уличного освещения имеют самый большой список характеристик, которые значительно превосходят обычные фонари. Самыми значимыми из них являются следующие критерии:

1. Экономичность, не требует финансирования;
2. Разнообразие видов и стилей оформления позволяет изделию органично вписываться в любой ландшафтный стиль;
3. Изготовление из самых необычных материалов, таких как ротанг, бамбук, бронза, стекло;
4. Автономность, включение-выключение светильников осуществляются автоматически и не требует присутствия человека;
5. Длительные сроки эксплуатации;
6. Устойчивость к агрессивному воздействию окружающей среды;
7. Абсолютная безопасность для окружающих, так как не требуется подключение к электросети;
8. Широкий диапазон мощностей и освещение территории до 10 м в диаметре.

Однако несмотря на массу положительных черт у светильников на солнечных батареях имеются некоторые недостатки. К ним следует отнести:

• Невозможность ремонта в большинстве случаев;
• Сбои при отрицательных температурах;
• Плохое качество заряда в дождливую погоду.

Но все же даже при этих недостатках уличные фонари этого класса, светодиодные гирлянды на солнечных батареях – это идеальный вариант освещения. Они способны преобразить обстановку в любом саду. Уникальный дизайн таких изделий позволяет обычный участок превратить в сказочное пространство, причем освещение его осуществляется без дополнительных финансовых затрат.

Популярные модели светильников на солнечных батареях

Среди всего разнообразия таких изделий наибольшим спросом пользуются фонари Космос. Они относятся к многофункциональным светодиодным светильникам и считаются наиболее эффективными для освещения хозблоков, сараев, беседок и других помещения, расположенных вне зоны действия централизованной электросети.

Смотрим видео, популярные модели Эра:

Светильник модели Космос оснащен тремя аккумуляторами, которые заряжаются в течение дня, 8 светодиодами, мощности которых хватает для освещения объекта площадью 20 м². Включение светильника осуществляется при помощи специального выключателя, расположенного на корпусе изделия. Фонарь соединяется с солнечной панели при помощи кабеля, длина которого составляет 2 м. При этом светильник может быть закреплен в любом удобном месте при помощи саморезов.

Корпус прибора выполнен из металла, плафон из пластика. При этом он имеет компактные размеры и может использоваться для помещения с ограниченной площадью.

Декоративные солнечное освещение

Большой популярностью у потребителей пользуются светильники на солнечных батареях выполненные в виде:

• Шара;
• Свечи;
• Бабочки;
• Цветов;
• Столбиков.

Они отличаются лишь формой абажура и способом установки, в то время как комплектация у таких изделий практически одинаковая. Минимальный набор включает в себя:

• Светодиодную матрицу;
• Солнечную батарею;
• Светочувствительный элемент;
• Аккумулятор.

В солнечном светильнике Шар солнечная батарея находится посредине опорной стойки, в то время как ее нижний конец заострен для лучшего вхождения в грунт. Сверху конструкцию украшает плафон в виде шара. Высота стойки у такого изделия достигает 800 мм, а диаметр плафона – 100 мм.

Смотрим видео о модели Космос SOL 201:

Светильники Столбики отличаются от Шара месторасположением солнечной батареи. У них этот элемент находится в верхней части плафона. Осветительный прибор SOL 201 имеет еще более необычную конструкцию. Он оснащен магнитами, которые удерживают на стойке плафон.

Если прибор предполагается использовать для освещения дорог, парковок, улиц, то следует выбирать солнечный светильник на сверхярких диодах. Высота таких моделей может достигать 10 м. Они кроме обычного набора элементов комплектуются контроллеров, который отвечает за процесс подзарядки аккумулятора. Некоторые из светильников на солнечных батареях могут оснащаться таймерами или датчиками движения. В первом случае они могут программироваться на определенное время включения, а во втором срабатывают при появлении в поле зрения движущегося транспорта.

Что говорят о потребители

Появление альтернативных источников энергии позволило значительно сократить финансовые затраты на электричество. Сегодня для того чтобы сделать свой участок уютным в любое время суток достаточно установить на нем солнечное светодиодное освещение. Большое разнообразие форм, размеров, способов крепления дают возможность применения изделия в любом месте, как открытого, так и закрытого пространства, чего невозможно было достичь, используя обычные светильники.

Эксплуатация и эффективность уличных фонарей на солнечных батареях

То же самое можно сказать о продолжительной жаре, которая вызывает перегрев и поломку полупроводников. Если планируется устанавливать фонари в жарком климате, то в некоторых случаях стоит предусмотреть систему охлаждения. Есть и ещё один неприятный момент. Защитное стекло солнечной батареи на улице загрязняется, из-за чего снижается эффективность её работы.

Уличное освещение

Стандартный набор для освещения улиц включает в себя:

• Светодиодный светильник;
• Солнечную батарею;
• Контроллер зарядки аккумулятора, а также управления включением и выключением фонаря;
• Аккумулятор;
• Защитный блок (в нём размещён аккумулятор и контроллер);
• Набор креплений.

В конструкции уличных фонарей предусмотрены датчики освещённости. По их сигналу контролер выключает фонарь днём и включает его ночью.

На рынке осветительных приборов есть множество различных исполнений уличных фонарей. Возможно дополнительное оснащение светильника системой управления световым потоком. То есть, устанавливается режим ожидания, в котором фонарь светит на 20─50 процентов от своей мощности. А когда срабатывает датчик движения, то светильник включается на полную мощность. В результате экономится энергия аккумулятора, и нет дискомфорта для прохожих и автомобилей. И также наблюдается тенденция по оснащению уличных светильников более мощными солнечными батареями. В результате образуется энергия сверх той, что требуется для зарядки аккумулятора. Она используется на обеспечение питания находящихся рядом объектов. Это позволяет повысить рентабельность таких систем.

Уличные светильники получают батареи большей мощности

При проектировке уличных фонарей на солнечных батареях по специальной методике просчитывается их число. Приоритетом при расчётах является максимальный световой поток. Важным фактором является высота столбов для монтажа ламп. Чересчур низкие или высокие фонари могут отрицательно сказаться на работе системы. Если они будут слишком низкие, то будут ослеплять прохожих. А если высокие, то освещения будет недостаточно.

Автономные электростанции

Хорошим источником электроэнергии при любых погодных условиях служат универсальные солнечные электростанции СЭУ.

Монтаж СЭУ не требует выполнения земляных работ и укладки кабелей.

Хорошо зарекомендовали себя установки для освещения небольших населенных пунктов. От требуемой нагрузки и длительности солнечных дней используют модели:

1. Модель СЭУ-1 снабжена аккумулятором емкостью от 45-200 А/ч. Пиковая мощность солнечной батареи составляет 40-160 Вт.
2. Модель СЭУ-2 снабжена аккумулятором емкостью от 100-350 А/ч. Пиковая мощность солнечной батареи составляет 180-300 Вт.

При необходимости увеличения мощности СЭУ можно объединять в единую энергосистему. Установки удобны для вырабатывания и хранения электроэнергии за пределами населенных пунктов. От СЭУ можно подавать электроэнергию для работы пешеходных индикаторов и светофоров.

Использование солнечной энергии для качественного уличного освещения требует больших затрат. Но все расходы со временем окупятся за счет экономии электроэнергии.

Автономное солнечное освещение на улице: плюсы и минусы

При всей своей необходимости, уличное освещение — весьма затратная статья. Даже на участке частного дома оплата электроэнергии, использованной на наружное освещение, составляет заметную сумму, а если оценить расходы в масштабах города, то величина расходов возрастает в сотни раз.

Вариантов снижения затрат найдено немало. Один из привлекательных вариантов — уличное освещение на солнечных батареях, позволяющее исключить потребление энергии из сетевых источников. Рассмотрим, насколько эта идея способна решить проблему и заменят ли «солнечные» фонари традиционные технологии наружного освещения.

Комплектация солнечных батарей

Несмотря на кажущуюся простоту и элегантность солнечные приборы для освещения — довольно сложное оборудование, которое складывается из:

1. Корпуса. Конфигурация и материал, из которого он изготовлен, может быть различен — от металла до дерева. Также сильно отличается способ монтажа — от настенного и подвесного до специальных опор для установки на грунт.
2. Источник света. Как правило, в качестве источника света применяются лампы на светодиодах;
3. Плафон. Обязательный элемент. Выполняет две функции. Это и защита лампы, и рассеиватель света лампы.
4. Аккумуляторная батарея. Непременная составляющая схемы питания уличного светильника. В вечернее и ночное время он отдает накопленную за световой день электроэнергию светильнику.
5. Солнечный модуль. Нужен как преобразователь энергии солнца в электрическую.
6. Датчик света. Реагирует на изменение смены дня и ночи, что позволяет уличному светильнику включаться и отключаться автоматически.

Кроме того, в работе светильника принимают участие стабилизаторы, диоды, катушки индуктивности. Все они работают над тем, чтобы обеспечить нужные параметры для бесперебойной работы всего уличного освещения.

Если нет необходимости в постоянной службе  светильника в ночное время, схему регулирования допускается дополнить датчиком движения. Таким образом, уличный фонарь будет включаться именно тогда, когда в его зоне появится человек.

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.

Преимущества и недостатки

Плюсы:

1. Для организации автономного освещения не нужно заботиться о проведении электричества на территории сада, дачи или в других местах.
2. Если наступили мрачные дни, можно воспользоваться переносным аккумулятором. Он зарядит батарею в фонаре.
3. Работа в автоматическом режиме.
4. Светодиодная лампа создает рассеянный и мягкий свет.
5. Светильник не способен перегреваться. Поэтому риск появления пожара является нулевым.
6. Способность выдерживать плохую погоду, осадки и перепады температуры.
7. Автономное освещение позволяет сэкономить деньги на оплату электроэнергии, полученную из общей электросети.
8. Безопасность.

Минусы:

1. Невозможность генерировать электроэнергию и светить в пасмурную погоду.
2. Если крепления ненадёжное, светильник с датчиком движения могут украсть.

Садовые фонари на солнечных батареях: преимущества и недостатки

Перед тем, как купить садовые светильники на солнечных батареях, необходимо изучить все нюансы. Многие покупатели, установившие такие изделия, остаются довольны покупкой, но случаются и отрицательные отзывы.

Яркие светодиоды не расходуют электроэнергию на лишнее тепловое излучение как обычные лампы накаливания

Для осуществления любых идей, касающихся дизайна сада, необходимо подобрать оптимальный вариант фонаря для дачи. Это возможно благодаря плюсам данных изделий:

1. Широкий ассортимент фонарей разного вида, формы и дизайна.
2. Экономия, которая осуществляется благодаря использованию солнечных панелей.
3. Автономность – не нужно контролировать уровень заряда аккумулятора.
4. Практичность. Основное требование для размещения светильника – это доступ к солнечным лучам.
5. Продолжительный период работы.
6. Абсолютная безопасность.
7. Мобильность.

Используя солнечные лампы, можно недорого осветить весь сад, не переплачивая за электроэнергию. Кроме того, нет нужды подключать прибор к электросети, а значит, не будет трат на проводку. Стоимость самых обычных моделей весьма демократична. Это позволяет установить любое количество светильников в каждом уголке сада. Монтаж прибора настолько прост, что с этим смог бы справиться даже ребенок. А длительный срок службы, при выполнении всех рекомендаций по эксплуатации, гарантирует окупаемость приобретения.

Если необходим светильник, который будет действительно освещать участок, а не просто маркировать его, то нужно выбирать с высокой яркостью свечения

Минус этих приборов заключается в том, что они не подлежат ремонту после поломки. Также в пасмурную погоду батарея не заражается на 100%, а в холодное время года аккумулятор может выйти из строя.