Фонари на солнечных батареях: особенности, принцип действия, плюсы и минусы, устройство, установка

Виды садовых фонарей на солнечной батарее. Как они работают, плюсы и минусы.

Все больше людей используют на своих садовых участках фонари или светильники, работающие от энергии солнца. Они играют не только роль декораций, но и применяются в качестве дополнительного освещения. Данные осветительные приборы целесообразно устанавливать, если нет возможности проведения электричества. Стоимость таких устройств не велика, поэтому их может позволить любой человек. Рассмотрим подробнее все особенности, а также положительные и отрицательные стороны.

Строение и принцип работы светильников

При попадании солнечного света на батарею вырабатывается электрически ток, который поступает в аккумулятор. За счет него и происходит освещение сада в темное время суток. При полном показателе устройство может проработать 8 часов. Работа оборудования не зависит от погоды, так как фотоэлемент воспринимает ультрафиолет, проникающий сквозь облака. Только осенью батарея заряжается не полностью.

Фонари на солнечных батареях состоят из следующих элементов:

  • светодиодный проводник, который отвечает за излучение света;
  • аккумулятор;
  • датчик освещенности;
  • накопительная батарея;
  • транзистор – следит за степенью освещенности и отключает светильник в случае разрядки аккумулятора;
  • фотоэлемент – перерабатывает солнечный свет в электрическую энергию.

Обзор разновидностей

Выбирать устройство для приусадебного участка надо в зависимости от назначения.

Существуют такие виды солнечных садовых фонарей:

  1. боллары – они изготовлены в виде столбиков и гармонично вписываются в любой дизайн;
  2. фонари, которые монтируются в ступеньки лестничного марша;
  3. светильник для подсветки водоемов – существуют модели, способные полностью погрузиться в воду;
  4. фонари для клумб – днем они сливаются с растениями, а ночью освещают композиции;
  5. осветительные приборы для деревьев.

Для изготовления фотоэлемента применяется один из видов кремния, а именно полукристаллический вид. По своим характеристикам он уступает монокристаллическому, так как при контакте с воздухом фотоэлемент покрывается пленкой, которая защищает его от воздействия окружающей среды.

Достоинства садовых солнечных светильников

Устройства имеют как минусы, так и плюсы, которых все же больше.

Среди положительных сторон данных приборов выделяют:

  • возможность установки в любом месте;
  • конечно же, экологичность;
  • экономия электрической энергии;
  • простота в монтаже;
  • надежная работа аккумулятора – он защищен от проникновения влаги, грязи и пыли, поэтому светильники можно устанавливать возле водоемов;
  • не требует приобретения дополнительного оборудования;
  • наличие разнообразных моделей устройств, что позволяет украсить сад;
  • долгий срок эксплуатации.

Существуют следующие недостатки солнечных фонарей:

  • не терпят низкие температуры, поэтому в зимний период их необходимо демонтировать;
  • устанавливать фонари нужно таким образом, чтобы на него не падали прямые солнечные лучи;
  • в основном применяются в качестве декора;
  • высокая стоимость.

Несмотря на ряд отрицательных качеств, светильники на солнечных батареях пользуются огромной популярностью. Они прекрасно заменяют обычные осветительные приборы. Благодаря разнообразию форм и цветов, возможно использование их для ландшафтного дизайна. Устройства могут применяться для освещения отдаленных участков сада.

Наиболее популярными видами прибора считаются для цветов и клумб, а также боллары, которые монтируются вдоль дорожек. В зависимости от личных предпочтений и финансового положения, возможно изготовление светильников в различном исполнении. Такая услуга обойдется хозяину в кругленькую сумму.

Уличные светильники на солнечных батареях: виды, обзор и сравнение производителей

В последнее время широкое распространение получили уличные светильники на солнечных батареях, сочетающие экономичность и привлекательный дизайн. Такие модели используются не только в качестве источника искусственного света, но и для ландшафтного декорирования – украшения двора или дачного участка.

Мы познакомим с принципом работы и устройством приборов уличного освещения, действие которых основано на использовании солнечных лучей. В предложенной нами статье перечислены лидирующие производители, продукция которых пользуется заслуженным спросом. Даны рекомендации по эксплуатации, продлевающее рабочий ресурс.

Устройство и принцип работы

Конструкция осветительных приборов на солярных батареях проста и доступна. Фонарь состоит из считанного числа элементов, на каждый из которых возложена определенная функция.

При желании можно сделать светильник самостоятельно, воспользовавшись несложной схемой соединения частей.

  • Панель (микросхема). Основная деталь – фотоэлектрический модуль на полупроводниках, ответственный за трансформацию света в электроэнергию.
  • Встроенный аккумулятор. Блок, обеспечивающий накопление и сохранение электричества, получаемого в дневное время суток.
  • Светящиеся элементы. В светильниках с солнечными аккумуляторами обычно применяются светодиодные лампочки, расходующие минимум энергии. Стандартным вариантом являются элементы, рассчитанные 0,06 W.
  • Корпус. Внешняя оболочка изделия, предназначенная для размещения плафона и лампы. Для некоторых моделей предусмотрены дополнительные оптические компоненты, способствующие оптимальному распределению световых лучей.
  • Контроллер (выключатель). Прибор, управляющий режимом настройки и оптимизирующий процесс зарядки/разрядки батареи. Как правило, контроллер несет также ответственность за автоматическое включение и выключение освещения.

Механической частью конструкции светильника является опора. В зависимости от модели в конструкции может быть предусмотрена подножка (столб) различной высоты или крепление, рассчитанное под вертикальную либо другую основу.

Контроллеры могут быть внешними (для системы светильников) и встроенными.

Плюсы и минусы приборов на солнечных батареях

Как и любые устройства, солярная светотехника имеет свои преимущества и недостатки, о которых лучше узнать заранее.

Достоинства аккумуляторных светильников

Главным плюсом подобных устройств является их экономичность: поскольку для функционирования изделий не требуется электричество, газ, керосин или иные источники энергии, расходы на освещение значительно снижаются.

Помимо этого, к числу достоинств такой светотехники можно отнести:

  • Экологичность. Применение солнечной энергии позволяет сократить расходование невозобновляемых природных ресурсов (природного газа, нефти, угля). К тому же осветительные приборы на солярных батареях не выделяют вредных веществ и не наносят вреда атмосфере Земли.
  • Удобный монтаж. Благодаря автономной работе солнечные светильники не требуют подключения к проводам, установки кабеля, подсоединения к сети. Это обеспечивает комфортную эксплуатацию устройств, исключая аварийные ситуации, которые часто возникают из-за обрывов проводов.
  • Мобильность. Фонари можно свободно перемещать внутри границ дачного участка или за его пределами.
  • Полную безопасность в работе. Светильники, работающие от солнечных аккумуляторов, можно трогать, не опасаясь удара электротоком.
  • Автоматический режим работы. Приборы не нуждаются в принудительном включении и выключении: при помощи контроллера свет зажигается сразу же с наступлением темноты и гаснет при появлении солнца.
  • Большой выбор. Ассортимент осветительных устройств чрезвычайно велик. В продаже можно найти разнообразные модели, различающиеся по мощности, размерам, форме, дизайну, цвету.

Однако у подобной светотехники есть и свои минусы.

Недостатки осветительных приборов

К числу слабых мест подобных конструкций относится:

  • Зависимость от активности солнца. Короткий световой день осенью либо зимой, а также пасмурная погода могут помещать фонарям добрать нужное количество солнечного света, из-за чего их заряда хватит лишь на небольшой срок (4-5 часов).
  • Сложность ремонта. Аккумуляторы светильников не подлежат починке, из-за чего неисправные приборы чаще всего требуют замены.

Несмотря на то, что некоторые модели рассчитаны на работу в температурном промежутке от -50 до +50 о С, зимой часто возможны сбои в работе аккумуляторов, собирающих и хранящих вырабатываемую гелиоустройствами энергию.

Виды светильников на солнечных батареях

Существует несколько вариантов классификации светотехники, применяемой в организации уличного освещения на городских улицах и загородных участках.

По материалу изготовления приборов

Для изготовления корпусов ламп используются различные виды прочного пластика, бронзу, сталь, сплавы, дерево. Поскольку изделия предназначены для работы на свежем воздухе, материал часто обрабатывается спецсредствами: металлы дополнительно покрываются антикоррозийной краской, а дерево – покрытием, защищающим от гниения и рассыхания.

Для изготовления плафонов применяются различные виды стекла:

  • Гладкие поверхности, которые в максимальной степени пропускают свет.
  • Рефлекторные стекла, которые не отбрасывают прямые солнечные лучи. Этот материал идеально подходит для уличных фонарей, поскольку позволяет «набирать» максимум света даже в пасмурную погоду.
  • Закаленное стекло, обладающее повышенной прочностью и стойкостью к механическим воздействиям.

Светильники из закаленного стекла стоят несколько дороже, но имеют больший срок эксплуатации.

Деление по виду аккумуляторов

В солярных фонарях обычно применяется два вида батарей, используемых для преобразования солнечного света в электроэнергию:

  • Никель-кадмиевые аккумуляторы мощностью 600-700 мА/час. Зарядки ламп, произведенной от никель-кадмиевого батареи, обычно хватает на 8-10 часов.
  • Более современным видом являются никель-металлогидридные аккумуляторы.

Никель-металлогидридные модели стоят дороже, однако использовать их экономически выгодно, поскольку подобные светильники имеют пролонгированный период службы.

Вид кремния для фотоэлектронных элементов

При изготовлении основного модуля могут применяться следующие разновидности кремния:

  • Поликристаллический. Используется при производстве наиболее дешевых видов батарей. Подобные изделия быстро теряют свой потенциал, и уже со второго сезона функционируют не больше 4-6 часов в день.
  • Мультикристаллические. Модули отличаются большей прочностью и долговечностью. При правильной эксплуатации срок их службы составляет несколько лет.
  • Монокристаллические элементы. Наиболее надежный вариант, обладающий повышенной стойкостью к природным воздействиям и влияниям агрессивных сред. Минусом подобных изделий является высокая цена.

При выборе модуля следует учитывать специфику эксплуатации. Для круглогодичного использования лучше подобрать мульти- и монокристаллические элементы, тогда как для декоративных светильников, которые рассчитаны на эпизодическое применение летом, часто достаточно поликристаллических.

Тип устройства и конструкции

Внешний вид солярных светильников может иметь самые разнообразные формы и конфигурации.

Настенные (фасадные) фонари. Такие модели крепятся к наружным стенам домов или иным вертикальным поверхностям.

Следует тщательно подбирать место размещения подобных приборов, так как для их корректной работы необходим обильный поток солнечных лучей. Поскольку в пасмурные дни низкого заряда батареи может не хватить на всю ночь, лучше продублировать солярные светильники традиционными.

Подвесные светильники. Такие устройства напоминают настенные, однако крепежные элементы позволяют подсоединять их практически в любом месте, например, на ограждениях моста, балясинах беседки или ветках деревьев.

Подобным способом можно выделить детскую площадку или зону барбекю, создать праздничный декор на площадке для вечеринки, украсить живую ель на Новый год.

Уличные фонари на столбах. Первоначально подобные устройства предназначались для освещения больших городских пространств. В крупных населенных пунктах они находят применение в качестве альтернативы обычным фонарям. Подобные элементы также широко используются на даче: они не только освещают двор и сад, но и объединяют участки в единое целое.

Парковые светильники. В подобных устройствах применяются панели больших размеров. Приборы, как правило, изготовленные из нержавеющей стали, имеют повышенный уровень влагостойкости и большую емкость батарей.

Благодаря увеличенному запасу энергии они могут работать на протяжении нескольких дней. В то же время долговременная пасмурная погода делает их зарядку невозможной.

Наземные (газонные) светильники. Подобные приборы имеют небольшую ножку, втыкающуюся в землю, либо достаточно высокий столб-опору. Модели чаще всего используются для выделения дорожек и тропинок, а также для декоративной подсветки газонов.

Благодаря заостренной ножке подобные приборы легко установить в нужных местах: опора просто вонзается в землю. За счет этого небольшие газонные светильники можно легко перенести на другое место либо просто на время убрать (например, если планируется стрижка газонов).

Помимо оформления участков подобные устройства находят и другие сферы применения: они используются, например, для подсветки рекламных щитов.

Читайте также:  Делаем септик своими руками

Декоративные устройства. Небольшие элементы, лучащиеся приглушенным светом, могут иметь самую разнообразную форму: фигурок животных, сказочных персонажей, цветов, камней. Их используют для выделения наиболее эффектных мест дачного участка, например, альпийской горки, декоративного мостика, фонтана, экзотических деревьев.

Для размещения на воде (фонтанные). Специальные разновидности светотехники предусмотрены для освещения водоемов. Подобные модели обладают повышенными характеристиками влагостойкости и антикоррозийными качествами.

Известные производители солярных светильников

Устройства на солнечных батареях изготовляют десятки отечественных и зарубежных производителей. Особо можно особо выделить следующие крупные авторитетные компании.

Globo (Австрия). Австрийская компания, занимающаяся производством светильников, в том числе устройств на солярных батареях. Фирма была основана в 1995 году, а уже в 2009 стала одним из пяти европейских предприятий – лидеров по производству осветительных приборов. Продукция экспортируется в 20 стран мира, включая РФ.

Globo заслужила славу законодателя мод в области светотехники: в коллекциях фирмы постоянно появляются интересные новинки. Изделия компании пользуются большой популярностью благодаря оптимальному соотношению стоимости и технических характеристик.

Novotech (Венгрия). Компания Novotech вышла на рынок светотехнической продукции в начале 2000-х годов. Среди производимых предприятием солярных светильников представлены как бюджетные варианты, выполненные из пластика и недорогих металлических сплавов, так и дорогие модели, для производства которых используется цветное и рифленое стекло, бронза, нержавеющая сталь, натуральные материалы.

Продукция фирмы отличается не только оригинальным дизайном, но и повышенной функциональностью, поскольку при проектировании изделий особое внимание уделяется эксплуатационным особенностям.

Тщательная проработка конструкций с учетом особенностей окружающей среды гарантирует надежность и долговечность всей продукции Novotech, которая, по экспертным оценкам, имеет наименьшую степень брака и наибольший уровень защиты.

Feron (Китай). Созданная в 1999 году фирма в настоящее время считается одним из мировых лидеров светотехники. Здесь производится 4000 различных наименований продукции, при этом значительную часть ассортимента занимают изделия, работающие на солнечных батареях.

Проектируя новые коллекции, специалисты фирмы учитывают высокие запросы потребителей к качеству и дизайну изделий. Вся светотехника производится по инновационным технологиям с обязательным прохождением трехступенчатого контроля.

Сотрудники компании постоянно занимаются усовершенствованием конструкций и процесса изготовления, отслеживая модные тенденции в дизайне светильников, а также появление на рынке новых материалов. Большое внимание уделяется логистике, что позволяет компании Feron поддерживать демократичные цены на все фирменные линейки.

«Старт» (Россия-Китай). Выпуск изделий отечественной торговой марки «Старт» был начат в 2005 году. Под этим брендом представлены различные светотехнические изделия, включая батарейки, удлинители, различные виды ламп и светильников.

Покупатели найдут также широкий выбор фонарей на солнечных батареях, предназначенных для освещения садовых участков. Вся продукция «Старт» имеет продуманный дизайн, хорошее качество и доступную цену.

MW-Light (Германия). Динамично развивающаяся компания, поставляющая светотехнику во многие государства Западной и Восточной Европы. На российском рынке продукция MW-LIGHT появилась с 2004 году, сразу же завоевав большую популярность.

Фирма специализируется на производстве и дистрибьюции различных осветительных приборов для интерьеров и ландшафтов, уделяет особое внимание изготовлению устройств, работающих на солярных батареях.

В каталоге преобладают изделия, выполненные в классическом стиле. Все они отличаются продуманной конструкцией, надежностью, долговечностью и функциональностью.

Уход за солнечным светильником

Чтобы устройства, работающие на солнечных аккумуляторах, исправно служили на протяжении долгого времени, необходимо соблюдать ряд правил:

  • Для поступления в батарею максимального количества света необходимо регулярно протирать внешнюю поверхность мягкой салфеткой, слегка смоченной водой.
  • В конструкциях небольших декоративных светильников, как правило, применяются не слишком сильные аккумуляторы, которые отключаются при низких температурах. Подобные изделия лучше убирать на зиму в темные помещения (чердак, чулан).
  • Модели уличных фонарей обычно не боятся заморозков и устойчивых холодов: их аккумуляторы рассчитаны на работу в течение круглого года. Однако если владельцы не предполагают использовать устройства в зимний сезон, лучше занести их в подсобные помещения. При этом светильники нужно хорошо укрыть, чтобы избежать автоматической зарядки аккумуляторов.
  • При закрепленном светильнике можно попробовать достать батарею из корпуса, а после ее полной разрядки положить блок на хранение в прохладной сухой комнате.

Во время влажной погоды также рекомендуется протирать фонари сухой салфеткой или ветошью.

Устранение неисправностей солярных устройств

Наиболее часто встречающимся дефектом является нарушение связи между батареей и контейнером питания, что может быть вызвано окислением частиц на участке крепежа. Для ремонта часто бывает достаточно разобрать светильник, зачистить полюса аккумулятора и контакты на контейнере питания.

Причиной неполадки может стать также обрыв провода. Для обнаружения проблемы следует в затемненном помещении проверить место пайки. При выявлении обрыва его можно припаять с помощью холодной сварки. Если же ремонтные работы не принесли должных результатов, осветительный прибор придется выбросить.

С характерными нарушениями в работе уличных светильников на солнечных генераторах можно справиться самостоятельно:

Фонари на солнечных батареях для дачи: идеи, как выбрать, устройство, плюсы и минусы

Солнечные фонари для дачи появились в продаже относительно недавно и сразу стали популярными. Для них не нужна электропроводка, они не требуют подключения к электрической сети и совершенно безопасны. Солнечные фонари для дачи рассчитаны на установку в любом месте — на грунте, на стенах, на ветвях деревьев и т. д.

На первый взгляд может показаться, что солнечные фонари для дачи стоят неоправданно дорого, на самом деле эти устройства выгодны и полностью окупаются в первый же год эксплуатации. Светодиодные лампы и современные аккумуляторные батареи долговечны и не боятся низких температур, поэтому солнечные фонари для дачи могут использоваться круглый год.

Устройство солнечных фонарей

Солнечные фонари для дачи состоят из нескольких функциональных блоков:

Батарея фотоэлементов

Источником энергии является батарея фотоэлементов. Она преобразует солнечный свет в электрическую энергию и заменяет привычную электрическую сеть. Мощность батареи фотоэлементов зависит от площади и ограничена только размерами фонаря. В солнечных фонарях для дачи используются батареи пленочного типа.

Аккумуляторы

Аккумуляторы служат для накопления энергии и обеспечивают работу солнечных фонарей в темное время суток. В солнечных фонарях для дачи применяются никель-металл-гидридные (NiMH) и никель-кадмиевые (NiCd) аккумуляторы. Преимущество NiMH аккумуляторов — устойчивость к морозам, они могут эксплуатироваться круглый год. NiCd аккумуляторы могут долго храниться разряженными, это удобно если дача зимой не посещается.

Блок управления (контроллер)

Следит за уровнем заряда аккумуляторов и регулирует ток зарядки. Если солнечный фонарь оснащен фотодатчиком, то контроллер включает его с наступлением темноты, и выключает с восходом солнца.

Лампы

В качестве источника света в солнечных фонарях используются светодиодные лампы. Они экономичны, долговечны и рассчитаны на низкое напряжение, то есть абсолютно безопасны. Светодиодные лампы имеют различную цветовую температуру (холодный белый, теплый дневной свет и т. д.), при покупке солнечных фонарей для дачи это следует учитывать.

Корпус

Корпус солнечного фонаря определяет способ установки и выполняет декоративную функцию. Это может быть небольшая игрушка, спрятанная в траве, или шарик для обозначения и подсветки тропинки. Фонарики на высоких стойках предназначены для освещения больших участков. Заостренные концы стоек позволяют надежно закрепить фонарик в грунте, крюк позволяет разместить светильник на ветках деревьев и стенах садовых построек.

Солнечные фонари для дачи: плюсы и минусы

Солнечные фонари, как любой бытовой прибор, обладают достоинствами и недостатками. Не менее важна и целесообразность покупки. Так, например, если на крыльцо дачи уже проведена проводка и установлен светильник, то выгоднее приобрести энергосберегающую или светодиодную лампу.

Достоинства солнечных фонарей:

  • Отсутствие затрат на электроэнергию, а также на проведение и обслуживание электропроводки;
  • Долговечность светодиодных ламп значительно превосходит срок эксплуатации энергосберегающих ламп и ламп накаливания;
  • Солнечные фонари совершенно безопасны и могут эксплуатироваться при любых температурах;
  • Солнечные фонари мобильны, их можно установить в любом месте дачного участка. Если необходимо перенести фонарь на другое место, достаточно просто вынуть его из грунта.

Недостатки солнечных фонарей:

  • Панель фотоэлементов должна освещаться прямыми солнечными лучами, в противном случае заряд аккумуляторов будет неполным;
  • В облачную погоду, а также при загрязнении панели фотоэлементов, для полной зарядки аккумуляторов требуется больше времени;
  • Стоимость качественных солнечных фонарей довольно высока. Срок их окупаемости составляет 1-2 года, и равен сроку гарантии производителя.

При покупке солнечных фонарей необходимо учитывать площадь освещаемого участка, наличие фотореле и датчиков движения, экономящих энергию аккумулятора, а также репутацию производителя.

Какие бывают солнечные фонари

Фонари на солнечных батареях бывают нескольких видов. Вариант конструкции следует подбирать исходя от предназначения светильника:

Декоративные

Отличаются небольшой высотой в 15-20 см. Их задача — сделать световой акцент на клумбе или кусте. Днем такие светильники могут сливаться с растениями.

Ночные садовые

Нужны для подсветки дорожек и тропинок, а также скульптурных композиций. Высота такого фонаря может быть от 20 см до 2 метров, все зависит от задумки ландшафтного дизайнера. Иногда их используют для акцента освещения на отдельно стоящих деревьях, направляя свет на растение.

Фасадные

Их еще называют настенными. Задача фасадных светильников — освещать стены здания по периметру, заборы, беседки.

На столбах

У них крупные осветительные элементы и солнечные батареи большой площади. Их устанавливают в просторных зонах над скамейками, беседками, полянами.

Как правильно выбрать фонари для дачи

Ознакомьтесь, пожалуйста, с мощностью аккумулятора и светодиодной лампы. Если используется светодиод 3 Вт, то мощность аккумулятора должна быть как минимум 10 Вт.
Средняя стоимость качественного уличного фонаря для дачи составляет 2-2,5 тысячи рублей. Недорогие китайские «no name» обойдутся в 2-3 раза дешевле, но за счет плохого качества фотоэлемента, креплений и аккумулятора устройства не дадут должного эффекта.

Обратите внимание на плафон, точнее — на качество стекла. Гладкие поверхности хорошо «отдают» свет ночью, но отражают большую часть солнечного света днем. Это замедлит зарядку батареи. Структурированное стекло позволяет фонарю «набрать» максимум света для зарядки батарей даже в пасмурную погоду, но ночью свет будет приглушенный за счет рельефа стекла. Закаленное стекло отличается повышенной прочностью.

Интересно! Если солнечная батарея расположена вверху фонаря, то стекло можно выбирать любое. На качество заряда это не повлияет.

Эксплуатация на улице ставит повышенные требования к качеству материалов, из которых произведен светодиодный фонарь:

  • Пластик прочный и недорогой.
  • Бронза и сталь долговечны и хорошо смотрятся.
  • Дерево экологичное, но недолговечное даже со специальными пропитками.

Светильники на солнечных батареях. Виды. Устройство и работа

При благоустройстве садового участка необходимо предусмотреть освещение некоторых участков территории. Светильники могут применяться для освещения главного входа, беседки, тропинок, то есть, по своему главному назначению. А также светильники используют для декорации элементов участка: фонарики, плавающие на воде, светильники на солнечных батареях, украшение клумбы с цветами и т.д.

Подключать светильники к сети питания неудобно, и обойдется недешево. Поэтому использование солнечных батарей для питания светильников является лучшей идеей. Стоят они недорого, не требуют квалифицированной установки и какой-либо подготовки места для монтажа. Чтобы все получилось оригинально и красиво, необходимо выполнять условия использования таких светильников.

Читайте также:  Разделочные доски из фанеры: чертежи и правила изготовления

Китайские светильники на солнечных батареях годны только в качестве светлячков, но показывают возможности индустрии полупроводников. Еще два десятка лет назад светильники на солнечных батареях использовали только в космической технике или специальных приборах. Для остальных людей они были недоступны.

Светильники на солнечных батареях применяют в местах, где нет электричества или невыгодно его проводить. Ресурс работы такого светильника ограничен емкостью аккумулятора и видом лампы. Батарею нужно периодически заряжать, поэтому абсолютной автономности не получится.

Яркие светодиоды решили проблему выбора ламп для фонарей. Светодиоды очень эффективны, их световой поток намного выше ламп накаливания. Солнечные батареи также прогрессировали в своем развитии, повышался КПД, снижалась стоимость.

Светильники на солнечных батареях их устройство и принцип действия

Некоторые люди могут подумать, что создать освещение в любом месте садового участка без прокладки проводов для подачи электричества невозможно, и является сомнительной идеей. Но проекты автономного освещения участков и территорий существуют, и просты в реализации, благодаря использованию принципа накапливания энергии в солнечных батареях.

Устройство светильников на солнечных батареях простое. В состав их конструкции входит:
  • Лампа на основе светодиодов с различным цветом освещения, либо с переходом цветов.
  • Солнечная батарея, которая преобразует солнечный свет в энергию электрического тока.
  • Аккумуляторная батарея, которая днем работает на заряд, а ночью отдает энергию на освещение.
  • Зарядный контроллер или преобразователь напряжения для повышения энергии.
  • Фотодатчик света, автоматически включает свет при наступлении темноты, выключает при достаточном освещении.
  • Корпус светильника, детали крепления.

Вспомогательные элементы так же могут быть в светильниках: звуковые устройства «собачий лай», датчики уровня света, движения. Защитный колпак светильника изготавливается из гладкого, структурированного или термообработанного стекла. Каленое стекло зарекомендовало себя лучше других, но стоит дороже.

Светильники на фотоэлементах действуют по определенному методу. Световой элемент батареи образует из солнечных лучей света электричество, с помощью которого происходит зарядка аккумулятора за время светового дня. При сумерках фотоэлемент запускает аккумулятор для питания лампы, осуществляется освещение территории участка.

Утром, когда рассвело, фотодатчик отсоединяет батарею и лампа отключается. Если до наступления рассвета заряд аккумулятора иссяк до определенного минимального значения, то сработает датчик наименьшей емкости, и отключит батарею аккумуляторов.

Большинство светильников на солнечных батареях оснащены аккумулятором небольшой емкости. Они позволяют освещать территорию не больше 8 часов при полностью заряженном аккумуляторе. Когда светлое время суток сокращено, светильникам не хватает заряда аккумуляторов на всю ночь. Существуют конструкции светильников с повышенным временем работы освещения.

Фонари с LED элементами обладают повышенной работоспособностью, ярче светят. Если в их конструкции есть датчик движения, то время работы еще увеличивается, за счет того, что свет включается только в нужный момент.

Виды светильников на солнечных батареях и их особенности

Светильники на светодиодах используют для освещения любого участка сада, домашней усадьбы, имеют различный дизайн оформления.

Для удовлетворения покупательских запросов изготовители фонарей предлагают широкий выбор исполнения с различным дизайном. Светильники выполнены от скульптур до обычных фонарей.

Классификация светильников по функциональности:
  • Болларды – светильники на колышках для освещения небольших площадок.
  • Фонари для стен, подвешенные на столбах.
  • Фонари для декорации площадок, лестниц, встроенные в конструкцию.
  • Плавающие модели фонарей для водоемов.
  • Водонепроницаемые светильники для освещения под водой.
  • Светильники на солнечных батареях для придания красоты клумбам с цветами, прозрачные, днем они незаметны окружающим.
  • Фонари в виде зверей, различных персонажей.

Классификация фонарей на фотоэлементах дает возможность принять решение в выборе модели из всего разнообразия конструкций, сделать оптимальный выбор, учитывая цель покупки и условия применения. Чаще всего фонари на фотоэлементах одной модели применяются для выполнения разных задач, поэтому такое разграничение имеет условный характер.

Конструкция светильника имеет модуль преобразования света, аккумулятор, светодиоды, схему для контроля заряда и включения фонаря. Более сложные светильники проектируют с учетом специальных условий работы.

Рассмотрим фонарь для освещения таблички с наименованием улицы. Для этого применяют обычную лампочку на 40 ватт. Она быстро сгорает. Если применить лампу на светодиодах до 5 ватт, получится нормальная освещенность. В этот набор войдет модуль света на 10 ватт напряжением 12 В, плату для контроля и заряжания аккумулятора, аккумулятор с продолжительностью работы выше 7 часов, светильник со светодиодной лампой на 5 ватт, 12 В. На приобретение придется потратить около 3000 рублей без установки, это минимум.

Более высокие суммы можно потратить на солнечные светильники значительной мощности (для уличного освещения). Кроме всех составляющих может потребоваться преобразователь для переменного напряжения, нужного для подключения газоразрядных ламп.

Солнечный фонарь с натриевой лампой работает на двух модулях, со всеми компонентами его стоимость составит более 100 тысяч рублей. Проблема не только в большой стоимости. Узким местом для солнечных светильников остается недолговечный аккумулятор.

Если летом проблем это не вызывает, то зимой емкость аккумуляторов падает, электролит теряет плотность, замерзает, и батарея приходит в негодность. Можно поставить инновационные необслуживаемые аккумуляторы, но высокая цена оставляет эту проблему.

Интерес к автономным устройствам возрастает. Существуют аккумуляторы, изготовленные по самым передовым технологиям – с графеновыми пленками. Также, ученые разработали суперконденсаторы на фотоэлектрохимическом принципе для накапливания и преобразования энергии солнца. Они являются подобием ионисторов, производятся с использованием наноуглеродных трубок.

Правила эксплуатации и условия работы светильников на солнечных батареях

При благоустройстве участка дачи или дома хозяин надеется на долговременную сохранность внешнего облика усадьбы. Для длительной работы светильников необходимо выполнять элементарные условия для их исправности. Корпус фонаря не предназначен к небрежному отношению, механическим повреждениям, его не стоит царапать, кидать, втыкать в землю. Чтобы солнце светило на поверхность фотоэлементов без препятствий, нужно протирать его от пыли и грязи. Если светильник не герметичен, то не нужно ставить его возле водоема. Только специальные фонари с герметичным корпусом могут контактировать с водой.

Осенью, до наступления холодов светильники демонтируют для хранения в теплое место, выключают его и вынимают аккумулятор. С течением времени необходимо периодически менять аккумулятор на новый, который не трудно найти в продаже.

Достоинства и недостатки

Перед покупкой фонарей просмотрите и изучите всю информацию об их устройстве, особенности и применение. Чаще люди, установившие их, удовлетворены покупкой. Есть и негативные отзывы, обусловленные неоправданным приобретением. Какие преимущества имеют светильники, а что не стоит ожидать от них.

Светильники на солнечных батареях могут экономить электроэнергию, освещая садовый участок и не оплачивая лишние деньги. Стоимость фонарей простых моделей невысокая, поэтому можно приобрести сразу несколько штук, чтобы установить их во всех уголках территории. Светильники автономны в своей работе, поэтому проведение электричества не нужно. Монтаж таких фонарей несложный, расходы на их установку не понадобятся. Большой срок работы при соблюдении элементарных условий дает возможность быстрой окупаемости.

Недостаток светильников на солнечных батареях заключается в том, что необходимо демонтировать их для хранения в зимний период, а также, их работоспособность зависит от наличия солнечных дней. Ночью они светят не очень ярко, свет тусклый, приглушенный. Во время приобретения необходимо обратить внимание на число ламп, от которых зависит интенсивность освещения, емкость аккумулятора (обуславливает длительность эксплуатации ламп), материал фотоэлемента (самый качественный монокристаллический, стоит дорого).

Обычные светильники для газонов имею цену 100-200 рублей, но работают они недолго, и светят недалеко. Более качественные и долговечные светильники на солнечных батареях имеют стоимость выше.

Плюсы освещения двора на солнечных батареях и правила выбора светильников

Применение солнечных батарей для освещения двора – новый тренд, набирающий обороты. Благоустройство не требует затрат электроэнергии, дает мягкий свет, достаточный для освещения дорожек, всей зоны участка. Производители предлагают немало разновидностей светильников, а при наличии небольшого опыта можно собрать светильник самостоятельно.

Конструктивные особенности и принцип работы светильника на солнечных батареях

Вне зависимости от типа, приборы включают панель или солнечную батарею, аккумулятор (накопитель) и светодиоды. Принцип работы прост: в период активности солнца батарея преобразует энергию светила в электрическую, накапливает заряд в аккумуляторе. Затем она поступает к светодиоду, который освещает пространство.

Каждое устройство оснащено датчиком освещенности на фотоэлементе. Деталь запускает светильник в работу в период с 18.00 до 23.00. Есть приборы с датчиками движения, реагирующие на перемещение предметов, людей, животных.

Разновидности солнечных светильников

Модельный ряд широк, внимание следует обращать на мощность и точку монтажа. Есть светильники более мощные, для освещения двора, а бывают приборы с мягким рассеянным лучом, создающим приятную атмосферу.

Виды светильников автономного типа:

  • Столбчатые. Модули закреплены на стойках высотой в 1-1,5 м и более. Весомые конструкции требуют монтажа в грунт с предварительным заглублением. Есть модели поверхностной установки с крепежом на платформу.
  • Модели с ножкой, заостренной на конце. Длина стойки до 1 м, острие удобно и прочно входит в грунт. Светильники допустимо ставить где и как угодно.

  • Настенные. Выполнены в виде фонарей разного вида, конструкции. Фиксация на любую плоскость.
  • Встраиваемые. Удобны для монтажа в лестничные пролеты, дорожку, ступени.
  • Подвесные. Монтаж предельно простой – на крюк или петлю.

Декоративные устройства изготовлены в разных стилях, но различаются по мощности – это надо учитывать при выборе мобильных светильников.

Плюсы и минусы освещения на солнечных батареях

Энергонезависимые приборы длительной эксплуатации обладают внушительным списком достоинств:

  • простой монтаж;
  • автоматическое включение/выключение;
  • нетребовательность в уходе;
  • экологическая и пожарная безопасность;
  • малый вес.

Минусы тоже есть:

  1. Освещение не слишком яркое. Для охранных целей приборы на солнечных батареях не годятся. Единственный выход – поставить промышленные светильники, но их габариты исключают применение в бытовых условиях.
  2. Продолжительность свечения зависит от количества накопленной энергии. Если днем было пасмурно, долго работать ночью светильник не будет.
  3. Чем надежнее прибор, тем он дороже.
  4. Чувствительные к температуре окружающей среды; устройства могут быть испорчены при сильной жаре или на холоде. Лучшие условия эксплуатации от +30 до -15 С.

Чтобы увеличить срок пользования, модули следует убирать с улицы при аномальной жаре и с наступлением заморозков.

Правила выбора светильника на солнечных батареях

На что обратить внимание при подборе устройства:

  • Мощность. Указана в ваттах, показатели есть на каждом приборе. Мощность – количество света, выделяемого устройством.
  • Материал корпуса, класс защиты. Практичными считают приборы класса защиты от IP Материал – металл с антикоррозийной защитой. Стоят агрегаты недешево, зато служат от 10 лет.
  • Условия эксплуатации. Декоративные малоформатные приборы, гирлянды не переносят аномальную жару выше +30 С и холод ниже -10 С.
Читайте также:  Изготовление столярных стульев и табуретов

Все параметры и технические характеристики указаны в паспорте. Чтобы выбрать светильник, отвечающий требованиям хозяина, перед покупкой следует ознакомиться с рекомендациями производителя.

Как сделать освещение на солнечных батареях своими руками

Чтобы соорудить прибор, нужно купить материалы и детали:

  • аккумуляторы с емкостью от 1500 мА/ч с выходом напряжения на клеммах 3,7 В;
  • солнечную панель напряжения 5,5 В/200 мА;
  • резисторы 47-56 Ом;
  • диоды КД 243А;
  • транзистор КТ261Г;
  • плата для вытравливания по определенной схеме.

Теперь нужно собрать светильник, оснастить его светодиодами мощностью 3Вт, а отражателем послужит старый компакт-диск.

Сборка по силам мастеру, который знает простейшие цепи электрики. Если специалист умениями не владеет, проще модернизировать готовые устройства.

Модернизация дешевого садового светильника на солнечных батареях, который обойдется примерно в 300 рублей, отнимет намного меньше сил и времени. Для увеличения длительности свечения в сеть следует встроить сопротивление 40-50 Ом. Нужно подрезать дорожку на плате, впаять резистор 5мА и собрать светильник.

На выходе получается недорогой и очень практичный светильник, который среагирует на движение, осветит дорожку, крыльцо или подъездные пути. И все это без подключения к сети электропитания.



Фонарь на солнечной батарее

В настоящее время, при разработке систем освещения загородных домов, дач и прочих домовладений, дизайнеры, а иногда и просто домовладельцы, используют, в качестве источников света, фонари освещения, питающиеся от солнечных батарей.

Устройство и основные характеристики

Электрический фонарь работающий на электрической энергии, получаемой путем преобразования солнечной энергии, в своем составе имеет следующие элементы:

  • Фотоэлемент – солнечная панель, является устройством, преобразующим солнечную энергию в электрическую;
  • Аккумулятор (батарея) — устройство, являющееся накопителем электрической энергии;
  • Источник света – светодиод, элемент устройства, который при прохождении через него электрического тока, излучает световой поток (светится);
  • Датчик освещенности – фотореле, отвечает за включение устройства, при понижении уровня освещенности ниже заданных параметров, и отключение – при достаточном уровне освещения;
  • Электронный элемент (на приведенной ниже схеме не показан) – отвечает за контроль уровня заряда аккумулятора и уровень свечения светодиода;
  • Выключатель – коммутационное устройство, посредством которого, фонарь полностью выводится из режима работы.

Работа источника света, работающего на солнечной батарее, осуществляется следующим образом:

  1. Источник света (фонарь), может работать только при включенном выключателе.
  2. Фонарь устанавливается на выбранном участке территории, где присутствует достаточное естественное освещение.
  3. Днем, под воздействием солнечных лучей, посредством работы солнечной панели и электронного элемента (микропроцессор, электронная схема с использованием транзисторов и т.д.), вырабатывается электрический ток.
  4. Вырабатываемый ток, накапливается в батарее.
  5. При снижении уровня освещенности, который контролирует фотореле, и наличии достаточного заряда аккумулятора, происходит включение в работу источника света – светодиода, фонарь включается.
  6. При увеличении освещенности – фотореле выключает цепь питания светодиода, фонарь выключается.

Основные характеристики источников света, работающих на солнечных батареях:

  • Способ установки, характеризующий возможности использования. Это могут быть:
  1. Опоры наружного освещения улиц и дорог.
  2. Настенные светодиодные светильники – используемые для подсветки зданий и сооружений.
  3. Светильники для парков, газонов и садовых дорожек.
  4. Болларды.
  5. Декоративные светильники и фонарики-брелоки.
  • Электрическая мощность, напряжение питания и мощность светового потока.
    Могут быть различны по техническим характеристикам, определяются производителями устройств.
  • Материал корпуса.
    Изготавливаются из металла, пластика и дерева с плафонами из разных видов стекла: закаленное, гладкое или рефлекторное.
  • Тип и количество светодиодов.
  • Габаритные размеры.
  • Стоимость.

Популярные модели

В зависимости от назначения, способа установки и технических характеристик — популярность отдельно взятых моделей, определяется именно этими показателями и предпочтениями потребителей.

Общие критерии, которые помогут определить наиболее популярные модели, в каждом из видов устройств, это:

  • Мощность и количество светодиодных ламп в устройстве.
  • Вид и способ установки.
  • Время работы устройства, при полном заряде аккумулятора.

Наиболее популярные модели, в каждой из групп, определены на основании отзывов потребителей, это в:

  • Группе «Настенные светодиодные светильники»:
  1. MJJC-SLYF170 (Китай) – может использоваться для освещения фасада здания и подсветки элементов конструкций.
  2. Solar Lamp (Китай) – достаточно мощный светильник, с 48 светодиодами.
  • Группе «Светильники для парков, газонов и садовых дорожек»:
  1. Homean UP-SG015 361795-LG (Китай) – используется для освещения садовых дорожек и декоративного освещения.
  2. Alishow W1068 (Китай) – монтируется на столбах и иных опорах.
  • Группе «Декоративные светильники»:
  1. Solar String Lights (Китай) – выполнен в виде гирлянды.
  2. Solar Power Rose (Китай) – выполнены в виде садовых цветов (роз, тюльпанов, пионов и др.

С датчиком движения

Большее количество настроек и возможность экономить электрическую энергию, дает использование фонарей, оборудованных датчиком движения. При наличии подобной опции, светильник находится в состоянии ожидания, он отключен, или, у некоторых моделей, работает не на полную мощность.

В момент, когда в зону действия датчика, попадает движущийся объект, светильник включается в работу. Как правило в конструкцию подобных устройств, заложена возможность, отключать данный датчик, в этом случае фонарь (светильник), работает в обычном режиме.

Из группы подобных устройств, наиболее популярен фонарь китайского производства, модель
Star Alliance YH0607A-PIR / Sanhoo 2LEDPIR — предназначен для настенного монтажа. Стоимость — от 800,00 до 2600,00 рублей.

Для дачи

При создании системы наружного освещения территории дачного участка, его дизайнерского оформления, можно использовать светильники (фонари) наружного освещения имеющими в своем устройстве, солнечные панели.

При таком варианте использования, можно воспользоваться всеми, выше приведенными типами светильников, используемыми для:

  1. Освещения проездов и технических зон – используются специальные светильники, которые монтируются на столбах и опорах, изготовленных из железобетона, дерева, металла или пластика. Опоры помещаются непосредственно в грунт или монтируются с устройством фундамента.
  2. Подсветка фасада и освещение придомовой территории – выполняется на стене здания. Для этих целей, кроме приведенных выше типов устройств, используются и светодиодные прожекторы.
  3. Освещение пешеходных дорожек и декорация участка – выполняется декоративными светильниками, и так называемыми «светильниками на ножках», которые устанавливаются непосредственно в грунт.

Все группы светильников выпускаются с фотореле, а некоторые из них, в зависимости от конструкции и комплектации – датчиками движения.

Для кемпинга

Кемпинг – это место отдыха, для любителей путешествовать на автомобильном транспорте, поэтому фонарь для кемпинга – это фонарь для путешественников, при чем вне зависимости от способа перемещения.
Отечественные и зарубежные производители освоили выпуск подобной продукции, но в связи с тем, что Китай является одним из лидеров по производству солнечных батарей и светодиодов, то и товаров, с их использованием, именно китайских компаний, больше всего на данном рынке.
Среди туристов, пользуется популярностью модель SX-6800T/GH-5800T производства КНР, стоимостью 380,00 рублей.
Фонарь имеет раздвижной корпус и оснащен 6 светодиодными лампами. На корпусе предусмотрены ручки для подвешивания и переноски. Фонарь может работать как от электрической сети напряжением 220 В, так и от солнечной батареи.
Зарядка фонаря может быть выполнена от сети 220 В, или от солнечной батареи, которой оснащен фонарь.

С USB разъемом

Еще одна опция, очень полезная для путешественников и туристов, это наличие у фонаря на солнечных батареях, USB разъема.
При наличии подобного разъема, всегда есть возможность подзарядить электронные устройства, без которых современный человек, чувствует себя не комфортно. Это может быть сотовый телефон, фотоаппарат, ноутбук, планшет и т.д.

Одним из таких устройств, является электрический фонарь кемпинговый, модель G-85, производство КНР, стоимостью 400,00 рублей.
Данное устройство оборудовано солнечной панелью, аккумулятором, а также может работать от батареек типа АА и от сети 220В. Корпус выполнен из прочного пластика и оборудован USB разъемом для зарядки различных мобильных устройств.

Как выбрать лучший

В связи с тем, что на рынке светотехнических изделий, представлен широкий ассортимент светильников со встроенными солнечными панелями, то сделать выбор достаточно сложно.

Чтобы не допустить лишних расходов и сделать правильный выбор с первого раза, необходимо:

  1. Перед выбором фонаря, необходимо решить, где он будет установлен и какую площадь он будет освещать.
  2. Необходимо решить каким образом выбираемое устройство будет подключено к централизованной системе электроснабжения, или будет работать полностью автономно.
  3. Далее, прежде чем идти в магазин, или заказывать товар по интернету, следует выбрать модель, изучить ее технические характеристики и ознакомиться с отзывами пользователей о товаре, фирме производителе и фирме поставщике.
  4. При приобретении в розничной сети — обратить внимание на качество приобретаемого изделия.
  5. Ознакомиться с техническими характеристиками устройства – мощность, яркость, емкость аккумулятора и т.д.
  6. Оценить необходимость наличия устройств автоматики – датчики движения и им подобные.

По своей форме фонари бывают очень различны и их необходимо выбрать, в соответствии с функциями, которые они будут выполнять.
Если следовать выше приведенным условиям выбора – то будет сделан лучший выбор из предложенного ассортимента.

Как сделать своими руками

Имея навыки обращения с электрическим устройствами и умение работать паяльником, можно изготовить фонарь, работающий на солнечной энергии, своими руками.

Для этого понадобится:

  • Солнечная батарея, лучше всего из поликристаллического кремния.
  • Аккумулятор, наиболее подойдет литий-ионный.
  • Светодиод или несколько светодиодов.
  • Электронный блок управления, отвечающий за контроль заряда аккумулятора.
  • Корпус светильника, или любой иной корпус, в котором будет собран фонарь.

Электронный блок управления может быть собран на основе отдельных электронных элементов (транзисторы и диоды), как показано на схеме, приведенной ниже, так и с использованием микросхем и иных устройств.

После того, как будет изготовлен электронный блок, собирается вся схема. Для удобства, можно приобрести универсальную плату типа DIY PCB размером 42х25мм, после чего все элементы помещаются в корпус и устанавливаются на место монтажа.

Где купить

Как уже было написано выше, абсолютное большинство товаров в данном сегменте светильников, выпускается в Китае, поэтому самый простой способ приобретения, это воспользоваться услугами интернет – магазинов.

На сайте компании, реализующей товар, можно ознакомиться с описанием устройства, его техническими характеристиками, а также посмотреть отзывы, как о товаре и производителе, так и о поставщике.

Кроме этого, можно воспользоваться услугами компаний, занимающихся продажей светотехнических товаров и оборудования. В этом случае появляется возможность получить консультацию специалиста, при выборе товара, узнать о достоинствах использования той, или иной модели, и ее недостатках.

В этом случае, даже при выборе аналогичной модели, как и на интернет ресурсах, стоимость изделия будет выше, но благодаря возможности вернуть или заменить некачественный товар, этот вариант приобретения, более надежный.

Плюсы и минусы

К достоинствам использования фонарей, оборудованных солнечными батареями, относятся:

  1. Возможность выполнить автономную систему освещения территории.
  2. Экологическая безопасность подобных устройств.
  3. Снижение затрат на оплату счетов за потребленную электрическую энергию.
  4. Простота монтажа и обслуживания устройств.
  5. Продолжительные сроки эксплуатации.
  6. Возможность использования при дизайнерском оформлении территории.

Недостатками считаются:

  1. Сезонность использования.
  2. Требования к освещенности на месте размещения.
  3. Высокая стоимость.


Ссылка на основную публикацию