Уличные светильники на солнечных батареях

Проблема организации освещения на придомовой территории всегда упирается в одну и ту же проблему – как организовать электропитание ламп или фонарей с минимальными затратами, особенно, если на даче нет стабильного электроснабжения, или вообще отсутствует подключение к сети. В этом случае смекалистые хозяева вместо традиционной электропроводки и системы распределительных щитов и коробок используют светильники на солнечных батареях, которые и окупаются быстрее, и монтируются значительно проще.

Что привлекает в светильниках с солнечным питанием

Бытует мнение, что уличные светильники на солнечных батареях — это что-то среднее между детской игрушкой и забавным аттракционом, которым можно повеселить гостей на Новый год. Возможно, еще десять лет назад так оно и было. Возможности современных источников света и последних моделей солнечных преобразователей выросли настолько, что небольшая солнечная панель – батарея размером с афишу способна покрыть более половины потребностей обычного частного дома. Так почему бы не использовать светильники на солнечных батареях для дачи, для освещения территории и даже сада.

Преимущества автономных светильников на солнечных батареях можно сформулировать в нескольких пунктах:

  • Возможность оборудования светильниками и уличным освещением дачи, если на участке отсутствует подключение к электросетям;
  • Отказ от укладки электропроводки по территории дачи сделает участок, сад, аллейки и пешеходные дорожки более безопасными;
  • Территорию загородного или дачного участка можно практически без особых затрат дополнить светящимся декором;
  • Появляется возможность существенно экономить на потреблении электроэнергии.
К сведению! Покупку и установку дачных светильников на солнечных батареях можно приравнять к покупке электроэнергии на 10 лет вперед по современным ценам. Если принять во внимание инфляцию и регулярный рост тарифов на электроэнергию, то приобретение любых светодиодных светильников на солнечных батареях можно считать неплохим капиталовложением в будущее.

Одна-две солнечные панельки, размером со школьную тетрадку, выдадут достаточно электроэнергии для работы светильника, не уступающего по характеристикам обычной лампе накаливания. При условии, конечно, что солнечная батарея установлена в соответствии с определенными правилами.

Типовая конструкция светильника на батареях

Идея изготовления уличных светильников, работающих от солнечных лучей, появилась относительно недавно в Китае. Первые модели осветительных приборов применялись для подсветки рекламных баннеров, размещенных в очень неудобных для электрификации местах. Сегодня солнечные батареи вовсю используются для нужд городского освещения, подсветки дорожных знаков и информационных табло. Число вариантов и моделей уличного светодиодного светильника на солнечных батареях давно перевалило за несколько сот единиц, меняется форма и некоторые элементы управления, но общая идея устройства осветительного прибора остается неизменной.

Независимо от предназначения и формы, конструкция светильника на солнечных элементах всегда состоит из следующих узлов:

  • Лампа или фонарь на основе пакета светодиодных элементов, количество диодов может колебаться от 3-4 до 50 и более штук. Другие типы источников света практически не используются. Осветительные приборы могут укомплектовываться отражателями, рассеивающими плафонами, защитными антивандальными экранами;
  • Малогабаритная солнечная батарея, в зависимости от предназначения, может изготавливаться в виде отдельной регулируемой панели или монтироваться в корпус светильника;
  • Батарея или аккумулятор, чаще всего литий-ионный или кислотный необслуживаемый;
  • Электронная плата, управляющая процессом преобразования электроэнергии в постоянный ток для зарядки аккумулятора и работы светильника в ночное и вечернее время. Все модели светодиодных светильников на солнечных батареях для улицы комплектуются фотоэлементами и индикаторами состояния батареи.

Некоторые модели светильников могут комплектоваться радиомодулем и пультом-брелоком, позволяющим включать-выключать освещение на относительно большой территории или удаленных на значительное расстояние. Очень удобно, например, включить светильник у дорожки в саду, фонари вокруг беседки или задействовать подсветку пруда с водопадом. В этом смысле уличные светильники на солнечных батареях для дачи подходят как нельзя лучше для организации освещения в наиболее неудобных и удаленных местах. Схема садового светильника на солнечных батареях:

Для большинства осветительных приборов с питанием от солнечной батареи нет необходимости даже использовать пульт управления или программировать время включения-выключения освещения. За вас это сделает фотоэлемент, который очень точно определяет нижний и верхний порог освещенности, и точно выдаст команду автоматике на подключение батареи.

Для освещения входа в загородный или дачный домик чаще всего используется прожекторный светильник на солнечных батареях с датчиком движения. Получается очень удобно для перемещения в ночное время суток, и одновременно обеспечивает повышенную безопасность проживания в доме:

  • Осветительный прибор имеет свое энергонезависимое питание от солнечной батареи и аккумулятора, отключить которое практически невозможно, не разбив корпус;
  • Датчик светильника можно настроить на определенный порог чувствительности, тем самым избавиться от ложных срабатываний на домашних животных;
  • Автоматика позволяет значительно уменьшить нагрузку на батарею, и тем самым существенно повысить ресурс аккумуляторов, которые являются одной из наиболее уязвимых деталей светильника.

В некоторых моделях с датчиком движения можно установить время срабатывания сенсора движения. Например, с девяти до одиннадцати вечера светильник работает, как обычный фонарь, а с 23-00 и до 5-00 переходит в дежурный режим.

Наиболее интересные модели солнечных фонарей и светильников

Настоящий расцвет и начало массового производства светильников с солнечными элементами совпали с появлением ионно-литиевых аккумуляторов и дешевых кремниевых батарей. Благодаря этому стоимость одного светильника с питанием от солнечной энергии снизилась с нескольких сот долларов до десятка условных единиц. За этот период хаотическое производство всевозможных вариантов и моделей осветительных приборов было упорядочено и приведено к нескольким основным типам:

  • Парковые и галерейные уличные осветительные приборы;
  • Переносные светильники универсального назначения;
  • Газонные или ландшафтные приборы освещения;
  • Дворовые фонари и светильники.

Понятно, что производителями при проектировании определенной модели с солнечным питанием закладывались наиболее востребованные характеристики светильника, но на практике нередко приборы и фонари использовались совершенно произвольно. Например, наиболее известные переносные осветители, которые задумывались, как средство для освещения парковых зон или отдельных участков сада, беседок с удовольствием используются любителями ночной рыбалки в качестве манка.

Уличные конструкции фонарей с мощными панелями и аккумуляторами широко используются в качестве светильников в дачных гаражах и сараях, тем более что в некоторых моделях солнечную батарею можно снять и переставить на небольшом удалении от светодиодного прожектора.

Мощные уличные приборы освещения

Сегодня все чаще на ограждении дачного участка или загородного дома можно увидеть столбы с необычными по форме прожекторными фонарями. Такие устройства, оборудованные солнечными панелями, широко используются в предместьях крупных городов Европы и Китая. У нас их чаще можно увидеть в качестве уличных светильников на солнечных батареях для дачи, строительных площадок и территорий баз отдыха.

Конструкцию аккумуляторного светильника можно легко узнать по широкой панели солнечного модуля, расположенного на заднем плане мощного прожектора. Такого типа фонари всегда изготавливают в прочном алюминиевом корпусе с защитой от дождя и пыли.

Прожектор может выполняться в виде прямоугольной или круглой лампы с пакетом светодиодных элементов под прочным закаленным стеклом. Мощный прожектор потребляет от 0,1-0,5 Вт, выдавая при этом световой поток яркостью до 350 люмен. Небольшая батарея на 2,2 А*ч внутри прочного корпуса рассчитана на пятилетний срок службы, а солнечный модуль – не менее 10 лет, при правильной эксплуатации.

Модуль солнечной батареи можно вынести на отдельной опоре на расстояние до 3,5 м. При этом датчик позволяет отрегулировать положение по наилучшему углу падения солнечного света. Такие светильники в большинстве случаев могут работать не хуже охранной сигнализации, например, на даче или даже на тыльном участке ограждения частного дома.

Понятно, что наиболее ценным элементом является солнечная батарея, поэтому ее приходится регулярно обслуживать, уточнять положение и периодически удалять толстый слой уличной пыли.

Для организации уличного освещения на даче прожекторные приборы могут группироваться в отдельные секции, когда 2-3 светильника подключаются к одной солнечной батарее, вынесенной на крышу дома и к одному мощному аккумулятору. Обычно к подобным схемам организации работы уличного освещения прибегают, если на даче нет постоянного электропитания от электросети.

В этом случае можно использовать запасенную солнечной батареей энергию для нужд дома, а вся система освещения получается намного надежнее, так как наиболее уязвимые узлы уличного или садового светильника на солнечных батареях оказываются спрятанными в помещении.

Парковые и садовые светильники

Классический вариант садового уличного светильника с солнечной батареей приведен на фото ниже. В отличие от предыдущей модели, в садовой лампе все элементы уложены в один корпус, который может быть задекорирован под старую керосинку или новогодний фонарик.

Подавляющее большинство садовых фонарей выполняют в виде переносных конструкций с большой поверхностью остекления, под которым спрятаны солнечные элементы и одноваттовая LED- лампа. Емкости полуторавольтового аккумулятора хватает на 5-6 часов работы.

Так как садовые фонарики — это в основном декоративный элемент, их широко применяют для украшения беседок, входа в дом, ворот и калиток. Тем не менее, европейские производители, такие как Brennenstuhl или EGLO, гарантируют безотказную работу своих светильников на солнечных батареях в течение 60-100 тыс. часов.

Чаще всего фонарики с солнечными батареями подвешиваются на временных или стационарных опорах-столбах на период дачного сезона. Осенью, когда световой день становится намного короче, светильники для сада на солнечных батареях позволяют увеличить время пребывания в саду на 3-4 часа.

Кроме подвесных вариантов, выпускаются настенные или фасадные фонари, которые можно с минимальными усилиями закрепить не только на ограждении, но и на стене дома или на палисаднике, и даже украсить в честь праздника беседку или ближайшие деревья. В отдельных моделях к одному аккумуляторному блоку и солнечной панели прилагается несколько десятков светодиодных фонариков самой различной формы и цвета.

Большой популярностью пользуются фонари подсветки для всевозможных вспомогательных вывесок, названий улицы, почтовых ящиков и уличных термометров. Но для освещения подобные приборы практически не пригодны.

Декоративные газонные светильники

По сути, это совершенно отдельная категория осветительных приборов. Моделей газонных светильников на солнечных батареях выпускается в 4-5 раз больше, чем садовых и уличных, вместе взятых. Причина такого разнообразия кроется в том, что подобные конструкции зачастую используются не только в качестве приборов освещения, а прежде всего, в виде декоративных элементов ландшафтного дизайна.

Чаше всего газонные фонари на солнечных батареях выполняют в виде круглых шариков-плафонов или в виде вытянутых свечей, пирамидок, блоков разнообразной формы и конфигурации. Благодаря острому штырю в основании корпуса фонари можно просто воткнуть вдоль дорожки или вокруг клумбы, особо не выбирая места под освещение. Такие конструкции всегда изготавливаются в водо и пыленепроницаемых корпусах, поэтому дождь, талая вода или грязь не повлияют на их работоспособность.

Декоративные светильники можно использовать вместе с другими элементами ландшафтного дизайна, например, подсвечивать фигурки животных или выполнить окантовку русла ручья.

Особенности эксплуатации светильников с солнечными батареями

Несмотря на внешнюю простоту, светильник, оборудованный аккумулятором и солнечной батареей, представляет собой сложное устройство, которое требует квалифицированного обслуживания и правильного использования.

На что жалуются пользователи и покупатели

Практика массового использования фонарей и светильников с питанием от солнечных батарей, наряду с положительными качествами, позволила выявить некоторые отрицательные моменты. Чаще всего пользователи предъявляют претензии по четырем пунктам:

  • Высокая цена;
  • Относительно малая мощность светового потока;
  • Чувствительность к низким температурам;
  • Плохая ремонтопригодность.

Стоимость уличного прожектора средней категории колеблется от 3 до 6 тыс. рублей. Если собирать несколько светильников, подключенных к одной солнечной батарее, то общая стоимость освещения обойдется в 35 тыс. рублей. При этом срок службы такой системы составит не менее 15 лет.

Парковые и садовые фонари подвесного типа стоят 700-900 руб. за штуку. Для организации освещения и на дачном участке потребуется 7-10 тыс. рублей, но ресурс осветительных приборов составит 3-5 лет. Полноценно заменить ими наружное освещение не получится, это, скорее, элемент ландшафтного дизайна, не более.

Важно! При температурах воздуха ниже ОоС аккумуляторы просто замерзают и теряют накопленную энергию.

Еще один существенный недостаток — осветительные приборы с аккумуляторами и питанием от солнечных батарей достаточно сложно ремонтировать, чаще всего из-за электронной платы, управляющей работой полупроводниковых ячеек. Приборы для уличного освещения ремонтируются заменой блока, это примерно 15% от стоимости всего светильника. Наиболее сложный случай — падение или замыкание солнечной панели, как правило, приводит к выходу из строя электронного блока.

Одной из причин, по которым, согласно отзывам пользователей, солнечные батареи могут выходить из строя, является повышенная активность птиц и кислотные дожди. В первом случае панели приходится обтягивать сеткой, а во втором подвергать периодической мойке чистой водой. Если дача отапливается углем, то лампы с солнечными панелями нужно закрывать дополнительным стеклом.

Можно ли сделать светильник на солнечной батарее своими руками

Разумеется, собрать садовый светильник на солнечной батарее своими руками вполне возможно при условии использования правильно подобранных компонентов. Схема садового светильника на солнечных батареях приведена ниже.

Для постройки изготовления управляющей схемы светильника потребуются несколько деталей:

  • Маломощный транзистор 361-й серии, например, КТ361Г;
  • Диод КД243;
  • Два резистора – на 47кОм и 47-56 Ом;
  • Десять однокристальных светодиодов с плотностью потока 10 Лм.

Стоимость всего набора составит пару сотен рублей, наиболее дорогостоящие элементы — аккумулятор на 1,5 А*ч, напряжением 3,7В, и пятивольтовая солнечная панелька с рабочим током в 200 мА. Собрать схему для подключения панели можно буквально на коленке, главное — при пайке не замкнуть и не повредить аккумулятор.

Блок из диодов можно уложить в стандартный корпус от фонарика, или придумать свой вариант отражателя, например, сделать отражательную панель из компакт-диска или куска алюминиевой фольги. Для того чтобы светильник смог работать всю ночь, необходимо обеспечить освещение панельки солнечным светом не менее восьми часов.

Солнечная батарея для освещения дачи

Стоимость мощной панели для питания уличного освещения может колебаться от 10 до 30 тыс. рублей, поэтому, если в планах стоит пункт обустройства дачи индивидуальной системой освещения, можно попробовать сделать батарею своими руками.

Сами кремневые пластины с напечатанными дорожками проще всего купить на одном из китайских сайтов, торгующих подобными изделиями с некритичным браком. Пакет из 15 пластин с небольшим дефектом обойдется в 100-120 долл. без стоимости доставки.

Материал хрупкий, поэтому необходимо сделать несущую подложку, лучше всего из ОСБ или стеклотекстолита.

Перед укладкой панелек на подложку необходимо припаять медные проводники, которые объединяют 15 элементов в одну солнечную батарею.

Специальным карандашом наводятся проводящие дорожки, на которые припаиваются низкотемпературным припоем сами проводники. Солнечные панели, не переворачивая, покрывают клеем и укладывают стеклопластиковую подложку. Лицевую поверхность закрывают листом поликарбоната.

В результате, за чуть более 130 долл. удалось собрать солнечную батарею, способную питать не только светильники, телефон, планшет и даже систему сигнализации. Понятно, что для полноценной работы светильника на преобразователе-панели потребуется аккумулятор емкостью не менее 20 А*ч, его лучше купить готовым.

Заключение

Для того чтобы оборудовать дачу светильниками с солнечными элементами, не обязательно строить огромную батарею, хотя польза и экономия от нее будет огромная. Можно использовать любой кит-комплект или популярный походный вариант солнечного преобразователя для зарядки ноутбука или мобильного телефона. Единственное условие для изготовления светильника – нужно будет установить контроллер и согласовать потребление тока.

Отправить комментарий

Рубрики
Кто вы?
Adblock detector