Светильники на солнечных батареях: принцип работы, виды, обслуживание и советы по выбору

Осветить дорожку к дому, а заодно продлить любование изысканной красотой сада в вечернее и ночное время помогут солнечные светильники. Как же их правильно выбрать и установить?

Как устроены фонари на солнечных батареях?

В солнечных светильниках можно выделить следующие элементы:

  • Фонари для дачибатарея-накопитель;
  • светодиод-полупроводник, который излучает видимый свет, когда по нему проходит электрический ток;
  • электрический аккумулятор;
  • датчик освещенности;
  • микросхема (микропроцессор или транзистор) — управляет свечением светодиода в зависимости от силы напряжения и отключает его при разрядке батареи до определенного уровня;
  • фотоэлемент — включает светильник и преобразует энергию света в электрическую энергию.

Солнечная батарея под воздействием ультрафиолета вырабатывает электрический ток и заряжает им аккумулятор, который в свою очередь в темное время суток питает светодиод.

При полном заряде аккумулятора солнечные фонари работают 8 часов. Причем работа светильника не зависит от погодных условий, потому что ультрафиолет проникает сквозь облака. Только поздней осенью аккумулятор фонаря не может зарядиться полностью. Это связано с тем, что световой день становится короче. Даже в таких условиях светильники будут работать, правда, немного меньше.

Выбираем солнечный светильник

Для эффективной подсветки розария лучше использовать садовые светильники с бледно-желтым светом, а для подсветки красивого валуна на альпийской горке – лампы ярко-белого цвета. Если вы хотите подсветить не сам ландшафт, а, например, столик, мангал или дорожку, используйте светильники-столбики высотой 1-1,5 м.

Следующий момент – материал, из которого изготовлен фонарь. Обычно большая его часть сделана из качественного пластика. Металлические вставки должны быть из меди, алюминия или нержавеющей стали.

В каких случаях полезно такое освещение

Уличное освещение

Несомненно, что в южных регионах, где световой день длится долго, а солнце светит часто, освещение на солнечных батареях имеет практическую пользу. Таким образом можно даже освещать дом, дачу или подсобные постройки. При этом за электричество платить не придется.

Также светильники полезны для ландшафтного дизайна, для украшения садов, парков. Они не требуют прокладки кабелей и проводов, красиво выглядят,  исправно светят.

Освещение от солнечных батарей – популярный способ подсветки автодорог и улиц.

Основные характеристики садовых солнечных фонарей

Солнечные светильники можно объединить в три группы по следующим характеристикам:

  1. Особенности дизайна и конструкции. Они в свою очередь разделяются на:
    • болларды. Они выполнены в виде столбиков и являются эффектным элементом в садовом дизайне;
    • встраиваемые в ступени лестницы;
    • используемые для подсветки водоемов. Такие светильники погружаются в воду;
    • используемые в декоративном оформлении цветников и клумб. Днем светильники сливаются с растениями, а с наступлением темноты акцентируют внимание на цветочных композициях;
    • используемые для подсветки отдельно стоящих деревьев. Ствол дерева, охваченный в сумраке направленным лучом света, будет выглядеть очень эффектно и необычно.
  2. Светильники для садаКачественные характеристики. Фотоэлемент, используемый в солнечных светильниках, изготавливается из кремния, а точнее из его модификаций. Традиционно используется поликристаллический кремний. Он по качеству значительно уступает монокристаллическому кремнию, т. к. эта модификация химического элемента при первом контакте с воздушной средой покрывается оксидной пленкой. Она защищает фотоэлемент от воздействия окружающей среды.
  3. Поверхность стекла:
    • гладкое стекло отражает большую часть прямого света и примерно половину рассеянных лучей;
    • структурированное стекла собирает диффузно рассеянное излучение;
    • закаленное стекло обладает наилучшими качествами.

Как устроен типичный светодиодный светильник. Открываем коробку

Конечно, все они выглядят по-разному. Вот что получилось у нас:

Коробка от светодиодного садового светильника

Коробка от светодиодного садового светильника

В коробке находится сам светильник в сборе, отдельно две “ноги” – короткая и длинная. Еще есть пластиковый черный наконечник, который втыкается в землю, и инструкция.

Садовый led-светильник. Комплектация

Наличие двух “ножек” очень удобно. Ведь кому-то захочется “посадить” светильник прямо на поверхность почвы. Тогда подойдет короткая трубка. Кому-то захочется приподнять лампу над поверхностью. Тогда используется длинная. Во всяком случае, не придется сразу что-то отпиливать или искать подходящий удлинитель. Такая забота о потребителе всегда приятна.

Садовый led-светильник на длинной ножке

Садовый led-светильник на короткой ножке

Сам шар не стеклянный, а пластмассовый. Это облегчает конструкцию и делает ее более безопасной. Правда, стекло в отличие от пластика не царапается, но тогда изделие стоило бы дороже.

На что обратить внимание при выборе

Мощность, количество светодиодов

Очень важный параметр. От него зависит уровень освещенности, яркости светильников, их количество, расстояние между ними. Мощность обычно указывается в Ваттах. Как правило, покупатели лучше всего представляют себе мощность более привычных ламп накаливания. Поэтому существуют таблицы с аналогами мощностей светодиодных ламп и ламп накаливания.

Исходя из такой таблицы, не трудно прикинуть, какой мощности необходимы led-лампы для создания подсветки или полноценного освещения.

Степень защиты IP

Указывается на всех электрических приборах. Первая цифра показывает, насколько светильник защищен от проникновения пыли, твердых частиц. Вторая отмечает уровень защиты от влаги, брызг, струй воды.

Для  безопасной работы корпус и батареи должны быть защищены от попадания пыли, влаги. Для уличной установки рекомендуется класс защиты не менее IP44. Чем выше, тем безопасней. Для фонтанных фонарей IP составляет не менее 67.

Тип стекла

Зависит от климата, количества солнечных лучей. Для южных регионов, где солнце – частый гость на небе, можно выбрать панели с гладким стеклом.

Если погода преобладает облачная, то стоит выбрать рефлекторное стекло. Оно позволит максимально использовать рассеянные солнечные лучи для зарядки аккумуляторов.

Закаленное стекло рекомендуется для общественных пространств, чтобы защитить панели от повреждений.

Вид кремния в светильниках

Зависит от эксплуатации. Более дорогие мульти-, монокристиллы подходят для круглогодичного использования. Для дачного летнего использования достаточно поликристаллов.

Если есть возможность установки больших по площади солнечных батарей, то можно пользоваться тонкопленочными. Они недороги, вырабатывают довольно дешевую энергию.

Специалисты сходятся во мнении, что свойства солнечных панелей гораздо сильнее зависят от качества изготовления, чем от типа. Лучше обращать внимание на репутацию производителя для выбора надежного изделия. Хорошо зарекомендовали себя венгерская фирма Novotech, австрийская Globo Lighting и др.

Тип и емкость аккумулятора

Стандартного заряженного аккумулятора емкостью 600-700 мА/час хватит на 8-10 часов работы ночью. Исходя из конкретных потребностей в освещении, можно выбрать как менее емкие батареи, так и более емкие. Для этого обращайте внимание на время работы ламп при полном заряде аккумулятора. Для освещения в течение всей ночи лучше выбирать аккумуляторы с напряжением не менее 3 В.

Тип аккумулятора не играет роли для характеристик светильников: оба вида отличаются стабильной работой при температурах от -50⁰С до +50⁰С. Никель-металлогидридные стоят дороже, но служат несколько дольше. В состав никель-кадмиевого аккумулятора входит экологически ядовитый кадмий, поэтому могут возникнуть трудности с его утилизацией.

Качество контроллеров и дополнительные опции

От контроллеров  зависит срок службы светильников, автономность, другие характеристики. Дополнительные устройства, типа датчика движения, фотореле, позволяют не задумываться о включении и выключении фонарей.

Внешний вид, способ установки

Дизайн важен для декорирования местности.

Способ установки выбирается в зависимости от назначения. Для садовых светильников достаточно ножки, втыкаемой в землю. Более «серьезные» осветительные приборы требуют подвесного монтажа или высокой опоры.

Стоимость

Не стоит экономить на солнечных светильниках. От качества сборки зависит срок службы и характеристики приборов.

Преимущества садовых светильников на солнечных батареях

  • Светильники на солнечных батареяхавтономность — каждый фонарь быть установлен в любом месте на садовом участке;
  • экологичность;
  • экономичность — не расходуют электроэнергию;
  • простота в установке;
  • надежность — аккумуляторы защищены от попадания внутрь грязи, влаги и пыли, поэтому их можно устанавливать возле водоема и в дальних частях сада;
  • разнообразие форм и стилей выполнения позволяет использовать садовые фонари в качестве украшения участка;
  • не требуется приобретение дополнительного оборудования или комплектующих;
  • долгий срок службы.

Недостатки садовых солнечных светильников:

  • требуется убирать на зиму, т. к. у них не защищен аккумулятор от низких температур (исключение составляют садовые фонари);
  • светильник во время зарядки желательно устанавливать таким образом, чтобы на него падал прямой солнечный свет;
  • больше подходят для декоративного освещения;
  • светильники достаточно дорого стоят.

Тип и емкость аккумулятора

В солнечных светильниках обычно ставят никель-кадмиевые аккумуляторы, которые достаточно неплохо себя зарекомендовали. Реже используют никель-металлогидридные батареи – они служат дольше, но и стоят дороже.

Если светодиоды рассчитаны на 60 000 часов эксплуатации, то аккумулятор – это более нежная деталь светильника. Качественный аккумулятор нуждается в замене примерно раз в 10 лет. Если же вы решили сэкономить и взяли фонарик подешевле, то велика вероятность, что первую замену батареи придется произвести уже через 1-1,5 года.

Также обращайте внимание на емкость аккумулятора, хотя некоторые производители ее не указывают. При прочих равных условиях лучше выбирать изделие с более емкой батареей – такой светильник сможет накопить больше энергии и дольше светить ночью. Правда, чтобы аккумулятор полностью зарядился, надо устанавливать изделие в зоне с максимальным естественным освещением.

Улучшаем садовые светильники

Наиболее дешевыми моделями являются китайские. Со временем к покупателю таких товаров приходит понимание того, что нужно что-то сделать, чтобы улучшить их конструкцию или эффективность действия. При улучшении происходит замена некоторых элементов светильников на более мощные. Таким образом, можно заменить аккумулятор или светодиод, а также дроссель, используемый в фонарях типа башни. Установка более мощного дросселя поможет добиться яркого свечения, идущего от светильника. Это действие автоматически ведет к замене аккумулятора, поскольку его мощности перестанет хватать на долгий срок, или он может просто выйти из строя.

ремонт садового светильника на солнечных батареях

Вместо одного светодиода можно использовать три, но при монтировании их нужно следить, чтобы разброс напряжения был минимальным, иначе в одном месте освещенность будет повышенной яркости, а в другом пониженной.

Таким образом, ремонт садового светильника на солнечных батареях в основном сводится к замене отдельных деталей.

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.

Достоинства и недостатки таких осветителей

Точечный фонарь

Основные плюсы:

  • Экономичность: питание происходит за счет энергии солнца. Не требуются электричество, газ, бензин, другие источники энергии.
  • Экологичность: сокращается расход невозобновляемых природных ресурсов. К тому же от солнечного освещения не выделяется вредных веществ (углекислый газ, тепло, окиси других элементов).
  • Простой монтаж без дополнительных проводов, кабелей, подключения к электрической сети. Снижается вероятность аварий, связанных с повреждением коммуникаций.
  • Мобильность.
  • Безопасность: светильники на солнечных батареях безопасны для человека в плане повреждений электричеством. Не требуется заземление.
  • Автоматизация.
  • Большой выбор и разнообразный дизайн.

Недостатки тоже существуют:

  • Зависимость от количества солнечных дней и часов. Короткий световой день или пасмурная погода мешают полностью заряжать аккумулятор.
  • Нестабильность светового потока в зависимости от степени разряда аккумулятора.
  • Трудности с ремонтом. Аккумуляторы и солнечные батареи практически невозможно починить. В случае неисправности требуется их замена.
  • На сильном морозе, жаре возможны сбои в работе аккумуляторов.
  • Высокая цена. (сомнительная окупаемость)

Цена уличного светильника

Купить садовые фонари на солнечных батареях может каждый. Стоимость таких светильников очень привлекательна. Цена в основном зависит от размера и дизайна фонарей.

Обслуживание и уход за солар-лампами

Уход минимален: периодически протирать от пыли фотоэлементы и плафон светильника. После дождей стоит протирать панели сухой тряпкой.

Перед  отъездом с дачи стоит собрать уличные светильники, очистить их от грязи и положить на хранение на зиму. Аккумулятор, если это возможно, лучше вытащить и хранить отдельно в темном прохладном помещении.

Сколько времени горят светильники на солнечных батареях

Это отличный вопрос! А сколько по времени они горят? Всю ночь? Или всего час-другой?

Мы не можем дать ответ обо всех светильниках сразу. Они бывают очень разные, с разной емкостью встроенных аккумуляторов.

Более того: один и тот же светильник может гореть и “подольше” и “не так уж долго” в зависимости от того, насколько он хорошо зарядился и какая сейчас температура окружающей среды. Сами понимаете, после солнечного и пасмурного дней время работы будет различным. При +20 градусах или при нуле тоже.

Опираясь на наш опыт скажем следующее. Светодиодные светильники-шары, которые мы купили, работали после солнечного дня примерно 3-4 часа. То есть до того времени, пока мы не ложились спать. После пасмурного – зарядки аккумулятора от солнечной батареи хватало лишь на 1-2 часа. 

С одной стороны – как-то маловато. Хотелось бы, чтобы зарядки хватало на всю ночь. С другой – а зачем они будут гореть ночью, когда вы спите? Ведь мы же договорились, что такие устройства нельзя расценивать как основное освещение. Это просто декоративная игрушечная подсветка. Ночью ее все равно никто не видит, так зачем ей гореть?

Само собой, наши “шарики” гасли не одновременно. Разница составляла примерно полчаса. 

Поиск и устранение неполадок в светильниках на солнечных батареях

Если светильник перестал светить, то проверьте, но окислились ли контакты внутри него. Осторожно разберите корпус, почистите от оксидов контакты батареи и аккумуляторов.

Окисление контактов часто вызывает попадание влаги внутрь, особенно у недорогих приборов. В таком случае после очистки после сборки обработайте стыки корпуса герметиком.

В другом случае источником отказа в работе служит обрыв проводов. В затемненном помещении проверьте места пайки. Если обнаружен обрыв, то прикрепить провод на место можно методом холодной  сварки. Также провод можно поменять полностью и подтянуть контакты.

Если указанные методы не помогли, то стоит проверить аккумулятор на работоспособность. Возможно, он исчерпал свой ресурс и его нужно поменять.

Если не помогла и замена аккумулятора, то батарея пришла в негодность – требуется замена.

Видео

Как сделать автоматический светильник на солнечном элементе, вы узнаете из нашего видео.

Источники

  • https://FB.ru/article/362844/shema-sadovogo-svetilnika-na-solnechnyih-batareyah-sadovyiy-fonar-ustroystvo-i-remont-sadovogo-svetilnika-na-solnechnyih-batareyah
  • https://econet.ru/articles/185372-kak-samomu-sdelat-sadovyy-svetilnik-na-solnechnyh-batareyah
  • https://www.rmnt.ru/story/electrical/svetilniki-na-solnechnyx-batareykax-svoimi-rukami.986889/
  • https://alter220.ru/solnce/shema-svetilnika-na-solnechnoj-bataree.html
  • https://altenergiya.ru/sun/svetilnik-na-solnechnoj-bataree.html
  • https://solar-energ.ru/kak-sdelat-sadovyj-svetilnik-ot-solnechnoj-batarei-svoimi-rukami.html

[свернуть]

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...