Уличное освещение на солнечных батареях: как собрать систему

Классификация уличных светильников в зависимости от конструкции

Уличные светильники конструктивно отличаются, что вызвано особенностями установки.

Уличные наземные светильники представлены тремя типами приборов.

Фонари с рефлектором: освещают магистрали и крупные шоссе. Световой поток от лампы мощностью 250-400 Вт фокусируется и преобразуется в направленный.
Фонари с рассеянным освещением: применяются для оборудования второстепенных автомобильных трасс. Мощность ламп выбирается в пределах 70-250 Вт.
Кованые уличные светильники с рассеянным освещением: плафон может быть цилиндрической или шарообразной формы. Мощность ламп – 40-125 Вт. Такими светильниками оборудуют пешеходные зоны (дорожки, тротуары, скверы). Их разновидностью могут быть подвесные уличные светильники. Фонарь сложной формы может иметь консольный крепеж.

Кроме наземных, существуют лампы уличного освещения других конструкций.

Фасадные светильники – это чаще всего прожекторы. Их крепят на стенах, устанавливают на парапетах и непосредственно на земле. Последние используют для оборудования лестниц и садовых дорожек.
Уличные потолочные светильники крепят над крыльцом подъездов, в холлах вокзалов открытого типа. Другой вариант — уличные встраиваемые светильники.
Уличный светильник подвес может украсить крыльцо парадной.
Встроенный влагозащищенный прибор используется для подсветки фонтанов.

Выбирая светильник наружного освещения, необходимо учитывать не только его основные характеристики. Прибор должен органично сочетаться с архитектурным стилем здания. И желательно, чтобы он был недорогой.

В городах

Наружное освещение (НО) в городах выполняет сразу несколько функций. Помимо качественной и безопасной работы, оно призвано украшать облик города вечером. Для этого используется декоративное уличное освещение. НО совмещает в себе разные виды осветительных установок. Это освещение проезжей части и тротуаров, подсветка дорожных знаков, витрин, реклам, архитектурная подсветка домов, праздничное освещение и так далее. Все эти элементы уличного декоративного освещения должны гармонировать между собой внешне и быть технически согласованными.

Нормы

В ночное время, когда интенсивность движения меньше, освещённость может быть снижена, но только до определённых пределов. Некоторые светильники могут быть выключены, но не те, что стоят подряд. Поэтому часто прокладывают разные распределительные линии для вечернего и ночного освещения. К линии вечернего освещения подключают праздничную светодиодную подсветку уличного освещения и архитектурную подсветку. Но её мощность должна быть до 2 кВт на фазу. Все эти данные учитываются в графике включения света.

Электроэнергия для НО улиц и тротуаров поступает из трансформаторов для питания сети общего пользования.

При этом линии освещения подключают так, чтобы нагрузка на фазы трансформаторов была равномерной. А для освещения территорий разных учреждений (школ, больниц и так далее) используется энергия от вводных устройств зданий или от подстанций.

К сети уличного освещения обычно не подключают световые установки витрин и рекламы.

Проектирование

Нормы для проектирования уличного освещения в городах содержатся в инструкции СН541-82. В ней описаны типовые решения с указанием на тип ламп, которые могут быть использованы, высоту опор, тип провода и интервал между светильниками. Кабель для уличного освещения должен быть изолированный, стандарта СИП. Также в данной инструкции описаны универсальные схемы проектирования НО улиц. Эти схемы отличаются в зависимости от площади улиц и их назначения. Например, для небольшой улицы установка уличного освещения может проходить по составу схемы одностороннего расположения светильников, а для широкой улицы с большим потоком людей может браться за основу двухрядная схема в шахматном порядке.

Расположение светильников

Светильники для освещения городских территорий могут располагаться по-разному:

Оптимальный вид опоры выбирают в зависимости от места установки светильника и его характеристик: веса и мощности. Например, для освещения дорог, используется уличное освещение на столбах, а для подсветки аллеи в парке достаточно фонарей с плафоном на консоли.

Обслуживание

Финансирование уличного освещения, за исключением светильников на фасадах дома и на подъездах, осуществляется органами местного самоуправления. А техническое обеспечение: монтаж уличного освещения, его ремонт — прерогатива органов районного управления, горсвета. Следующая инстанция — муниципалитет. Если речь идёт о поломке освещения на доме, то ремонт выполняет тот, кто обслуживает этот дом, чаще всего это ЖЭК.

Особенности фонарей на солнечных батареях

Светодиодная лампа заряжается за счет никель-кадмиевой батареи, которая в среднем обладает мощностью в 600 — 700 мА в час. Находящаяся внутри прибора панель на протяжении дня поглощает солнечную энергию, затем преобразовывает ее в электрическую. За счет светочувствительного элемента, расположенного внутри фонаря, он может самостоятельно включаться при наступлении сумерек. Именно экономные светодиоды средней мощности в 0,06 Вт воспроизводят свет. Уличный фонарь, как правило, обустроен несколькими такими светодиодами, поэтому светить он может до 100 тыс. часов. Погода в ночное время никаким образом не влияет на качество освещения такими устройствами. Главное, чтобы они накопили достаточно энергии днем. Такие фонари не боятся ни ливневых дождей, ни заснеженных бурь. Работать они будут при любом климате, ведь они имеют достаточно широкий диапазон температур (от -50 до +50 градусов).

Светодиодные фонари изготавливаются из различных материалов. Обычно их изготавливают из:

литой бронзы;
прозрачного стекла;
легкой стали;
привлекательного ротанга;
натурального бамбука и других материалов.

За счет такого многообразия светильники нередко служат привлекательными элементами декора. Плафон фонарей надежно защищает их от проникновения пыли или влаги. Уровень защиты плафона указан на упаковке. Обозначается он буквами IP и набором цифр. Чем больше цифр на упаковке, тем выше степень защиты светильника. Уличные фонари, оборудованные солнечными батареями, имеют достаточно длительный срок эксплуатации. Дополнительное удобство достигается за счет возможности управления такими фонарями при помощи специальных пультов.

Свежие записи
Бензопила или электропила — что выбрать для сада?4 ошибки при выращивании томатов в горшках, которые совершают почти все хозяйкиСекреты выращивания рассады от японцев, которые очень трепетно относятся к земле

Устройство и принцип работы светильников на солнечных батареях

Основные элементы солнечного светильника

Светильник состоит из следующих конструктивных частей.

Солнечная батарея (или панель). Основной элемент светильника, самый дорогой. Панель состоит из фотогальванических ячеек, в которых энергия солнечных лучей преобразуется в электрический ток за счет фотогальванических реакций. Материал электродов используется разный. Именно от них зависит эффективность батареи.

Аккумулятор. Он накапливает электрический ток, который производит панель. Аккумулятор подсоединяется к батарее при помощи специального диода. Диод проводит электричество только в одну сторону. В темное время суток он становится источником энергии для лампочек, а в светлое – питает контроллер и другую автоматику. Обычно используются никель-металлогидридные или никель-кадмиевые аккумуляторы. Они хорошо справляются с многочисленными циклами заряд-разряд.

Источник света. Чаще всего используются светодиодные лампочки. Они расходуют минимальное количество энергии, выделяют мало тепла, долго служат.

Корпус. Все перечисленные компоненты заключены во внешний корпус. Он должен быть устойчивым к прямым солнечным лучам, осадкам, пыли и грязи. Иногда солнечная батарея размещается отдельно, а сам светильник в другом месте. Часто сверху корпуса размещается плафон, который выполняет защитные функции и рассеивает световой поток в пространстве.

Контроллер (выключатель). Прибор, который управляет процессом заряда/разряда. Иногда контроллер выполняет функцию фотореле – отвечает за автоматическое включение света, когда стемнеет. На некоторых моделях имеется ручной выключатель.

Опора светильника. Корпус размещается на металлической опоре: столбе или иной ножке. В зависимости от назначения опора изготавливается разной высоты.

Принцип действия заключается в следующем: солнечные лучи попадают на фотогальванические элементы и преобразуются в электрический ток. Ток через диод поступает в аккумулятор, который накапливает заряд. Днем, когда светло, фотореле (или ручной выключатель) препятствуют разряду аккумулятора. Но с наступлением темноты аккумулятор начинает работать: накопленная днем электроэнергия начинает поступать на источник света. Светодиоды начинают освещать пространство вокруг себя. На рассвете фотореле снова срабатывает, светильник перестает работать.

Схематичный принцип действия

В солнечный день энергии достаточно для работы светильника в течение 8-10 часов. При заряде в облачный день время работы снижается в несколько раз.

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.

Способы устранения основных видов поломок

Самой распространенной неисправностью осветительных приборов такого типа является нарушение взаимосвязи между аккумуляторной батареей и контейнером питания. Это возникает в результате окисления частиц в местах состыковки. Некоторые «умельцы» решают вопрос, стукнув по прибору. Но такие действия дают лишь кратковременный эффект и к тому же могут повредить оборудование.

Если же контакт прерывается из-за смещения аккумулятора относительно контактов контейнера, нужно извлечь аккумулятор, а затем осторожно вытянуть минусовую пружину. Устранить недостаток можно посредством разборки светильника: нужно зачистить контакты аккумуляторных полюсов и контейнера питания отрезом наждачной бумаги

В дальнейшем, чтобы предупредить смещение аккумулятора, его можно зафиксировать в корпусе посредством двухстороннего скотча.

Бывают ситуации, когда в результате долгого хранения фонарика в тени аккумулятор перестает заряжаться. В этом случае нужно с помощью тестера проверить на аккумуляторе напряжение. Показатели напряжения должны быть в пределах 1,1-1,4 В. Если замерные значения соответствуют нормативным, нужно фонарь разместить на максимально освещаемом участке, чтобы подзарядить аккумулятор.

Изготовление своими руками

Такое произведение ручной работы великолепно украсит любой приусадебный участок, сделает ландшафт оригинальным и неповторимым.

Что же нам понадобится для сборки? Прежде всего, нужны аккумуляторы с минимальной емкостью 1500 мА/ч, у которых на выходе клемм напряжение 3,7 В.

Лучше всего приобретать «пальчиковые» модели Ni-MH, потому что за дневное время аккумулятор емкостью 3000 мА/ч все равно не успевает зарядиться полностью. Для полной зарядки такого устройства достаточно 8 часов дневного света.

Для того чтобы аккумулятор заряжался, в магазине радиодеталей нужно купить солнечную панель напряжением 5,5 В/200 мА. Также понадобятся резисторы 47-56 Ом, диод КД243А (КД521) или диод 1N4001/7/ 1N4148, транзистор КТ361Г (КТ315) или 2N3906.

Покупая светодиоды, можно брать на каждый светильник по 1 штуке мощностью 3Вт или по несколько мощностью 1-1,5 Вт, а в качестве отражателя можно использовать компактный диск.

Собрав такую конструкцию, можно в 2,5-3 раза сэкономить.

Устройство солнечного светильника

В первую очередь нужно разобраться, из каких частей состоит конструкция и как она работает. Садовые светильники имеют простое устройство, так как в них есть только то, что нужно:

Корпус, внутри которого располагаются детали. Чаще всего это пластиковый кожух в верхней части, а нижняя сделана в виде сужающейся книзу стойки, чтобы ее можно было просто воткнуть в землю. Пластик атмосферостойкий и ударопрочный, поэтому не повреждается ультрафиолетовым излучением и не трескается при случайных ударах.
Защитное стекло. Есть плоский элемент в верхней части и рассеиватель сбоку. Чаще всего материалом изготовления выступают полимеры, поэтому даже при разбивании на участке не будет опасных осколков.
Солнечная батарея, обычно небольшой элемент площадью около 9 квадратных сантиметров. Качество может отличаться, поэтому и работают светильники по-разному. При выборе готового варианта нужно внимательно осмотреть поверхность панели, она должна быть идеально гладкой, без трещин и повреждений.
Аккумулятор накапливает преобразуемую солнечной батареей энергию, чтобы в темное время обеспечить работу светильника. Емкость и конструкция могут отличаться, все зависит от цены изделия. При покупке можно уточнять этот момент, так как от него напрямую зависит время автономной работы.
Светодиоды обеспечивают хорошее освещение при минимальном потреблении энергии. Количество зависит от яркости, обычно ставятся небольшие варианты, которые экономно расходуют электричество.
Фоторезистор или датчик освещенности автоматически включает подсветку на участке в вечернее время. При уменьшении количества света в этом узле меняется сопротивление и загорается свет.
Контрольная плата является соединяющим элементом, который связывает между собой все узлы и обеспечивает их работу.

Садовые светильники могут сделать участок намного уютнее.

У этого варианта много преимуществ:

Автономность: не нужно проводить проводку, делать проект и т.д. Можно просто поставить светильник в любом месте и он сразу начнет работать.
Оборудование дает рассеянное освещение, которое не бьет по глазам, но обеспечивает хорошую видимость на участке в темное время.
Не требуются уход и обслуживание. Достаточно несколько раз за сезон протереть пыль, чтобы солнечная батарея легче накапливала энергию, а свет лучше рассеивался.
Светильники безопасны для детей и домашних животных. В них нет никаких вредных веществ и острых деталей.

В продаже есть очень много разнообразных моделей.

Уличный садовый светильник на солнечных батареях: условия эксплуатации

Оформляя участок загородного дома или дачи, каждый владелец желает надолго сохранить его территорию красивой и ухоженной. Чтобы уличные фонари для дачи прослужили несколько сезонов, необходимо придерживаться правил по эксплуатации.

Светильники для газонов неустойчивы к механическим повреждениям, поэтому устанавливать их необходимо осторожно, не роняя и не забивая в землю. А для беспрепятственного проникновения лучей солнца на поверхность солнечной панели ее нужно постоянно протирать влажной тканью

Не стоит использовать около водоема фонари, которые не предназначены для этого. Лишь специальный светильник имеет отличную герметичность для контакта с водой.

Большинство светильников на солнечных панелях чувствительны к перепадам температуры и не переносят морозов. Поэтому изделия с наступлением морозом необходимо спрятать в отапливаемое помещение и выключить фонарь. При этом необходимо извлечь аккумулятор. Также со временем возникнет необходимость замены батареи. Она продается как в комплекте, так и отдельно.

Светильники на солнечных батареях будут незаменимы при отсутствии электросети

Садово-парковые светильники на солнечных батареях: разновидности

В зависимости от размера и типа участка, ландшафтного дизайна и стиля общего оформления, светильники можно использовать различной формы, типа рассеивания света и прочих характеристик. Рассмотрим виды освещения для сада на солнечных батареях и их особенности.

Болларды

Светильники в виде столбов или болларды – это самый распространенный вид точечного освещения для садового участка.
Такой тип в основном предназначен для подсветки дорожек, тропинок, цветовых клумб, садовых фигурок и прочих элементов декора сада, где нет необходимости в ярком и сильном освещении.
По высоте светильники могут достигать от 50 до 150 см.
Дизайн источника света может быть самым разнообразным, все зависит от фантазии производителя, начиная от стандартной классики – шарообразной формы и конуса, заканчивая различными силуэтами статуэток, колокольчиков и пр.
Такие светильники легко перемещаются, их можно вынуть из земли и воткнуть плотнее на то место, где он будет в полной мере выполнять свои функции.
Чаще всего болларды применяют именно при оформлении участков в стиле хай тек и минимализм. Это выдвигающиеся из земли столбики со световым потоком, направленным вниз.

Встроенные светильники

Такие источники света в основном нужны для того чтобы обозначить контур объекта.
Обычно их устанавливают по периметру тропинки, в грунте, в ступеньках лестницы, а также используют в качестве подсветки различных объектов снизу, например, фасада здания, скульптур, арт-объектов, кустарников и т.д.
Такое освещение не должно быть слишком ярким и мощным, оно только выделяет и подсвечивает предмет или конструкцию, чтобы в темноте не сбиться с пути или обратить внимание на определенный предмет.
В основном встроенные светильники используют светодиодные, но если нужно подсветить фасад здания, там необходим определенный угол наклона и мощный пучок света, чтобы свет падал как можно выше и смог осветить все строение в длину.

Светильники для водяных сооружений

Если вы обладатель водоема, бассейна или фонтана, очень красиво буде смотреться подсветка такого объекта

Кроме того, использование подобного оформления домашнего водоема важно с точки зрения безопасности, ведь в темноте можно оступиться и оказаться в воде, даже если вы знаете свой участок очень хорошо. Ориентация на ощупь в полумраке все равно не застрахует вас и ваших детей от возможного падения.
Подсветку можно сделать как монохромную, так и разноцветную, а особо это актуально для фонтанов.
Светильники можно установить по периметру водяного сооружения или даже под водой. Однако не стоит их размещать так, чтобы свет попадал непосредственно на воду, так пучок света не будет проникать в глубину воды, и ожидаемого очарования от рассеивания освещения в водоеме вы не получите.

Однако не стоит их размещать так, чтобы свет попадал непосредственно на воду, так пучок света не будет проникать в глубину воды, и ожидаемого очарования от рассеивания освещения в водоеме вы не получите.

Декоративные светильники

Такие источники освещения для приусадебного участка зачастую служат просто его украшением.
Форма и цвет светильников такого типа могут быть самыми разными. Вы можете остановиться на форме сказочных героев, гирляндах из птиц, расположенных на деревьях или цветах с подсветкой.
Очень сдержанно и изысканно смотрятся светильники шары на солнечных батареях, когда сад может приобрести стиль галактики с помощью форм светильников различных диаметров, размещенных на разной высоте.

Большие светильники

Этот тип освещения в основном устанавливают на крепкой опоре, так как они достаточно высокие и могут выполнять функцию больших уличных фонарей на электричестве.
Их аккумуляторы хорошо защищены от пыли и влаги. Такие фонари – недешевое удовольствие, поскольку внутри располагаются мощные светодиоды, которые при полной зарядке могут работать от 3 до 4 суток без перерыва.
Высота такого столба может варьировать до нескольких метров. Работают они круглогодично, независимо от поры года.

Светильники настенные

Эти источники освещения выполняют ту же функцию, что и встраиваемые светильники, но в них есть и свои особенности. Их следует устанавливать таким образом, чтобы солнечные лучи попадали на поверхность как можно дольше в течение дня, в противном случае они не будут успевать заряжаться должным образом.
При полной зарядке настенный светильник может работать до 10 часов, а если выдался пасмурный денек, тогда свою функцию такой источник света не сможет выполнить в полной мере. Чем солнечней и ярче будет день, тем лучше зарядится батарея.
Применяют такие светильники для освещения стен домов, гаражей, заборов и прочих сооружений.

Основные поломки и способы их устранения

Конструкция фонарей простая, поломки происходят из-за условий эксплуатации или механического повреждения. Корпус светильника недостаточно герметичный, внутрь попадает влага. Металлические контакты окисляются, контакт слабеет, светодиод не горит. Чтобы устранить неисправность, необходимо разобрать корпус, достать аккумулятор, зачистить контакты. Распространенные поломки:

Выработался ресурс аккумулятора. Для проверки необходим тестер, который покажет напряжение батареи. Оно должно быть 1,1-1,4 В. Если напряжение ниже, стоит купить новый аккумулятор.
Фонарь не горит в темноте. Одна из причин – обрыв провода. Корпус разбирается, осматривается целостность пайки к контрольной плате. Если есть обрыв, провод припаивают.
Подсветка горит не больше 2 часов. Короткий период работы – следствие слабой зарядки батареи. Ей не хватает солнечного света. Фонарь должен несколько часов находится под прямыми лучами. Недостаток энергии провоцирует помутнение покрытия солнечной батареи. Для восстановления прозрачности ее полируют мелкой наждачной бумагой и покрывают бесцветным лаком.

Использование фонарей на солнечной энергии помогает сократить расход природных ресурсов. Это практичный и экологичный вариант освещения коттеджа или дачи.

2 Star Trading Solar Verona

Если вы хотите декорировать садовую территорию, веранду или беседку в традициях столетней давности, то изготовленный «под старину» фонарь придется как нельзя кстати. Изящный корпус из белого пластика дополнен специальной подставкой. За счет особой конструкции эту беспроводную модель можно как крепить на стену, так и использовать в качестве наземной или даже настольной.

Самый элегантный фонарь оснащен 24 светодиодными лампами с эффектом живого пламени. Он работает за счет питания от аккумуляторной батареи типа ААА, которая есть в наборе. Для экономии заряда в модели предусмотрен датчик света, позволяющий функционировать в автоматическом режиме. Изделие имеет среднюю для уличного ассортимента фонарей степень пылевлагозащиты IP 44. Основной его недостаток – высокая стоимость по сравнению с аналогичными моделями.

Автономное уличное освещение

Сейчас выпускают большое количество моделей, работающих благодаря энергии, которую преобразовывают солнечные панели. Они отличаются характеристиками и конфигурацией, однако основные компоненты такого оборудования одинаковы.

Устройство автономных систем

Автономное уличное освещение состоит из нескольких элементов.

Аккумуляторная батарея. Она накапливает солнечную энергию, которую выработали панели. Подключают аккумулятор, используя специальный диод, проводящий электричество только в его сторону. Есть светильники, способные работать на обычных батарейках.
Солнечная панель. Работу приборов обеспечивают фотогальванические ячейки: чем больше их количество и выше качество, тем эффективнее будет работать оборудование. Его функция — выработка электроэнергии. Этот элемент — самый дорогой в системе.
Источник света. Это одни светодиод, или сразу несколько приборов. Они не выделяют тепла, по этой причине медленнее изнашиваются, потребляют меньше электроэнергии. Иногда к светодиодам для более яркого свечения добавляют галогенную лампу.
Контроллер. Его предназначение — управление системой, поддерживание оптимального режима зарядки и разрядки
Датчик освещения (фотоэлемент). Он реагирует на степень освещенности, включая либо отключая оборудование.
Корпус. Главное требование к нему — надежность, способность противостоять внешним воздействиям.
Кронштейн либо опорная конструкция.

Некоторые модели усовершенствованы. Например, есть системы с датчиком движения, он реагируют на появление людей в освещаемой зоне. Некоторыми приборами можно управлять дистанционно — через интернет по беспроводным сетям.

Принцип действия

В светлое время суток фотоэлектрические элементы солнечной панели работают на прием потока солнечного света, вырабатывают такое количество энергии, на которую рассчитана модель. Она передается аккумуляторной батарее, накапливающей ее до того момента, пока емкость полностью не зарядится.

При пасмурной, дождливой погоде некоторое количество энергии в любом случае будет выработано и передано, однако полной зарядки аккумулятора не произойдет, поэтому работа фонаря в темное время суток сократится. За величиной заряда и количеством энергии следит контроллер, переключающий систему из одного режима в другой: например, из зарядки в расходование.

Когда наступают сумерки, в дело вступает датчик освещения, он переключает автономную систему в рабочий режим. Энергия, накопленная в аккумуляторной батарее, поступает на инвертор. Он преобразует ее в напряжение, которое затем поступает на лампы. Они будут светить или до рассвета, или до того момента, пока не произойдет разрядка аккумулятора.

Есть модели, которые могут работать по упрощенной схеме. После накопления энергии аккумулятор отдает ее источникам освещения в том же, непреобразованном, виде. В этом случае лампы должны работать на постоянном токе. Минус их — небольшая длительность свечения, плюс — меньшая цена из-за отсутствия части оборудования.

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.

Принцип работы солнечной электростанции в домашних условиях

Солнечная электростанция – это система состоящая из панелей, инвертора, аккумулятора и контроллера. Солнечная панель трансформирует лучистую энергию в электричество (как было сказано выше). Постоянный ток попадает в контроллер, который распределяет ток по потребителям (например, компьютер или освещение). Инвертор преобразовывает постоянный ток в переменный и обеспечивает работу большинства электрических бытовых приборов. В аккумуляторе накапливается энергия, которая можно расходовать в темное время суток.

Видео описание

Наглядный пример расчетов, показывающий, сколько панелей нужно для обеспечения автономного энергоснабжения, смотрите в этом видеоролике:

Как солнечная энергия используется для получения тепла

Гелиосистемы применяются для нагревания воды и отопления жилища. Они могут давать тепло (по желанию владельца) даже тогда, когда отопительный сезон закончится, и обеспечивать дом горячей водой бесплатно. Простейшее устройство представляет собой металлические панели, которые устанавливают на крыше дома. Они аккумулируют энергию и согревают воду, которая циркулирует по скрытым под ними трубам. Функционирование всех гелиосистем основано на этом принципе, несмотря на то, что конструктивно они могут отличаться друг от друга.

Солнечные коллекторы состоят из:

бака-аккумулятора;
насосной станции;
контроллера;
трубопроводы;
фиттингов.

По типу конструкции различают плоские и вакуумные коллекторы. У первых дно покрыто теплоизоляционным материалом, а жидкость циркулирует по стеклянным трубам. Вакуумные коллекторы отличаются большой эффективностью, потому что теплопотери в них сведены к минимуму. Этот тип коллектора обеспечивает не только отопление солнечными батареями частного дома – его удобно использовать для систем горячего водоснабжения и подогрева бассейнов.

Принцип действия солнечного коллектораИсточник 21ek.ru

Этапы монтажа батарей

Для установки панелей выбирается самое освещенное место – чаще всего это крыши и стены зданий. Чтобы устройство функционировало максимально эффективно, панели монтируются под определенным углом к горизонту. Учитывается также уровень затемненности территории: окружающие предметы, которые могут создавать тень (постройки, деревья и т. п.)
Устанавливаются панели при помощи специальных крепежных систем.
Затем модули соединяются с аккумулятором, контроллером и инвертором, и производится наладка всей системы.

Для монтажа системы всегда разрабатывается персональный проект, который учитывает все особенности ситуации: как будет выполняться установка солнечных батарей на крыше дома, цена и сроки. В зависимости от вида и объема работ, все проекты рассчитываются в индивидуальном порядке. Клиент принимает работу и получает на нее гарантию.

Установка солнечных батарей должна производиться профессионалами и с соблюдением мер безопасностиИсточник pinterest.ca

Как итог – перспективы развития солнечных технологий

Если на Земле максимально эффективной работе солнечных батарей мешает воздух, который в известной мере рассеивает излучение Солнца, то в космосе такой проблемы не существует. Учеными ведется разработка проектов гигантских орбитальных спутников с солнечными батареями, которые будут работать 24 часа в сутки. От них энергия будет передаваться на наземные приемные устройства. Но это дело будущего, а для уже существующих батарей усилия направлены на повышение энергоэффективности и уменьшение размеров устройств.

Список нужных деталей

В этом перечне всего 7 элементов, большую часть деталей можно найти в магазине радиоэлектроники. Но чтобы сэкономить, можно заказать комплектующие через “Алиэкспресс” или другие подобные сайты. Главное – подбирать все детали по маркировке, чтобы в итоге получилась работоспособная конструкция:

Резистор на 3,6 кОм.
Резисторы на 33 Ом (зависит от количества и мощности светодиодов).
Диод 1N5391 или аналоги (есть как импортные, так и отечественные варианты).
Транзистор 2N4403 (могут быть другие виды с подходящими характеристиками).
Аккумуляторная батарея на 3,6 В. Лучше подбирать литий-ионные, так как никель-кадмиевые не отличаются надежностью.
Солнечная фотопанель, лучше всего подойдут монокристаллические варианты как самые производительные и долговечные. Можно использовать и поликристаллические элементы. Главное – выбрать изделия сорта А или В, не брать варианты С и тем более D, так как они по характеристикам намного хуже, а срок службы меньше.
Светодиоды. Можно использовать 1 элемент на 3 Вт, но лучше взять 3 штуки мощностью 1 Вт. В этом случае хорошо использовать DIP-диоды, так как они лучше работают в условиях открытого воздуха, чем SMD.

Детали, которые необходимо иметь под рукой при сборке садового светильника.

Стоит заранее определить, в каком корпусе скомпоновать все узлы. Подойдут любые варианты, которые обеспечат удобное расположение деталей. Также надо приобрести паяльник и все материалы для пайки, если их нет под рукой.

Солнечные батареи, фонари и светильники для освещения участка