Как работает садовый фонарь на солнечных батареях

Растения

Как устроены уличные фонари на солнечной батарее

Эволюция применения солнечных батарей очевидна. Изначально они разрабатывались для нужд космической промышленности, а сегодня повсюду используются для удовлетворения потребностей в тепле и свете любого человека. С особой эффективностью они применяются в системе уличного освещения.

Несмотря на то, что такие уличные фонари существенно различаются по внешнему виду, все они устроены практически одинаково. Состоят они из корпуса, внутри которого находится светодиодная лампа, непосредственно солнечной батареи, аккумулятора или аккумуляторной батарейки, контроллера (автоматического включателя) и основания (опоры).

Основные характеристики

Качество подобного устройства определяется применяемым кремнием. В недорогих светильниках используют его поликристаллическую или аморфную разновидности. Монокристаллический кремний может работать в любой сезон, он стоек к агрессивному воздействию. Если нет возможности приобрести монокристаллический элемент, лучше использовать мультикристаллические солнечные батареи.

Для придания долговечности изделиям их покрывают специальной пленкой.

Производители стали изобретать маркетинговые ходы для скрытия некоторых изъянов своей продукции. В частности, поликристаллические устройства стали называть уличными светодиодными фонарями, но срок их нормальной службы составит только один сезон.

Длительным сроком эксплуатации могут похвастаться брендированные устройства. Здесь достаточно мощный фотоэлемент, солнечный свет в него попадает в глубокие слои, что обеспечивает стабильную работу светильников в течение продолжительного времени. У китайских светильников толщина фотоэлемента сравнима с фольгой, поэтому срок службы его гораздо меньше.

На освещение оказывает влияние и структура стекла. При преобладании дней с пасмурной погодой лучше использовать текстурированное стекло, поскольку оно накапливает излучение, в то время как гладкая поверхность способствует его частичному отражению. Наиболее дорогое и долговечное покрытие — закаленное стекло.

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. Устройство и характеристики

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.

Устройство и принцип работы

Для того чтобы понять принцип работы рассматриваемого оборудования, необходимо разобраться со схемой садового светильника на солнечных батареях. Составными элементами данного устройства являются:

  • блок освещения (светодиод, как правило);
  • преобразователь энергии;
  • устройство, осуществляющее контроль включения и отключения;
  • аккумулятор;
  • крепеж.

Сам светильник состоит из корпуса, в котором находится светодиод. Рядом расположены контрольная плата и аккумулятор. Над ними находится фоторезистор, солнечная панель и защитное стекло.

Днем при солнечной погоде преобразователь аккумулирует солнечную энергию и преобразует ее в электрическую, которая поступает в аккумулятор. Данная энергия и позволяет функционировать садовому фонарю в темное время суток.

Как работает садовый фонарь на солнечных батареях

Более дорогие модели данных устройств имеют контроллер движений, который автоматически включает светильник при приближении человека.

В устройство садового светильника на солнечных батареях входят транзистор или микросхема, выполняющие функцию датчика, с помощью которых светодиод отключается при полном разряде батареи либо может уменьшать яркость освещения в случае потери части заряда.

Уличные светильники, оборудованные солнечными конвекторами, работают благодаря накоплению в аккумуляторе электрического заряда, получаемого

. Эта конструкция полностью самостоятельна, так как все элементы в ней обладают миниатюрными размерами и вмонтированы непосредственно в светильник. Ясным солнечным днем эти осветительные устройства способны накапливать такое количество энергии, которой должно хватить, чтобы без перебоя освещать пространство

Предлагаем ознакомиться  Как правильно выбрать чехол для садовых качелей: советы при покупке

При пасмурной погоде светильники также будут заряжаться за счет дневного рассеянного света, однако, время их последующей работы будет немного меньше. Лампа включается и выключается автоматически, реагируя на естественное освещение улицы. Выключаясь, она переходит в режим подзарядки. При необходимости фонари можно включать или выключать дополнительным выключателем, которым снабжены все модели. Фонари оборудованы достаточно экономными лампами, но при этом по яркости они совершенно не уступают люминесцентным лампам.

Если вы думаете что конструкция осветительных приборов очень сложная, то вы глубоко заблуждаетесь.

Осветительный фонарь состоит из нескольких элементов:

  • Пластмассового или металлического основания.
  • Аккумулятора работающего на батарейках или при помощи солнечного света.
  • Микросхемы.
  • Включатели и выключатели.

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.

знакомство

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, модельStar 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.

Предлагаем ознакомиться  Почему у орхидеи раздваиваются листья

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.

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.

Как работает садовый фонарь на солнечных батареях

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.

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.

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.

Как работает садовый фонарь на солнечных батареях

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.

Преимущества и недостатки уличных фонарей

Главным плюсом таких светильников является встроенная солнечная батарея. Также устройство фонаря не предполагает наличие каких-либо подвижных элементов, из-за чего он практически неуязвим. Солнечные батареи не требуют специального ухода. Их не нужно заправлять топливом, проводить профилактическое обслуживание.

Срок эксплуатации таких светильников хоть и ограничен временными рамками, но все же достаточно велик. Уличные фонари без особых перебоев в работе будут освещать территорию около 25 лет. В то время как их бытовые «братья» смогут делать это всего около 10 лет. Известно, что никель-кадмиевая батарея, встроенная в светильник, имеет срок службы до 15 лет.

Еще одним неоспоримым достоинством является

, который изготовлен

материала. Поэтому фонарь находится под надежной защитой от любых атмосферных осадков. Опора также выполнена из надежного прочного материала, не подверженного коррозиям и устойчивого даже к самым сильным порывам ветра.

виды

Такие светильники имеют достаточно привлекательный дизайн. Промышленные фонари, которые призваны освещать целые улицы и парки, как правило, изготавливаются из стали. А светильники, предназначенные для освещения придомовых территорий частных владений, могут быть выполнены из бамбука, бронзы или стекла.

Использование таких осветительных приборов позволяет существенно экономить финансовые ресурсы. Так как прокладка и обустройство линий электропередач стоит гораздо дороже. Также неоспоримым плюсом является экологичность таких осветительных систем.

Практически все недостатки использования уличных фонарей сводятся к :

  • Непостоянное наличие солнечного света. Для регионов, в которых редко показывается солнышко, такие устройства будут менее эффективными, нежели в странах, где круглогодично светит мягкое солнце.
  • Из-за слишком холодной погоды, аккумулятор подвержен сбоям. Однако это может произойти и при длительной жаре, которая может привести к перегреву полупроводникового устройства. При таком положении эффективность прибора будет снижаться и повышается риск того, что прибор и вовсе выйдет из строя.
  • В жаркую погоду лучше всего устанавливать дополнительную систему охлаждения. Солнечные батареи избирательны в поглощении энергии. Она должна быть определенной частоты.
  • Защитное стекло, уберегающее прибор от попадания пыли и влаги со временем может загрязняться, что также понижает эффективность работы прибора. Поэтому за ним все-таки необходим уход.

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.
Предлагаем ознакомиться  Садовые постройки из дерева

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. 

модели

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.

Устройство светильника на солнечной батарее

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.

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.

Сфера использования уличных фонарей на солнечных батареях

Уличные фонари на солнечных батареях нашли применения во многих местах, где требуются нестандартные и привлекательные осветительные приборы. В основном их используют для функционального украшения

придомовых территорий, садовых и дачных участков, парков и скверов.

В зависимости от своей конфигурации и способу установки, они подразделяются на следующие категории:

  • Освещение дорожек для прохода к дому осуществляется небольшими фонариками на коротких ножках, которые втыкают прямо в почву.
  • Для освещения больших площадей используют лампы на длинных ножках. Чаще всего их устанавливают возле крыльца поближе к дому.
  • Для освещения беседок или крыльца используют небольшие подвесные фонарики.
  • Для украшения ландшафтных элементов используют небольшие декоративные светильники. Наиболее популярны сегодня переносные уличные фонарики, которые можно использовать в любом месте, где есть необходимость в освещении.
  • Большими уличными фонарями можно освещать целые улицы, парки и скверы. Однако установкой таких приборов должно заниматься государство.

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.

датчик движения

Недостатками считаются:

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

Давайте разберём основные преимущества солнечных светильников. Данные светильники являются полностью экологически чистыми, даже несмотря на то, что их основа может быть сделана из пластмассы.

Следующим достоинством является экономичность светильников. Для их постоянной работы не нужны батарейки и другие приспособления

За целый световой день солнечные лучи, попадающие на светильник, полностью заряжают его. Данная технология называется «возобновляемой энергией» и она сейчас активно применяется самыми передовыми странами мира.

Удобный монтаж, это тоже одна из фишек присуща светильникам. Вам не нужно его подключать к проводам, достаточно просто воткнуть светильник в землю.

К недостаткам можно отнести полную зависимость от светового дня. Летом солнце непрерывно греет землю, тем самым подавая солнечные лучи. Другое дело обстоит осенью и весной, когда небо полностью затянуто тучами, а все дни преимущественно пасмурные.

Если по какой-то причине светильник на солнечных батареях выйдет из строя, то починить его не получится. Скорей всего вам придётся покупать новый светильник.

Как установить уличные фонари на солнечной батарее?

Ухаживать за такими осветительными приборами не составляет особого труда. Также и установка достаточно проста. Необходимо всего лишь расположить такой светильник в наиболее солнечных местах. Если это невозможно, тогда следует вывешивать на солнце только автономную лампу, которую можно переносить.

Светильники, оснащенные солнечными батареями, несомненно, полезное приобретение. С помощью этих приборов вы решите множество проблем по обустройству вашего приусадебного ландшафта. Уже в скором времени светильники полностью себя окупят и позволят вам экономить немалые денежные средства!

Оцените статью
Сад
Добавить комментарий

Adblock detector