Прожектора на солнечных батареях: устройство и принцип работы, преимущества применения

Какой светодиодный прожектор лучше для уличного освещения и дачи

Если светодиодный фонарь предстоит устанавливать под открытым небом, особенное внимание нужно уделить классу защиты, он должен составлять не меньше IP64, а лучше IP65. В ином случае под воздействием осадков, ветра и пыли приспособление очень быстро перестанет работать. Под открытым небом фонарь подвергается воздействию осадков и должен обладать высоким классом защиты

Под открытым небом фонарь подвергается воздействию осадков и должен обладать высоким классом защиты

Также при выборе уличного прожектора для двора нужно обратить внимание на его форму. Так, круглые светильники хорошо подходят для направленной подсветки того или иного участка. Если нужно равномерно осветить большую площадь, то стоит купить модель в квадратном корпусе, она даст рассеянный свет

Если нужно равномерно осветить большую площадь, то стоит купить модель в квадратном корпусе, она даст рассеянный свет.

Критерии выбора по конструкции

Ключевым критериям выбора, в зависимости от конструктивных особенностей, является степень защищенности от негативных внешних факторов (IP).

В промышленности наиболее распространены приборы, имеющие защиту таких классов:

  • IP20. Для применения в сухих, теплых помещениях. Могут устанавливаться в помещениях с высокой влажностью, однако при условии, что для изготовления патрона использованы устойчивые к влаге материалы.
  • IP22. Подходят для применения в условиях агрессивной химической среды, а также повышенной влажности.
  • IP44. Могут использоваться в помещениях с высоким уровнем пылеобразования.

Пиковая нагрузка и среднесуточное энергопотребление

Удовольствие иметь собственную гелиостанцию стоит пока немало. Первая ступень на пути к обладания могуществом энергии солнца – определение оптимальной пиковой нагрузки в киловаттах и рационального среднесуточного энергопотребления в киловатт-часах домашнего или дачного хозяйства.

Пиковая нагрузка создается необходимостью включения сразу нескольких электрических приборов и определяется их максимальной суммарной мощностью с учетом завышенных пусковых характеристик некоторых из них.

Подсчет максимума потребляемой мощности позволяет выявить, жизненно нужна одновременная работа каких электроприборов, а которых не очень. Такому показателю подчиняются мощностные характеристики узлов электростанции, то есть итоговая стоимость устройства.

Суточное энергопотребление электроприбора измеряется произведением его индивидуальной мощности на время, что он проработал от сети (потреблял электроэнергию) в течение суток. Общее среднесуточное энергопотребление рассчитывается как сумма израсходованной энергии электричества каждым потребителем за суточный период.

Последующий анализ и оптимизация полученных данных о нагрузках и энергопотреблении обеспечат нужную комплектацию и последующую работу солнечной энергосистемы с минимальными затратами

Результат потребления энергии помогает рационально подойти к расходу солнечного электричества. Итог вычислений важен для дальнейшего расчета емкости аккумуляторов. От этого параметра цена аккумуляторного блока, немало стоящего компонента системы, зависит еще больше.

Доработки и поделки с садовыми светильниками

Доступность садовых светильников позволяет удовлетворить желания поработать своими руками и пофантазировать над нестандартным применением фонарей. На сайте Секрет Мастера  представлено несколько вариантов доработки садовых светильников.

1. Комнатный ночник из солнечного фонаря.

2. Современное освещение дачного туалета.

3. Цветные садовые фонари.

4. Электронный сверчок.

5. Сверкающий садовый светильник, очень красивая вещь при изготовлении нескольких штук. Самые дешевые светильники прекрасно работают до утра даже осенью.

6. Моргающий садовый светильник.

7. Светильник хамелеон

8. Фонарик светодиодный с питанием от одной батареи

9. Солнечный флюгер

10. Звуковой маяк

<index>

Многие, наверное, задумывались о том, как осветить придомовую территорию так, чтобы было и уютно, и эстетично. Но ведь это дополнительные затраты на электроэнергию. Да и к тому же, чтобы подвести напряжение к каждому из уличных светильников, придется испортить ландшафт, прокопать канавы, в которые будет уложен кабель. Ну а висящие по воздуху провода от одного садового светильника к другому – это совсем некрасиво.

И вот тут возникает мысль: «А ведь можно установить фонарь на солнечной батарее, и тогда электрическая энергия будет производиться таким бесплатным генератором, как солнце!». Естественно, человек идет в магазин за подобными приборами и, глядя на цены этих световых приборов, забывает о своем желании, потому как их стоимость очень высока.

Но ведь есть же руки и голова, и этот прибор создали такие же люди, а значит, вполне по силам собрать садовый фонарь на солнечных батареях своими руками.

Садовые фонарики на солнечных батареях

Попробуем разобраться, возможно ли это, и насколько сложна эта работа.

Конечно, идеальным будет вариант, если имеется неисправный прибор – помимо того, что станет понятным его устройство, можно заодно понять, как своими руками отремонтировать солнечный фонарь, но и в реализации этой идеи есть недостаток. Естественно, можно взять несколько дешевых садовых фонариков, требующих ремонта, и заменить их солнечные батареи, но модернизация их китайской начинке все равно будет необходима. А потому их база нужна лишь для обучения, т. к. отремонтированный фонарик не прослужит дольше сделанного с нуля.

Прежде чем приступить к созданию светильника на солнечных батареях, необходимо разобраться в конструкции подобных устройств.

Хотя все фонари с виду разные, схема их работы очень проста. Состоит она из солнечной батареи (панели), аккумулятора, преобразователя напряжения и светодиода или модуля.

Схема подобного светильника будет понятна любому начинающему радиолюбителю и выглядит она следующим образом:

Схема светильника на солнечных батареях

И вот уже разобравшись со схемой и поняв принцип работы фонаря, работающего на энергии, которую вырабатывают солнечные элементы, можно определиться с тем, какая яркость требуется, какие выбрать световые элементы, и в соответствии с этим выбирать аккумулятор и солнечную панель.

Для освещения дачного участка вполне подойдут ультраяркие светодиоды Cree, по 1–1.5 вольт в количестве 3 или 4 штук на один светильник. При таких элементах достаточно будет батареи с емкостью 3 000 мА·ч и выходным напряжением в 3.6 вольт. На подобный элемент питания будет подаваться зарядка от солнечной панели в течение 8–10 часов, чего вполне достаточно для работы выбранных светодиодов до 12 часов.

Ну и, естественно, сама солнечная панель. Дело в том, что солнечная батарея из садовых светильников, выпускающихся в наше время, очень мала. Подходящей станет батарея, размер которой 65 х 65 х 3 мм, с выходным напряжением в 4.4 В, 90 мА. Она вполне может обеспечить необходимое питание.

Электронный блок управления. Теперь необходимо собрать «голову» светильника, а именно сам блок управления. Для этого понадобится:

  • четыре резистора МЛТ 22 кОм;
  • два транзистора КТ503;
  • один диод (оптимальным будет Шоттки 11DQ04).

Т. к. все это разместится на одной плате, то конечно лучше ее вытравить самому. Но есть вариант и аккуратнее, и менее трудозатратный. Сейчас в магазинах можно приобрести универсальные макетные платы. В дополнение под рукой при работе должен быть и многожильный медный провод для создания дорожек.

Итак, когда все элементы будущего электронного блока управления в сборе, можно приступить к пайке. Необходимо собрать следующую схему.

Схема электронного блока управления светильника на солнечной батарее

В подобную схему свободно включаются 4 светодиода. И если качество сборки на высоком уровне, то прослужит такой блок управления многие годы.

Плюсы и минусы

К преимуществам уличного освещения на солнечных батареях относят:

  • Полная автономность – каждый уличный фонарь не зависит ни от исправности электрической сети, ни от состояния других осветительных элементов, устанавливаемых на участке;
  • Мобильность — осветительные приборы на солнечных батареях не нуждаются в стационарном размещении, благодаря отсутствию питающих проводов их можно переносить с одного места на другое по желанию владельца.
  • Простота монтажа – всю работу по установке и настройке можно выполнить своими руками без привлечения специалистов.
  • Компактные размеры – позволяют быстро перемещать их в нужную точку, не требуют привлечения спецтехники для перевозки и доставки.
  • Регулируемые параметры – обеспечивают возможность настройки времени и параметров включения и отключения уличных светильников в автоматическом режиме без участия человека.
  • Высокая степень электробезопасности – за счет отсутствия питающих проводов и электрических соединений исключается угроза травмирования людей электротоком.

Также все устройства на солнечных батареях представлены в широком ассортименте, что позволяет использовать их в качестве декоративных элементов для обустройства дизайна участка.

К недостаткам наружного освещения на солнечных батареях относятся:

  • Зависимость автономного освещения от внешних факторов – в пасмурную погоду и при выпадении осадков в значительной мере снижается интенсивность зарядки аккумулятора, из-за чего падает производительность.
  • Длительность работы зависит от емкости аккумулятора, которая с течением времени уменьшается.
  • Неустойчивость работы – яркость электрических ламп меняется от начала работы приборов освещения до момента отключения по мере разрядки источника электроэнергии.
  • Под воздействием высокой и низкой температуры аккумуляторы дают сбой в работе.
  • За счет мобильности некоторые приборы уличного освещения на солнечных батарейках могут демонтироваться злоумышленниками без лишних усилий.
  • Требуют постоянного ухода – при засорении солнечных панелей или при выпадении значительного слоя осадков снижается производительность, из-за чего поверхность должна периодически очищаться.

Для устранения недостатков приборов освещения уже разработаны и внедряются различные меры: подключение мощных аккумуляторов, объединение всех приборов на солнечных батареях в единую систему, использование выделенных солнечных электростанций для питания и другие. Но такие действия, в свою очередь, значительно снижает мобильность и вносит свои коррективы в их работу.

Топ-7 моделей

Все модели уличных светильников испытывались на территории России и часть пользователей оставила отзывы об электроприборах.

Novotech Solar черный

Настенный фонарь с солнечной панелью разработан для установки на горизонтальные или вертикальные поверхности. Форма – в виде прямоугольной панели, кронштейн для крепления присоединён к корпусу барашками для регулировки положения светильника.

Производственные характеристики:

  • Novotech (Венгрия).
  • Коллекция – Solar.
  • Высота: 151 мм (15.1 см).
  • Ширина: 115 мм (11.5 см).
  • Длина: 163 мм (16.3 см).

Технические характеристики:

  • Мощность лампового блока – 12.4 Вт.
  • Мощность общая – 12,4 Вт.
  • Цвет – чёрно-белые.
  • Материал плафонов и арматуры – пластик.

Срок гарантии – 12 месяцев. Средняя цена – 3 400 рублей.

Ever Brite Solar Motion

Чёрный пластиковый уличный светильник для дома и дачи. Есть датчик движения, в корпусе проделаны отверстия для закрепления на стене.

Технические характеристики:

  • Площадь освещения расчётная – 10 м².
  • Степень пылевлагозащиты – IP55.
  • Количество светодиодов – 4.
  • Цвет плафона – черный
  • Поток света – 120 лм.
  • Напряжение – 12 В.

Минусы: из-за использования пластика модель нельзя долго оставлять на солнце – возможен выход из строя в связи с перегревом элементов питания.

Гарантия – 12 месяцев. Средняя цена – 400 рублей.

LIKES 30 LED

Небольшой фонарь с датчиком движения и ёмким аккумулятором. Собранный в компактном корпусе он будет долго работать при установке возле дома или на участке.

Технические характеристики:

  • Количество ламп – 30.
  • Максимальная мощность ламп – 6 Вт.
  • Материал плафона – пластик (ABS).
  • Параметры АКБ – 3,7 В, 1200 мАч.
  • Тип батареи – литий-ионная.
  • Цвет – чёрный.
  • Размеры корпуса:124 х 96 х 68 мм.

Плюсы: малый размер, можно переносить с собой. Вывешивание на горизонтальной поверхности занимает 5-10 минут. Ярко светит. Корпус защищён от попадания влаги.

Минусы: пластмассовый корпус сильно греется на солнце.

Срок гарантии – 12 месяцев. Средняя стоимость – 1000 рублей.

Oasis Light ST9079

Уличный светильник, корпус состоит из пластмассового плафона, металлической арматуры. Небольшие размеры и высокая мощность делают электроприбор универсальным.

Характеристики:

  • Тип ламп – LED.
  • Количество ламп – 1.
  • Напряжение – 3.7 В.
  • Поток света – 100 лм.
  • Общая мощность – 13 Вт.
  • Максимальная мощность лампы – 13 Вт.
  • Тип защиты – IP44. Возможно дополнительное скрытое подключение проводки.

Плюсы: малые размеры, высокая яркость.

Минусы: хрупкий корпус.

Срок гарантии – 12 месяцев. Средняя цена – 2700 рублей.

Novotech Solar 358019

Мощный стационарный светильник для крепления на вертикальной плоскости. Крупный плафон, яркий источник освещения хорошо осветят пространство на садовом участке.

Характеристики:

  • Материал – пластик.
  • Тип источника освещения – LED.
  • Степень защиты – IP54.
  • Номинальное напряжение – 3,7 В.
  • Ширина – 161 мм.
  • Высота – 90 мм.
  • Длина – 214 мм.
  • Число ламп – 1.
  • Мощность лампы – 12 Вт.
  • Общая мощность – 12,1 Вт.
  • Температура света – 6000K.
  • Площадь освещения – 3 метра куб.
  • Цвет основания – чёрный.

Плюсы: ярко светит, удобное крепление, чёткое срабатывание датчика движения.

Минусы: корпус из пластмассы может лопнуть на морозе.

Срок гарантии – 1 год. Средняя стоимость – 6200 рублей.

SOLAR 33372

Оригинальный светильник в виде белой собаки, держащей старинный фонарь. Предназначен для установки на горизонтальной поверхности.

Характеристики:

  • Тип ламп – LED.
  • Количество плафонов – 1.
  • Арматура – пластмасса.
  • Материал плафона – пластик.
  • Высота – 25 см.
  • Длина – 15.5 см.
  • Ширина – 23.5 см.
  • Мощность – 0.06 Вт.
  • Номинальное напряжение – 3,2 В.
  • Тип цоколя – E27.
  • Тип пылевлагозащиты – IP44.

Плюсы: оригинальное украшение для беседки или веранды.

Минусы: нет датчика движения.

Гарантия – 1 год. Средняя цена – 2400 рублей.

Solar Cube/Box LED 93774

Светильник для улицы с современным дизайном, предназначен для встраивания в горизонтальную или вертикальную поверхности – грунт, стены. Хорошо подойдёт для формирования кругового освещения дома.

Характеристики:

  • Количество ламп – 1.
  • Арматура – металл.
  • Тип плафона – стекло.
  • Высота – 4.5 см.
  • Длина – 10 см.
  • Ширина – 10 см.
  • Ширина врезного отверстия – 100 см.
  • Вес – 0.335 кг.
  • Мощность – 0.24 Вт.
  • Напряжение – 1,5 В.
  • Класс электробезопасности – III.
  • Тип цоколя – LED.
  • Тип пылевлагозащиты – IP67.
  • Температура цветовая – 2700 K
  • Световой поток – 3.6 лм.

Плюсы: срок службы (расчётный) – до 15000 часов, качество сборки. Выдерживает нагрузку до 500 кг.

Минусы: узкая сфера применения.

Срок гарантии – 2 года. Средняя стоимость – 4300 рублей.

Лучшие газонные светильники на солнечных батареях

Модели, входящие в эту группу, размещаются на поверхности садовых дорожек, клумб и других зонах участка, нижнюю часть для удобства имеет острый конец. Для монтажа не требуется специальных навыков и сложных приспособлений.

Globo Lighting Solar 33271

Австрийские производители предлагают светильник, выполненный в форме уличного фонаря, какие встречались в старину. Классический дизайн никогда не испортит интерьер и гармонично впишется на любом садовом участке. Модель крепится при помощи гнутой стойки, высота которой составляет 68 см. Солнечная батарея вырабатывает электрический ток , напряжение составляет 1,2 В. Такой величины достаточно для работы светодиодной лампы мощностью 0,05 Вт. При помощи Globo Lighting Solar 33271 можно светить территорию площадью около 0,1 кв. м. Плафон, базируемый на корпусе из металла, имеет прямоугольную форму и выполнен из прозрачного пластика. Низкая защита от пыли и влаги (IP44) не позволяет конкурировать с моделями других фирм. Арматура имеет разные цвета, что позволяет выбрать наиболее подходящий вариант (чёрный, коричневый, бронзовый, медный, латунный)

Необычный внешний вид под старину и простой монтаж привлекает внимание потребителей. Радует также разумная цена

Globo Lighting Solar 33271
Достоинства:

  • простота монтажа;
  • классический дизайн;
  • умеренная цена.

Недостатки:

маленькая площадь освещения.

Novotech Solar 357201

Качественный светильник венгерской фирмы имеет доступную цену. Однако это не главное его достоинство. Экспертам больше всего понравилась универсальность изделия. Изящная модель в  форме цилиндра гармонирует с элементами садовой аллеи или входной группы. Хромированный корпус стойки и пластиковый белый плафон дополняют друг друга и смотрятся очень эффектно. Мощность светодиодов составляет 0,06 Ватт. Освещаемая площадь — 1 кв. м. Длительность службы рассчитана 30000 часов. Помимо солнечной батареи в комплектации модели имеется аккумулятор, емкость которого составляет 200 мАч. Покупателям нравится как красивый внешний вид, так и доступная цена.

Novotech Solar 357201
Достоинства:

  • недорогой;
  • стильный;
  • долговечный;
  • имеет дополнительный аккумулятор;
  • универсальный.

Недостатки:

неустойчивый.

FERON 6178

Покупателей привлекает больше всего красивый дизайн и невысокая цена. Качество материалов корпуса для внутренних деталей безупречно. Светодиоды излучают белый свет. Светильник легко устанавливается на грядки, клумбы или в палисаднике. Корпус не выгорает и хорошо защищен от влаги и пыли. В пасмурную погоду эффекта от такого изделия не очень много.

FERON 6178
Достоинства:

  • сделан из качественных невыгорающих материалов;
  • лёгко устанавливается;
  • имеет красивый дизайн.
  • недорогой.

Недостатки:

нет.

Globo Lighting Solar 33839

Еще один представитель австрийской фирмы интересен тем, что в его корпус встроен термометр. Пластиковый плафон имеет форму конуса и крепится на металлической основе. Светодиодная лампочка потребляет мощность около 0,06 Вт. При этой характеристике обеспечивается световой поток около 270 лм, площадь освещения ограничена, можно подсветить всего лишь небольшой участок размером около 0,1 кв. м. Питание обеспечивается за счёт солнечной батареи напряжением 3 В. Светильник закрепляется на поверхности грунта при помощи стойки высотой 37,7 см. имеет доступную цену, внешне очень красивый, простой монтаж — именно эти качества привлекают покупателей.

Globo Lighting Solar 33839
Достоинства:

  • наличие встроенного термометра;
  • демократичная цена;
  • интересная форма;
  • простой монтаж.

Недостатки:

  • небольшая площадь освещения;
  • плохая устойчивость;
  • низкое расположение термометра.

«Чудесный сад» Ирисы белые 695

Достойное место в рейтинге занимает оригинальная конструкция «Чудесный сад», разработанная российскими конструкторами. Светильник является прекрасным украшением садового участка, цветы смотрится как настоящие. В темноте приспособление служит для освещения участка. В плафон, выполненный в форме ирисов, вмонтированы 4 светодиода, отвечающие за подсветку. Суммарная мощность — 2,4 Вт. Защита корпуса от пыли и влаги — IP44. Переменное свечение даёт прекрасный эффект, в комплект входит солнечная батарея и датчик освещенности. Многоцветные переливы очень нравится покупателям.

светильник «Чудесный сад» Ирисы белые 695
Достоинства:

  • красивый внешний вид;
  • доступная цена;
  • наличие датчика освещенности.

Недостатки:

нестабильность.

Конструкция

  1. Солнечная батарея. Часто ее защищает специальный прозрачный плафон. Благодаря этому панель не подвергается воздействию воды и пыли.
  2. Осветительный блок.
  3. Контроллер. Он предназначен для анализа освещения и в зависимости от ситуации включает/выключает светодиоды или другой источник света.
  4. Аккумулятор или батарейка.
  5. Специальное крепление (зависит от типа опоры: стена, столб, какая-то перекладина).
  6. Корпус. Часто для его производства используют нержавеющую сталь. Дополнительно ее покрывают антикоррозийным средством.

Некоторые модели включают датчики движения и улучшенную систему управления светом. Благодаря датчикам движения светильник может работать в двух режимах. В первом он создает мягкий слабый свет. При появлении любого движения срабатывает датчик, и интенсивность освещения повышается.

Также может быть режим, который выключает светильник через несколько часов после захода солнца и включает за несколько часов до появления его над горизонтом. Некоторые модели предусматривают дополнительные средства управления.

Стандартный светильник на солнечном радиаторе и с датчиком движения справляется с морозом -50 °С и жарой +50 °С. Что касается емкости аккумулятора, возможностей солнечной панели и мощности источника света (светодиодов), то эти характеристики зависят от конкретной модели.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookX
Напишите комментарий