Лампочка заряжаемая от солнца

Лампа на солнечной батарее: принцип работы. Виды ламп на солнечных батареях

Во время благоустройства сада требуется освещение некоторых участков. Лампы могут быть установлены у главного входа, возле беседок, тропинок. Также они применяются в качестве декорирования участка. Подсоединять светильники к сети неудобно, к тому же это – недешево. Поэтому лампа на солнечной батарее будет лучшим выбором. О принципе работы таких устройств рассказано в статье.

Особенности

Лампа на солнечных батареях стоит недорого. Для нее не нужна квалифицированная установка и подготовка места. Чтобы все выглядело оригинально, нужно выполнять условия применения данных светильников. Китайские товары могут использоваться как светлячки, но они имеют функции полупроводников. Раньше такие светильники могли использоваться лишь в космической технике и особых приборах. У людей не было этой возможности.

Такие осветительные приборы нужны там, где отсутствует электричество или оно невыгодно по цене. Ресурс работы данного светильника имеет ограничение по емкости аккумулятора и типу лампы. Батарею требуется регулярно заряжать, поэтому нет полной автономности. Светодиоды устранили проблему выбора ламп для фонарей. Они эффективны, их световой поток выше.

Устройство

Некоторые считают, что освещение на садовом участке невозможно без проводов. Но автономные источники есть, они несложные в реализации из-за накапливания энергии в солнечных батареях. Устройство приспособления простое. В конструкции есть:

Лампа со светодиодами, имеющая разные цвета освещения.
Солнечная батарея, преобразующая солнечный свет в энергию тока.
Аккумулятор, который в дневное время функционирует на заряд, а в ночное отдает энергию на освещение.
Зарядный контроллер напряжения, повышающий энергию.
Фотодатчик света. С ним свет включается автоматически с наступлением темноты, а выключается с достаточным освещением.
Корпус светильника, элементы крепления.

В лампах на солнечной батарее могут быть звуковые устройства, имитирующие собачий лай, датчики света, движения. Защитный колпак создается из гладкого стекла.

Действие

Лампы на солнечной батарее функционируют по особому методу. Специальная деталь образует из лучей солнца электричество, которым заряжается аккумулятор в течение светового дня. С сумерками происходит запуск аккумулятора фотоэлементом, и поэтому происходит освещение.

С рассветом фотодатчиком отсоединяется батарея, и лампа выключается. Если до этого периода заряд аккумулятора закончился, то будет действовать датчик меньшей емкости, и поэтому аккумулятор отключается. Практически все такие лампы имеют батарею малой емкости. С ними получится освещать территорию не более 8 часов при полной зарядке.

При коротком световом дне лампам освещения на солнечных батареях достаточно заряда за ночь. Есть приспособления с длительным периодом работы. Фонари с LED-элементами имеют высокую работоспособность, к тому же они ярче освещают. При наличии датчиков движения длительность работы увеличивается из-за того, что свет включается лишь в необходимое время.

Светодиодные лампы на солнечной батарее применяются в освещении участков, усадеб. Приспособления отличаются дизайном. По функциональности они бывают следующими:

Болларды. Приборы на колышках устанавливают на небольших площадках.
Для стен, висящие на столбах.
Для декорирования площадок, лестниц.
Плавающие (для водоемов).
Водонепроницаемые (для освещения под водой).
Для украшения клумб.
Фонари в виде зверей, каких-либо персонажей.

С помощью классификации получится выбрать подходящую модель прибора. Обычно фонари используются для выполнения различных функций, поэтому разделение на виды условно. Светильник состоит из модуля преобразования света, аккумулятора, светодиодов, схемы для контроля за зарядом и включением фонаря. Сложные устройства устанавливаются на основе особых условий работы.

Эксплуатация

Все хозяева при благоустройстве территории дачи желают сохранить внешний облик усадьбы. Чтобы продлить работу садовой лампы на солнечной батарее, нужно выполнять простые условия для их исправности. Важно бережное отношение к корпусу устройства, ведь он портится от механических повреждений.

Чтобы лучи солнца попадали на фотоэлементы, необходимо протирать их поверхность от пыли, грязи. Если лампа не герметичная, то не следует ставить ее около водоема. Только специальные устройства могут контактировать с водой. Осенью, до холодов, светильники выключают и убирают из них аккумуляторы. Со временем требуется замена батареи.

Для квартиры

Лампы на солнечных батареях для дома работают по аналогичному принципу. Днем ее надо поставить на подоконник для насыщения лучами солнца, а вечером поставить в комнату. В некоторых устройствах есть несколько функций, например, зарядное устройство. Достаточно подключить устройство с помощью USB-разъема, чтобы эта функция начала работать.

Приборы, функционирующие с помощью солнечных батарей, включают светодиодные лампочки. Связано это с хорошим освещением, при этом потребляется меньше энергии. А это считается важным показателем для солнечной лампы, где бы она ни использовалась – внутри помещения или снаружи.

Плюсы и минусы

Перед приобретением устройства надо ознакомиться с информацией о нем, а также изучить особенности использования. Большинство людей, купивших их, рады работе приспособлений.

К преимуществам относят экономия электроэнергии. Цена фонарей обычных моделей невысокая, поэтому можно купить несколько штук для установки в разных местах. Приборы автономны в работе, поэтому для них не требуется электричество. Установка фонарей простая. Достаточно соблюдать простые правила эксплуатации, чтобы лампы служили долго.

При покупке следует обращать внимание на количество ламп, которые определяют интенсивность освещения, емкость аккумулятора, материал фотоэлемента. Стандартные приборы для газонов стоят 100-200 рублей, но функционируют они недолго. Более качественные устройства стоят дороже.

Таким образом, такие лампы могут служить отличными помощниками, особенно на территории дачного участка. Такие приборы просты и удобны в использовании.

Источник

Освещение от солнечных батарей: для чего нужно, популярные модели, декоративные решения

Альтернативные источники электроэнергии получают все большее распространение. Одним из самых популярных стало использование солнечной энергии для зарядки солнечных батарей.

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.

В каких случаях полезно такое 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.

Разновидности источников света на солнечных батареях

Единой классификации светильников не существует. Приборы на солнечных батареях делят по нескольким параметрам на разные группы.

По материалу, из которого изготовлен корпус ламп, выделяют:

пластиковые;
металлические с лакокрасочным защитным покрытием (бронза, сталь, другие сплавы);
деревянные с покрытием против гниения и рассыхания.

Материал, из которого изготавливают плафоны для панелей, тоже отличается у разных ламп:

гладкие стекла, которые максимально пропускают световой поток;
рефлекторные стекла (хорошо подходят для местности с рассеянным светом и несолнечной погодой);
закаленное стекло: прочное, устойчивое к механическим повреждениям.

В зависимости от типа аккумулятора выделяют никель-кадмиевые и никель-металлогидридные фонари. Последние стоят больше, но служат дольше. К тому же никель-металлогидридные аккумуляторы менее ядовиты для окружающей среды, чем никель-кадмиевые.

В зависимости от типа кремния для фотогальванических батарей выделяют:

Монокристаллические модули. Они получаются методом литья частиц кремния высокой чистоты. В итоге получается темно-синий или черный однородный монокристалл, который нарезают на пластины нужного размера. Модуль вставляется в алюминиевую раму, накрывается противоударным стеклом. Монокристаллы дороже, но более эффективны в пересчете на 1 Вт мощности. Обладают самым высоким КПД (22%) и сроком службы.
Мультикристаллические модули. Состоят из случайно собранных монокристаллов кремния, легируется фосфором и бором.
Поликристаллические модули. Представляет собой объединение отдельно взятых кристаллов кремния, имеющих различную форму и ориентацию. Изготавливается методом охлаждения горячего расплава кремния. Имеет голубой и светло-синий цвет. Самые недорогие, но КПД ниже (15-18%). Срок службы меньше, требуется большая площадь батарей.

Кроме описанных кремниевых панелей применяют другие полупроводниковые соединения в виде тонких пленок: CIGS (материал из меди, индия, галлия и селена), теллурид кадмия, аморфный кремний. Тонкопленочная технология дешевле, больше подходит для работы с рассеянным излучением. Таким батареям не нужен прямой солнечный свет. Однако для выработки одинаковой мощности площадь тонкопленочных батарей в 2-3 раза превышает площадь кремниевых. Их КПД самый низкий (6-15%).

Источник

Плюсы и минусы светильников на солнечных батареях

Светильники на солнечных батареях – пожалуй, самый экономичный способ организации уличного освещения на приусадебном участке. Они максимально просты в и удобны в монтаже и эксплуатации, но есть некоторые нюансы, из-за которых использование таких приборов на участке может быть ограниченно.

Содержание

Плюсы и минусы светильников на солнечных батареях

Светотехника, работающая от солнечной энергии, как и любое другое оборудование, имеет свои преимущества и недостатки. Чтобы сделать правильный выбор, нужно внимательно изучить и оценить и те, и другие.

Преимущества

Автономность: светильники на солнечных батареях не нуждаются в питании от электросети, регулярной смене батареек или зарядке аккумуляторов традиционным способом. Они сами обеспечивают себя энергией для нормального функционирования, получая её из солнечных лучей.
Компактность и мобильность: практически все модели осветительных приборов этого типа имеют небольшой вес, компактные габариты и нестационарное крепление, поэтому их можно в любой момент без привлечения специальной техники снять с одной части участка и переместить на другую или просто убрать на хранение.
Экономичность: поскольку основной источник энергии для таких светильников – солнце, затраты на освещение будут нулевыми. Даже расходные материалы менять практически не придётся: светодиодные лампы, которыми оснащаются приборы, служат по 50 тыс. часов и более.
Простота монтажа: светильники легко устанавливаются в любой части участка и также легко демонтируются при необходимости. Для монтажа не потребуется привлекать специалистов, все работы можно выполнить своими руками, просто ознакомившись с инструкцией.
Электробезопасность: приборы не включаются в сеть, им не нужны питающие провода, то есть вероятность получить электротравму при их эксплуатации сведена к нулю.
Экологичность: при использовании солнечной энергии в окружающую среду не выделяются вредные вещества. Самим светильникам на солнечных батареях не нужны для работы невозобновляемые ресурсы (газ, нефть, уголь и т.д.).

Недостатки

Зависимость от погодных условий и других факторов: в средней полосе нашей страны световой день достаточно короткий, да и пасмурная погода – очень частое явление. По этим причинам солнечные батареи могут не добирать энергии для полноценной работы фонарей в течение ночи. Обычно светильники этого типа используются только в летний период, остальную часть года они мало функциональны.
Неустойчивость освещения: яркость ламп от момента включения до завершения работы постепенно снижается по мере разрядки батареи. Иными словами, под утро светильник будет гореть значительно тусклее, чем вечером.
Нестабильная работа батареи в сложных погодных условиях: хотя многие модели на солнечных батареях и рассчитаны на эксплуатацию в температурном диапазоне от -50 до +50°С, в жару или холод их аккумуляторы нередко дают сбой в работе.
Сложность ухода и ремонта: солнечные панели могут со временем засоряться, из-за чего производительность светильников снижается. Если же у фонаря выйдут из строя аккумулятор или встроенные LED-лампочки, починить прибор будет уже невозможно, придется приобретать новый светильник.
Ограниченная длительность работы: время функционирования светильника зависит от емкости аккумулятора, причем в процессе эксплуатации емкость постепенно уменьшается.

Производители постоянно работают над устранением возможных недостатков солнечных светильников и над повышением их эффективности. Приборы оснащают более энергоёмкими батареями, корпуса выполняют герметичными из материалов, не подверженных влиянию перепадов температур, влажности, других факторов и т.д.

Благодаря такому подходу современные модели вполне можно рассматривать для внедрения в систему освещения участка на постоянной основе.

Как выбрать светильник на солнечных батареях

По типу конструкции

В магазинах осветительного оборудования можно найти автономные уличные светильники следующих видов:

Грунтовые – они имеют ножку с заострённым концом, которая просто втыкается в землю. Такие модели отлично подходят для освещения садовых дорожек и клумб.
Настенные – их крепят на фасады домов, веранд, хозпостроек и на другие вертикальные поверхности. Эти светильники можно использовать, к примеру, для подсветки крыльца дома и входных дверей.
Подвесные – у них такие крепления, которые позволяют размещать приборы практически в любом месте участка. Подвесные светильники часто используют как декоративные, украшая ими деревья, зоны отдыха, пространство беседок и т.д.
Встраиваемые – их монтируют в вертикальную или горизонтальную поверхность: покрытие дорожек, потолок беседки, ступени лестниц и т.д. Такие модели используют в качестве маркировочных или декоративных.

Чтобы светильник, питающийся от солнца, работал корректно, нужно тщательно подбирать место для его установки на участке. Даже минимальное затенение может повлиять на скорость и степень зарядки батареи. А если батарея будет заряжаться не полностью, светильник не обеспечит нужный уровень освещённости территории. Там, где приборы не имеют «доступа» к обильному потоку солнечных лучей, лучше продублировать их традиционными светильниками.

По мощности светового потока

Этот параметр определяет интенсивность (яркость) освещения, которое создают солнечные светильники. Яркость светодиодов оценивается в люменах (лм). LED-лампа со световым потоком в 400 лм светит также ярко, как 60Вт-ная лампочка накаливания.

Приборы небольшой мощности (10-100 лм) можно использовать как маркировочные или декоративные. Если светильники нужны для полноценного освещения определённый части загородной территории, нужно подбирать приборы с более мощными светодиодами (от 700 лм).

По материалу

Корпуса светильников могут быть изготовлены из нержавеющей стали, бронзы, пластика повышенной прочности, а также дерева и различных металлических сплавов. Выбирая прибор по материалу, нужно ориентироваться на условия его дальнейшей эксплуатации и на общую ландшафтную концепцию загородного или приусадебного участка.

Самые недорогие и практичные варианты – пластиковые, более основательные и долговечные – из стали и сплавов. Деревянные светильники потребуют внимательного отношения и регулярного ухода. Чтобы дерево не утратило первоначальный вид под воздействием влажности и перепадов температур, его нужно будет периодически обрабатывать специальными составами.

По классу защиты

Светильники для уличной эксплуатации обязательно должны быть адаптированы к негативному влиянию внешних факторов (повышенной влажности, перепадам температур, пыли, грязи и т.п.). О том, в каких условиях можно использовать тот или иной прибор, можно судить по индексу IP, который присваивается всем видам осветительного оборудования.

IP – класс пыле- и влагозащиты светильника. Цифровое значение индекса указывает на допустимые условия эксплуатации. Для уличных фонарей минимальный класс защиты – IP44. Узнать IP той или иной модели светильника можно из его паспорта.

На что ещё обратить внимание при покупке

Ёмкость аккумулятора

Чем больше ёмкость солнечной батареи, тем дольше работает светильник в тёмное время суток, но и тем дольше он будет заряжаться. Полноценное освещение территории в течение целой ночи смогут организовать приборы с аккумуляторами, рассчитанными на напряжение от 3 Вт.

Дополнительные опции

Уличные светильники для удобства пользователей могут оснащаться датчиками освещённости и движения. Такие приборы сами включаются с приходом темноты и отключаются, когда на улице становится достаточно светло. Они могут также работать только по необходимости, зажигаясь, когда в поле их «зрения» попадает движущийся объект, и отключая свет по прошествии некоторого времени.

Дизайн

Внешний облик приборов подбирается к общей концепции ландшафта приусадебной территории. Если в оформлении участка не прослеживается какой-то определённый стиль, для его освещения можно приобрести лаконичные модели с минимумом декора. Такие есть в коллекциях практически у всех производителей осветительного оборудования на солнечных батареях.

Упаковка

Ответственные производители уделяют особое внимание качеству упаковки светильников. На ней размещают основные характеристики приборов, включая мощность и класс пыле- и влагозащиты. Сама упаковка должна быть прочной и плотной без каких-либо повреждений.

Светильники на солнечных батареях – это вполне функциональный вариант для организации подсветки садового участка. Конечно, эти приборы не лишены недостатков, но при грамотном подходе к выбору и размещению, они могут работать на приусадебной территории наравне с традиционным осветительным оборудованием.

Источник