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.
ERAFS020-41 ЭРА Фасадный светильник с двумя световыми панелями на солнечной батарее,2х24LED,180lm
1,601.00 ₽В корзину

В каких случаях полезно такое освещение

Уличное освещение
Несомненно, что в южных регионах, где световой день длится долго, а солнце светит часто, освещение на солнечных батареях имеет практическую пользу. Таким образом можно даже освещать дом, дачу или подсобные постройки. При этом за электричество платить не придется.
Также светильники полезны для ландшафтного дизайна, для украшения садов, парков. Они не требуют прокладки кабелей и проводов, красиво выглядят, исправно светят.
Освещение от солнечных батарей – популярный способ подсветки автодорог и улиц.
На что обратить внимание при выборе
Какой тип питания уличного светильника установлен у Вас?
СолнечныйЭлектрический
До покупки фонаря нужно определить, какие функции он будет выполнять, какие требования предъявляются к осветительному прибору.
Особое внимание стоит обратить на следующие свойства и параметры:
- Габариты – для установки возле дома это не имеет значения. А для применения в качестве переносного источника света нужно покупать небольшой фонарь.
- Тип корпуса – пользователи рекомендуют покупать светильники, сделанные из лёгкого алюминия. Прочности его достаточно для ежедневного использования и переноски по участку, если понадобится. Алюминий не боится мороза и (в отличие от пластика) не лопнет.
- Ёмкость батареи – считается, что чем больше, тем лучше. Однако слишком ёмкий аккумулятор не будет успевать полностью заряжаться. Особенно, если вы живёте в регионе, где нет длинных солнечных дней. В итоге переплаченные за большую АКБ деньги будут потрачены впустую.
- Размер солнечной панели – чем больше площадь, тем быстрее будет происходить подзарядка.
При покупке также следует посмотреть срок гарантии производителя, изучить дополнительные особенности: влагозащита, устойчивость к грязи и пыли, дополнительные разъёмы для подключения блоков питания, есть ли в комплекте датчик движения.
Какие бывают режимы работы:
- «Ночник» – светит постоянно, но не на полную мощность. Когда датчик движения фиксирует, что кто-то проходит рядом, он включает фонарь на полную мощность.
- «Постоянное освещение» – работает на всю мощность, пока не закончится питание или не взойдёт солнце.
- «Выключен, реагирует на движение» – фонарь начинает работать только когда фиксирует активность, в остальное время не горит.
Устройство светильника на солнечных батареях
Все уличные светильники на солнечных батареях, для дачи или для освещения городских улиц, имеют единую комплектацию. Независимо от формы, размеров, типа установки они состоят из следующих элементов:
- лампа;
- корпус;
- плафон;
- кронштейн или опорная конструкция;
- аккумулятор;
- контроллер;
- солнечная батарея (фотоэлектрический элемент).
В продаже имеется большое количество светильников подобной конструкции. Все они имеют разные параметры, мощность, уровень яркости и прочие особенности. При этом, фонари для наружной подсветки имеют общую особенность — они не работают напрямую, как это делают часы или калькуляторы, поскольку уличное освещение используется в темное время суток, когда источника энергии на небе нет. Поэтому основным показателем качества фонаря будет емкость аккумулятора и ориентировочное время расходования заряда.
Необходимо обращать внимание на тип фотоэлементов. Наиболее эффективны монокристаллические панели (черного цвета с ячеистой структурой плоскости). Несколько хуже поликристаллические фотоэлементы синего цвета, а самыми слабыми в техническом отношении считаются пленочные панели.
Принцип действия
Фотоэлектрические элементы в светлое время суток принимают поток солнечного света и вырабатывают определенное количество энергии, соответствующее типу конструкции панелей. Эта энергия передается аккумуляторной батарее, которая накапливает ее до полного заряда свей емкости. Если погода пасмурная, зарядка все равно будет происходить, так как некоторое количество энергии панели в любом случае отдадут, но полностью зарядить аккумулятор не удастся. Это сократит время работы фонаря в ночное время.
За количеством энергии и величиной заряда следит контроллер, он же производит перевод системы из режима зарядки в состояние расходования энергии.
При наступлении сумерек срабатывает датчик, переключающий систему в рабочий режим. Энергия аккумулятора передается на инвертор, который преобразует ее в напряжение со стандартными параметрами, после чего оно подается на лампы. Их работа будет продолжаться либо до момента получения сигнала от датчика освещенности на рассвете, либо до полного разряда аккумулятора и прекращения подачи питания.
Существуют конструкции, которые работают по упрощенной схеме. Аккумуляторы накапливают энергию, которую отдают на светильник в том же виде. Это возможно для ламп, работающих на постоянном токе. Стоимость таких фонарей меньше, так как отсутствует большая часть аппаратуры, однако, работоспособность и длительность свечения весьма коротки.
Обратите внимание! Пользователи отмечают, что большинство туристических фонарей не способны заряжаться от солнечного света и нуждаются в подзарядке от сети.
Использование на дорогах
Осветительные системы на солнечных батареях, работающие на автомобильных дорогах, используют полноценную схему приема, накопления и преобразования энергии. Они устанавливаются на высокие опоры, позволяющие решить одновременно несколько задач:
- обеспечение оптимального положения солнечных панелей для приема максимального количества энергии;
- высокое расположение светильников способствует более широкому охвату площади;
- аппаратура находится в недоступности для вандалов и злоумышленников.
Состав комплекта осветительного оборудования на солнечных батареях ничем не отличается от обычного набора устройств:
- фотоэлектрическая панель;
- аккумулятор, контроллер и преобразователь, размещенные в шкафу с аппаратурой;
- лампа (как правило, светодиодная конструкция);
- кронштейны, соединительные провода.
Система уличного освещения не допускает отказов или отсутствия света по каким-либо причинам. Поэтому качество аппаратуры, емкость аккумуляторов и прочие параметры оборудования подбираются с таким расчетом, чтобы гарантированно обеспечить ответственную часть дороги нормативным потоком света. Для этого требуется солидный запас мощности на случай многодневной пасмурной погоды. Излишки энергии, накопленные в солнечные дни, сбрасываются в сеть или направляются на питание киосков, расположенных поблизости.
Подсветка пешеходных переходов
В темное время суток, особенно в межсезонье, когда видимость на дорогах резко снижается, необходима качественная подсветка пешеходных переходов. Эффективным способом подсветки является использование автоматических светильников на солнечных батареях. Они зажигаются по сигналу от датчика движения и горят, пока человек не перейдет на другую сторону. Состав комплекта обычный, дополненный устройством контроля движения и реле, обеспечивающим работу светильника в течение нужного для перехода отрезка времени.
Комплектация солнечных батарей
Несмотря на кажущуюся простоту и элегантность солнечные приборы для освещения — довольно сложное оборудование, которое складывается из:
- Корпуса. Конфигурация и материал, из которого он изготовлен, может быть различен — от металла до дерева. Также сильно отличается способ монтажа — от настенного и подвесного до специальных опор для установки на грунт.
- Источник света. Как правило, в качестве источника света применяются лампы на светодиодах;
- Плафон. Обязательный элемент. Выполняет две функции. Это и защита лампы, и рассеиватель света лампы.
- Аккумуляторная батарея. Непременная составляющая схемы питания уличного светильника. В вечернее и ночное время он отдает накопленную за световой день электроэнергию светильнику.
- Солнечный модуль. Нужен как преобразователь энергии солнца в электрическую.
- Датчик света. Реагирует на изменение смены дня и ночи, что позволяет уличному светильнику включаться и отключаться автоматически.
Кроме того, в работе светильника принимают участие стабилизаторы, диоды, катушки индуктивности. Все они работают над тем, чтобы обеспечить нужные параметры для бесперебойной работы всего уличного освещения.
Если нет необходимости в постоянной службе светильника в ночное время, схему регулирования допускается дополнить датчиком движения. Таким образом, уличный фонарь будет включаться именно тогда, когда в его зоне появится человек.
Централизованное освещение на солнечных батареях
Если дача подключена к центральному электроснабжению и имеет проводку, целесообразно использовать солнечные модули для получения электричества, которое будет идти на нужды всего дома. Для этого потребуются специальные модули, которые, как правило, устанавливаются на крыше.
Освещение на даче своими руками с помощью альтернативной энергии организовывается в несколько этапов.
- Выбор и покупка солнечной батареи.
- На поверхность, где будут установлены батареи, крепят опорные элементы и скобы.
- На фиксирующие элементы крепят рейки.
- После того как рейки установлены, на них накладывают сами солнечные батареи.
- С помощью проводки, идущей в комплекте, происходит подсоединение к действующей системе проводки дачи.
Процесс монтажа не представляет большой сложности, поэтому остановимся подробнее на первом пункте. При выборе батареи, преобразующей энергию солнца, в первую очередь нужно смотреть на качество материала. Если предполагается установка на крыше, алюминиевый каркас должен быть лёгким, чтобы кровля его выдержала.
Функциональные характеристики зависят от мощности. Для обеспечения светом дачного домика достаточно модулей с мощностью 12—24 В.
Комплект стандартной солнечной батареи включает в себя:
- контроллер заряда аккумулятора;
- инвертор;
- проводку;
- предохранители;
- коннекторы;
- защитные автоматы.
Отдельные модели могут включать дополнительные элементы. Например, некоторые содержат счётчик энергии для контроля её расхода.
Альтернативное освещение внутри дома ничем не будет отличаться от обычного, работающего от централизованного электричества. Можно использовать любые лампы: накаливания, галогеновые, светодиодные. С помощью подобной энергии могут работать не только лампочки, но и другие электроприборы: электроплиты, обогреватели.
Если в земле проложены провода, уличную подсветку тоже подключают с помощью такой системы. По сути, в проводке дома будет точно такое же электричество, только преобразованное из солнечной энергии.
ТОП -10 лучших светильников на фотоэлементах
- URANUS – оснащается регулируемым кронштейном, пультом управления;
- Beetle – модель среденй мощности с высокой степенью защиты;
- Garden ball – грунтовая модель;
- Eglo 48496 SOLAR – маломощный прибор освещения с корпусом из нержавейки;
- Eglo 98187 PALIZZI – модель с выносной солнечной батареей;
- Lutec Diso 6906702335 — с датчиком движения и оригинальным дизайном;
- Lutec Bread 6901501000 – с датчиком движения;
- Globo 33371 SOLAR, Globo 33014 SOLAR, Eglo 47856 – яркие представители декорированные под сказочных персонажей.
Декоративные варианты исполнения – какие выбрать?
Уличное освещение должно соответствовать общей концепции участка. Например, светильники, имеющие четкую геометрию, или с круглыми плафонами идеально подчеркнут дом в стиле минимализма. Высокие фонари в ретро стиле, расставленные вдоль дорожек и аллей, прекрасно впишутся в регулярный сад. Осветительные приборы с кованой отделкой будут актуальны на фоне любых объектов.
Декоративные фонарики-крошки – самые разнообразные по дизайну среди светильников на солнечных батареях
Можно выбрать светильник в виде сказочного гномика, животного или насекомого
Ценителям минимализма понравятся строгие фонарики в стиле хай-тек
Современные фонари для сада изготавливают разных форм: традиционных (в форме шара) и нестандартных, с точными элементами или плавными и строгими линиями. Все они отличаются не только дизайном, но размерами и направлением светового потока.
Настенный светильник с датчиком движения – один из популярных вариантов автономного освещения. Единственной сложностью его использования является то, что нормально работать он сможет лишь на солнечной стороне забора или стены
Для романтической подсветки стола в беседки или на террасе прекрасно подходят светильники в стеклянных банках. Такой фонарик можно сделать своими руками, взяв комплектующие из заводского светильника
Наиболее распространенные светильники на солнечных батареях для дачи или загородного дома:
- Фонари-столбики. Модели, как правило, имеют небольшую высоту (1-1,5 м). Освещают пространство площадью от 3 до 5 кв.м. Подходят для декорирования газонов, садовых дорожек, парковочных зон и других ландшафтных элементов.
Фонарики-столбики могут быть выполнены в минималистическом дизайне либо в виде винтажных светильников под старину
- Парковые. Имеют сходство с классическим фонарем. Их высота не более 2 м. Форма плафонов, как правило, геометрическая. Чаще оформляют зону отдыха с лавочками или небольшую аллею, состоящую из группы кустарников и деревьев.
Парковые светильники оснащены батареями солидной емкости и обеспечивают достаточно яркое освещение
- Светильники-гирлянды. Гармонично смотрятся в беседке или зоне отдыха. Ими декорируют мостики, фонтаны, садовые скульптуры. Для оригинального украшения используют гирлянды с имитацией дождя или эффектом сетки.
Садовые гирлянды на светодиодах выпускаются самого разнообразного дизайна
- Плавающие. Не требуют монтажа, фонари свободно перемещаются на поверхности водоема или бассейна, красиво освещая водную гладь.
Плавающие светильники станут эффектны дополнением к садовому водоему
- Газонные. Миниатюрные светильники, используемые для подсветки цветников, газонов и второстепенных дорожек.
Чтобы установит газонный светильник в нужном месте, его достаточно просто воткнуть острым наконечником в землю
- Встраиваемые (точечные). Монтируются на потолок террасы, фасад дома, ступеньки, бортики бассейна или вдоль дорожек.
Светильники с прочным стеклом в форме кирпичика встраиваются прямо в садовую дорожку
В современном дизайне сада популярны ландшафтные солнечные фонари в форме животных, птиц, сказочных персонажей или цветов. Широко распространены модели в виде японских фонариков или индийских божеств.
Газонные светильники в форме цветов с питанием от солнечной батареи
Банка-фонарик с солнечной батареей в крышке
Садовые фонарики с плафонами из муранского стекла
Приборы уличного освещения на солнечных батареях должны иметь надежную защиту от попадания влаги и пыли.
Как смастерить своими руками уличные фонари на солнечных батареях
Купить светильник на солнечных батареях для дачи – удовольствие недешевое, если фонарь хорошего качества. Но такое изделие можно смастерить собственноручно, сэкономив свои средства. Для этого нужно придерживаться некоторых правил.
Смастерить изделие легко из любых подручных средств. Для этого могут пригодиться старые банки, цветочные горшки, пластиковые бутылки, вазы. Эти вещи можно оригинально покрасить или декорировать бусами, блестками.
Рассмотрим пример создания садового светильника из органического стекла. Этот материал отлично подойдет в качестве основы, поскольку он владеет такими характеристиками, как прочность и яркость. Это даст возможность рассеивать лучи света. Вырезать детали нужной формы можно с помощью обычной ножовки и соединить их силиконовым клеем.
Относительно небольшой световой поток акцентированных светильников предназначен для «маркировки места», а не для освещения объекта или пути
Если собираемся создать фонарь из старой жестяной банки, то для этого нужно обрезать одну сторону. С помощью молотка и обычного гвоздя по всей поверхности банки проделываем отверстия. В качестве декора прорези можно делать гвоздями, разными по диаметру, или использовать различные узоры. А далее по схеме фонаря на солнечной батарее монтируется вся конструкция.
Полезный совет! Во время создания осветительного прибора на солнечной батарее необходимо четко следовать схеме и несколько раз все перепроверить, чтобы прибор заработал.
Самодельные фонари размещаем вдоль садовых тропинок, аллей или по периметру площадок, террас и клумб. Лучи солнца, которые будут пробиваться сквозь отверстия в изделии, создадут необычный световой эффект.
Итоги
Выбор подходящего светильника на солнечных батареях основан на правильном определении его будущей функциональности. Для периодического использования годятся небольшие модели средней мощности. Для постоянного освещения рекомендуем приобретать проверенные модели известных производителей с качественными лампами LED.
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
Фото идеи
Среди существующих моделей приборов освещения на солнечных батареях многие из них широко применяются для оформления индивидуального дизайна территории и создания атмосферы уюта на участке. Здесь мы рассмотрим несколько наиболее интересных идей для установки фонарей уличного освещения.
Рис. 7: фото идея для выделения клумбы
Рис. 8: Освещение двора
Рис. 9: Освещение дорожки встроенными светильниками
Рис. 10: Подсветка тротуара
Рис. 11: Оформление парковки
Рис. 12: Освещение сада
Рис. 13. Освещение тротуара
Достоинства и недостатки таких осветителей
Точечный фонарь
Основными преимуществами можно назвать:
- Экономичность: питание происходит за счет энергии солнца. Не требуются электричество, газ, бензин, другие источники энергии.
- Экологичность: сокращается расход невозобновляемых природных ресурсов. К тому же от солнечного освещения не выделяется вредных веществ (углекислый газ, тепло, окиси других элементов).
- Простой монтаж без дополнительных проводов, кабелей, подключения к электрической сети. Снижается вероятность аварий, связанных с повреждением коммуникаций.
- Мобильность.
- Безопасность: светильники на солнечных батареях безопасны для человека в плане повреждений электричеством. Не требуется заземление.
- Автоматизация.
- Большой выбор и разнообразный дизайн.
Недостатки тоже существуют:
- Зависимость от количества солнечных дней и часов. Короткий световой день или пасмурная погода мешают полностью заряжать аккумулятор.
- Нестабильность светового потока в зависимости от степени разряда аккумулятора.
- Трудности с ремонтом. Аккумуляторы и солнечные батареи практически невозможно починить. В случае неисправности требуется их замена.
- На сильном морозе, жаре возможны сбои в работе аккумуляторов.
- Высокая цена. (сомнительная окупаемость)
Как сделать светильник на солнечной батарее своими руками
Чтобы сделать самый простой светильник на солнечной батарее своими руками, вам понадобится не так много средств и совсем немного времени. В таблице мы привели название нужных деталей и их примерную стоимость.
Транзистор IRF7832 или его аналог SI4336DY | ≈ 0.5$ |
Солнечная батарея 5,5 В, 90 мА | ≈ 2$ |
Аккумулятор | ≈ 2$ |
Корпус | ≈ 1$ |
Светодиод | ≈ 0.4$ |
Разные сопутствующие материалы | ≈ 1$ |
Корпус для аккумулятора | ≈ 1$ |
Итого | ≈ 8$ |
А как собрать из этих деталей декоративный осветительный прибор своими руками, смотрите в видео.
Важно! Светильник в зимнее время стоит держать в помещении.
Поиск и устранение неполадок в светильниках на солнечных батареях
Если светильник перестал светить, то проверьте, но окислились ли контакты внутри него. Осторожно разберите корпус, почистите от оксидов контакты батареи и аккумуляторов.
Окисление контактов часто вызывает попадание влаги внутрь, особенно у недорогих приборов. В таком случае после очистки после сборки обработайте стыки корпуса герметиком.
В другом случае источником отказа в работе служит обрыв проводов. В затемненном помещении проверьте места пайки. Если обнаружен обрыв, то прикрепить провод на место можно методом холодной сварки. Также провод можно поменять полностью и подтянуть контакты.
Если указанные методы не помогли, то стоит проверить аккумулятор на работоспособность. Возможно, он исчерпал свой ресурс и его нужно поменять.
Если не помогла и замена аккумулятора, то батарея пришла в негодность – требуется замена.
Декоративные источники света на солнечных батареях
- Похожие записи
- Какую температуру свечения (цвета) выбрать.
- Устройство и разновидности металлогалогенных ламп.
- Светильники и лампы для сауны: виды, идеи, эксплуатация
Навигация по записям
Уличные светильники на солнечных батареях – удачное решение для декора участка или придомовой территории. Они совмещают в себе сразу несколько функций: украшают ландшафт и освещают пространство в темное время суток. Солнечные фонари и лампы можно установить непосредственно в почву (для этих целей у некоторых моделей есть острый наконечник, легко и прочно входящий в землю), повесить на столбах или на стенах.
Уличные светодиодные светильники на солнечных батареях выделяются целым рядом преимуществ:
- Отсутствие затрат на электричество. Солнечные светодиодные светильники не нуждаются в электроэнергии, ведь их батареи заряжаясь от солнца днем, автономно работают ночью для освещения территории.
- Их можно использовать в тех местах, где сложно провести линии электропередач. Это значительно упрощает установку: не нужно прокладывать электросеть, чтобы разместить светильник на солнечных батареях.
- Долгий срок службы. Солнечные фонари работают, пока их батарея не выйдет из строя, что происходит, как правило, только через 10 лет после покупки. Однако это зависит от модели, срок эксплуатации обычно указывается производителем.
- Надежная конструкция. Светодиодные уличные фонари имеют прочную конструкцию без подвижных элементов – повредить такой светильник будет сложно. Отдельным плюсом можно выделить плафон, непроницаемый для воды и пыли.
- Экологичность. Солнечные фонари безопасны для окружающей среды и изготовлены из нетоксичных материалов, которые легко утилизируются после окончания службы.
- Эстетичность. Существует немало вариантов дизайна солнечных светильников, вы точно сможете подобрать освещение, которое идеально украсит участок.
Как можно оформить заказ
Купить уличные солнечные светильники вы можете на нашем сайте. В каталоге магазина «ОПТЭЛЕКТРОСВЕТ» вы найдете сотни фонарей от известных проверенных брендов по очень привлекательной цене. Чтобы заказать, достаточно выбрать понравившийся товар, положить его в корзину и оплатить удобным для вас способом: через онлайн-кошельки или банковской картой. Стоимость доставки зависит от региона.
Если у вас есть какие-либо вопросы, мы будем рады вас проконсультировать: просто позвоните по указанному на сайте номеру телефона. Наш специалист поможет определиться с выбором и уточнит все моменты.
Заказывайте светильники на солнечных батареях прямо сейчас!