Светодиодные фонари уличного освещения на солнечных батареях

Автономное солнечное освещение на улице: плюсы и минусы

При всей своей необходимости, уличное освещение — весьма затратная статья. Даже на участке частного дома оплата электроэнергии, использованной на наружное освещение, составляет заметную сумму, а если оценить расходы в масштабах города, то величина расходов возрастает в сотни раз.

Вариантов снижения затрат найдено немало. Один из привлекательных вариантов — уличное освещение на солнечных батареях, позволяющее исключить потребление энергии из сетевых источников. Рассмотрим, насколько эта идея способна решить проблему и заменят ли «солнечные» фонари традиционные технологии наружного освещения.

Замысел создать независимую от сетевых источников систему наружного освещения, которое будет само обеспечивать себя электроэнергией, привлекателен и весьма заманчив. Возникает комплекс осветительных приборов, созданный на совершенно иных принципах и создающий новые возможности.

Поскольку соединения с линией электропитания у светильников не имеется, отпадает необходимость в привязке к одному месту. Фонари можно перемещать по мере необходимости, временно устанавливая то в одном, то в другом месте. Значительно упрощается прокладка линий освещения, исчезает необходимость в проведении земляных работ, отпадает потребность в большом количестве дорогостоящего кабеля.

Однако, рассматривая автономную систему освещения, нельзя видеть только положительные стороны от ее использования. Необходимо учесть, что каждый светильник должен обладать собственным комплектом солнечных батарей и накопительной емкостью, позволяющей лампе работать на протяжении всего темного времени суток. Чем оно длительнее, тем мощнее должны быть аккумуляторы и больше площадь фотоэлементов, что усложняет конструкцию и делает ее значительно дороже. В результате может получиться ситуация, когда создание автономной системы окажется значительно дороже, чем монтаж стационарной линии.

Важно! Необходимо сначала собрать максимально полную информацию о качествах и стоимости оборудования, произвести тщательный расчет, и только после этого принимать решения.

Назначение

Автономное освещение на солнечных батареях предназначено для обеспечения нормальной видимости на улицах города или на участках частных домов в темное время суток. В отличие от стационарных фонарей, уличные фонари на солнечных батареях для освещения улиц требуют определенного времени на зарядку аккумуляторов, которая производится в светлое время суток. Как правило, освещение в такие часы не требуется, поэтому оборудование имеет возможность восстановить истраченный за ночь запас энергии.

Подобные комплексы могут выполнять разные функции:

• освещение автомобильных или пешеходных дорог;
• уличные фонари на солнечных батареях для дачи или загородного дома;
• подсветка территории промышленных предприятий, складов;
• осветительные приборы для подсветки лестниц, переходов, перил или парапетов, других сооружений и ограждений;
• ландшафтная подсветка.

Возможны и другие места установки фонарей для решения различных задач. Главной особенностью подобных систем является универсальность, возможность перемещения или изменения конфигурации приборов. Поскольку функции у них одинаковы, то выполняемые задачи могут быть самыми разнообразными, на режим работы приборов это практически не повлияет.

Эффективность

Стационарные фонари устанавливаются с расчетом стабильности и неизменности окружающей обстановки. Если будет произведен перенос каких-либо зданий, изменение конфигурации построек, появятся пристрои и прочие дополнительные сооружения, режим работы светильника может полностью измениться, что потребует переноса фонаря. Это означает необходимость земляных работ, новое подключение, монтаж и т.д.

Автономные солнечные уличные светильники могут быть перемещены намного проще и быстрее. Кроме того, их можно настроить, разворачивая или направляя в наиболее удобном направлении.

Поток свети от автономных светильников, как правило, значительно меньше, чем от стационарных фонарей. Это вызвано тем, что лампа на солнечной батарее использует ресурсы, накопленные собственным аккумулятором. Его емкость ограничена, что вызывает необходимость расходовать запасы экономно. Поэтому использование автономных фонарей, как правило, ограничивается обслуживанием локальных площадок или декоративно-вспомогательным оформлением территории.

Емкость аккумуляторов не позволяет обеспечить длительную работу, но разработаны светильники с датчиками движения, включающиеся только при возникновении необходимости, а в режиме ожидания энергия не расходуется.

Достоинства

Достоинствами автономных светильников принято считать:

• независимость от сетевых ресурсов, перебоев или внезапных отключений, общего состояния энергосистемы;
• отсутствие необходимости стационарной установки, возможность быстрой и легкой перестройки всей системы;
• компактность, малые размеры светильников;
• простота перемещения, возможность быстрой доставки фонарей в любую точку без использования спецтехники;
• большинство светильников выполняют параллельно декоративную функцию, украшая участок или точку установки;
• есть возможность настройки времени включения и отключения каждого фонаря по отдельности;
• монтаж выполняется очень просто и не требует привлечения высокооплачиваемых специалистов.

Кроме этих важных и полезных достоинств, необходимо упомянуть один из наиболее важных плюсов — полная безопасность. Падение столба, обрыв проводов или иные происшествия со стационарными фонарями способны создать массу проблем и причинить увечья людям. Провод под напряжением, упавший на землю, является весьма коварной ловушкой для пешехода. При использовании светильников на солнечных батареях об этих опасностях можно забыть.

Недостатки

Недостатками автономных светильников следует считать:

• зависимость работы фотоэлементов от времени суток, погодных условий и положение панелей;
• продолжительность работы зависит от емкости аккумуляторов и величины заряда;
• нет возможности освещать большие площади или выдавать большую яркость свечения в течение длительного времени;
• установку таких светильников надо производить на хорошо освещенных участках;
• в морозы аккумуляторы резко снижают работоспособность;
• компактность и мобильность автономных фонарей делает их легкой добычей для злоумышленников.

Для устранения некоторых недостатков можно использовать модуль солнечных батарей. Увеличить время работы и яркость свечения поможет более мощный внешний аккумулятор , но все эти дополнения резко снижают мобильность и требуют проводного соединения всех светильников в единую систему. Это не всегда удобно, особенно, если они располагаются по сторонам от дорожек, лестниц или переходов.

Знание недостатков автономных светильников помогает заранее предусмотреть возможные проблемы и более удачно разместить фонари на территории участка.

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.

Топ 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.

Выбор фонарей для уличного освещения

Количество осветительных приборов автономного действия на прилавках магазинов нередко ставит в тупик. Солнечные лампы, предлагающиеся пользователям, имеют различные параметры, размеры, уровень мощности и прочие особенности. Выбрать оптимальный вариант довольно сложно, тем более, что в продаже немало изделий из стран Юго-Восточной Азии, полагаться на качество и соответствие заявленным характеристикам которых рискованно. Рассмотрим наиболее важные показатели, на которые следует обращать внимание в первую очередь:

Мощность

Значение мощности светильника в значительной степени зависит от его конструкции. Большинство пользователей неплохо ориентируется в параметрах ламп накаливания, но наиболее эффективные светодиодные конструкции имеют совсем другие показатели.

Например, светодиодная лампочка 6 Вт соответствует по уровню освещенности лампе накаливания 60 Вт. Это надо учитывать, иначе можно приобрести устройство избыточной мощности, или, наоборот, тусклое и не способное справиться с поставленной задачей.

Если появляются сомнения, следует уточнить степень яркости у продавца.

Класс защиты и материал корпуса

Светильники на солнечных батареях для дачи, участка частного дома или коттеджа, других мест установки, имеют одну общую особенность — они работают в условиях улицы. Для того, чтобы обеспечить должную работоспособность и долговечность, светильник должен быть защищен от внешних воздействий. Необходимо выбирать фонари в прочных и герметичных корпусах из надежного и стойкого материала. Оптимальный вариант — алюминий или ударопрочный пластик.

Уровень защиты светильника маркируется обозначением типа IP44. Цифры могут быть разными, но не меньше 44. Первая цифра обозначает условную величину частиц мусора или пыли, вторая — степень герметичности и устойчивости к воздействию влаги.

Вид и способ монтажа

Способ монтажа светильника определяет его возможности — площадь освещения, степень приема солнечных лучей и т.п. Существуют разные варианты:

1. Грунтовый монтаж. Как правило, это уличные светильники для загородного дома на солнечных батареях, которые устанавливаются вдоль дорожек, возле лестниц, входов или иных местах, требующих подсветки. Для установки чаще всего используется штырь, прикрепленный к стойке фонаря, который просто втыкают в почву.
2. Настенный монтаж. Установка на вертикальные поверхности, стены, деревья, заборы и т.п.
3. Подвесные модели. Вариантов установки масса, любые балки, сучья, горизонтальные перекладины.
4. Встраиваемые конструкции. Они устанавливаются так, чтобы плоский плафон составлял единую плоскость с опорной конструкцией. Применяются для освещения ступенек, парапетов, опор столбов и т.д.
5. Декоративные светильники. Украшают и оформляют ландшафт участка.

Оптимальный вариант каждый выбирает исходя из собственных предпочтений, возможностей и необходимости.