Освещение участка при помощи системы солнечных батарей

Солнечные батареи | сфера приминения, плюсы и минусы, уход

В настоящее время все чаще возникает необходимость на чем-либо сэкономить. Одним таким способом является обеспечение частного жилища солнечными батареями.

Этот вид энергии в полной мере можно назвать неисчерпаемым. Всего несколько десятилетий назад, панели солнечных батарей использовались в космической промышленности.

Но, в настоящее время их сфера существенно расширилась и они стали доступны практически каждому желающему.

По идее, если разместить на крыше своего домика в деревне солнечные батареи, то в дальнейшем можно будет не беспокоиться об его освещении.

Подобный вид освещения очень выгоден тем, что является совершенно безвредным, надежным, дешевым и тихим.

Сфера применения солнечных батарей

Батареи, работающие от солнечной энергии, активно используются в сотовых телефонах, телевизорах, ноутбуках, планшетах и прочих современных устройствах.
На многих приусадебных участках часто можно встретить популярные нынче садовые фонарики, работающие на солнечной батарее. Более крупные солнечные панели от таких фонариков отличаются мощностью и рабочим напряжением.

Получить самодельную солнечную панель можно из стандартного модуля, мощность которого не превышает (12Вт), и автомобильного аккумулятора кислотно-свинцового. Если эти два прибора соединить через авто реле-регулятор, то получим заветную панель солнечной батареи. Для увеличения мощности, скажем до 24Вт, следует последовательно подключить еще один модуль.

Для усовершенствования системы, можно использовать еще устройство, которое призвано регулировать собранную энергию солнца. Это устройство будет следить за необходимым количеством солнечной энергии, и восполнять ее запасы.

С помощью инвертора преобразуют постоянный ток в переменный, и увеличивают напряжение до 220Вт, что позволяет использовать эту энергию для функционирования бытовых приборов.

Казалось бы, ничего сложного в системе организации солнечных батарей нет, но, подобный вид энергии требует внимания и осторожности. Важно точно рассчитать номинальную и пиковую степень нагрузки. Не менее важно подобрать все элементы системы, которые будут совместимы друг с другом.

Плюсы и минусы солнечных батарей

Конечно же, у солнечных батарей масса преимуществ, но существует и определенный недостаток — зависимость от степени естественного освещения. Если будет наблюдаться затенение, то некоторые модули недополучат необходимой энергии, и выдадут меньшее напряжение.

А это естественно отразится на заряде аккумулятора. В современных модулях подобные проблемы не возникнут из-за длинных и отдельных ячеек.
При установке солнечных батарей на крыше дома, следует обеспечить их вентиляцию с обратной стороны.

Ведь не секрет, что при ярком солнце, поверхность может нагреться до 100С. Если же используются пленочные наклеиваемые модули, то таких элементов должно быть не менее 40 штук. Подобные модули чаще всего устанавливают при слишком выпуклых конструкциях крыш.

Но, предпочтительнее все, же обычные модули на жесткой основе.

Как правильно заложить ленточный фундамент?

Фотоэлектрические панели

Положительно себя зарекомендовали фотоэлектрические панели. В их основе используется опыт космических технологий. Такие панели не требуют ремонта, обслуживания, не шумят и состоят из движущихся частей.

Эти солнечные модули состоят из поликристаллических кремниевых элементов, обеспечивающих высокий КПД. Стоимость фотоэлектрических панелей высока. На эти модули нельзя допускать нагрузку свыше 240 кг/м».

Фотоэлектрические системы собираются из индивидуальных элементов, работа которых основывается на фотоэффекте полупроводников.

Фотоэлектрические системы могут быть автономными или соединенными с электросетью. Сотрудничество с электросетями позволяет резервировать электрическую энергию при дефиците.

Так, две панели фотоэлектрического образца, мощность которых составит 100 Вт с аккумулятором на 100 ампер часов, смогут обеспечить полноценное освещение частного дома, функционирование бытовых приборов и даже систему полива.

С помощью солнечных батарей можно организовать автономное электроснабжение дома. Небольшой мощности солнечные батареи уже можно встретить на жилых мобильных вагончиках или же на дачах. Подобные системы позволяют быть независимыми от централизованных источников энергии.

Но, решиться оснастить свое жилище подобной системой еще не все. Необходимо правильно рассчитать финансовые затраты и необходимую мощность будущего оборудования.

Среди новинок можно отметить отделку алюминием и стеклом фасадов домов, которые могут обеспечивать электрическое снабжение дома. Как правило, на них дается гарантия 25 лет.

Также солнечные батареи можно выбирать исходя из присущей климатической зоне особенностей погоды. Так, батареи могут быть монокристаллическими и поликристаллическими. Последние рекомендуется устанавливать в регионах с частой пасмурной погодой.Плюсы секционных ворот АЛЮТЕХ

Рекомендации по уходу за солнечными панелями

Для того чтобы панели исправно исполняли свои функции, их следует содержать в чистоте. Снег, пыль или птичий помет снизят интенсивность поглощения солнечной энергии на 7%. Поэтому раза четыре в год, панели следует обработать водой из шланга.

Кроме этого один раз в год нужно будет выполнять профилактическое обследование частей, на прочное их состояние. Также необходимо будет избавиться по возможности от высоких деревьев, препятствующих прямым лучам солнца.

Для того чтобы солнечные панели служили долго и их количество и мощность были грамотно рассчитаны и подобраны, следует обратиться за помощью к специалистам, которые ответят на все вопросы и проведут монтажные работы на приусадебном участке.

Если Вы желаете ощутить настоящую страсть к идеальным пропорциям и максимальной функциональности  посетите наш магазин мебели. Именно здесь, Вы найдёте ответит на вопрос: где купить качественную мебель в Москве. Дадут Вам, несколько советов, как выбрать действительно качественную, достойную и недорогую мебель.

Источник: https://domik-derevne.ru/stroitelstvo/solnechnye-batarei-sfera-primineniya-plyusy-i-minusy-uxod.html

Светильники на солнечных батареях. Виды. Устройство и работа

При благоустройстве садового участка необходимо предусмотреть освещение некоторых участков территории. Светильники могут применяться для освещения главного входа, беседки, тропинок, то есть, по своему главному назначению. А также светильники используют для декорации элементов участка: фонарики, плавающие на воде, светильники на солнечных батареях, украшение клумбы с цветами и т.д.

Подключать светильники к сети питания неудобно, и обойдется недешево. Поэтому использование солнечных батарей для питания светильников является лучшей идеей. Стоят они недорого, не требуют квалифицированной установки и какой-либо подготовки места для монтажа. Чтобы все получилось оригинально и красиво, необходимо выполнять условия использования таких светильников.

Китайские светильники на солнечных батареях годны только в качестве светлячков, но показывают возможности индустрии полупроводников. Еще два десятка лет назад светильники на солнечных батареях использовали только в космической технике или специальных приборах. Для остальных людей они были недоступны.

Светильники на солнечных батареях применяют в местах, где нет электричества или невыгодно его проводить. Ресурс работы такого светильника ограничен емкостью аккумулятора и видом лампы. Батарею нужно периодически заряжать, поэтому абсолютной автономности не получится.

Яркие светодиоды решили проблему выбора ламп для фонарей. Светодиоды очень эффективны, их световой поток намного выше ламп накаливания. Солнечные батареи также прогрессировали в своем развитии, повышался КПД, снижалась стоимость.

Светильники на солнечных батареях их устройство и принцип действия

Некоторые люди могут подумать, что создать освещение в любом месте садового участка без прокладки проводов для подачи электричества невозможно, и является сомнительной идеей. Но проекты автономного освещения участков и территорий существуют, и просты в реализации, благодаря использованию принципа накапливания энергии в солнечных батареях.

Устройство светильников на солнечных батареях простое. В состав их конструкции входит:

  • Лампа на основе светодиодов с различным цветом освещения, либо с переходом цветов.
  • Солнечная батарея, которая преобразует солнечный свет в энергию электрического тока.
  • Аккумуляторная батарея, которая днем работает на заряд, а ночью отдает энергию на освещение.
  • Зарядный контроллер или преобразователь напряжения для повышения энергии.
  • Фотодатчик света, автоматически включает свет при наступлении темноты, выключает при достаточном освещении.
  • Корпус светильника, детали крепления.

Вспомогательные элементы так же могут быть в светильниках: звуковые устройства «собачий лай», датчики уровня света, движения. Защитный колпак светильника изготавливается из гладкого, структурированного или термообработанного стекла. Каленое стекло зарекомендовало себя лучше других, но стоит дороже.

Светильники на фотоэлементах действуют по определенному методу. Световой элемент батареи образует из солнечных лучей света электричество, с помощью которого происходит зарядка аккумулятора за время светового дня. При сумерках фотоэлемент запускает аккумулятор для питания лампы, осуществляется освещение территории участка.

Утром, когда рассвело, фотодатчик отсоединяет батарею и лампа отключается. Если до наступления рассвета заряд аккумулятора иссяк до определенного минимального значения, то сработает датчик наименьшей емкости, и отключит батарею аккумуляторов.

Большинство светильников на солнечных батареях оснащены аккумулятором небольшой емкости. Они позволяют освещать территорию не больше 8 часов при полностью заряженном аккумуляторе. Когда светлое время суток сокращено, светильникам не хватает заряда аккумуляторов на всю ночь. Существуют конструкции светильников с повышенным временем работы освещения.

Фонари с LED элементами обладают повышенной работоспособностью, ярче светят. Если в их конструкции есть датчик движения, то время работы еще увеличивается, за счет того, что свет включается только в нужный момент.

Виды светильников на солнечных батареях и их особенности

Светильники на светодиодах используют для освещения любого участка сада, домашней усадьбы, имеют различный дизайн оформления.

Для удовлетворения покупательских запросов изготовители фонарей предлагают широкий выбор исполнения с различным дизайном. Светильники выполнены от скульптур до обычных фонарей.

Классификация светильников по функциональности предполагает следующие модели:

  • Болларды – светильники на колышках для освещения небольших площадок.
  • Фонари для стен, подвешенные на столбах.
  • Фонари для декорации площадок, лестниц, встроенные в конструкцию.
  • Плавающие модели фонарей для водоемов.
  • Водонепроницаемые светильники для освещения под водой.
  • Светильники для придания красоты клумбам с цветами, прозрачные, днем они незаметны окружающим.
  • Фонари в виде зверей, различных персонажей.
Читайте также:  Квартира в панельном доме: 125 фото эксклюзивного уюта для типовых апартаментов

Классификация фонарей на фотоэлементах дает возможность принять решение в выборе модели из всего разнообразия конструкций, сделать оптимальный выбор, учитывая цель покупки и условия применения.

Чаще всего фонари на фотоэлементах одной модели применяются для выполнения разных задач, поэтому такое разграничение имеет условный характер.

Конструкция светильника имеет модуль преобразования света, аккумулятор, светодиоды, схему для контроля заряда и включения фонаря. Более сложные светильники проектируют с учетом специальных условий работы.

Рассмотрим фонарь для освещения таблички с наименованием улицы. Для этого применяют обычную лампочку на 40 ватт. Она быстро сгорает. Если применить лампу на светодиодах до 5 ватт, получится нормальная освещенность.

В этот набор войдет модуль света на 10 ватт напряжением 12 В, плату для контроля и заряжания аккумулятора, аккумулятор с продолжительностью работы выше 7 часов, светильник со светодиодной лампой на 5 ватт, 12 В.

На приобретение придется потратить около 3000 рублей без установки, это минимум.

Более высокие суммы денег вы потратите на солнечные светильники значительной мощности (для уличного освещения). Кроме всех составляющих может потребоваться преобразователь для переменного напряжения, нужного для подключения газоразрядных ламп.

Солнечный фонарь с натриевой лампой работает на двух модулях, со всеми компонентами его стоимость составит более 100 тысяч рублей. Проблема не только в большой стоимости. Узким местом для солнечных светильников остается недолговечный аккумулятор.

Если летом проблем это не вызывает, то зимой емкость аккумуляторов падает, электролит теряет плотность, замерзает, и батарея приходит в негодность. Можно поставить инновационные необслуживаемые аккумуляторы, но высокая цена оставляет эту проблему.

Интерес к автономным устройствам возрастает. Существуют аккумуляторы, изготовленные по самым передовым технологиям – с графеновыми пленками. Также, ученые разработали суперконденсаторы на фотоэлектрохимическом принципе для накапливания и преобразования энергии солнца. Они являются подобием ионисторов, производятся с использованием наноуглеродных трубок.

Правила эксплуатации и условия работы светильников на солнечных батареях

При благоустройстве участка дачи или дома хозяин надеется на долговременную сохранность внешнего облика усадьбы. Для длительной работы светильников необходимо выполнять элементарные условия для их исправности.

Корпус фонаря не предназначен к небрежному отношению, механическим повреждениям, его не стоит царапать, кидать, втыкать в землю. Чтобы солнце светило на поверхность фотоэлементов без препятствий, нужно протирать его от пыли и грязи.

Если светильник не герметичен, то не нужно ставить его возле водоема. Только специальные фонари с герметичным корпусом могут контактировать с водой.

Осенью, до наступления холодов светильники демонтируют для хранения в теплое место, выключают его и вынимают аккумулятор. С течением времени необходимо периодически менять аккумулятор на новый, который не трудно найти в продаже.

Достоинства и недостатки

Перед покупкой фонарей просмотрите и изучите всю информацию об их устройстве, особенности и применение. Чаще люди, установившие их, удовлетворены покупкой. Есть и негативные отзывы, обусловленные неоправданным приобретением. Какие преимущества имеют светильники, а что не стоит ожидать от них?

Светильниками можно экономить электроэнергию, освещая садовый участок и не оплачивая лишние деньги. Стоимость фонарей простых моделей невысокая, поэтому можно приобрести сразу несколько штук, чтобы установить их во всех уголках территории.

Светильники автономны в своей работе, поэтому проведение электричества не нужно. Монтаж таких фонарей несложный, расходы на их установку не понадобятся. Большой срок работы при соблюдении элементарных условий дает возможность быстрой окупаемости.

Недостаток светильников на солнечных батареях заключается в том, что необходимо демонтировать их для хранения в зимний период, а также, их работоспособность зависит от наличия солнечных дней. Ночью они светят не очень ярко, свет тусклый, приглушенный.

Во время приобретения необходимо обратить внимание на число ламп, от которых зависит интенсивность освещения, емкость аккумулятора (обуславливает длительность эксплуатации ламп), материал фотоэлемента (самый качественный монокристаллический, стоит дорого).

Обычные светильники для газонов имею цену 100-200 рублей, но работают они недолго, и светят недалеко. Более качественные и долговечные светильники на солнечных батареях имеют стоимость выше.

Похожие темы:

Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/jelektroobustrojstvo/osveshhenie/svetilniki-na-solnechnykh-batareiakh/

Системы освещения от солнечных батарей для дачи и загородного дома

Дача. Уютный загородный дом, в котором можно отдохнуть всей семьей от повседневной суеты, городских забот и шума. Желательно, на берегу реки или живописного озера.

А в идеале еще и на опушке леса или в старой роще. Но мало поставить дом в таком месте.

Нужно еще так поработать над обустройством самого дома и прилегающего участка, чтобы здесь действительно можно было отдыхать, чтобы все окружающее радовало глаз и успокаивало.

Для этого вовсе не обязательно вместо дома возводить замок. Достаточно проложить красивые дорожки, устроить небольшой фонтан, посадить красивые цветы, деревья, поставить уютную беседку. И для всего этого тщательно продумать систему освещения.

Если загородный дом расположен в отдалении от места, где возможно подключение к электросети, то имеет смысл подумать не только об автономном электрическом обеспечении дачи, но и об автономном освещении дома в частности и всего участка в целом.

Освещение дачного участка

Есть три варианта независимого электроснабжения дачи. Это мотор-генератор, ветросиловая установка и солнечные батареи. Наиболее предпочтительным вариантом является именно третий вариант.

Домашняя электростанция на солнечной батарее надежна, не имеет изнашивающихся узлов и обеспечивает бесперебойную подачу электричества в любое время суток.

Применение солнечных батарей привлекательно еще и тем, что независимо от внешних источников они позволяют не только снабдить электричеством все бытовые приборы, осветить все помещения дома, но и тем, что с помощью автономных осветительных приборов можно наладить наружное освещение дачи.

Освещение дачного домика

Стандартный комплект источника электропитания на солнечных батареях состоит из набора солнечных панелей, блока аккумуляторов, контроллера заряда и инвертора. Комплектация, а, следовательно, и стоимость такого набора зависит от того, для каких целей приобретается и устанавливается эта система.

Например, набор в минимальной конфигурации – одна панель на монокристаллической кремниевой основе, один аккумулятор, контроллер и инвертор – может стоить до 20 тысяч рублей.

Он вырабатывает мощность до 50 ватт и служит, в основном, для освещения одной – двух комнат, возможно, веранды, подзарядки телефонов, других маломощных гаджетов.

С увеличением потребностей в мощности (освещение четырех – пяти или больше комнат, электробытовые приборы, освещение наружных построек, дорожек, декоративная подсветка и др.) увеличивается количество элементов в наборе, а также и его стоимость.

Например, домашняя электростанция на солнечных батареях, которая обеспечивает освещение и нормальный режим работы всех электроприборов в коттедже площадью до 200 квадратных метров, состоит из 25 монокристаллических кремниевых панелей и почти полусотни аккумуляторов.

И стоит такой комплект до 900 тысяч рублей.

Это примеры минимальной и максимальной конфигурации. Есть, разумеется, и промежуточные варианты, которые отличаются и комплектацией и стоимостью. Все зависит от того, что именно хочет получить потребитель.

Что же касается светового оформления дачного участка, территории, прилегающей к дому, дорожек, кустов, деревьев, пруда, то для этих целей выпускается великое множество как отдельных светильников, так и целых систем автономного освещения, которые способны удовлетворить самый взыскательный вкус.

Выпускаются садовые светильники самых различных размеров, цветов, формы. Владельцам дачных участков предлагаются светильники в форме различных цветков, птиц, насекомых, животных, различных сказочных персонажей.

Есть не боящиеся воды световые приборы для подсветки небольших прудов, фонтанов, есть красивые гирлянды в виде стайки птичек, группы белочек на дереве. Фантазии дизайнеров таких светильников нет предела.

Гирлянда «Порхающие птички»

Внешнее освещение дачи

Если с освещением внутри дома не возникает никаких вопросов – здесь люстры, торшеры, бра, подвесы отличаются только формой, то уличное освещение требует по-настоящему творческого подхода.

Подсветка самого дома, освещение беседки, фонтана, кустов, цветов должны быть выполнены в едином стиле. Когда сгущаются сумерки, по всему участку включаются светодиодные фонари всевозможных форм и расцветок.

Для этих фонарей не требуется внешний источник энергии, к ним не нужно тянуть от дома электрические провода.

Это полностью автономные устройства. В дневное время небольшая солнечная панель подзаряжает аккумулятор. С наступлением темноты срабатывает фотоэлемент и включает фонарь.

Для дачного участка вряд ли есть смысл использовать мощные светильники, которые будут заливать резким ярким светом всю округу.

Эти светодиодные фонари должны излучать мягкий свет, освещать небольшой участок, фрагмент, деталь, подчеркивать красоту цветка, куста, фонтана, создавать некий ореол таинственности, атмосферу сказки.

Освещение входа в домик

Для освещения дорожек целесообразно использовать светильники с встроенными датчиками приближения. В сумерки, в темное время суток эти датчики будут включать освещение при приближении к нему на определенное расстояние.

При удалении движущегося объекта светильник автоматически отключается.

Если расположить такие светильники вдоль дорожки на расстоянии 3 – 5 метров друг от друга, то они будут включаться и выключаться последовательно по мере передвижения по дорожке.

Освещение дорожки

Так же целесообразно снабдить датчиком приближения (его еще называют «датчик движения») осветительные приборы в беседке. Рядом с беседкой можно разместить светильники в кустах, в цветах, светящиеся гирлянды на деревьях. Все это создает ту неповторимую сказочную иллюзию, то сказочное настроение, которое позволяет расслабиться и отвлечься от повседневных забот и хлопот.

Читайте также:  Спальня в хрущевке - 90 фото достойных и креативных решений для малогабаритных комнат. варианты необычного и красивого дизайна

Светильники для садовых дорожек

Чтобы установить такой светильник вдоль садовой дорожки, достаточно просто воткнуть в землю заостренный штырь, который служит основанием прибора. Небольшие по высоте – от 30 до 70 см – эти светильники, установленные с интервалом в 3 – 5 метров, прекрасно освещают дорожку.

Они выпускаются самых разнообразных форм, расцветок, обладают различными наборами функций. И, наверное, главная трудность для владельцев дачи будет заключаться в выборе подходящих светильников.

Самые простые из них просто включаются с наступлением темноты и выключаются с рассветом. Снабженные датчиками движения, другие будут включаться при приближении к ним и выключаться при удалении от них.

Есть светильники с несколькими режимами работы, причем, режим работы устанавливается с дистанционного пульта управления как для каждого светильника в отдельности, так и для целой группы светильников.

Светильники для садовых дорожек

Стоимость самых простых светильников 500 рублей, самых сложных — от 4000 рублей и выше.

Светильники для кустов, цветов, деревьев

Это могут быть как отдельные светильники, так и гирлянды или целые группы светильников, разнообразных по форме, цвету, функциональным возможностям.

Например, некоторые светильники, выполненные в виде птиц, различных зверушек, сказочных персонажей, снабжены, помимо всего прочего, звуковыми блоками.

И тогда на участке можно слышать пенье птиц, звуки, издаваемыми различными домашними животными, смех маленького гномика. Причем, не только в темное время суток.

Декоративные светильники

Такие светильники не обязательно закреплять в каком-то определенном месте. Их можно просто расставить по дачному участку, подвесить возле беседки, закрепить на скамейке, поставить возле куста, цветника.

Единственное ограничение для этих светильников – необходимость размещать их в максимально освещенных местах. А если это гирлянда, то в таком освещенном месте должен быть размещен блок питания и управления.

Светильники в виде птиц и зверей

Стоимость таких светильников – от 700 рублей до 2000 рублей.

Светильники для прудов, фонтанов

Эти светильники предназначены для подсветки фонтанов, освещения прудов или бассейнов изнутри. Поэтому они все выполнены с классом защиты ip67.

Они также полностью автономны, но, в отличие от предыдущих, не представляют собой моноблочную конструкцию, так как блок питания и управления находится на некотором удалении и соединен с самим светильником проводами.

Блок управления может задавать несколько режимов работы – мерцающий, плавно меняющий интенсивность света, цветовую гамму и т.д. В светильниках, предназначенных для работы в фонтанах, может быть встроен звуковой блок. Набор мелодий устанавливается в блоке управления с помощью SD-карты.

Светильник для фонтана

Стоимость светильников от 1500 рублей до 5000 рублей.

Освещение дачи и всего участка должно быть не только функциональным. Все должно быть продумано до мелочей, чтобы не раздражало излишне ярким светом, кричащими красками. Выбор различных светильников огромен.

И не стоит торопиться с покупкой первого попавшегося. Лучше не торопиться, посмотреть разные варианты, прикинуть, как это будет по месту.

И уже выбрать светильники, не нарушающие гармонию общего дизайна, а создающие ту самую атмосферу уюта, которая должна царить на даче.

Источник: http://solarb.ru/sistemy-osveshcheniya-ot-solnechnykh-batarei-dlya-dachi-i-zagorodnogo-doma

Солнечные батареи, фонари и светильники для освещения участка

Отношение к альтернативным источникам энергии в нашей стране постепенно начинает меняться.

Еще несколько лет назад это воспринималось как причуда, теперь, все большее количество людей начинают собирать информацию о том, как можно сэкономить на счетах за коммунальные услуги.

Одно из интересных направлений — уличное освещение на солнечных батареях. Можно ли на этом деле сэкономить, сказать сложно — зависит от многих факторов. Но сделать освещение от солнечной энергии можно. Даже двумя способами. 

Как можно организовать уличное освещение на солнечных батареях

Освещение на улице — сложная система и делится она на несколько составляющих:

  • Охранное освещение, которое должно работать всегда, так как от него зависит безопасность. Как правило, это ограда, калитка/ворота, иногда — участок перед домом.
  • Дежурное освещение — включается периодически, при необходимости. Например, подъездная дорожка должна освещаться, когда по ней едет машина или идет человек; баня — если в ней кто-то парится; сарай, к которому надо подойти в темное время суток.

    Уличное освещение на солнечных батареях: отличное место для размещения солнечных батарей

  • Декоративное. Подсветка декоративных элементов, кустов, деревьев, фрагментов здания. Работает обычно вечером, на ночь отключается.
  • Функциональное. Чаще всего — это подсветка основных дорожек (от калитки- к дому, от дома — к гаражу и т.п.). Режим работы может быть — с вечера до утра, а может — только вечером и по мере необходимости (при позднем возвращении домой).

Не обязательно все части есть в любом уличном освещении частного дома, но все они могут быть. Большая часть этой системы, или даже вся она, может быть переведена на питание от солнечных батарей. Причем уличное освещение на солнечных батареях можно сделать двумя способами:

  • Первый — устанавливать светильники и фонари с собственными вмонтированными батареями. Этот способ не требует больших затрат, но надежность его невелика. Каждый такой светильник снабжен собственной небольшой солнечной панелью и аккумулятором, который запасает энергию на протяжении светового дня. Мощность батареи и емкость аккумулятора малы. При нормальном заряде запаса энергии хватает на 10-14 часов работы, а в непогоду — как повезет. Может хватит на час работы. Потому такая система освещения от солнца может быть использована на не очень важных участках. Например, их можно ставить для декоративной подсветки участка, сада, огорода.

    Автономные светильники на солнечных батареях

  • Второй способ организации уличного освещения на солнечных батареях — это целая система. Потребуются солнечные батареи определенной емкости, к ним — аккумулятор, который запасет электроэнергию на период пасмурной погоды. Чтобы аккумуляторы не выходили из строя при превышении количества энергии в солнечные дни, нужен контроллер заряда аккумулятора. Все это — недешевые устройства. Зато, при правильном расчете, освещение участка от солнечных батарей будет гарантированным.

    Так выглядит система солнечного освещения участка

Выгодно ли использовать солнечные батареи для освещения участка? Ответ можно дать только в каждом конкретном случае. Эффективность гелиосистем очень сильно зависит от региона и количества солнечных дней. А экономическая выгода (окупаемость) — от тарифов на электроэнергию.

Расчет системы

Если уличное освещение на солнечных батареях решено сделать надежным — с аккумуляторами, прежде всего, надо заменить все лампы и фонари на светодиодные, работающие от 12 В.

Почему именно так? Потому что аккумуляторы выдают постоянное напряжение, и некоторая их часть, как раз 12 В. Можно от этой системы питать и лампы на 220 В, но понадобится еще инвертор, преобразующий 12 В в 220 В. А это — дополнительные расходы.

Потому целесообразно подобрать именно такие светильники, фонари и лампы.

Состав системы уличного освещения со светильниками на 220 В : нужен еще инвертор

Находим мощность и количество солнечных батарей

Чтобы система была надежной, необходимо рассчитать мощность солнечных батарей и емкость аккумуляторов, которые ее будут обеспечивать. Порядок расчета такой:

  1. Найти мощность всей нагрузки (посчитать мощность всех ламп).
  2. Высчитать самый длительный период работы освещения.
  3. На основании этих данных рассчитать, сколько энергии в сутки необходимо на работу оборудования (перемножить найденные цифры).
  4. Найти самый низкий уровень инсоляции в году (среднемесячный) в вашем регионе.  В России обычно это декабрь месяц.

    Чем больше солнечных дней в году в регионе, тем выгоднее переход на солнечную энергию

  5. Узнать, производительность солнечных батарей в вашем регионе. Для этого надо умножить найденный уровень инсоляции на среднюю эффективность солнечных батарей (берут эффективность 17%, то есть надо умножить на 0,17). В результате вы узнаете, какое минимальное количество энергии будет выдавать квадратный метр батареи в вашем регионе.
  6. На основании найденной цифры высчитать какой площади солнечные батареи потребуются для производства нужного количества энергии. Для этого цифру, которую нашли в 3 пункте, разделить на минимальную производительность квадратного метра солнечных батарей (результат расчетов 5 пункта).

Далее — дело за выбором солнечных батарей. Выбираете, узнаете их площадь, считаете количество штук. Их общая площадь должна быть не меньше той, что вы наши. Желательно даже иметь запас, так как всегда бывают периоды с худшими характеристиками чем средние.

Аккумуляторы

Надо еще рассчитать емкость аккумуляторов, которые должны обеспечить энергией светильники на случай длительной непогоды. Тут тоже потребуются данные синоптиков. Но уже нужен будет самый длительный период плохой погоды. Также для расчета нужен дневной расход энергии на поддержание работоспособности (3 пункт в предыдущем разделе).

Расчет несложный. Дневной расход умножаем на количество дней непогоды. Получаем тот запас, который должны обеспечивать аккумуляторы. Далее надо искать аккумуляторы с подходящими характеристиками. Только брать надо с 30-40% запасом по емкости, так как полный разряд сокращает срок эксплуатации аккумуляторов. Потому нежелательно их сильно разряжать.

Аккумуляторы для солнечных батарей — есть разного размера и параметров

Иногда производители указывают только возможный запас энергии, который выражается в А/ч (ампер часах). Эту величину можно перевести в Вт/часы, если умножить на напряжение работы аккумулятора (указывается в характеристиках). Например, аккумулятор Ventura GP 12-26 — напряжение 12 В, емкость 26 А*ч. Перевести в ватт-часы можно так 12 В * 26 А*ч = 312 Вт*ч.

Читайте также:  Спальня 14 кв. м. - примеры оформления дизайна по уму! 130 фото лучших идей планировки и зонирования

Выбор контроллера

Начнем с того, чтобы разобраться, для чего нужен контроллер в этой системе. Если подключить солнечную батарею напрямую к аккумулятору, при поступлении электроэнергии он начнет заряжаться.

При достижении предельного напряжения заряда (зависит от типа аккумулятора и его температуры), его надо отключить. Если контроллера нет, это надо делать вручную.

Если отключить не вовремя, это приведет к закипанию электролита, сокращению срока службы аккумулятора. Так что контроллер нужен.

Контроллеры солнечных батарей бывают трех типов:

  • ONN/OFF. Отслеживает величину заряда. При достижении предельного напряжения (для 12 Вольтовых батарей это 17 В), он просто отключит источник заряда. Этот вариант контроллера самый дешевый, но он имеет существенный недостаток. На самом деле, при достижении предельного напряжения, батарея заряжена далеко не полностью, а только на 90%. Постоянный недозаряд приводит к сокращению ее срока службы.
  • PWM контроллер. После достижения предельного напряжения он не отключает батарею. При помощи преобразования он понижает напряжение до требуемого значения и еще пару часов дозаряжает аккумулятор.
  • MPPT контроллер. Как и PWM он полностью заряжает аккумулятор, но делает это быстрее (при равных условиях) за счет использования всей мощности солнечной батареи.

    Выбор контроллера — по его возможностям

На самом деле выбор контроллера солнечных батарей прост: лучший вариант — MPPT, неплохой — PWM. На крайний случай подойдет и ONN/OFF, но его лучше не использовать.

При выборе контроллера надо также обратить внимание чтобы он мог подстраивать параметры системы в зависимости от температуры аккумулятора. Для этого в нем должен быть тепловой датчик. Он может быть встроенный или выносной. Выносные показывают более корректные данные, потому отдавайте предпочтение таким моделям.

Пример расчета системы

Чтобы расчет системы солнечного освещения на улице был понятнее, приведем пример. Надо обеспечить энергией светильники общей мощностью 10 Вт, напряжением 12 В. Самый продолжительный рабочий период — 14 часов, самый низкий уровень инсоляции в году 1.21 kWh/m2/day. Расчет такой:

  • Находим необходимое количество энергии в день: 10 Вт * 14 часов = 140 Вт*ч в сутки.
  • Производительность солнечных батарей в самый худший месяц в году — 1.21 kWh/m2/day * 0,17 = 0,2057 кВт в сутки. То есть, в сутки квадратный метр батареи с такими параметрами будет выдавать около 200 Ватт электроэнергии. Так что батареи можно брать именно с метровой площадью — как раз будет некоторый запас для худших условий.

    Выбор параметров и составных частей зависит от условий работы и требуемой производительности

  • Определяем требуемую емкость аккумулятора. Пусть самый длительный период плохой погоды — 8 дней. Тогда энергии надо запасать: 140 Вт*ч в сутки * 8 дней = 1120 Вт*ч. Если брать по минимуму, то аккумуляторная батарея должна иметь емкость 100 Ач, но этого будет не всегда достаточно. А конкретно — в осеннее длительное ненастье или зимой в холодную и пасмурную погоду. Потому лучше брать аккумулятор на 150 А*ч или даже на 200 А*ч.

При подборе оборудования можно даже смотреть на большие номиналы аккумуляторных батарей и большую производительность или площадь СБ. Иногда, как ни парадоксально, более производительное оборудование стоит меньше. А еще, не факт, что через некоторое время вам не захочется добавить нагрузку к системе. Так что запас пригодится.

Цена вопроса

Уличное освещение на солнечных батареях в таком исполнении — затея недешевая. Например, для  приведенного примера расчета можно выбрать следующее оборудование:

  • Поликристаллическая солнечная батарея 250 Вт, производства Chinaland Solar Energy. Стоимость 15160 рублей.
  • Контроллер заряда Tracer MPPT (100 В), 20 А, 12/24 В, производства Beijing Epsolar Technology. 8640 рублей.
  • Гелевая аккумуляторная батарея GX12-150, 150 Ач, GEL, производства Delta — 21230 рублей или  GX12-200, 200 Ач GEL стоит 26160 рублей.

Итого оборудование обходится в сумму чуть больше 45 тыс. рублей. Но еще нужны будут кронштейны для установки солнечной батареи (2-3 тыс. рублей), герметичные разъемы и специальные провода для СБ (это еще 1-2 тыс рублей). Затея действительно недешевая.

Для полного перевода уличного освещения на солнечную энергию требуется большое количество батарей…

Как можно уменьшить затраты? Приобрести оборудование отечественного производства непосредственно у производителей. Например, батареи можно купить у Зеленоградского Телеком СТВ, инверторы и контроллеры — у МАП «ООО Микро Арт».

Еще вместо специальных аккумуляторов покупают автомобильные на 12 В, они имеют не такие характеристики, их надо чаще менять, но стоят значительно дешевле. Даже с учетом того, что их надо менять раз в 2-3 года.

При таких условиях затраты уличное освещение на солнечных батареях может стоить в два раза меньше.

Уличное освещение на светильниках/фонарях с солнечными батареями

Если использовать фонари или светильники на солнечных батареях со встроенными аккумуляторами, никакое другое оборудование не требуется. Но система получается недостаточно надежной, чтобы делать, например охранное освещение.

Зато такие светильники очень просто устанавливать, не требуется их подключать к источникам питания. Они полностью автономны.

То есть, не требуется прокладка кабелей, соединяющих источники света в одну систему, а это — приличная статья расходов и большой объем работ.

Уличное освещение на солнечных батареях — на разные вкусы, разного назначения

Устройство светильников/фонарей на солнечных элементах

Светильник на солнечных батареях имеет практический такое же устройство, как описанная в предыдущем пункте система: есть панель с гелиопреобразователями, небольшая аккумуляторная батарея и мини-контролер. Все это — компактно укомплектовано в корпус.

Батарея, в зависимости от конструкции и мощности лампы, может быть смонтирована на верхней части плафона (как на небольших садовых солнечных светильниках) или вынесена чуть в сторону (так обычно делают на фонарях с мощными лампами, так как нужна значительная мощность заряда).

Устройство фонарей на солнечных элементах

Рядом с корпусом или внутри него располагается аккумуляторная батарея.

Есть они двух типов: более дешевые модели оснащаются никель-кадмиевыми элементами (обозначаются NI-CD), в более дорогих ставят обычно никель-металл-гидридные (обозначение NI-MN).

Чтобы лампы светили дольше, лучше приобретать светильники с аккумуляторами второго типа. Но стоят они дороже. Так как обычно сделаны из более дорогих материалов, собраны более качественно.

Внешний вид и материал

Первое, на что придется обратить внимание — на внешнее оформление. Есть очень много разных форм и стилей, так что можно найти солнечный фонарь на любой вкус. Но, по опыту, чем проще форма, тем надежнее он работает.

Дело в том, что для нормальной работы корпус светильника должен быть герметичен, чего при сложной форме добиться сложно. Потому уличное освещение на солнечных батареях лучше делать с использованием фонарей лаконичной формы.

Корпус и ножка светильника изготавливаются из металла или пластика. Пластиковые модели — самые дешевые, в большей частью их изготавливают в Китае, причем чаще всего они освещают только сами себя, быстро выходят из строя. Рассчитывать на более-менее длительный срок эксплуатации не стоит.

Фонари на солнечных батареях для освещения двора частного дома, дачи, сада

Фонари на солнечных элементах, сделанные из металла стоят, значительно дороже. Но такое наружное освещение на солнечных батареях более долговечное. Металл может быть — окрашенная сталь, алюминиевый сплав, нержавеющая сталь (блестящая или матовая, черненная). Тут используются более дорогие материалы, более качественные светодиоды и солнечные элементы. Цены, правда, тоже значительно выше.

Как выбрать по техническим параметрам

После того, как определились с внешними параметрами, надо углубляться в технические тонкости. Прежде всего обратите внимание на мощность светильника, тип и емкость аккумуляторной батареи.

Нормальные производители указывают количество светодиодов и их общую яркость. Чем больше мощность светильника, тем большую площадь он будет освещать.

Но при этом должна быть более мощный аккумулятор — чтобы обеспечить требуемое время работы.

В описании товара или на коробке изделия нормальный производитель указывает всю нужную информацию

Нормальные светильники могут работать по 8-10 часов (при полном заряде). Но такая продолжительность свечения нужна не всегда — когда ночи короткие, работать уличное освещение может 5-6 часов, а то и меньше. Для того чтобы освещение на работало «вхолостую», в фонари встраиваются датчики освещенности. Довольно полезная опция, так что на нее тоже обращаем внимание.

Условия эксплуатации

Многие фонари и светильники для уличного освещения на солнечных батареях имеют серьезный недостаток: они плохо переносят морозы. Как правило, это фонари дешевого и среднего ценового диапазона.

Если их эксплуатировать при температуре ниже +25°C, их срок службы значительно снижается. Еще быстрее они выходят из строя, если работают при минусовых температурах. Так что такие светильники пригодны только для дачи — на время дачного сезона.

Учтите, что не все производители об этом предупреждают. Информацию часто приходится запрашивать дополнительно.

Высота фонарей на солнечных батареях может быть разной. Это уже более солидные «морозоустойчивые» модели

Если уличное освещение на солнечных батареях должно работать круглый год, ищите «морозоустойчивые» модели. Они есть, но в более высоком ценовом диапазоне. В них используются морозоустойчивые солнечные элементы и аккумуляторы, выполнены они из стали. Соответственно — стоят дороже.

Источник: https://elektroznatok.ru/osveshhenie/ulichnoe-osveshhenie-na-solnechnyh-batareyah

Ссылка на основную публикацию