Освещение двора от солнечной батареи своими руками

Делаем освещение на даче своими руками

Совсем недавно солнечные батареи были экспериментальным источником альтернативной энергии, а сейчас их устанавливают в хозяйстве, на производстве и в жилых домах. Экологичность, экономность, безопасность — это основные плюсы подобного вида энергии. Альтернативное освещение устанавливают на даче и в загородных домах. Давайте разберёмся, как выбрать подходящий светильник и установить модули.

Виды освещения от энергии солнца

Принцип работы солнечных батарей заключается в том, что фотоэлементы накапливают энергию от света солнца и преобразуют её в электрическую энергию. Происходит это следующим образом: внутри каждого модуля содержится две кремниевые пластины, одна из них покрыта бором, а другая фосфором. Под действием света в них возникает электрический ток, который по медным жилам направляется в сеть.

Существует два принципиально разных типа светильников, работающих от солнца:

• светильники с уже встроенными элементами;

• солнечные модули, которые преобразуют энергию и направляют её в обычную электросеть.

Оба вида осветительных приборов можно использовать на даче, но для подсветки разных участков. Разберём принцип работы каждого из них в отдельности.

Светильники на солнечных батареях

Самым простым прибором, работающим от энергии солнца, являются фонари с встроенными фотоэлементами. Как правило, это светодиодные приборы, которые по своей конструкции способны преобразовывать энергию в свет. Они состоят из:

• аккумулирующей батареи, или АКБ;
• полупроводника-светодиода;
• датчика света;
• микропроцессора;
• фотоэлемента.

Освещение дорожек на даче с помощью подобных светильников — оптимальный вариант. Фонари на альтернативных батареях необходимо располагать на открытых местах, куда смогут попадать солнечные лучи. На протяжении дня они аккумулируют энергию солнца, а в тёмное время суток преобразуют её в подсветку. В зависимости от модели такие лампы способны светить до 8 часов подряд.

При освещении дорожек можно выбрать модель прибора, оснащённую датчиками движения. Таким образом энергия не будет расходоваться впустую, свет будет загораться, только когда рядом пройдёт человек, и выключаться через несколько секунд.

Фонари с фотоэлементами удобно использовать в таких местах, куда не подведёшь стандартную проводку, поскольку они работают без электричества. Их можно повесить в беседке, на входе веранды, на террасе или рядом с летней кухней. Главное — соблюсти условие, чтобы на них попадало солнце. Это необязательно должны быть прямые солнечные лучи. Современные приборы заряжаются и в тени, и в пасмурные дни.

С помощью светильников на фотоэлементах можно организовать автономное освещение для дачи, которое будет работать без электричества, а значит, не зависеть от внезапных сбоев и неполадок в электросети. Монтаж уличного фотоосвещения намного проще, чем установка обычных светильников, для которых требуется проложить кабель в земле и соблюсти определённые условия безопасности. Для работы нужно всего лишь повесить фонарь на столбиках или закрепить светильники вдоль дорожек.

Фонари на батареях, работающих от солнца, можно использовать и в качестве основного освещения, и как дополнительную и декоративную подсветку. Можно выбрать модель в зависимости от качества стекла: гладкое, рифлёное или ударопрочное.

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.

1. Выбор и покупка солнечной батареи.
2. На поверхность, где будут установлены батареи, крепят опорные элементы и скобы.
3. На фиксирующие элементы крепят рейки.
4. После того как рейки установлены, на них накладывают сами солнечные батареи.
5. 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.

Преимущества и недостатки солнечных элементов

Из достоинств на первое место следует поставить экологичность. Среди других преимуществ:

• экономность — не нужно оплачивать счета за электроэнергию;
• светильники с фотоэлементами легко монтировать;
• для уличного освещения не нужно прокладывать кабели в земле;
• работает без электричества, а значит, не зависит от неполадок в электросети;
• возможно освещать удалённые уголки дачного участка, куда невозможно проложить провода.

Среди недостатков выделяют следующие:

• дороговизна солнечных модулей;
• необходимость большого пространства для размещения модулей;
• не все модели способны долго работать от аккумулятора без зарядки.

Устанавливать солнечные батареи на даче или нет — решение каждого. Не на всех участках проведена электроэнергия, и тогда питание от солнца становится настоящим спасением. Но даже если внутри дом полностью обеспечен электричеством, то для наружной подсветки можно выбрать несколько оригинальных светильников с фотоэлементами.

Источник

Уличное освещение на солнечных батареях

Для обеспечения достаточной видимости на открытой части прилежащей территории предприятий, частных домов и дач устанавливается наружное освещение. Несмотря на повсеместное внедрение мер, направленных на снижение затрат для обеспечения видимости на открытых территориях, расходы электричества все же составляют значительные суммы. Поэтому актуальным способом снижения расхода электрической энергии является уличное освещение на солнечных батареях. Такие установки все чаще приходят на замену классическим моделям, так как обладают рядом преимуществ в эксплуатации.

Плюсы и минусы

К преимуществам уличного освещения на солнечных батареях относят:

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

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

К недостаткам наружного освещения на солнечных батареях относятся:

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

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

Устройство светильника на солнечных батареях

Конструктивно приборы уличного освещения состоят из таких элементов:

• Корпус – может иметь различную форму, размеры и способ установки, оснащается кронштейном для подвешивания или опорной конструкцией для установки в грунт;
• Источник освещения – за счет малого расхода и неприхотливости в работе чаще всего устанавливаются светодиодные лампы;
• Плафон – включает в себя рассеиватель для направления светового потока и внешнюю крышку для предотвращения воздействия атмосферных факторов на сам светодиодный светильник;
• Аккумуляторная батарея – предназначена для накопления электрической энергии от солнечных лучей для последующего расхода на освещение в темное время суток;
• Солнечный модуль – используется для преобразования солнечной энергии в электрическую с целью ее дальнейшей передачи к потребителю;
• Датчик освещенности – реагирует на смену времени суток и включает или отключает питание светодиодных фонарей.

Если вам не нужна постоянная подсветка участка, существуют приборы на солнечных батареях со встроенным или работающие в комплексе с датчиком движения. Такие модели будут включать фонари только при возникновении движения в определенной зоне, а после выдержки установленного времени отключат свет.

Рис. 1: светильник с датчиком движения

Принцип действия

Любое устройство уличного освещения работает по такому принципу: Солнечные лучи, попадая на фотоэлементы генерируют выработку электрической энергии, которая через диод VD поступает на клемму аккумуляторной батареи и эмиттер транзистора, как показано на рисунке ниже.

Рис. 2: принципиальная схема уличного освещения на солнечных батареях

В светлое время суток датчик освещенности под воздействием естественного освещения выступает в роли токоограничивающего резистора, запирающего цепь питания светодиодной панели. С наступлением темноты фотоэлемент перестает генерировать электроэнергию, но за счет диода VD накопленная в емкости аккумулятора электроэнергия не растрачивается на обратный разряд.

Датчик освещенности перестает запирать цепь питания светодиодов, открывается транзистор и ток протекает по цепи аккумулятор – эмиттер и коллектор транзистора – светодиодная панель. С наступлением рассвета отключение цепи питания и включение цепи подзаряда происходить в обратной последовательности.

Это простейшая схема работы, на практике существуют приборы уличного освещения с более сложной автоматикой и логикой работы, а также устройства с инвертором для преобразования постоянного напряжения в переменное.

Выбор светильников на солнечных батареях

Из-за огромного разнообразия представленных на рынке светильников с солнечными батареями довольно просто потеряться при выборе нужной вам модели. Поэтому мы рассмотрим наиболее актуальные критерии выбора, на которые стоит обратить внимание, чтобы купленное оборудование удовлетворяло ваши ожидания.

Мощность

Определяет интенсивность освещения территории и пространства, но с учетом конструктивных особенностей источника. Как уже говорилось, наиболее эффективными являются светодиодные лампы за счет идеального соотношения вырабатываемого светового потока к расходуемой мощности. Поэтому обращайте внимание не только на мощность, но и на уровень освещенности, так как слабые модели предназначены для подсветки дорожек, а наиболее мощные для общего освещения прилежащих территорий и загородных участков. Если вы собираетесь использовать лампы накаливания или люминесцентные, стоит учитывать соотношение мощности и светового потока между ними.

Таблица: соответствие мощности в Вт для разных типов ламп

Светодиодные	Люминесцентные	Накаливания
1	3	15
3	7	35
5	11	50
7	15	70
9	19	90
12	25	120
15	31	150
18	36	180

Класс защиты

Данный параметр определяет устойчивость прибора освещения к воздействию внешних факторов. В паспортных данных он обозначается как аббревиатура IP с двумя цифрами, первая из которых обозначает степень защищенности от мелких пылинок и мусора, а вторая указывает герметичность светильника и устойчивость к проникновению влаги. Оптимальным вариантом считаются устройства уличного освещения с классом защиты от IP44 и выше. Конкретный параметр лучше подбирать в соответствии с климатическими особенностями местности, в которой будет устанавливаться фонарь на солнечных батареях.

Материал корпуса

Корпус может изготавливаться из металла, дерева, полимера и стекла. В зависимости от модели, существуют как изделия из одного материала, так и комбинированные. Выбирая конкретный аппарат освещения на солнечных батареях, лучше исходить из практичности модели – материал корпуса для уличных или садовых фонарей обязательно должен быть прочным и устойчивым к механическим воздействиям. Если это декоративные модели, расположение которых существенно ограничивает к ним доступ, можно устанавливать светильники со стеклянным плафоном.

Вид и способ монтажа

По виду и способу монтажа светильники уличного освещения подразделяются на такие категории:

• Грунтовые – используются для освещения дорожек, декоративной подсветки, ориентиров. Особенностью таких моделей является погружной штык, который заглубляется в грунт, позволяя зафиксировать устройство. Отличаются длиной ножки и высотой расположения плафона. Рис. 3: грунтовый светильник
• Настенный светильник — применяется как для декоративной подсветки, так и для освещения придомовой зоны. Сложность установки заключается в грамотном выборе положения по отношению к сторонам света, чтобы солнечная батарея максимально продолжительно находилась на свету. Рис. 4: настенный светильник
• Подвесные – могут располагаться на любых конструктивных элементах хоть с жесткой фиксацией (балки, кронштейны и т.д.), хоть с гибкой (тросы, растяжки и прочие). Рис. 5: подвесной светильник
• Встраиваемые — образуют единую конструкцию с какими-либо элементами постройки или дизайна (ступеньки, столбы, садовые дорожки и т.д.) Рис. 6: встраиваемый светильник

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.

Места использования

В зависимости от места размещения и выполняемых задач устройства уличного освещения подразделяются на такие категории:

• парковые фонари – обеспечивают светом большие территории, имеют высокую ножку с подставкой внизу.
• уличные фонари – предназначены для освещения улиц, подвешиваются или монтируются на столбы и опоры, конструктивные элементы зданий и т.д.
• для подсветки беседок, террас, веранд и других полуоткрытых построек, расположенных на улице.
• садовые фонарики для освещения дорожек – являются не только указателями тротуара, но и создают достаточную видимость, чтобы ориентироваться на них в темноте.
• декоративные – предназначены для украшения придомовых и садовых участков.

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

Источник