Прожектор на солнечных батареях для уличного освещения

 

Солнечный светодиодный прожектор — что лучше купить?

Светодиодные солнечные прожекторы представляют собой осветительные приборы, предназначенные для работы в условиях улицы. Источником питания для этих устройств служит солнечная энергия. Они полностью автономны, не нуждаются в присоединении проводов электропитания.

Это значительно расширяет возможности светильников, позволяет устанавливать их в любых точках местности без производства сложных земляных или монтажных работ. Это удобно как на открытой местности, так и в городских условиях, где подвести провода питания не всегда возможно без производства демонтажа дорожного покрытия, стен домов или прочих работ.

Датчик освещенности

Светодиодный прожектор на солнечных батареях — автономный прибор, который днем самостоятельно получает энергию, накапливает ее в собственных батареях и расходует в темное время суток. Он обладает автоматическим датчиком освещенности, дающим команду на запуск фонаря при достижении заданных внешних условий, поэтому не нуждается в участии человека для включения или отключения системы освещения.

Единственные действия людей — обслуживание, ремонтные или монтажные работы. Светодиоды — яркие источники света, отличающиеся весьма низким энергопотреблением, что делает их наиболее предпочтительными и экономичными средствами уличного освещения. Прожектор светодиодный уличный на солнечных батареях считается наиболее перспективным прибором, за которым специалисты видят будущее.

Устройство и компоненты прожекторов на солнечных батареях

Специфика, которая отличает прожектора на солнечных батареях от других осветительных приборов, состоит в нестыковке по времени наличия источника питания и режима работы фонаря. Когда на небе есть солнце, нет нужды в работе прожектора. Из-за этого приходится использовать аккумуляторы, которые в дневное время накапливают энергию, а ночью отдают ее светодиодной матрице фонаря.

Солнечный прожектор представляет собой комплекс, который состоит из следующих узлов:

• светодиодная матрица, установленная в герметичный и прочный корпус
• солнечная панель, состоящая из фотоэлектрических элементов и выполняющая функцию преобразования солнечного света в электрический сигнал
• контроллер. Прибор, обеспечивающий управление процессом зарядки аккумуляторной батареи, регулирующий режим работы светильника
• аккумулятор. Обеспечивает получение, хранение и отдачу электроэнергии светодиодной матрице по команде контроллера

В отличие от других солнечных комплексов, уличный прожектор на солнечных батареях не нуждается в присутствии инвертора, поскольку светодиоды нуждаются в постоянном токе питания и не требуют преобразования его в переменный ток. Некоторые комплексы оснащаются дополнительными устройствами — датчиками движения, позволяющими оптимизировать работу фонаря и сэкономить заряд аккумуляторов.

Существуют разные конструкции солнечных прожекторов. Они обладают собственными особенностями и возможностями, предназначены для работы в разных условиях. По типу установки различают:

• стационарные фонари. Размещаются в заранее выбранном месте и никуда не перемещаются
• мобильные конструкции. Устанавливаются на определенное время, после чего перемещаются в другое место

По типу фотоэлемента:

• встроенный фотоэлемент. Составляет одно целое с корпусом светильника
• выносной фотоэлемент. Подключается к фонарю как отдельный узел

Удобнее и эффективнее светильники с выносными панелями, позволяющими ориентировать их по отношению к солнцу без изменения направления фонаря.

По режиму работы:

• прожектор на солнечных батареях с датчиком движения
• прожектор, включающийся и отключающийся по сигналу датчика освещенности

Светодиодный прожектор на солнечных батареях с датчиком движения для улицы включается и по сигналу датчика освещенности, и по команде датчика движения. Это позволяет не расходовать заряд батарей в те промежутки времени, когда на освещаемом участке ничего не происходит и никого нет. При появлении объектов заданной величины (птицы и мелкие животные могут создавать ложные сигналы на запуск, поэтому устанавливают ограничение на размер объекта) прожектор запускается, а при отсутствии движущихся предметов — отключается.

Плюсы и минусы

Прожектор светодиодный с датчиком движения обладает следующими преимуществами:

• способность работать в любых точках местности, территории или части здания
• экономичность, малый расход заряда аккумуляторных батарей
• простота монтажа, отсутствие необходимости выполнять земляные работы или прокладывать кабель сквозь стены зданий и сооружений
• автономная работа, не требующая постоянного контроля и повышенного внимания человека

К недостаткам, которым обладает прожектор, следует отнести:

• ограниченная мощность фонарей, не позволяющая обслуживать площади большого размера
• зависимость работы светильников от погоды и температуры

Светодиоды обладают чувствительностью к температурному режиму. Они одинаково отрицательно реагируют на перегрев, от которого выходят из строя, и на сильное охлаждение, о которого яркость свечения значительно уменьшается. Это также ограничивает возможности солнечных светодиодных прожекторов.

Как выбрать

Количество светодиодных фонарей на солнечных батареях в торговой сети постоянно возрастает. Появляются новые конструкции, обладающие дополнительными возможностями и функциями. Выбирая подходящий прожектор на солнечных батареях для дачи или частного дома, следует учесть важные особенности устройства, среди которых присутствуют:

• величина светового потока — показатель яркости свечения, аналогичный мощности для ламп накаливания
• мощность фотоэлемента, которая должна обеспечивать достаточное количество энергии на все темное время суток
• емкость аккумуляторов
• размер светодиодной матрицы, марка и количество элементов
• тип защиты корпуса, обеспечивающий устойчивость к внешним воздействиям
• срок службы светильника

По этим характеристикам выбирают оптимальный вариант, подходящий для работы в заданных условиях.

Использование с датчиком движения

Прожектор на солнечных батареях с датчиком движения позволяет существенно сократить время свечения фонаря, включаясь только при появлении на обслуживаемом участке перемещающихся объектов. Использование таких датчиков делает возможным применять фотоэлементы и аккумуляторы меньшей мощности и емкости, что экономит деньги и делает светильники более компактными.

Прожектора с датчиками движения эффективны и незаменимы в охранных комплексах, на подсветке входов, ворот или иных участков подобного назначения. В работе датчиков используется детектирование инфракрасного излучения.

Солнечный прожектор для дачи своими руками

Многие владельцы дачных участков изготавливают собственные конструкции солнечных прожекторов. Это позволяет получить устройство с заданными параметрами, хотя и требует наличия навыков и некоторых знаний. Все элементы комплекса приобретаются в магазинах или извлекаются из других устройств.

Донорами служат фонарики, остальные детали обычно выписывают на Aliexpress или подобных интернет-ресурсах. Корпуса изготавливают из подручных материалов. Как правило, датчиков движения или прочих приспособлений не бывает, самодельный прожектор приходится включать или отключать самостоятельно, хотя некоторые умельцы собирают многофункциональные и вполне работоспособные изделия.

Популярные модели

К наиболее популярным моделям солнечных прожекторов можно отнести:

SEW-01

Светильник, оснащенный датчиками освещения и движения. Емкость аккумулятора обеспечивает до 30 часов непрерывной работы. Выносная солнечная батарея.

SEW-01R

Обладает всеми качествами предыдущей модели, но, в дополнение к ним, оснащен пультом дистанционного управления.

SEW-02 — SEW-05

Модели пониженной мощности, предназначенные для настенной установки. Используются для подсветки придомовой территории.

SEW-08R

Применяется для освещения парковочных мест или проезжей части автодорог.

Приведенный список не является исчерпывающим, ассортимент солнечных прожекторов весьма широк и продолжает увеличиваться. Пользователь имеет возможность подобрать оптимальный вариант для работы в любых условиях.

Установка прожектора на солнечных батареях

Среди источников искусственного освещения прожектор на солнечных батареях следует выделить особенно. Он надежен, экономичен, и для уличного освещения это один из оптимальных вариантов. С его помощью на любом участке можно организовать сопровождающее, охранное освещение, а также красивую декоративную подсветку.

Как устроен этот светильник

Светодиодные светильники на солнечных батареях еще называют гелиопрожекторами. В них применяют только светодиодные лампы. В зависимости от конструкции прожектора лампа может быть одна либо несколько. Устройство состоит из нескольких частей, каждая из которых выполняет определенную функцию:

• собственно, источник света. Он выглядит в виде прочного корпуса. Внутри корпуса находится стекло или система линз с рефлектором. Рефлектор — зеркальная поверхность, отражающая свет. Зеркальная поверхность прожектора собирает световые лучи и задает им нужное направление движения. Также внутри находится светодиод (LED). Корпус может быть сделан из разных материалов. Его прочность зависит от класса защиты и места, где планируют устанавливать светильник;
• солнечная панель. Это несколько элементов, задача которых — накопление и преобразование энергии Солнца в электрическую, с возможностью использования постоянного тока. Он необходим для исправного функционирования светодиодных ламп и регулярной зарядки аккумуляторов;
• АКБ. Электроэнергия, которая поступает от модуля, накапливается аккумулятором. Накопленная энергия обеспечивает работу светодиодных ламп в вечернее и ночное время, а также в условиях недостатка естественного света. В этом — уникальность освещения на солнечных батареях и его экономичность. Мощность прожектора может быть больше или меньше — следовательно, количество аккумуляторов варьируется. Некоторые модели оснащены несколькими АКБ, что позволяет обеспечить их бесперебойную работу в условиях пасмурной погоды;
• контроллер. Его задача — контролировать исправность работы прожектора с солнечной батареей. Простой пример контроллера — фотореле. Его еще называют датчиком освещения. Он оценивает уровень естественного света. Если его достаточно, контроллер отключает светодиодные лампы. Кроме простого фотореле, уличный светильник может быть оснащен более сложным устройством. Например, есть контроллеры, с помощью которых программируют время работы светодиодных ламп. Также они помогают контролировать своевременный заряд и разряд аккумуляторов. Для сложного освещения (декоративная подсветка архитектурных фасадов или реклама) были разработаны программируемые виды контроллеров. Кроме включения и выключения светодиодных ламп, они могут влиять на цветовую гамму света и его интенсивность.

Принцип работы

Все прожекторы на солнечных батареях работают одинаково. В течение дня панель накапливает энергию и заряжает аккумулятор. Она снабжена фотоэлектрическими элементами с высокой чувствительностью, которые могут вырабатывать ток даже в условиях пасмурной погоды. Как только естественное освещение на улице снижается до «критического» уровня, у автономного прожектора срабатывает реле, дающее ему команду включения. Когда солнечные панели не могут обеспечить светильник достаточной мощностью, он питается от аккумулятора. В ночное время суток светодиодное освещение работает только от АКБ.

Если АКБ заряжена полностью, ее хватает на время от 3 до 12 часов непрерывной работы. При этом, время зависит от особенностей конструкции и мощности устройства. Что касается контроллера, у него есть еще одна функция. Он не допускает того, чтобы батареи были полностью разряжены, и в случае падения напряжения на их клеммах отключает светодиодный прожектор.

Особенности выбора и установки

Для максимальной эффективности работы светильник на солнечных батареях нужно устанавливать в месте максимального контакта с Солнцем. Так он будет накапливать больше энергии, постоянно вырабатывать ток и заряжать аккумуляторные батареи. Не стоит ставить его в тень. Если позволяют условия, лучше сразу выбрать модель, у которой солнечная панель расположена отдельно от основного источника света.

Отличный вариант — светильник, у которого панель и корпус с лампой соединены между собой длинным проводом. В этом случае и батарее, и светильнику можно обустроить лучшие места, где оба элемента будут работать исправно и эффективно.

Также существует прожектор на солнечной батарее с датчиком движения. Выбирая такую модель, не помешает знать о том, что принцип ее работы ничем не отличается от светильников, которые оснащены контроллером. Как только срабатывает фотореле, датчик движения начинает управлять функцией LED.

Преимущества и недостатки

Как и любое другое устройство, он имеет свои преимущества и недостатки. Сразу стоит отметить, что плюсов у него гораздо больше. В отличие от установки других источников света, светодиодные прожекторы на солнечных батареях можно монтировать без предварительного разрешения. Поскольку речь идет об автономном светильнике, прокладывать под него кабель или рыть траншею для проведения иных коммуникаций не понадобится. При его установке не нужны электромонтажные работы. Любой владелец участка, при соблюдении несложных правил, сможет установить такое освещение самостоятельно.

Этот источник света не потребует установки электросчетчика, поскольку электроэнергия, вырабатываемая солнечной панелью, является абсолютно бесплатным ресурсом. Это позволит не только сэкономить, но и избежать хлопот с монтажом счетчика и ежемесячной подачей показаний. Уличный прожектор на солнечных батареях может стать прекрасным выходом из ситуации, когда речь идет о неэлектрифицированном участке, расположенном далеко от базовых электростанций. Он прост в использовании и абсолютно безопасен: удары током при его эксплуатации исключены.

Автономность функционирования также является неоспоримым преимуществом. Датчик движения или контроллер своевременно включают и выключают лампы а настройки можно задавать на усмотрение владельца. Поскольку «умный» контроллер следит за количеством энергии в аккумуляторах, человеку остается только следить за исправностью устройства и устранять неполадки, если они возникают.

Прожектор с датчиком движения, так же, как и другую модель подобного типа, в любое время можно перенести в другое место, если в этом есть необходимость. В отличие от других источников света, зависимых от коммуникаций и проводов, такой светильник снабжен максимум одним проводом — в случае если солнечная панель и лампа расположены отдельно друг от друга.

Если модель светильника качественная, она будет служить долго. Средний срок эксплуатации светильника составляет от 5 до 15 лет.

Из недостатков следует отметить снижение производительности такого светильника во время пасмурной или дождливой погоды. Заряд аккумуляторов падает, поэтому иногда его может не хватить на всю ночь. В холодное время года емкость любых аккумуляторных батарей становится меньше, что не лучшим образом сказывается на качестве освещения.

При выходе из строя одного из элементов далеко не всякий светильник можно отремонтировать. Это относится к дешевым и простым моделям, элементы которых заключены в один неразборный корпус.

Качественный прожектор на солнечных батареях — прекрасная альтернатива привычным источникам света. Несмотря на ряд особенностей и недостатков, его приобретение не станет помехой, а в теплое время года позволит не только избежать хлопот с электричеством, но и сэкономить значительную сумму денег.

Прожекторы на солнечных батареях

Прожекторы на солнечных батареях – светильники, работающие автономно, без центрального электроснабжения. Они используют световую энергию солнца, преобразуя её в электрическую, и накапливают её во встроенных или внешних аккумуляторах.

Особенности

От простого прожектора, к батарее которого подключается зарядное устройство, прожекторы с солнечными панелями отличаются лишь отсутствием необходимости в подключении внешнего блока питания. Такая возможность присутствует в некоторых моделях и скорее является дополнением, а не основным способом подпитки прожектора.

Дополнительными функциональными узлами в прожекторах являются следующие элементы.

1. Датчик движения. Он замыкает цепь из источника питания и прожекторной (светоизлучающей части) лишь после обнаружения крупного движущегося объекта неподалёку – человека или автомобиля. На мелкие предметы и тела – собак и кошек, радиоуправляемые машинки – он не реагирует: таковы его настройки, «вшитые» в микроконтроллер.
2. Датчик освещённости. Включает прожектор лишь когда почти полностью стемнеет, и выключает, когда начнёт рассветать. Настройка также является очень тонкой, так как позволяет не расходовать энергию аккумулятора впустую, когда видно и без фонаря, что происходит. В некоторых моделях, когда полнолуние освещает местность в ясную погоду, датчик также воспринимает этот свет как блокирующий включение прожектора фактор.
3. У разных моделей отличаются мощность прожектора, ёмкость аккумулятора, площадь поверхности светоэлементов, разновидность подвеса и порядок сборки-разборки конструкции.
4. Срок службы изделия – не менее 50 тыс. часов, при соблюдении условий эксплуатации и недопущении перегрева. Сниженный нагрев достигается лишь в условиях сильных морозов и ветра, когда активный теплосъём не даёт прожектору нагреться свыше 40 градусов. По заявлению производителя, когда светодиоды отслужат свой срок, они будут светить гораздо слабее. На практике же, после работы в течение нескольких тысяч часов, прожектор выходит из строя из-за перебора по рабочему току и перегреву до 70 градусов, намеренно допущенным изготовителями с целью поддержания высокого уровня постоянных продаж. Это в полной мере относится ко всем типам, видам, разновидностям и моделям светодиодной продукции.
5. Зимой в пасмурную погоду прожектор заряжается до нескольких раз дольше, чем летом в ясную.
6. Перегрев солнечной панели в летнюю жару – из-за тёмной окраски защитного покрытия – способен быстро вывести солнечные элементы из строя. Температура выше 60 градусов приводит к их ускоренной деградации, резкому снижению КПД – с доступных 17% до всего лишь 0-1%. Для защиты от преждевременного выгорания на дорогие панели монтируют рассеивающий солнечные лучи полимерный слой.
7. После пылевой бури, продолжительных дождей в местности, отличающейся высоким смоговым загрязнением и ветрами, поднимающими пыль, световая панель должна очищаться от посторонних частиц, преграждающих солнечные лучи. Если очисткой панели от пыли и грязи пренебречь, то отдача (преобразование света в электричество) упадёт до нескольких раз.

Светодиодные прожекторы на солнечных панелях, рассчитанные на бытовое использование, не обладают поворотным механизмом. Это серьёзный недостаток – панели эффективно работают лишь несколько часов, после чего оказываются в тени.

Подзаряд в тени – по сравнению с подзарядом под прямыми солнечными лучами – снижает отдачу солнечных панелей в 10 и более раз.

Описание видов

В зависимости от назначения, различают следующие типы, виды и разновидности прожекторов – по виду фотоэлемента, типу установки, с датчиком движения (или без него).

По типу фотоэлемента

Встроенная панель совмещена с аккумулятором и контроллером разряда-заряда. Как правило, стоимость таких светильников невысока. Более дорогие защищены от перегрева на солнце и при работе прожектора. Для них некритичны ливень и снегопад. Для большей защиты фотоэлементы и аккумуляторы рекомендуется применять выносные и отсоединяемые – это защитит жизненно важные функциональные узлы от ускоренного и преждевременного износа.

Аккумулятор и микроконтроллер располагаются внутри здания, фотоэлемент – под защитным стеклом навеса, рассеивающим излишки прямых солнечных лучей.

По типу установки

Стационарные прожекторы устанавливаются на столбах, стенах, всевозможных опорах – и никуда не перемещаются, пока не возникнет необходимость в их ремонте.

Переносные – ручные фонари-прожекторы, в которых аккумулятор и светодиодная панель встроены. Имеются также модели с отсоединяемыми аккумуляторами и солнечными панелями. Можно повесить эти прожекторы на дерево в саду, на столб или перекладину забора.

Перевозные – панель размещается на крыше автомобиля, а сам прожектор с аккумулятором помещены в отдельный корпус.

С датчиком движения и без

Без датчика движения прожектор светится всё время, пока не начнёт светать. Это абсолютно ненужные затраты – вряд ли кому понравится, что за 6-15 ч прожектор израсходует киловатт и более. Практика показывает, что такой расход не нужен: даже уличные прожекторы в целях уменьшения нагрузки на электросеть горят лишь пока на проспекте или трассе надолго не замерло движение. Отключение прожектора экономит электричество, ресурс светоматрицы и заряд аккумулятора.

В идеале, когда рядом нет людей, то и некому подсвечивать – энергия не должна расходоваться даром, без дела.

Популярные модели

Главный критерий выбора – освещаемая площадь. Чем она больше, тем выше требуется мощность (и световой поток). В качестве примеров – несколько наиболее популярных моделей.

• Jazzway – несмотря на чисто китайское производство, при сборке светопрожекторов данной марки на качестве изделий производители не экономят. Корпус устройства закреплён при помощи скоб, матрица и драйвер, управляющий подзарядом и рабочим током. Задняя стенка корпуса выполнена в виде алюминиевого радиатора, рассеивающего излишнее тепло. В корпус вставлен отражатель, направляющий боковой свет в сторону, куда повёрнуто само изделие. Мощность потребления – до 100 ватт, с учётом тепловых потерь во время работы. Отдельные модели доходят до 500 Вт. Световой поток колеблется в пределах 700-34000 люменов. Цветовая температура представлена следующими значениями: теплые тона – 3700-4300 К, нейтральные – 4500-5500 К, холодные – 6000 К. Водо- и пылезащита IP: 20-60 – внутри зданий, 60-69 – вне зданий и строений, где погодные и климатические условия меняются в значительных пределах.

Модели данного ряда устойчивы к помехам и вибрации, защищены от пыли и воды, нечувствительны к перепадам напряжения, не нуждаются в регулярной чистке и иной профилактике.

• «Эра» LPR-70-6500K-M – изделие, пригодное для применения на производстве и на стройплощадках, в организации рекламной и фасадной подсветки, ландшафтном дизайне и так далее. В последние несколько лет идёт их активное распространение в качестве светильников для загородных домов. Светодиоды повышенной яркости выдают освещение, заметное с больших расстояний и освещающее значительные территории – больше тысячи квадратных метров. Предусмотрено питание от бытовой сети 220 В, возможно подключение солнечных панелей. Свет преимущественно холодный – приближен к дневному, 6500 К. Светопоток достигает 4900 Лм, прожектор защищён от влаги – класс IP55. Размеры – 290х335х70 мм, комплектующие выпущены в Италии.

• «Ферон» LL-149 обладает рассеивателем, работает на основе RGBW-сборки – кроме белых, в него встроены красные, зелёные и синие светодиоды. Это даёт возможность использовать прожектор не только в качестве основного источника света, но и как декоративную подсветку. В корпусе, кроме микроконтроллера и светодиодной сборки, размещён аккумулятор, что позволяет носить это устройство с собой. Управление с пульта задаёт различные режимы свечения, срок службы – 30.000 ч. непрерывного горения.

Другие отечественные бренды, например, «Кобра», также используют китайские или европейские светодиоды.

Контроль со стороны российских сборщиков и продавцов позволяет отсеять заведомо неизвестные, с отсутствующим описанием технических характеристик приборы.

Секреты выбора

Светодиодные прожекторы выбирают по следующим критериям.

1. Световая отдача – количество люменов на каждый ватт потреблённой мощности. От него напрямую зависит качество, дальность освещения.
2. Защита от воздействий погоды и климата – класс IP-20… 69. Наружное освещение потребует значения не ниже IP-60.
3. Количество часов работы в ночное время – определяется порогом чувствительности, при котором в сумерках прожектор включается вечером и выключается утром. На второй план выходит ёмкость аккумулятора. При снижении уровня заряда почти до критического напряжения встроенный микроконтроллер отключит прожектор до тех пор, пока аккумулятор не будет вновь заряжен.
4. Количество и рядность светодиодов, мощность каждого из них. Чем она больше и чем больше общее число светодиодов, тем более «дальнобойным» окажется прожектор.
5. Напряжение питания светодиодов. Красные, жёлтые, зелёные и синие требуют напряжение порядка 2 вольт, выставленное диммером и/или преобразователем. Грубо говоря, два последовательно включённых белых светодиода – три цветных, это должен учитывать производитель. Опытный специалист на глаз определит нарушения технологии и рабочих параметров светодиодов, осмотрев сборку под защитным стеклом.
6. Возможность автоматического управления – включение только по датчику движения либо в определённые вечерние и предутренние часы.

Стоимость одного такого прожектора, по ценам 2021 года в России, составляет порядка 2-3 тыс. руб. за изделие. Ценообразующие факторы – мощность и светоотдача диодной сборки, влагозащита, ёмкость аккумулятора, мощность солнечной панели.

Сферы использования

Использование датчика освещённости, датчика движения и управляющего микроконтроллера позволяет освещать территорию участка и загородного дома. Они размещаются по углам строения, что позволяет подсветить всю территорию дачи. Прожекторы для улицы значительно выше по мощности, чем домашние. Садовые фонари применяются для установки непосредственно на территории сада – чаще всего они подвешиваются на деревьях.

Каждая модель может оснащаться пультом радиоуправления, работающим, к примеру, на основе технологии Bluetooth. Дальность действия радиопульта или радиобрелока – до нескольких десятков метров. В более дешёвых устройствах применяют инфракрасное светодиодное излучение, для которого нужна прямая видимость.

Переносные прожекторы применяются спасателями, вынужденными работать в удалённых местах, где отсутствует возможность подзарядить мощное устройство. Вторая область применения – альпинизм, скалолазание, длительные переходы и восхождения, пешие и велосипедные походы, различные виды туризма. Разновидность диодных прожекторов – велосипедные фары, в которых присутствует встроенная или выносная светодиодная панель.

Источник https://energo.house/sol/solnechnyj-svetodiodnyj-prozhektor-chto-luchshe-kupit.html

Источник https://batteryk.com/ustanovka-prozhektora-na-solnechnyh-batareyah

Источник https://stroy-podskazka.ru/solnechnye-batarei/prozhektory/