Уличное освещение на солнечных батареях своими руками — разъясняем развернуто

Экономичные, простые в установке и такие разнообразные по форме светильники на солнечных батареях заполонили дачные участки и даже улицы городов. Производители, словно издеваясь, предлагают покупателям огромное их разнообразие, так что из чисто функционального предмета они превратились в элемент декора. Только вот оказалось, что выбрать уличный светильник на солнечных батареях для дачи и сада не так просто – ассортимент заставляет глаза разбегаться, но мы постараемся расставить все по полочкам и понять, как отличить качественный светильник от подделки.

Блок: 1/11 | Кол-во символов: 558
Источник: https://blog.brigada174.ru/svetilniki-na-solnechnyh-batarejah-dlja-dachi-i-sada-10-sovetov-po-vyboru/

Jurei-678

Привет всем ! Я  занимаюсь разработкой, дизайном и  изготовлением  светодиодных  светильников  для  дома, дачи и  растений. Мои  светильники  для растений  трудятся  в  Норвегии, России, и Прибалтике. Так  же могу  по Вашим эскизам  изготовить любой  светильник  из  металла,пластмассы  или дерева.  Стаж  светодиодного  творчества   5 лет. Мой  скайп  juri-1958.  Почта  yur-afanasev@.

Новые самоделки автора Jurei-678 (Смотреть все)

Блок: 2/2 | Кол-во символов: 443
Источник: http://samodelka.info/samodelki-dlya-doma/sdelay-sam-avtonomnoe-osveshhenie-na-solnechnoy-bataree.html

Как работает светильник на солнечных батареях?

Если коротко и просто, то светильник в течение дня накапливает солнечный свет, а ночью использует его же для освещения участка. Делает он это благодаря наличию следующих элементов:

  • солнечная панель – сердце светильника, тут происходит преобразование солнечной энергии в электрическую;
  • аккумулятор накапливает энергию днем, чтобы отдавать ее ночью;
  • светодиодная лампа – непосредственный источник света, причем она может давать как холодное, так и теплое свечение, а есть светильники с попеременной сменой цветов;
  • контроллер контролирует работу светильника, зарядку и разрядку аккумулятора. Качественный контроллер – гарантия того, что аккумулятор будет хорошо работать;
  • корпус и крепления.

Кроме того, в наличии может быть датчик освещенности, благодаря которому светильник сам включается при наступлении сумерек. Если такого датчика нет, то включать и выключать все приборы придется вручную. Полезен может быть и датчик движения.

В светильниках используются батареи небольшой емкости, потому они накапливают энергию, достаточную для свечения в течение 8-10 часов, но это при условии долгого солнечного дня этот срок будет значительно короче, а осенью ночи куда длиннее, поэтому в данном случае спасением станут светильники с датчиком движения. Срок службы светодиода – до 60 тыс. часов, но аккумулятор может потребовать замены намного раньше.

Блок: 2/11 | Кол-во символов: 1382
Источник: https://blog.brigada174.ru/svetilniki-na-solnechnyh-batarejah-dlja-dachi-i-sada-10-sovetov-po-vyboru/

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.

Блок: 3/7 | Кол-во символов: 2514
Источник: https://www.asutpp.ru/ulichnoe-osveschenie-na-solnechnyh-batareyah.html

Плюсы и минусы автономных светильников

Кратко выделим основные плюсы и минусы светильников, работающих на солнечных батареях.

Преимущества

  • Осуществить установку таких фонарей достаточно просто. Для этого не требуется профессиональных знаний электрика, и вам не придется работать с проводкой.
  • Такие светильники очень экономичны: чтобы осветить дачу достаточно от 3 до 5 ламп, мощность которых начинается от 50 Вт. Несложно подсчитать, какая экономия вас ждет с фонарями на солнечных батареях.
  • Свет их мягок и не бьет в глаза в процессе приближения.
  • Система работает на автомате: даже если вас нет на месте, светильники продолжают работу в темное время суток, что вероятно отпугнет возможных злоумышленников.
  • Такое освещение не только экологически чистое, но и безопасное, ведь оно не требует проведения работ по заземлению.
  • За светом на батареях легко ухаживать. Достаточно время от времени протирать устройство, снимая пыль и грязь.
  • Этот тип освещения отличается долговечностью: вам придется менять систему не чаще одного раза в 15 лет.
  • Степень защиты IP на высоком уровне, что делает светильники неуязвимыми при дожде и в результате других погодных изменений.

Недостатки

  • Если собираетесь использовать такой тип светильников на даче, их будет недостаточно для полного освещения территории. Они работают не более 8 часов в день и то при условии, что весь день стояла солнечная погода.
  • Устройства с повышенной мощностью достаточно дорого стоят, поэтому не все могут себе их позволить.
  • Зарядка идет очень слабо, если стоит «нелетная» погода.
  • При температуре ниже -20 градусов длительность работы светильников снижается.

Прибор обладает большим количеством, как преимуществ, так и недостатков, поэтому только вам решать окупится ли его использование.

Блок: 3/7 | Кол-во символов: 1748
Источник: https://Web-electric.ru/avtonomnoe-osveshhenie-na-solnechnyh-batareyah-svoimi-rukami

Критерии выбора деталей и цены

Выбор деталей зависит от того, насколько мощный светильник вы намереваетесь изготовить. Приводим конкретные номиналы для самодельного осветительного прибора мощностью 1 Вт и интенсивностью светового потока 110 Лм.

Так как в вышеприведенной схеме отсутствуют элементы контроля уровня заряда аккумуляторной батареи, то, прежде всего, необходимо обратить внимание на выбор солнечной батареи. Если выбрать панель со слишком маленьким током, то за световой день она просто не успеет зарядить аккумулятор до нужной емкости. И наоборот слишком мощная световая панель может перезарядить батарею за время светового дня и привести ее в негодность. Вывод: ток, вырабатываемый панелью, и емкость аккумулятора должны соответствовать друг другу. Для грубого расчета можно воспользоваться соотношением 1:10. В нашем конкретном изделии мы используем солнечную панель с напряжением 5 В и вырабатываемым током 150 мА (120-150 рублей) и аккумуляторную батарею форм-фактора 18650 (напряжением 3,7 В; емкостью 1500 мАч; стоимостью 100-120 рублей).

Также для изготовления нам понадобятся:

  • Диод Шоттки 1N5818 с максимальным допустимым прямым током 1 А – 6-7 рублей. Выбор именно этой разновидности выпрямительной детали обусловлен низким падением напряжения на нем (около 0,5 В). Это позволит использовать солнечную панель наиболее эффективно.
  • Транзистор 2N2907 с максимальным током коллектор-эмиттер до 600 мА – 4-5 рублей.
  • Мощный белый светодиод TDS-P001L4U15 (интенсивность светового потока – 110 Лм; мощность – 1 Вт; рабочее напряжение – 3,7 В; потребляемый ток – 350 мА) – 70-75 рублей.

Важно! Рабочий ток светодиода D2 (или суммарный общий ток при использовании нескольких излучателей) должен быть меньше максимального допустимого тока коллектор-эмиттер транзистора T1. Это условие с запасом выполняется для примененных в схеме деталей: I(D2)=350 мА < Iкэ(Т1)=600 мА.

  • Батарейный отсек KLS5-18650-L (FC1-5216) – 45-50 рублей. Если при монтаже устройства аккуратно припаять провода к выводам аккумулятора, от покупки этого элемента конструкции можно отказаться.

  • Резистор R1 номиналом 39-51 кОм – 2-3 рубля.
  • Добавочный резистор R2 рассчитываем в соответствии с характеристиками применяемого светодиода.
Блок: 3/7 | Кол-во символов: 2212
Источник: https://artillum.ru/lighting-devices/115-ulichnyj-fonar-na-solnechnykh-batareyakh-svoimi-rukami.html

Преимущества и недостатки

Садовые светильники на солнечных батареях имеют массу преимуществ:

  • экономия электроэнергии, ведь они сами ее вырабатывают;
  • простота в монтаже. Подключать светильники к электросети ненужно. Многие изделия достаточно просто вкопать в землю, на это уйдут считанные минуты;
  • мобильность. При желании светильник достаточно просто установить на другое место, поменяв схему освещения сада. Так же просто собрать их все и сложить на зимнее хранение;
  • широкий ассортимент. В продаже несложно найти светильники разных размеров и форм. Есть настолько оригинальные изделия, что такое освещение станет не только функциональным элементом, но и декоративным;
  • большинство светильников сами включаются и выключаются, реагируя на смену уровня освещения;
  • долговечность при условии покупки качественного изделия;
  • безопасность;
  • экологичность, ведь для работы светильника не нужна электроэнергия, а значит, не надо использовать уголь, газ или мощь атомных реакторов.

Увы, без минусов не обошлось, так что будьте готовы к следующим особенностям:

  • садовый светильник на солнечных батареях – нежное устройство: зимой из-за охлаждения аккумулятора могут случаться сбои, а летом прибор может перегреться вплоть до того, что фотоэлемент выйдет из строя;
  • плохая ремонтопригодность. Почти все поломки ведут за собой замену всего светильника полностью;
  • эффективность зависит от количества солнечного света, потому в пасмурную погоду, да еще и осенью, когда день короче, аккумулятор зарядится плохо, и его хватит на пару часов работы. В тени же такие светильники нельзя ставить вовсе;
  • простота монтажа играет злую шутку – злоумышленники могут легко выдернуть светильники;
  • садовый солнечный светильник не даст мощный поток света и не сравнится с обычным фонарем, потому их используют для локальной и декоративной подсветки.

Если взглянуть на статистику продаж и на многочисленные отечественные дачи, можно прийти к выводу, что недостатки людей особо не пугают, а главные достоинства – экономичность и простота установки – обеспечили этим прибором сумасшедшую популярность.

Блок: 3/11 | Кол-во символов: 2047
Источник: https://blog.brigada174.ru/svetilniki-na-solnechnyh-batarejah-dlja-dachi-i-sada-10-sovetov-po-vyboru/

Назначение и расчет добавочного резистора в цепи питания светодиода

Напряжение аккумулятора может быть слишком большим для светодиода (это может привести к выходу из строя последнего). Чтобы компенсировать его излишки используем добавочный резистор R2. Расчет его номинала производим исходя из формулы: U(A) = U(D2) + U(R2), где:

U(A) – напряжение аккумуляторной батареи;

U(D2) – рабочее напряжение светодиода;

U(R2) – падение напряжения на добавочном резисторе R2.

Для используемого в приведенной выше схеме светодиода TDS-P001L4U15 с рабочим напряжением 3,7 В применение резистора R2 не требуется, так как U(A) = U(D2). То есть наша конкретная схема будет выглядеть следующим образом:

В качестве примера расчета добавочных резисторов рассмотрим схему с подключением двух разнотипных светодиодов: D2 – BL-L813UWC (рабочее напряжение – 2,7 В; потребляемый ток – 30 мА; стоимость – 15 рублей) и D3 – FYL-5013UWC/P (2,2 В; 25 мА; 20 рублей).

Рассчитываем добавочный резистор R2 для светодиода D2.

U(A) = U(D2) + U(R2)

U(R2) = U(A) – U(D2) = 3,7 – 2,7 = 1 В

По закону Ома (знакомого всем со школьной скамьи):

U(R2) = R2 • I, где I – потребляемый светодиодом ток, следовательно

R2 = U(R2) : I = 1 : 0,03 = 33,33 ≈ 33 Ом

Аналогично рассчитываем добавочный резистор R3 для светодиода D3:

U(R3) = U(A) – U(D3) = 3,7 – 2,2 = 1,5 В

R3 = U(R3) : I = 1,5 : 0,025 = 60 ≈ 62 Ом

На заметку! После произведенных расчетов величины добавочных резисторов округляем полученные значения до ближайших стандартных номиналов.

Окончательно схема с двумя разнотипными излучателями будет выглядеть следующим образом:

Блок: 4/7 | Кол-во символов: 1573
Источник: https://artillum.ru/lighting-devices/115-ulichnyj-fonar-na-solnechnykh-batareyakh-svoimi-rukami.html

Монтаж

Схема состоит из минимального количества элементов, поэтому монтаж можно без труда осуществить навесным способом. Длины «ножек» деталей будет вполне достаточно, чтобы произвести пайку без применения дополнительных проводов. После окончания монтажа и проверки работоспособности изготовленного светильника все места соединений следует заизолировать с помощью теплового карандаша или соответствующего герметика.

Для тех, кто предпочитает монтировать компоненты на печатной плате, могут сделать это, используя универсальную монтажную плату подходящих размеров или изготовленную самостоятельно.

Блок: 5/7 | Кол-во символов: 594
Источник: https://artillum.ru/lighting-devices/115-ulichnyj-fonar-na-solnechnykh-batareyakh-svoimi-rukami.html

Тип стекла

Стекло садового или уличного светильника на солнечных батареях отвечает за светопропускную способность, к тому же, на его плоскости ламинируется фотоэлемент, потому на материал стоит обращать внимание при покупке. Стекло может быть следующих типов:

  • гладкое хорошо пропускает прямые солнечные лучи и значительную часть рассеянных;
  • рифленое за счет сложного рельефа позволяет отразить и перенаправить часть лучей солнца, и мощность светильника увеличивается до 12%. Хорошее решение для регионов, где солнечная погода бывает нечасто;
  • закаленное стекло – самое надежное и долговечное, но изделие будет стоить на 5-10% дороже.
Блок: 5/11 | Кол-во символов: 628
Источник: https://blog.brigada174.ru/svetilniki-na-solnechnyh-batarejah-dlja-dachi-i-sada-10-sovetov-po-vyboru/

Из чего изготовить плафон

Прежде, чем рассказать, какие формы можно использовать при изготовлении плафона, напомним о требованиях, которые необходимо соблюдать при самостоятельном изготовлении корпуса светильника:

  • Солнечная панель должна быть расположена снаружи на верхней части изделия, чтобы она хорошо освещалась в дневное время.
  • Все стыковочные швы между элементами конструкции надо тщательно герметизировать (компоненты схемы боятся влаги).
  • Светодиоды необходимо располагать в прозрачной части плафона.

В остальном все будет зависеть только от вашей фантазии, личных предпочтений и имеющихся в наличии подручных материалов. Одним из наиболее простых вариантов является применение в качестве плафона стеклянной банки (например, для хранения сыпучих продуктов) с широким горлышком и плотной крышкой:

  • делаем отверстие в крышке и пропускаем через него провода от солнечной панели;
  • фиксируем на внешней стороне солнечную панель с помощью герметика;
  • на внутренней поверхности монтируем батарейный отсек и элементы схемы;
  • светодиоды располагаем в нижней части банки.

В качестве практически готового корпуса можно с успехом использовать пищевой контейнер из прозрачного пластика. В продаже имеется большое количество таких изделий различных размеров и форм (круглые, квадратные, прямоугольные). Выбор будет зависеть от размеров солнечной панели и количества светодиодов.

Блок: 6/7 | Кол-во символов: 1365
Источник: https://artillum.ru/lighting-devices/115-ulichnyj-fonar-na-solnechnykh-batareyakh-svoimi-rukami.html

Тип и емкость аккумулятора

В солнечных светильниках обычно ставят никель-кадмиевые аккумуляторы, которые достаточно неплохо себя зарекомендовали. Реже используют никель-металлогидридные батареи – они служат дольше, но и стоят дороже.

Если светодиоды рассчитаны на 60 000 часов эксплуатации, то аккумулятор – это более нежная деталь светильника. Качественный аккумулятор нуждается в замене примерно раз в 10 лет. Если же вы решили сэкономить и взяли фонарик подешевле, то велика вероятность, что первую замену батареи придется произвести уже через 1-1,5 года.

Также обращайте внимание на емкость аккумулятора, хотя некоторые производители ее не указывают. При прочих равных условиях лучше выбирать изделие с более емкой батареей – такой светильник сможет накопить больше энергии и дольше светить ночью. Правда, чтобы аккумулятор полностью зарядился, надо устанавливать изделие в зоне с максимальным естественным освещением.

Блок: 6/11 | Кол-во символов: 919
Источник: https://blog.brigada174.ru/svetilniki-na-solnechnyh-batarejah-dlja-dachi-i-sada-10-sovetov-po-vyboru/

В заключении

Повторив простейшую схему и приобретя необходимый опыт изготовления, вы сможете изготовить необходимое количество самых разнообразных самодельных светильников на солнечных батареях. Такие экономичные и мобильные осветительные приборы не только украсят ваш приусадебный участок, но и в значительной мере повысят комфорт его использования в темное время суток (например, если расположить их вдоль садовых дорожек, над входной дверью или у летней беседки).

Блок: 7/7 | Кол-во символов: 465
Источник: https://artillum.ru/lighting-devices/115-ulichnyj-fonar-na-solnechnykh-batareyakh-svoimi-rukami.html

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 клумбыРис. 8: Освещение двораРис. 9: Освещение дорожки встроенными светильникамиРис. 10: Подсветка тротуараРис. 11: Оформление парковкиРис. 12: Освещение садаРис. 13. Освещение тротуара

Блок: 7/7 | Кол-во символов: 513
Источник: https://www.asutpp.ru/ulichnoe-osveschenie-na-solnechnyh-batareyah.html

Степень защиты

Уличный садовый светильник будет подвергаться регулярному воздействию влаги: это и дождь, и полив, и, возможно, игры детей. Чтобы ничего не повредилось, корпус должен быть соответствующим образом защищен. Изучая характеристики изделия, обращайте внимание на буквы IP в маркировке. После них должны быть две цифры – нам необходим светильник с IP44 и выше. Для светильников, которые устанавливаются под водой или на воду, степень защиты от воды должна быть максимальной – IP67, а лучше IP68.

Блок: 8/11 | Кол-во символов: 503
Источник: https://blog.brigada174.ru/svetilniki-na-solnechnyh-batarejah-dlja-dachi-i-sada-10-sovetov-po-vyboru/

Мощность

Мощность садовых светильников, как правило, составляет 3 Вт. Этого достаточно, чтобы создать мягкий свет и особенное настроение. Самостоятельным источником света такие приборы быть не могут. Уличные светильники для загородного дома имеют мощность около 10 Вт, что примерно эквивалентно 100 Вт лампы накаливания. Такие изделия уже можно использовать для самостоятельного освещения участка.

Также стоит обратить внимание на количество светодиодных ламп. Чем их больше, тем больше света даст светильник.

Блок: 9/11 | Кол-во символов: 507
Источник: https://blog.brigada174.ru/svetilniki-na-solnechnyh-batarejah-dlja-dachi-i-sada-10-sovetov-po-vyboru/

Установка и уход

Чтобы солнечные светильники прослужили как можно дольше, стоит придерживаться несложных правил:

  • составить проект освещения, выбрать виды обычных фонарей и солнечных светильников, а для последних определить наиболее солнечные места;
  • монтаж проводят аккуратно, чтобы не повредить светильник;
  • во время эксплуатации корпус надо протирать от пыли, которая мешает проникновению лучей солнца;
  • на период сильных морозов лучше прятать солнечные светильники в помещение, извлекая аккумуляторы;
  • батарея нуждается в периодической замене;
  • возле водоемов используются специальные водостойкие светильники.

Пусть экономное и практичное освещение радует вас долгие годы!

Читать также: Освещение сада. Назначение и виды применяющихся ламп.

Проектирование освещения в саду.

Мобильная солнечная электростанция: вариант для дачного электроснабжения.

Источник ссылка

30878cookie-checkСветильники на солнечных батареях для дачи и сада: 10 советов по выбору

Блок: 11/11 | Кол-во символов: 938
Источник: https://blog.brigada174.ru/svetilniki-na-solnechnyh-batarejah-dlja-dachi-i-sada-10-sovetov-po-vyboru/
Кол-во блоков: 24 | Общее кол-во символов: 23374
Количество использованных доноров: 5
Информация по каждому донору:

  1. https://artillum.ru/lighting-devices/115-ulichnyj-fonar-na-solnechnykh-batareyakh-svoimi-rukami.html: использовано 5 блоков из 7, кол-во символов 6209 (27%)
  2. https://Web-electric.ru/avtonomnoe-osveshhenie-na-solnechnyh-batareyah-svoimi-rukami: использовано 3 блоков из 7, кол-во символов 3513 (15%)
  3. https://www.asutpp.ru/ulichnoe-osveschenie-na-solnechnyh-batareyah.html: использовано 4 блоков из 7, кол-во символов 4280 (18%)
  4. http://samodelka.info/samodelki-dlya-doma/sdelay-sam-avtonomnoe-osveshhenie-na-solnechnoy-bataree.html: использовано 1 блоков из 2, кол-во символов 443 (2%)
  5. https://blog.brigada174.ru/svetilniki-na-solnechnyh-batarejah-dlja-dachi-i-sada-10-sovetov-po-vyboru/: использовано 9 блоков из 11, кол-во символов 8929 (38%)


Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий