Светильники на солнечной батарее для дачи: принцип действия, обзор разновидностей и советы по установке

Лучшие газонные светильники на солнечных батареях

Модели, входящие в эту группу, размещаются на поверхности садовых дорожек, клумб и других зонах участка, нижнюю часть для удобства имеет острый конец. Для монтажа не требуется специальных навыков и сложных приспособлений.

Globo Lighting Solar 33271

Австрийские производители предлагают светильник, выполненный в форме уличного фонаря, какие встречались в старину. Классический дизайн никогда не испортит интерьер и гармонично впишется на любом садовом участке. Модель крепится при помощи гнутой стойки, высота которой составляет 68 см. Солнечная батарея вырабатывает электрический ток , напряжение составляет 1,2 В. Такой величины достаточно для работы светодиодной лампы мощностью 0,05 Вт. При помощи Globo Lighting Solar 33271 можно светить территорию площадью около 0,1 кв. м. Плафон, базируемый на корпусе из металла, имеет прямоугольную форму и выполнен из прозрачного пластика. Низкая защита от пыли и влаги (IP44) не позволяет конкурировать с моделями других фирм. Арматура имеет разные цвета, что позволяет выбрать наиболее подходящий вариант (чёрный, коричневый, бронзовый, медный, латунный)

Необычный внешний вид под старину и простой монтаж привлекает внимание потребителей. Радует также разумная цена

~~Globo Lighting Solar 33271~~
Достоинства:

простота монтажа;
классический дизайн;
умеренная цена.

Недостатки:

маленькая площадь освещения.

Novotech Solar 357201

Качественный светильник венгерской фирмы имеет доступную цену. Однако это не главное его достоинство. Экспертам больше всего понравилась универсальность изделия. Изящная модель в форме цилиндра гармонирует с элементами садовой аллеи или входной группы. Хромированный корпус стойки и пластиковый белый плафон дополняют друг друга и смотрятся очень эффектно. Мощность светодиодов составляет 0,06 Ватт. Освещаемая площадь — 1 кв. м. Длительность службы рассчитана 30000 часов. Помимо солнечной батареи в комплектации модели имеется аккумулятор, емкость которого составляет 200 мАч. Покупателям нравится как красивый внешний вид, так и доступная цена.

~~Novotech Solar 357201~~
Достоинства:

недорогой;
стильный;
долговечный;
имеет дополнительный аккумулятор;
универсальный.

Недостатки:

неустойчивый.

FERON 6178

Покупателей привлекает больше всего красивый дизайн и невысокая цена. Качество материалов корпуса для внутренних деталей безупречно. Светодиоды излучают белый свет. Светильник легко устанавливается на грядки, клумбы или в палисаднике. Корпус не выгорает и хорошо защищен от влаги и пыли. В пасмурную погоду эффекта от такого изделия не очень много.

~~FERON 6178~~
Достоинства:

сделан из качественных невыгорающих материалов;
лёгко устанавливается;
имеет красивый дизайн.
недорогой.

Недостатки:

нет.

Globo Lighting Solar 33839

Еще один представитель австрийской фирмы интересен тем, что в его корпус встроен термометр. Пластиковый плафон имеет форму конуса и крепится на металлической основе. Светодиодная лампочка потребляет мощность около 0,06 Вт. При этой характеристике обеспечивается световой поток около 270 лм, площадь освещения ограничена, можно подсветить всего лишь небольшой участок размером около 0,1 кв. м. Питание обеспечивается за счёт солнечной батареи напряжением 3 В. Светильник закрепляется на поверхности грунта при помощи стойки высотой 37,7 см. имеет доступную цену, внешне очень красивый, простой монтаж — именно эти качества привлекают покупателей.

~~Globo Lighting Solar 33839~~
Достоинства:

наличие встроенного термометра;
демократичная цена;
интересная форма;
простой монтаж.

Недостатки:

небольшая площадь освещения;
плохая устойчивость;
низкое расположение термометра.

«Чудесный сад» Ирисы белые 695

Достойное место в рейтинге занимает оригинальная конструкция «Чудесный сад», разработанная российскими конструкторами. Светильник является прекрасным украшением садового участка, цветы смотрится как настоящие. В темноте приспособление служит для освещения участка. В плафон, выполненный в форме ирисов, вмонтированы 4 светодиода, отвечающие за подсветку. Суммарная мощность — 2,4 Вт. Защита корпуса от пыли и влаги — IP44. Переменное свечение даёт прекрасный эффект, в комплект входит солнечная батарея и датчик освещенности. Многоцветные переливы очень нравится покупателям.

~~светильник «Чудесный сад» Ирисы белые 695~~
Достоинства:

красивый внешний вид;
доступная цена;
наличие датчика освещенности.

Недостатки:

нестабильность.

Плюсы и минусы

Основные достоинства приборов на солнечных элементах для освещения уличного пространства это:

Абсолютная автономность — любой источник света обладает собственной электростанцией — солнечными батареями;
Мобильность — так как приборы освещения могут служить и в качестве украшения придомовой территории, их легко можно было убрать и перенести на другое место;
Возможность самостоятельных монтажных работ — весь комплекс работ по установке и подключению осветительных приборов можно выполнить самостоятельно без помощи профессиональных электриков.
Небольшие размеры — отпадает потребность в наличии спецтехники для перевозки оборудования;
Простота настройки — время включения и отключения светильников производится в автоматическом режиме;
Электробезопасность — все элементы, обеспечивающие работу, могут быть помещены в одном корпусе со светильником, что исключает поражение человека электрическим током;
Возможность использования таких светильников как элемент декора придомовой зоны.

Но есть и минусы:

На эффективную работу светильников очень сильно влияют такие внешние факторы как погода. В пасмурные дни сильно снижается эффективность подзарядки внешних накопителей электричества;
Продолжительность работы в большей мере зависит от качества и емкости аккумуляторов. А сами накопители с течением времени теряют свою емкость и выходят из строя;
Зависимость от температуры окружающего воздуха. При минусовых значениях температуры окружающего воздуха длительная работа аккумулятора невозможна;
За счет своей мобильности небольшие светильники могут украсть злоумышленники;
Необходимость поддерживать приборы освещения и солнечную панель в чистоте. Грязь и пыль очень сильно снижают эффективность работы.

Цена комплекта для дачи

Что касается цен на комплекты и отдельные панели, то они сильно разняться. Многое зависит от производителя, качества исполнения, мощность, разновидности панели и её КПД.

В среднем монокристаллические кремниевые модули мощностью 40─60 ватт и напряжением 12 вольт имеют цену около 5─7 тысяч рублей. Речь идёт о российских или китайских производителях. Поликристаллический модуль с напряжением 24 вольта и мощностью 260 ватт обойдётся в 17─18 тысяч рублей.

Полностью комплект для дачи 800 ватт, включающий две панели и 2 аккумулятора, стоит в среднем около 70 тысяч рублей. А если вы собираетесь купить автономную солнечную электростанцию, то образцы мощностью 1800 ватт стоят от 160 тысяч рублей.

Набор комплектующих элементов для фонаря на солнечной батарее

Прежде чем приступать к покупке деталей, нужно определиться, сколько светильников будет установлено и в каких местах. Какова будет их мощность. Определившись с этим, можно начать подбирать комплектующие элементы для светильников.

Естественно, для фонаря на солнечных батареях в первую очередь нужно приобрести солнечные модули. В продаже имеются гелиевые преобразователи различных модификаций, качества и эффективности. Если учесть, что основное назначение этих преобразователей состоит только в том, чтобы за световой день зарядить аккумулятор, то вполне достаточно приобрести в розницу некоторое количество солнечных модулей, из которых при необходимости можно собрать достаточно мощную батарею.

Для этих целей вполне подходит солнечная батарея на базе поликристаллического кремния 5.5 В, 90 мА, имеющая размеры 65х65х3 мм. Эта батарея ламинирована силиконом, благодаря чему батарея полностью защищена от всякого рода механических воздействий и от влаги. Это также позволило свести вес батареи до минимума – всего 15 грамм. Батарея идеально подходит для зарядки аккумуляторов 3.6 В – 4.8 В. Стоимость батареи в розницу 137 рублей.

Солнечные батареи Solar Panel 65×65

Следующий компонент светильника – аккумулятор. Для него вполне подойдет литий-ионный аккумулятор с выходным напряжением 3.6 В и емкостью не менее 3000 мАч.

Из имеющихся в продаже сравнительно недорогих аккумуляторов можно выбрать комплект, состоящий из четырех литий-ионных аккумуляторов модели 18650. Каждый аккумулятор имеет выходное напряжение 3.7 В при емкости 9800 мАч. В комплект поставки входит также зарядное устройство, которое может оказаться совсем нелишним, например, для первичной зарядки аккумуляторов. Аккумуляторы имеют такие размеры: диаметр –17 мм, высота – 65 мм. Цена комплекта (с зарядным устройством) – 411 рублей.

Комплект аккумуляторов модели 18650 с зарядным устройством

Далее нужно выбрать светящийся элемент. Наиболее подходящим для этих целей является светодиод. Можно, конечно, использовать и светодиодные лампы, но они будут расходовать слишком много энергии. Современные светодиоды с повышенной яркостью вполне могут удовлетворить любые потребности, поскольку для каждого конкретного светильника их можно устанавливать в нужном количестве.

Для таких фонарей вполне подойдет пятимиллиметровый сверхъяркий белый светодиод типа 3Н5 (helmet). Обычно он применяется в наружной рекламе, в различных электронных табло, в дорожных знаках. Так что для фонаря он подойдет вполне. Он может эксплуатироваться при температуре от -55°С до +50°С. Стоимость одного такого светодиода – 10 рублей.

Сверхяркий белый светодиод типа 3Н5 (helmet)

И, наконец, сердце светильника – электронный блок управления. В его схеме четыре резистора, стоимостью по 1.5 рубля каждый, два транзистора типа КТ503, стоимостью по 9 рублей каждый, один диод Шоттки 11DQ04, стоимостью 24 рубля. Это все размещается на одной плате.

Транзистор КТ503

резистор МЛТ 22 кОм

диод Шоттки 11DQ04

Отдельно подключаются солнечная батарея, аккумулятор, светодиод. Можно, конечно, все это собрать на кусочке пенопласта, текстолита, картона. Но ни один уважающий себя мастер, собирающий что-либо для себя, не позволит себе такую неряшливость.

Для монтажа блока вовсе не обязательно рисовать и вытравливать печатную плату. Для этих целей замечательно подойдет универсальная макетная плата DIY PCB 42×25мм. Эта плата предназначена специально для монтажа и настройки собственных электронных схем. Она изготовлена из высококачественных материалов и имеет позолоченные контакты. Габариты такой платы 45х35х2 мм. Вес 2.8 грамма. Стоимость упаковки 235 рублей. В упаковке 4 такие платы.

Универсальная макетная плата DIY PCB 42х25мм

При изготовлении блока электроники для монтажа лучше всего использовать провод марки МГТФ 0,2. Это многожильный гибкий медный провод во фторопластовой изоляции. Работает в температурном диапазоне от -60°С до +220°С.

Провод МГТФ 0,2

Рабочие напряжения – до 250 вольт переменного тока с частотой до 5 кГц или до 350 вольт постоянного тока. Моток такого провода в 190 метров стоит порядка 15 рублей.

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.

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.

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.

Топ-7 моделей

Все модели уличных светильников испытывались на территории России и часть пользователей оставила отзывы об электроприборах.

Novotech Solar черный

Настенный фонарь с солнечной панелью разработан для установки на горизонтальные или вертикальные поверхности. Форма – в виде прямоугольной панели, кронштейн для крепления присоединён к корпусу барашками для регулировки положения светильника.

Производственные характеристики:

Novotech (Венгрия).
Коллекция – Solar.
Высота: 151 мм (15.1 см).
Ширина: 115 мм (11.5 см).
Длина: 163 мм (16.3 см).

Технические характеристики:

Мощность лампового блока – 12.4 Вт.
Мощность общая – 12,4 Вт.
Цвет – чёрно-белые.
Материал плафонов и арматуры – пластик.

Ever Brite Solar Motion

Чёрный пластиковый уличный светильник для дома и дачи. Есть датчик движения, в корпусе проделаны отверстия для закрепления на стене.

Технические характеристики:

Площадь освещения расчётная – 10 м².
Степень пылевлагозащиты – IP55.
Количество светодиодов – 4.

Цвет плафона – черный
Поток света – 120 лм.
Напряжение – 12 В.

Минусы: из-за использования пластика модель нельзя долго оставлять на солнце – возможен выход из строя в связи с перегревом элементов питания.

LIKES 30 LED

Небольшой фонарь с датчиком движения и ёмким аккумулятором. Собранный в компактном корпусе он будет долго работать при установке возле дома или на участке.

Технические характеристики:

Количество ламп – 30.
Максимальная мощность ламп – 6 Вт.
Материал плафона – пластик (ABS).
Параметры АКБ – 3,7 В, 1200 мАч.

Тип батареи – литий-ионная.
Цвет – чёрный.
Размеры корпуса:124 х 96 х 68 мм.

Плюсы: малый размер, можно переносить с собой. Вывешивание на горизонтальной поверхности занимает 5-10 минут. Ярко светит. Корпус защищён от попадания влаги.

Минусы: пластмассовый корпус сильно греется на солнце.

Oasis Light ST9079

Уличный светильник, корпус состоит из пластмассового плафона, металлической арматуры. Небольшие размеры и высокая мощность делают электроприбор универсальным.

Характеристики:

Тип ламп – LED.
Количество ламп – 1.
Напряжение – 3.7 В.
Поток света – 100 лм.

Общая мощность – 13 Вт.
Максимальная мощность лампы – 13 Вт.
Тип защиты – IP44. Возможно дополнительное
скрытое подключение проводки.

Плюсы: малые размеры, высокая яркость.

Минусы: хрупкий корпус.

Novotech Solar 358019

Мощный стационарный светильник для крепления на вертикальной плоскости. Крупный плафон, яркий источник освещения хорошо осветят пространство на садовом участке.

Характеристики:

Материал – пластик.
Тип источника освещения – LED.
Степень защиты – IP54.
Номинальное напряжение – 3,7 В.
Ширина – 161 мм.
Высота – 90 мм.
Длина – 214 мм.

Число ламп – 1.
Мощность лампы – 12 Вт.
Общая мощность – 12,1 Вт.
Температура света – 6000K.
Площадь освещения – 3 метра куб.
Цвет основания – чёрный.

Плюсы: ярко светит, удобное крепление, чёткое срабатывание датчика движения.

Минусы: корпус из пластмассы может лопнуть на морозе.

SOLAR 33372

Оригинальный светильник в виде белой собаки, держащей старинный фонарь. Предназначен для установки на горизонтальной поверхности.

Характеристики:

Тип ламп – LED.
Количество плафонов – 1.
Арматура – пластмасса.
Материал плафона – пластик.
Высота – 25 см.
Длина – 15.5 см.

Ширина – 23.5 см.
Мощность – 0.06 Вт.
Номинальное напряжение – 3,2 В.
Тип цоколя – E27.
Тип пылевлагозащиты – IP44.

Плюсы: оригинальное украшение для беседки или веранды.

Минусы: нет датчика движения.

Solar Cube/Box LED 93774

Светильник для улицы с современным дизайном, предназначен для встраивания в горизонтальную или вертикальную поверхности – грунт, стены. Хорошо подойдёт для формирования кругового освещения дома.

Характеристики:

Количество ламп – 1.
Арматура – металл.
Тип плафона – стекло.
Высота – 4.5 см.
Длина – 10 см.
Ширина – 10 см.
Ширина врезного отверстия – 100 см.
Вес – 0.335 кг.

Мощность – 0.24 Вт.
Напряжение – 1,5 В.
Класс электробезопасности – III.
Тип цоколя – LED.
Тип пылевлагозащиты – IP67.
Температура цветовая – 2700 K
Световой поток – 3.6 лм.

Плюсы: срок службы (расчётный) – до 15000 часов, качество сборки. Выдерживает нагрузку до 500 кг.

Минусы: узкая сфера применения.

Условия эксплуатации приборов

Оборудуя территорию садового участка осветительными приборами, каждый хозяин рассчитывает, что все они прослужат долго и сохранят презентабельный вид. Для этого необходимо четко соблюдать требования по эксплуатации.

Нельзя размещать рядом с водоемами светильники, не предназначенные для установки на участке с большой влажностью. Только плавающие фонари имеют высокую герметичность, позволяющую им контактировать с водой.

Работа светильников полностью зависит от попадания солнечных лучей на поверхность батареи, поэтому приборы необходимо регулярно протирать от пыли.

По завершении сезонных работ до наступления зимних холодов, фонари убирают в помещение, извлекают аккумулятор и оставляют до весны при комнатной температуре.

Грамотно подобранные осветительные приборы украшают фасады, дорожки и водоемы и придают садовому участку особое очарование и уют.

На что обратить внимание при выборе

Мощность, количество светодиодов

Очень важный параметр. От него зависит уровень освещенности, яркости светильников, их количество, расстояние между ними. Мощность обычно указывается в Ваттах. Как правило, покупатели лучше всего представляют себе мощность более привычных ламп накаливания. Поэтому существуют таблицы с аналогами мощностей светодиодных ламп и ламп накаливания.

Исходя из такой таблицы, не трудно прикинуть, какой мощности необходимы led-лампы для создания подсветки или полноценного освещения.

Степень защиты IP

Указывается на всех электрических приборах. Первая цифра показывает, насколько светильник защищен от проникновения пыли, твердых частиц. Вторая отмечает уровень защиты от влаги, брызг, струй воды.

Для безопасной работы корпус и батареи должны быть защищены от попадания пыли, влаги. Для уличной установки рекомендуется класс защиты не менее IP44. Чем выше, тем безопасней. Для фонтанных фонарей IP составляет не менее 67.

Тип стекла

Зависит от климата, количества солнечных лучей. Для южных регионов, где солнце – частый гость на небе, можно выбрать панели с гладким стеклом.

Если погода преобладает облачная, то стоит выбрать рефлекторное стекло. Оно позволит максимально использовать рассеянные солнечные лучи для зарядки аккумуляторов.

Закаленное стекло рекомендуется для общественных пространств, чтобы защитить панели от повреждений.

Вид кремния в светильниках

Зависит от эксплуатации. Более дорогие мульти-, монокристиллы подходят для круглогодичного использования. Для дачного летнего использования достаточно поликристаллов.

Если есть возможность установки больших по площади солнечных батарей, то можно пользоваться тонкопленочными. Они недороги, вырабатывают довольно дешевую энергию.

Специалисты сходятся во мнении, что свойства солнечных панелей гораздо сильнее зависят от качества изготовления, чем от типа

Лучше обращать внимание на репутацию производителя для выбора надежного изделия. Хорошо зарекомендовали себя венгерская фирма Novotech, австрийская Globo Lighting и др

Тип и емкость аккумулятора

Стандартного заряженного аккумулятора емкостью 600-700 мА/час хватит на 8-10 часов работы ночью. Исходя из конкретных потребностей в освещении, можно выбрать как менее емкие батареи, так и более емкие

Для этого обращайте внимание на время работы ламп при полном заряде аккумулятора. Для освещения в течение всей ночи лучше выбирать аккумуляторы с напряжением не менее 3 В

Тип аккумулятора не играет роли для характеристик светильников: оба вида отличаются стабильной работой при температурах от -50⁰С до +50⁰С. Никель-металлогидридные стоят дороже, но служат несколько дольше. В состав никель-кадмиевого аккумулятора входит экологически ядовитый кадмий, поэтому могут возникнуть трудности с его утилизацией.

Качество контроллеров и дополнительные опции

От контроллеров зависит срок службы светильников, автономность, другие характеристики. Дополнительные устройства, типа датчика движения, фотореле, позволяют не задумываться о включении и выключении фонарей.

Внешний вид, способ установки

Дизайн важен для декорирования местности.

Способ установки выбирается в зависимости от назначения. Для садовых светильников достаточно ножки, втыкаемой в землю. Более «серьезные» осветительные приборы требуют подвесного монтажа или высокой опоры.

На что обратить внимание при выборе

Мощность, количество светодиодов

Очень важный параметр. От него зависит уровень освещенности, яркости светильников, их количество, расстояние между ними. Мощность обычно указывается в Ваттах. Как правило, покупатели лучше всего представляют себе мощность более привычных ламп накаливания. Поэтому существуют таблицы с аналогами мощностей светодиодных ламп и ламп накаливания.

Исходя из такой таблицы, не трудно прикинуть, какой мощности необходимы led-лампы для создания подсветки или полноценного освещения.