Садовые фонари и светильники на солнечных батареях

Человек ведет активный образ жизни не только в дневное время. Жизнь продолжается и после захода нашего светила. К сожалению, природа не снабдила человека инфракрасным зрением и в темноте он слеп. Но темноту может разогнать свет – и человек изобрел источник света, который в процессе длительной эволюции превратился в электрический светильник. О комфортном и хорошо организованном такими источниками освещении говорят: “светло как днем”.

Однако такое освещение довольно дорогое удовольствие. Например, каждая минута уличного освещения Днепропетровска (63 тысячи светильников) обходится в 17 долларов, а Лос-Анжелес (240 тыс. светильников) платит 17 миллионов долларов в год. Учитывая, что освещение улиц и мест общественного пользования “съедает” до 22 % всей потребляемой электроэнергии, а низкие цены на нее канули в лету, снижение затрат на эти мероприятия обусловили разработку альтернативных светоизлучающих устройств и источников питания для них. Наиболее перспективной разработкой оказался светодиодный светильник на солнечных батареях в различных исполнениях.

А все началось с появления полупроводниковой техники. Оказалось, что при протекании тока через полупроводник он может излучать свет, а при попадании на его поверхность солнечного света он без промежуточных преобразований генерирует электроэнергию. Таким образом, появилась возможность объединить бесплатную солнечную “электростанцию ” и светоизлучающий элемент в одной законченной конструкции, которая не требует подвода энергии от линий электропередач. Это решение воплотилось в конструкциях, реализующих уличное освещение на солнечных батареях во многих городах.

Человек ведет активный образ жизни не только в дневное время. Жизнь продолжается и после захода нашего светила. К сожалению, природа не снабдила человека инфракрасным зрением и в темноте он слеп. Но темноту может разогнать свет – и человек изобрел источник света, который в процессе длительной эволюции превратился в электрический светильник. О комфортном и хорошо организованном такими источниками освещении говорят: “светло как днем”.

Однако такое освещение довольно дорогое удовольствие. Например, каждая минута уличного освещения Днепропетровска (63 тысячи светильников) обходится в 17 долларов, а Лос-Анжелес (240 тыс. светильников) платит 17 миллионов долларов в год. Учитывая, что освещение улиц и мест общественного пользования “съедает” до 22 % всей потребляемой электроэнергии, а низкие цены на нее канули в лету, снижение затрат на эти мероприятия обусловили разработку альтернативных светоизлучающих устройств и источников питания для них. Наиболее перспективной разработкой оказался светодиодный светильник на солнечных батареях в различных исполнениях.

А все началось с появления полупроводниковой техники. Оказалось, что при протекании тока через полупроводник он может излучать свет, а при попадании на его поверхность солнечного света он без промежуточных преобразований генерирует электроэнергию. Таким образом, появилась возможность объединить бесплатную солнечную “электростанцию ” и светоизлучающий элемент в одной законченной конструкции, которая не требует подвода энергии от линий электропередач. Это решение воплотилось в конструкциях, реализующих уличное освещение на солнечных батареях во многих городах.

Разработанные лампы оказались экономичнее ламп накаливания на порядок: светодиодный светильник мощностью 10 Вт и лампа накаливания мощностью 100 Вт создают одинаковый световой поток. Первые образцы светодиодов были установлены в садовый фонарь с питанием от батареек, которые позднее были заменены на солнечные батареи.

Солнечные батареи набираются из отдельных полупроводниковых ячеек (фотоэлементов) и заключаются в герметичные панели. Количество ячеек в панели определяется требуемой мощностью. Следует отметить, что солнечные батареи работают только в светлое время суток, поэтому уличные фонари на солнечных батареях содержат еще аккумуляторы. Выработанная днем энергия накапливается в них, а в темное время суток расходуется на освещение.

Обзор популярных моделей садовых фонарей

Большой популярностью пользуются садовые фонари на солнечных батареях с перезаряжаемыми аккумуляторами. Фантазия разработчиков этой серии не знает границ – на прилавках выставлены светильники “Шары”, “Радуга”, “Свеча”, “Божья коровка”, “Бабочки”, “Цветы”, “Столбики” и еще много других оригинальных моделей. Отличаются друг от друга эти светильники только способом установки и формой “абажура”, который обычно отражен в названии. Общим для них является минимальный набор комплектующих: светодиодная матрица, солнечная батарея, накопительный аккумулятор и светочувствительный элемент.

Конструктивно солнечная батарея с аккумулятором, например, в светильнике “Шары”, закреплена на середине опорной стойки, нижний заостренный конец которой втыкается в грунт, а на верхнем конце закреплен плафон в виде шара. Высота стойки 800 мм, диаметр шара 100 мм. На нижней стороне солнечной батареи расположен выключатель питания. Светильники “Радуга” и “Столбики” отличаются только местом размещения солнечной батареи – она располагается в верхней части плафона, а светильник SOL 201 отличается способом креплением плафона – он удерживается на стойке с помощью магнитов. Комплект “Божья коровка” комплектуется четырьмя светильниками, располагающимися живописной группой вокруг солнечной батареи и соединяющимися с ней кабелем. Установив утром светильники и включив их выключателем, вы обеспечиваете зарядку аккумулятора. В вечернее время по сигналу светочувствительного элемента светильник самостоятельно включится, а с рассветом – выключится и перейдет в режим зарядки.

Для освещения дорог, парковок и других мест, нуждающихся в хорошем освещении, предназначена конструкция, использующая уличный светильник на высокой (до 10 метров) опоре. Светильник на сверхярких диодах комплектуется солнечным модулем, аккумуляторной батареей, контроллером, управляющим процессами заряда/разряда аккумулятора и включении/выключения светильника, крепежными кронштейнами. Отдельные модели светильников комплектуются таймерами программного включения освещения или датчиками движения: при появлении движущегося транспорта светильник обеспечивает максимальную яркость, в остальное время горит в полнакала. Светильники этого типа формируют световое пятно диаметром до 20 метров с освещенностью порядка 20 люкс.

Сфера применения экологически чистых, долговечных и практически не требующих обслуживания светодиодных светильников на солнечных батареях очень широка. Солнце, поставщик бесплатной электроэнергии, предлагает ее в неограниченных количествах. Надо только иметь желание взять ее.