Фотоэлектрические панели, фонари и осветительные приборы для освещения участка

Отношение к экологически чистым источникам энергии у нас в государстве понемногу начинает меняться. Еще недавно это воспринималось как причуда, теперь, Все большее количество людей начинают искать информацию про то, как можно сэкономить на счётах за услуги ЖКХ. Одно из интересных направленностей — освещение на улице на батареях которые работаеют от солнечных лучей. Можно ли на данном деле сэкономить, сказать тяжело — зависит от большого количества самых разных факторов. Но организовать освещение от энергии солнца можно. Даже двумя вариантами.

Как можно организовать освещение на улице на батареях которые работаеют от солнечных лучей

Освещение на улице — непростая система и разделяется она на несколько составляющих:

• Охранное освещение, которое обязано работать всегда, так как от него зависит безопасность. В основном, это ограда, калитка/ворота, порой — участок возле дома.
• Дежурное освещение — включается иногда, если понадобится. К примеру, подъездная дорожка должна освещаться, когда по ней едет машина или идет человек; баня — если в ней кто-то парится; сарай, к которому нужно подойти ночью.

Освещение на улице на батареях которые работаеют от солнечных лучей: замечательное место для расположения фотоэлектрических панелей

Не обязательно все части присутствуют в каждом уличном освещении частного строения, но все они бывают. Подавляющая часть данной конструкции, либо даже вся она, может быть переведена на питание от фотоэлектрических панелей. Причем освещение на улице на батареях которые работаеют от солнечных лучей можно создать двумя вариантами:

Первый — ставить осветительные приборы и фонари со своими встроенными батареями. Такой способ не просит больших расходов, но надежность его невелика. Каждый такой осветительный прибор снабжен своей маленькой фотоэлектрической батареей и аккумулятором, который запасает энергию в течении светового дня. Мощность батареи и емкость аккумулятора малы. При нормальном заряде запаса энергии хватает на 10-14 рабочих часов, а в плохую погоду — как повезет. Может хватит на час работы. Потому такая осветительная система от солнечных лучей может быть применена на не очень ответственных участках. К примеру, их разрешено устанавливать для красивой подсветки участка, сада, огорода.

Независимые осветительные приборы на батареях которые работаеют от солнечных лучей

Так смотрится система солнечного освещения участка

Выгодно ли применять фотоэлектрические панели для освещения участка? Ответ можно дать только в каждом определенном случае. Результативность гелиосистем особенно сильно зависит от региона и количества солнечных деньков. А выгода в плане экономии (окупаемость) — от тарифов на электрическую энергию.

Расчет системы

Если освещение на улице на батареях которые работаеют от солнечных лучей решено сделать хорошим — с аккумуляторами, в первую очередь, нужно заменить все лампы и фонари на светодиодные, работающие от 12 В. Почему конкретно так? Из-за того что аккумуляторы предоставляют стабильное напряжение, и некоторая их часть, как раз 12 В. Можно от данной конструкции питать и лампы на 220 В, но придется еще преобразователь напряжения, преобразующий 12 В в 220 В. А это — лишние траты. Потому лучше выбрать собственно такие осветительные приборы, фонари и лампы.

Состав системы освещения улиц с источниками освещения на 220 В : необходим еще преобразователь напряжения

Находим мощность и кол-во фотоэлектрических панелей

Чтобы система была хорошей, нужно высчитать мощность фотоэлектрических панелей и емкость аккумуляторов, которые ее будут гарантировать. Порядок расчета такой:

1. Отыскать мощность всей нагрузки (сосчитать мощность всех ламп).
2. Сосчитать самый длительный срок работы освещения.
3. На основании таких данных высчитать, сколько энергии в день нужно на работу оборудования (перемножить найденные цифры).
4. Отыскать очень невысокий уровень инсоляции в году (среднемесячный) у вас в регионе. В нашей стране в большинстве случаев это декабрь месяц.

Чем больше солнечных деньков в году в регионе, тем выгоднее переход на энергию солнца

Дальше — дело за выбором фотоэлектрических панелей. Подбираете, узнаете их площадь, считаете кол-во штук. Их площадь должна быть не меньше той, что вы наши. Лучше всего даже иметь запас, так как обычно бывают периоды с худшими параметрами чем средние.

Аккумуляторы

Нужно еще высчитать емкость аккумуляторов, которые должны обеспечить энергетикой осветительные приборы на случай долгой непогоды. Здесь тоже понадобятся данные метеорологов. Однако уже необходим будет самый длительный срок неприятной погоды. Также для расчета необходим дневной энергитический расход на поддержание работоспособности (3 пункт в прошлом разделе).

Расчет несложный. Дневной расход умножаем на кол-во дней непогоды. Приобретаем тот запас, какой обязаны гарантировать аккумуляторы. Дальше нужно искать аккумуляторы с подходящими параметрами. Только брать нужно с 30-40% запасом по емкости, так как полный разряд уменьшает эксплуатационный срок аккумуляторов. Потому нежелательно их сильно разряжать.

Аккумуляторы для фотоэлектрических панелей — есть различного размера и показателей

Порой производственники указывают только потенциальный запас энергии, который выражается в А/ч (ампер часах). Эту величину переводится в Вт/часы, если помножить на напряжение работы аккумулятора (указывается в характеристиках). К примеру, аккумулятор Ventura GP 12-26 — напряжение 12 В, емкость 26 А*ч. Перевести в ватт-часы можно так 12 В * 26 А*ч = 312 Вт*ч.

Выбор контроллера

Необходимо начать с того, чтобы разобраться, зачем нужен контроллер в данной системе. Если присоединить фотоэлектрическую панель напрямую к аккумулятору, при поступлении электрической энергии он начнет заряжаться. При достижении предельного напряжения заряда (зависит от типа аккумулятора и его температуры), его нужно выключить. Если контроллера нет, это необходимо делать ручным способом. Если выключить не вовремя, это может привести к закипанию электролита, уменьшению службебного срока аккумулятора. Так что контроллер необходим.

Контроллеры фотоэлектрических панелей бывают трех типов:

• ONN/OFF. Отслеживает величину заряда. При достижении предельного напряжения (для 12 Вольтовых батарей это 17 В), он просто отключит источник заряда. Данный вариант контроллера очень недорогой, однако он имеет серьёзный недостаток. В действительности, при достижении предельного напряжения, батарея заряжена далеко не полностью, а исключительно на 90%. Постоянный недозаряд приводит к сокращению ее рабочего срока.
• PWM контроллер. После достижения предельного напряжения он не выключает батарею. С помощью изменения он уменьшает напряжение до необходимого значения и еще несколько часов дозаряжает аккумулятор.
• MPPT контроллер. Как и PWM он полностью заряжает аккумулятор, но выполняет это скорее (при равных условиях) благодаря применению всей мощности фотоэлектрической панели.

Выбор контроллера — по его возможностям

В действительности выбор контроллера фотоэлектрических панелей прост: прекрасный вариант — MPPT, хороший — PWM. На всякий случай подойдёт и ONN/OFF, но его вообще не нужно применять.

При подборе контроллера необходимо еще обратить собственное внимание чтобы он мог подстраивать параметры системы в зависимости от температуры аккумулятора. Для этого в нем должен быть датчик тепла. Он может быть встроенный или выносной. Выносные показывают более корректные данные, потому предпочтение отдавайте подобным моделям.

Пример расчета системы

Чтобы расчет системы солнечного освещения на улице был понятнее, приведем пример. Нужно обеспечить энергетикой осветительные приборы общей мощностью 10 Вт, напряжением 12 В. Самый длительный рабочий период — 14 часов, очень невысокий уровень инсоляции в году 1.21 kWh/m2/day. Расчет такой:

• Находим нужное кол-во энергии в день: 10 Вт * 14 часов = 140 Вт*ч в день.
• Продуктивность фотоэлектрических панелей в самый худший месяц в году — 1.21 kWh/m2/day * 0,17 = 0,2057 кВт в день. Другими словами, в день метр квадратный батареи с этими параметрами будет выдавать около 200 Ватт электрической энергии. Так что батареи можно брать собственно с метровой площадью — как раз будет некоторый запас для худших условий.

Выбор показателей и главных частей зависит от рабочих условий и необходимой продуктивности

При выборе оборудования можно даже смотреть на большие номиналы батарей аккумулятора и большую продуктивность или площадь СБ. Порой, как ни удивительно, более производительное оборудование стоит меньше. И вдобавок, не факт, что через определенный промежуток времени вы не захотите добавить нагрузку к системе. Так что запас пригодится.

Цена вопроса

Освещение на улице на батареях которые работаеют от солнечных лучей в этом исполнении — задумка дорогая. К примеру, для приведенного примера расчета можно подобрать следующее оборудование:

• Мультикристаллическая фотоэлектрическая панель 250 Вт, производства Chinaland Solar Energy. Стоимость 15160 рублей.
• Контроллер заряда Tracer MPPT (100 В), 20 А, 12/24 В, производства Beijing Epsolar Technology. 8640 рублей.
• Гелевая АК батарея GX12-150, 150 Ач, GEL, производства Delta — 21230 рублей или GX12-200, 200 Ач GEL стоит 26160 рублей.

В итоге оборудование обходится в сумму немножко побольше 45 тыс. рублей. Но еще необходимы будут держатели для установки фотоэлектрической панели (2-3 тыс. рублей), герметичные разъемы и специализированные провода для СБ (это еще 1-2 тыс рублей). Задумка на самом деле дорогая.

Для полнейшего перевода освещения улиц на энергию солнца требуется немалое количество батарей…

Как можно сделать меньше затраты? Приобрести оборудование российского производства конкретно у изготовителей. К примеру, батареи можно приобрести у Зеленоградского Телеком СТВ, сварочные аппараты инверторного типа и контроллеры — у МАП «ООО Микро Арт». Еще взамен специализированных аккумуляторов приобретают автомобильные на 12 В, они имеют не подобные характеристики, их нужно чаще менять, но стоят намного дешевле. Даже взяв во внимание то, что их нужно менять раз в 2-3 года. При подобных условиях расходы освещение на улице на батареях которые работаеют от солнечных лучей может стоить меньше практически вдвое.

Освещение на улице на светильниках/фонарях с фотоэлектрическими панелями

Если применять фонари или осветительные приборы на батареях которые работаеют от солнечных лучей со аккумуляторами встроенного типа, никакое остальное оборудование не потребуется. Но система выходит недостаточно хорошей, чтобы делать, к примеру охранное освещение. Зато такие осветительные приборы достаточно легко ставить, не потребуется их включать к источникам питания. Они полностью независимы. Другими словами, не потребуется прокладывание кабелей, объединяющих источники освещения в одну систему, а это — пристойная заметка затрат и значительный объем работ.

Освещение на улице на батареях которые работаеют от солнечных лучей — на различные предпочтения, различного назначения

Устройство осветительных приборов/фонарей на солнечных элементах

Осветительный прибор на батареях которые работаеют от солнечных лучей имеет фактический такое же устройство, как описанная в предыдущем пункте система: есть панель с гелиопреобразователями, маленькая АК батарея и мини-контролер. Все это — плотно укомплектовано в корпус.

Батарея, в зависимости от конструкции и мощности лампы, может быть установлена на верхней части плафона (как на маленьких садовых солнечных светильниках) или вынесена чуть в сторону (так в большинстве случаев выполняют на фонарях с сильными лампами, так как необходима существенная мощность заряда).

Устройство фонарей на солнечных элементах

Рядом с корпусом или в середине него размещается АК батарея. Есть они 2-ух типов: недорогие модели оборудуются никель-кадмиевыми элементами (обозначаются NI-CD), в очень дорогих ставят в большинстве случаев никель-металл-гидридные (обозначение NI-MN). Чтобы лампы светили длительнее, лучше всего покупать осветительные приборы с аккумуляторами второго типа. Но они стоят дороже. Так как в большинстве случаев выполнены из более дорогого материала, собраны намного лучше.

Внешний вид и материал

Во первых, на что придется обратить собственное внимание — на оформление с внешней стороны. Найдётся немало различных форм и стилей, так что можно найти солнечный фонарь на самые разные вкусы. Но, по собственному опыту, чем легче форма, тем лучше он функционирует. А дело все в том, что для правильной работы корпус осветительного прибора должен быть герметичен, чего при криволинейной форме достигнуть тяжело. Потому освещение на улице на батареях которые работаеют от солнечных лучей лучше делать с применением фонарей лаконичной формы.

Корпус и ножка осветительного прибора делаются из пластика либо металла. Модели из пластика — очень доступные, в большей частью их делают в Китае, причем очень часто они освещают только сами себя, быстро ломаются. Рассчитывать на более-менее большой эксплуатационный период не стоит.

Фонари на батареях которые работаеют от солнечных лучей для освещения двора частного строения, дачи, сада

Фонари на солнечных элементах, изготовленные из металла стоят, намного дороже. Но такое внешнее освещение на батареях которые работаеют от солнечных лучей более долговечное. Металл может быть — окрашенная сталь, силумин, нержавейка (блестящая или матовая, черненная). Здесь применяются намного дорогие материалы, намного качественные светоизлучающие диоды и солнечные детали. Цены, правда, тоже намного выше.

Как подобрать по техническим показателям

После того, как сформировались с внешними параметрами, нужно погружаться в технические нюансы. В первую очередь внимание свое обратите на мощность осветительного прибора, вид и емкость батареи аккумулятора. Нормальные производственники указывают кол-во светоизлучающих диодов и их общую яркость. Чем больше мощность осветительного прибора, тем приличную площадь он будет освещать. Однако при этом должна быть более мощный аккумулятор — чтобы обеспечить нужное рабочее время.

В описании товара или на коробке изделия обычный изготовитель указывает всю необходимую информацию

Нормальные осветительные приборы как правило будут работать по 8-10 часов (при полном заряде). Однако данная длительность свечения необходима не всегда — когда ночи короткие, работать освещение на улице может 5-6 часов, а то и меньше. Для того чтобы освещение на работало «попусту», в фонари встраиваются датчики освещенности. Довольно полезная опция, так что на нее тоже обращаем свое внимание.

Эксплуатационные условия

Многие фонари и осветительные приборы для освещения улиц на батареях которые работаеют от солнечных лучей имеют большой недостаток: они переносят плохо морозы. В основном, это фонари недорогого и среднего диапазона цен. Если их использовать при температуре меньше +25°C, их служебный срок существенно уменьшается. Еще быстрее они ломаются, если работают при низкой температуре. Так что подобные осветительные приборы годятся исключительно для дачи — на определенный период времени сезона на даче. Имейте в виду, что не все производственники про это предупреждают. Информацию нередко приходится запрашивать дополнительно.

Высота фонарей на батареях которые работаеют от солнечных лучей может быть самой разной. Это уже больше солидные «устойчивые к морозам» модели

Если освещение на улице на батареях которые работаеют от солнечных лучей должно работать целый год, ищите «устойчивые к морозам» модели. Они есть, но в намного высоком диапазоне цен. В них применяются устойчивые к морозам солнечные детали и аккумуляторы, сделаны они из стали. Исходя из этого — стоят намного дороже.