Солнечный прожектор

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.

Как выбрать

В связи с тем, что в настоящее время на рынке подобных устройств, представлен довольно широкий ассортимент товаров, то для того, чтобы правильно выбрать требуемую модель, необходимо следовать критериям выбора, которыми являются:

• Мощность светового потока — должна соответствовать требованиям освещенности в месте установки прожектора.
• Степень защиты прожектора (IP) — также должна соответствовать условиям эксплуатации прибора.
• Емкость аккумулятора — должна позволять работать источнику света, на протяжении необходимого времени, без дополнительной подзарядки.
• Количество источников света (светодиодов) — должно соответствовать предъявляемым требованиям к режиму работы прожектора.
• Мощность солнечной панели — должна соответствовать мощности излучателей света, с учетом потерь в цепи питания.
• Срок эксплуатации устройства.

Применение датчика движения

Более целесообразно использовать прожекторы с автономным управлением. Присутствие датчика освещенности и контроллера в конструкции прибора отчасти повышают его возможности, однако, только датчик движения обеспечивает существенную экономию заряда батареи.

Например, в пасмурную погоду не всегда АКБ заряжается полностью, так как в подобных условиях требуется в два раза больше времени на это, чем в солнечные дни. Соответственно, время работы осветительного прибора ночью будет сокращено.

Настройка датчика джвижения

А применение модели с датчиком движения делает систему освещения полностью независимой от погодных условий.

Самым популярным является вариант конструкции с инфракрасным узлом автоматики. Принцип его действия основан на непрерывном отслеживании изменений в значениях температур окружающей среды, что происходит при условии попадания более теплых объектов в радиус действия прибора.

Нюансы выбора

Чтобы осветительный прибор функционировал эффективно, без перебоев и достаточно долго, рекомендуется обращать внимание на ряд ключевых параметров при выборе прожектора с датчиком движения:

световая эффективность (Лм/Вт) – позволяет определить, достаточно ли хорошо освещает прибор территорию или объект;
степень защиты, для эксплуатации в условиях улицы рекомендуется подбирать исполнения с IP 55 и выше;
продолжительность работы прожектора в ночное время – определяется емкостью аккумулятора, соответственно, на характеристики батареи также следует обратить внимание;
количество излучателей;
характеристики панели с фотоэлементами (В/Вт);
срок работы источников света.

Также следует учесть наличие в конструкции датчика движения. Не нужно путать этот узел с датчиком освещенности, так как последний реагирует на изменение интенсивности освещения.

Таким образом, многочисленные преимущества осветительных приборов с датчиками движения способствуют росту их популярности. Причем стоимость подобной техники не слишком велика: 2 800-3 200 руб. за изделия с отличными характеристиками по освещенности и длительности работы.

При выборе следует учесть эти параметры, а дополнительно к ним еще и степень защиты, чтобы запыленность и влага не влияли на работу прибора

Кроме того, принимаются во внимание характеристики солнечной панели, ее площадь

Преимущества и недостатки

В комплект входят солнечные панели, которые бывают выносными или встроенными. Во многих моделях используются датчики движения, а сами они различаются формами и размерами, мощностью, световым потоком, емкостью аккумулятора и прочими техническими характеристиками. Прежде чем принимать решение об использовании автономных осветительных приборов, следует внимательно изучить их возможности, ознакомиться с преимуществами и недостатками.

Чаще всего уличные прожекторы применяются для освещения периметров, фасадов зданий и выделения отдельных архитектурных элементов. При наличии датчиков движения такие устройства могут дополнительно выполнять охранные функции. Включение ламп будет производиться только при наличии в зоне ответственности движущегося объекта. Датчики движения могут устанавливаться и на неосвещаемых участках – в коридорах и на лестничных маршах.

Осветительные приборы на солнечных батареях нашли широкое применение не только в частном секторе. Они используются в системах освещения дорог, тротуаров и парковых дорожек. Как правило, они устанавливаются в местах, наиболее неудобных для прокладки питающих проводов.

Все преимущества данных устройств можно свести в несколько пунктов:

• Возможность круглосуточной автономной работы.
• Очень простая установка и последующее обслуживание.
• Могут работать вне зависимости от погодных условий.
• Обладают повышенной устойчивостью к механическим и иным воздействиям, отличаются долговечностью и повышенным сроком эксплуатации.
• Благодаря конструкции, удалось добиться ровного и яркого светового потока.
• Возможность использования в труднодоступных местах, а также в наружной рекламе и освещении самых разных объектов.

Поскольку не бывает идеальных технических устройств, автономные прожекторы также имеют определенные минусы:

• При пасмурной погоде наблюдается снижение производительности солнечных панелей. Это отрицательно влияет на зарядку аккумулятора, которой может быть недостаточно на всю ночь при работе прожектора в непрерывном режиме.
• Низкие температуры, особенно в зимнее время, вызывают снижение емкости АКБ. Уровень заряда уже не держится в течение заданного времени. Свет становится недостаточно ярким, а иногда прожектор начинает работать с перебоями.
• Если конструкция прожектора неразборная, то повреждение одного из элементов может повлечь необходимость полной замены прибора освещения. Качественные модели полностью лишены этого недостатка и легко ремонтируются.

С датчиком движения

Некоторые модели солнечных прожекторов оснащаются датчиками движения, в этом случае прожектор включается в работу, когда в зону действия датчика, попадает движущийся объект. 

Прожектор оборудованный датчиками движения и контроля уровня освещенности, приведен на выше размещенном снимке.
При помощи установленных регуляторов можно выставить необходимый предел уровня освещения территории и площадь охвата зоны движения.

Работа осуществляется в следующей последовательности:

• В светлое время суток источник света (светодиод) выключен, аккумулятор устройства заряжается от солнечной батареи.
• При наступлении темноты, датчик освещенности дает команду и замыкается цепь включения прибора, но светодиоды не светятся.
• Когда в зону покрытия датчика движения попадает движущийся объект, датчик дает команду электронному блоку и замыкается цепь включения, контролируемая этим датчиком. Электрический ток поступает на источник света, прожектор светится.

Некоторые модели, в которых предусмотрена установка нескольких светодиодов, предполагают такой режим работы, когда при наступлении темноты включается только часть светодиодов (прожектор работает в режиме ожидания), и все светодиоды зажигаются, только тогда, когда в зону покрытия попадает движущийся объект.

Принцип действия

Принцип работы прожектора, работающего на солнечной батарее, основан на получении электрической энергии, путем преобразования энергии солнца, в электрическую энергию.
Источником света в подобных устройствах служат светодиоды, а основным элементом — является солнечная батарея, определяющая технические характеристики устройства, способ и место установки, а также габаритный размеры прожектора.

Получение электрической энергии, путем использования солнечной батареи, определено ее устройством. Солнечная панель изготавливается из кремния, при этом разные слои выполняются с добавлением различных элементов. Так в один из слоев, добавляется фосфор, а в другой – бор.
Верхний слой изготавливается с добавлением фосфора, а нижний – с добавлением бора. 

Под воздействием солнечного света на поверхность батареи, в верхнем слое происходит образование отрицательно заряженных частиц, в нижнем – образуются «дырки». На границе между слоями образуется «p — n переход», обуславливающий одноименную проводимость.
Создается электрическое поле в «p — n переходе» и соответственно разность потенциалом, под действием которой, положительно заряженные частицы начинают перемещаться в верхний слой, а отрицательно заряженные – в нижний слой.

В следствии присутствия разности потенциалов, между электродами батареи, при подключении к ним нагрузки, в цепи протекает электрический ток.

В состав солнечного прожектора входят следующие компоненты и составные части:

• Корпус прожектора.
• Солнечная батарея.
• Аккумуляторная батарея.
• Источник света (светодиод).
• Электронный блок (преобразователь напряжения).
• Дополнительные элементы, в зависимости от модели (устройства автоматики).

Как самому собрать солнечный прожектор для дачи

Солнечные прожекторы для дачи используются для оформления ландшафтного дизайна, подсветки дорожек, освещения всей территории.

Собрать прожектор можно своими руками. Для этого понадобятся:

• солнечные элементы с напряжением на выходе не менее 5 Вольт, мощность должна соответствовать светодиодам;
• литий-ионный или никель-металл-гибридный аккумулятором напряжением 3,6 В и заранее подобранной емкостью;
• яркие белые светодиоды;
• токоограничивающие резисторы для светодиодов на 33 Ом;
• транзистор 2N4403, выпрямительный диод, резистор 3,6 кОм.

Далее нужно собирать схему. Соединять все компоненты можно на универсальной макетной плате. Она продается в любом магазине электроники. Короткие ножки светодиодов (катоды) необходимо собрать в один узел, а длинные припаять к токоограничивающим резисторам. Хвосты резисторов собираются вместе и припаиваются к коллектору транзистора. Контакт от базы транзистора идет на резистор 3,6 кОм, от эмиттера – на катод выпрямительного диода. Анод диода нужно соединить с резистором базы и подать на него плюс с солнечного модуля. Минус модуля и аккумулятора соединяется с катодами светодиодов. Плюс аккумулятора –к эмиттеру.

Схему нужно будет поместить в корпус. В его качестве можно использовать банку с закручивающейся крышкой. На фанеру наклеиваются модули. В центре доски предварительно нужно сделать отверстие под крышку банки и закрепить ее термоклеем. В крышке также прокалываются 2 отверстия для проводов.

Перед закрытием крышки желательно прогреть банку изнутри феном, чтобы компоненты меньше окислялись.

При определенных навыках можно и подключить контроллер для RGB светодиодов. Тогда фонари для улицы будут еще и регулироваться по цвету свечения.

Дачные прожекторы на светодиодах на зиму нужно убирать в дом, предварительно разрядив полностью аккумуляторы. Дополнительно модули необходимо закрыть защитной пленкой.

Преимущества и недостатки

Осветительные приборы этой группы позволяют осветить любые объекты небольшой площади: фасады, тротуары, дорожки, парковые зоны, детские площадки, рекламные щиты. Мощности создаваемого потока для этих задач вполне достаточно. Соответственно, прожекторы с автономным питанием являются универсальными приборами, что можно отнести к преимуществам.

Есть и другие достоинства:

• несложный монтаж, так как нет необходимости подводить питающие кабели;
• простота эксплуатации, а так как в качестве источника света выступает светодиодный излучатель, то обслуживание прибора, в частности, замена осветительного элемента проводится очень редко;
• автономное питание, что позволяет устанавливать прожектор на отдаленных участках и труднодоступных объектах;
• модели осветительного прибора с датчиком движения характеризуются автоматическим управлением системы освещения, поэтому не требуют вмешательства человека;
• солнечные батареи могут накапливать электрический заряд при любой погоде, даже если на улице пасмурно;
• и автономным питанием отличаются повышенной прочностью к механическим повреждениям, а значит, они будут служить довольно долго;
• достаточный уровень яркости.

Кроме того, автономные прожекторы в пасмурную погоду отличаются меньшим уровнем производительности, поэтому накопленного в таких условиях заряда может не хватить на всю ночь.

Однако приборы с датчиком движения не должны работать длительный отрезок времени и срабатывают только при необходимости, поэтому не имеет значения, будет ли батарея полностью заряжена в пасмурную погоду или нет. В зимнее время характеристики аккумулятора несколько изменяются (снижается емкость батареи), что может повлиять на осветительный прибор любого типа.

Устройство и принцип действия

Принцип работы автономных прожекторов очень простой. Фотоэлемент с высокой чувствительностью принимает на себя энергию солнца, преобразует в электрический ток и передает в аккумуляторную батарею. В качественных панелях ячейки способны получать энергию даже при отсутствии солнечной активности.

С наступлением темноты, накопленная энергия отдается прожектору автоматически, после чего тот начинает излучать световой поток. Специальный контроллер не дает аккумулятору полностью разрядиться и поддерживает необходимый уровень заряда. Для установки прожекторов используются открытые участки, максимально освещаемые солнцем.

Конструкция солнечного прожектора включает в себя следующие компоненты:

• Экономичные светодиодные лампочки с постоянным ярким свечением. Они позволяют более эффективно использовать солнечную энергию.
• Солнечная панель с фотоэлементами. Они отличаются высокой чувствительностью и дают возможность заряжать аккумуляторы в любую погоду. Просто при низкой солнечной активности на это затрачивается больше времени.
• Аккумуляторная батарея – основной элемент прожектора. В дневное время он накапливает электроэнергию, а ночью расходует ее, отдавая осветительному прибору. Как правило, используются гелевые АКБ, которые могут эксплуатироваться в течение 10-12 лет.
• Контроллер. Отслеживает уровень зарядки аккумулятора и при достижении 30% выполняет автоматическое отключение прожектора. Некоторые приборы оборудуются датчиками, обеспечивающими включение и отключение в зависимости от уровня внешнего освещения.
• Конструкция помещается в прочном корпусе, рассчитанном на любые погодные условия. Успешно выдерживает механические воздействия, препятствует проникновению влаги и пыли.
• Датчики движения. Позволяют экономить накопленную энергию, посылая сигналы на включение только в случае необходимости, когда в освещаемой зоне появляется движущийся объект. Устанавливаются в тех местах, где не требуется постоянное ночное освещение.
• Подвижная система крепления. Дает возможность отрегулировать направление фотоэлементов в сторону максимальных солнечных лучей. Для АКБ и контроллера предусмотрен специальный установочный шкаф.