Светильник на солнечной батарее: разновидности и принцип работы, степень защиты, тип и ёмкость аккумулятора, способы установки

Автор: Инженерная компания "КАПРО"

Современная цивилизация без электричества невозможна. Человек применяет его повсеместно в каждой сфере деятельности. Жизнедеятельность практически останавливается, когда даже на небольшое время прекращается энергообеспечение.

По этой причине учеными давно предпринимаются попытки применять солнечную энергию, которая достается практически даром.

Есть немало городов, где преобразованная солнечная энергия способна полностью удовлетворить потребность в электрической энергии благодаря преобразованию тепла от солнечного света.

Устройства для освещения с применением «солнечных батарей» в российских условиях применяются для частного сектора наряду с загородными постройками.

Подобный вид освещения реализуется не только на улицах городов, но и на автомобильных магистралях. Практически их стараются использовать там, где трудно подвести электричество.

Содержание

Принцип действия

Солнечная батарея, которая обеспечивает функционирование подобных световых приборов, является основным элементом. Сегодня она расценивается в качестве наиболее дорогостоящей детали.

Солнечную панель изготавливают в виде набора ячеек с фотогальваническими свойствами. Под воздействием солнца ими вырабатывается благодаря действию фотоэлектрического эффекта ток.

В конструкции предусмотрено наличие двухслойной структуры. Это полупроводники из кремния, обладающие различной проводимостью.

Верхний слой или катод нагревается от солнца. Из кремниевых атомов выбиваются мельчайшие световые частицы.
После свободные фотоны переходят на атомные уровни в пластину снизу.
С анодной части электроны продвигаются дальше через аккумуляторное устройство по проводящим частям.
Зарядив аккумуляторное устройство, они возвращаются обратно на верхний слой.

Фотоэлементные типы

Они различаются по строению кристаллов кремния. Сегодня это:

Поликристаллы;
Монокристаллы;
Аморфная структура.

Менее всего средств затрачивается на изготовление панелей поликристаллических. Однако, у подобных элементов довольно невысокий КПД, когда световая энергия преобразуется в электрическую.

Монокристаллам свойственно обеспечивать самый максимальный процент коэффициента полезного действия в двадцать пять процентов. Электроны здесь быстрее перемещаются из-за меньшего количества граней в кристаллах.

Батареи поэтому стоят дороже. Но по площади фотоэлементы меньше. Кроме того, им свойственно обеспечивать выработку электрической энергии и тогда, когда освещенности недостаточно.

Аккумулятор

Его основное назначение – накапливать производимую панелями энергию. На практике принято использовать в этих целях модели из никель-кадмия или никель-металла. Им свойственно работать с большим числом и зарядов, и разрядов.

Контроллер входит в структуру, чтобы полностью исключить аккумуляторный перезаряд.
С учетом зарядного уровня он или отключает панель, или подключает ее. С наступлением сумерек он способен автоматически включать свет.
Наиболее сложным типам приборов свойственно обеспечивать контроль, за уровнем максимальной мощности.

Достоинства

Перед традиционными светильными приборами подобное оборудование обладает следующими преимуществами:

Автономностью, то есть отсутствует потребность в прокладывании провода до светильника от центральной сети. Светильникам с солнечными батареями не требуется периодической замены батарейки;
Небольшими размерами. У моделей для быта вес абсолютно незначительный. Кроме того, у них небольшие размеры, а также универсальное крепление. Для транспортировки специальная техника не требуется;
Экономичностью, когда потребности оплачивать электричество, нет. Лампы со светодиодами обладают немалым эксплуатационным сроком;
Монтировать их легко и просто. Во время установки нет надобности в определенных навыках, а также инструментах;
Пожарная безопасность наряду с электрической. При эксплуатировании в полной мере исключается возможность контакта с прибором. Ламповые элементы не нагреваются.

Недостатки

К ним принято относить следующие:

Устройства подвержены воздействию климатических условий. Это касается коротких солнечных дней и их числа. Подобные приборы рекомендуются для российской территории средней полосы;
Уровень освещенности характеризуется нестабильностью. При работе у ламп постепенно понижается яркость. Это связано с разрядкой аккумуляторного устройства. Это всегда сказывается по мере удлинения ночного периода;
При экстремальных ситуациях с погодой в работе светильника наблюдается большая вероятность сбоев. Когда сильный мороз, проблемы могут возникнуть с действием батарей аккумулятора. При жаре из строя вполне может выйти полупроводник;
К обслуживанию имеются очень большие требования. При функционировании батареи от солнца способны засорится. Производительность по этой причине снижается. Изделие не ремонтопригодно. Поэтому после утилизации старого, ставят просто новое.

Классификация

Светильники принято разделять на отдельные группы с учетом различных установочных принципов:

С небольшой высотой – грунтовые. Их монтируют на стойках, где есть острый конец. Они воткнуты в почву. Идеальный вариант при необходимости обозначения дорожек. Ими также удобно подсвечивать цветы. Легко переносятся;
Столбы. Их высота превышает полтора метра. По причине массивности при установке требуют проведения ряда работ. Их можно ставить на асфальт или плитку;
Для вертикально расположенных поверхностей. Монтаж проводится на стенах, а также ограждениях. Очень разнообразный ассортимент. Модели выполнены в разных стилистических направлениях;
Подвесной тип, который предполагает потолочное закрепление. Их также устанавливают на деревьях или выносных балках. Подсветка декоративного вида;
Встраиваемый тип. Их монтируют внутри горизонтальных поверхностей наряду с вертикальными. Ими предпочитают обустраивать лестничные пролеты;
Для декорирования. Они смотрятся сказочными фигурками в дизайне ландшафта.

Установка. Правила

Для длительного эксплуатирования при параметрах, указываемых производителем, требуется грамотно определиться с местом установки.

Основной задачей считается обеспечить освещенность в максимальной степени в течение суток. При наличии самой незначительной падающей тени на поверхности прибора, батарея не будет способна зарядиться в полном объеме. В дальнейшем это отразится на действии аккумуляторного устройства.

Место выбирается открытым, где поблизости нет больших деревьев и сооружений. Только так есть возможность получить полное удовлетворение от приобретенного светильного прибора на солнечных батареях.