Светильники на солнечных батареях: классификация по назначению, правила выбора

Дополнение к осветительному прибору в виде фотореле позволяет снизить расход электроэнергии. Это небольшое и простое по конструкции устройство полностью берет на себя управление включением/выключением лампочек в зависимости от уровня освещенности на улице.

При наступлении сумерек фотодатчик для уличного освещения активизирует подсветку возле дома, а на рассвете выключает ее. Он прост в устройстве и эксплуатации, но перед приобретением оптимальной модели, надо многое предусмотреть. Мы расскажем, как подобрать идеальный вариант.

Принцип работы фотодатчика

Основа управляющего уличным освещением фотореле (сумеречного выключателя) – это светочувствительный элемент, реагирующий на имеющуюся яркость солнечного и искусственного света.

Когда наступают сумерки, фотодатчик смыкает контакты и подает электроэнергию на светильники, смонтированные на улице возле дома. А при увеличении интенсивности светового потока поутру он снова размыкает контур, выключая осветительные электроприборы.

Благодаря наличию в схеме уличного освещения фотореле хозяевам дома нет необходимости постоянно включать свет вечером на придомовой территории, а утром выключать – все происходит автоматически

Светочувствительное реле в автоматическом режиме управляет работой подключенного к нему осветительного прибора, выключая и включая его по мере необходимости.

Это существенно сокращает расход электрической энергии уличными светильниками, а также продлевает срок их службы. Ведь они в этом случае работают только тогда, когда это действительно необходимо, а не по 8–9 часов в сутки.

В частном секторе подобные системы устанавливаются для освещения:

• уличных лестниц;
• территорий возле коттеджей;
• парковых и садовых дорожек;
• беседок, мангальных зон и открытых террас.

Организациями фотореле монтируются при обустройстве освещения во дворах многоквартирных домов, в ТРЦ и на лестничных площадках многоэтажек, а также при подсветке уличных конструкций с рекламой. Везде цель одна – экономия электроэнергии и ресурса осветительных приборов.

В простейшем исполнении рассматриваемое коммутирующее устройство состоит из блока питания, светочувствительного датчика, усилителя тока и реле переключения

Существует несколько видов фотореле, но принцип работы у всех них един. В нем есть подключенный к питанию светочувствительный датчик, который отслеживает уровень освещенности на контролируемой территории.

При наступлении сумерек этот сенсор замыкает реле, включая освещение на улице. Когда солнце опять встает, происходит обратное выключение уличных светильников.

Основные виды электроприборов

Любое контролирующее уличную освещенность фотореле имеет в своей схеме три блока с разным функционалом:

1. Воспринимающий – фотодатчик на базе полупроводников.
2. Промежуточный – усилитель электротока.
3. Исполнительный – как таковое реле (коммутатор).

Конструктивно первый из этих элементов может быть вынесен из общего корпуса. Но есть и устройства, где данный фоточувствительный сенсор смонтирован в едином блоке с остальными частями внутренней схемы этого электроприбора.

Благодаря компактности светочувствительный датчик можно монтировать даже на уличных столбах освещения, возле фонаря либо прямо на нем

Соответственно, все модели фотореле контроля освещенности делятся на:

• устройства со встроенным фотоэлементом;
• приборы с отдельным фотодатчиком, который вынесен из корпуса.

Оборудование, имеющее встроенный сенсор, устанавливается непосредственно на улице. Корпус его имеет более высокую защиту от влаги и пыли. Во втором случае коммутирующий блок монтируется на DIN-рейку во внутридомовом электрощитке. А вынесенный датчик к нему уже подключается посредством обычных проводов.

Помимо отслеживания уровня освещенности подобные контрольные системы нередко оснащаются встроенными сенсорами движения, таймерами и различными кнопками управления. В магазинах светотехники также можно встретить фотореле, которые построены на цифровых контролерах. Однако эти приборы стоят в несколько раз дороже обычных моделей.

Цифровые устройства дороги, но позволяют контролировать осветительные приборы более точно. Принцип работы бытовых фотореле и основные элементы идентичны тем, что имеются в стандартных девайсах.

Но эти варианты дополнены микроконтроллером, который можно отрегулировать так, что светильники будут включаться только в определенные часы. Это дает возможность более тонко настроить реле, увязав его работу с погодными условиями и даже месяцем года.

Подбор фотореле для освещения на улице

Прежде чем идти в магазин приобретать фотодатчик для регулировки системы уличного освещения, следует определиться с количеством и типом подключаемых светильников. Для одного-двух фонарей хватит реле, осветительные электроприборы к которому будут подсоединяться напрямую.

Если лампочек много, то фотореле не сможет выдержать проходящий через него ток. В этом случае требуется оборудование с магнитным пускателем.

Здесь светочувствительный переключатель запускает специальное устройство, посредством которого уже производится запитка аппаратуры освещения. Т.е. очень многое в выборе модели фотодатчика зависит от мощности подключаемой к нему схемы из светильников.

Особого подхода и обязательного выполнения предварительных расчетов требует подбор фотореле для системы уличного освещения на солнечных батареях. Его мощность и число подключаемых приборов напрямую зависит от среднегодового числа солнечных дней в регионе, а также от количества гелиопанелей в схеме.

Чем больше к фотореле планируется подключить лампочек, тем выше у него обязаны быть параметры коммутируемого тока – на рынке сейчас представлены приборы с номиналом по току в диапазоне 6–63 Ампер, выбирать есть из чего

По типу подключения к электросети светоконтролирующие реле для уличного освещения делятся на:

• однофазные (бытовые, под сеть 220 В);
• трехфазные (для сетей 380 В).

Однако само коммутирующее реле и вся схема с фотодатчиком запитываются напряжением 12 В, которое поступает с понижающего трансформатора. Выбор в пользу однофазного либо трехфазного прибора зависит исключительно от подключаемой к нему сети из лампочек и потребляемой ею мощности.

Для установки фотореле контроля для уличного освещения на частных домах лучше всего выбирать обычные бытовые модели на 220 В. Их с избытком хватит, особенно если к ним будут подключаться экономичные светодиодные светильники.

Технические параметры – на что смотреть

Некоторые импортные электроприборы рассчитаны на сети в 110 либо 127 В. Редко, но на них можно наткнуться в магазинах светотехники. Просто так в российских сетях на 220 В они работать не смогут. Для них потребуется устанавливать дополнительный трансформатор. Лучше сразу брать то оборудование, с подключением которого будет меньше проблем.

Первый и главный показатель – степень защиты. Для установки под открытым небом следует выбирать модели с герметичным корпусом под IP65 и выше. А для монтажа под крышей или в защищенном щитке вполне подойдет устройство с IP44.

Второй параметр – порог срабатывания, который выражается в Люксах. Обычно это диапазон от 2 до 50 Лк. Фотореле имеет регулировку данного показателя, чтобы пользователь мог настроить его свои под личные предпочтения. Приобретать прибор с нерегулируемым порогом срабатывания стоит только в крайнем случае.

Третий показатель – тип подключаемых ламп. Нередко фотореле предназначено исключительно для работы с лампочками накаливания, создающими активную нагрузку.

Для подключения люминесцентных приборов с уже реактивной нагрузкой требуется брать другой вид сумеречных выключателей. А для подсоединения ртутных либо натриевых светильников нужна аппаратура с дополнительным защитным контуром, рассчитанным на броски пускового тока.

При выборе реле с выносным фотоэлементом необходимо учесть длину кабеля между ними – он имеет определенные ограничения, менять его на больший по метражу нельзя

И последние параметры – габариты и вес. Самая большая по размерам часть фотореле – это блок питания с понижающим трансформатором внутри. Сам фотодатчик (светодиод) имеет совсем небольшие габариты.

Гораздо больше места занимает контактор или магнитный пускатель, через которые подключаются осветительные приборы. Все это должно уместиться в электрощите или возле светильника.

Важны ли дополнительные функции

Многие модели светоконтролирующих реле дополняются датчиком движения и таймером. Первый гарантирует включение освещения только при перемещении по контролируемой территории человека, а второй позволяет полностью отключать прибор днем независимо от уровня естественной освещенности.

Фактически все фотодатчики еще на заводе настраиваются так, чтобы при кратковременном освещении фарами проезжающего автомобиля попросту не срабатывать

Наиболее дорогие модели – это фотореле с электронным табло и программируемым контроллером. Эти приборы позволяют для каждого сезона и случая заложить свою программу работы.

Например, в зимний период освещение будет включаться раньше, а летом позже. Можно также предусмотреть выключение самого реле вместе с уличными светильниками после часа ночи, чтобы они не жгли энергию попусту.

Нюансы монтажа датчика освещенности

Светоконтролирующий прибор обычно монтируется поблизости с подсоединяемым к нему светильником. Для каждой модели схема подключения выбирается в соответствии с инструкцией в техпаспорте. Ее перед началом работ следует изучить в обязательном порядке.

Особых навыков для выполнения монтаж не требуется. Надо лишь все рассчитать так, чтобы осветительные электроприборы не перегрузили линию. Фотореле нагрузки на сеть практически не дает. Однако УЗО в щитке и сам фотодатчик должны быть подобраны исходя из количества и мощности подключаемых лампочек.

Для самостоятельной установки фотореле достаточно обладать минимальными познаниями в области электромонтажа и соблюдать простейшие правила безопасности его выполнения

Существует несколько простых норм монтажа фоточувствительных реле:

1. Подключать сумеречный выключатель и всю линию осветительных устройств после него рекомендуется на отдельную линию от электрощитка со своим защитным автоматом.
2. Категорически запрещается устанавливать фотодатчик вверх ногами. С одной стороны он должен быть открыт солнечному свету, а с другой стороны на него должен падать свет от ламп искусственного освещения.
3. Нельзя этот электроприбор монтировать возле легковоспламеняющихся материалов, вблизи нагревательного оборудования и химически активных сред.
4. Если к фотореле подключается много лампочек , то в схеме необходимо предусмотреть магнитный пускатель.

Главное – свет от любых светильников не должен попадать на фотоэлемент. Иначе он постоянно будет работать не так, как положено. Фотодатчик реагирует на любой свет. Неважно, искусственное это освещение либо естественное от солнца.

Схема подключения осветительных приборов к фотореле (прямая либо через пускатель) выбирается в зависимости от суммарной мощности подключаемых светильников

На корпусе фотореле есть план с цветовым обозначением всех проводов, исходящих из него. Как правило, коричневый идет на фазу со щитка («L»), синий на ноль («N»), а красный или черный – на светильник уличного освещения. Необходимо лишь зачистить концы этих жил и подключить все в соответствии с приложенной электросхемой.

Если у фотодатчика два контакта, то один из них подсоединяется к фазе со щитка, а второй идет на  светильник. Ноль в этом случае отсутствует.

В ситуации подключения уличного освещения через магнитный пускатель, он подсоединяется к фотореле так же, как лампочка. А сами осветительные приборы запитываются уже от него.

В этом случае реле замыкает не питающую лампы цепь, а только пускатель. Через выключатель в такой схеме проходит минимальный ток, поэтому подойдет более дешевый и маломощный прибор. Вся нагрузка здесь перекладывается на внешний контактор.

О том, как выбрать светильники для организации уличного освещения на солнечных батареях, подробно изложено в следующей статье, с которой мы советуем ознакомиться.

Выводы и полезное видео по теме

Трудностей с выбором и включением светочувствительного датчика в систему уличного освещения возникнуть не должно. Все предельно просто. Нижеприведенные видеоматериалы позволят даже начинающим электрикам разобраться во всех тонкостях монтажа этого прибора.

Видео #1. Все нюансы подключения фотодатчика «день-ночь»:

Видео #2. Обзор фотореле включения/выключения ночного освещения на улице:

Видео #3. Описание схемы подключения сумеречного выключателя через внешний контактор:

Светоконтролирующие реле для монтажа с приборами уличного освещения просты в конструкции и подключении. Они сильно упрощают жизнь собственникам частных домов и позволяют снизить энергопотребление. Моделей таких устройств в магазинах найдется немало. Всегда можно подобрать с необходимыми параметрами для конкретной ситуации.

А если есть познания и опыт в электротехники, то подобное фотореле возможно собрать из фотодиода, обычного диода, реле и пары транзисторов с резисторами.

Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке. Задавайте вопросы по спорным или сложным моментам. Делитесь собственным мнением, полезной информацией и фотоснимками по теме статьи.

Монтаж светильников наружного освещения сопряжён с определёнными затратами. Помимо расходов на приобретение самих светильников, придётся нанять электрика с допуском к такому виду работ, предварительно утвердив соответствующий проект, тоже не бесплатный.

Популярной альтернативой стали уличные светильники на солнечных батареях. Они доступны, легко устанавливаются собственными силами и могут быть легко переустановлены в нужном месте. Кроме того, они позволяют существенно экономить на электроэнергии.

Ещё недавно такие светильники испускали приглушённый, неяркий свет и были не очень надёжными. Всё изменилось с появлением сверх ярких светодиодов, которые не расходуют электроэнергию на лишнее тепловое излучение как обычные лампы накаливания.

Поэтому при одной и той же мощности, светодиоды намного ярче. К тому же они долговечны и не выйдут из строя на протяжении всего срока службы светильника.

Другими недавними достижениями технологии светильников на солнечных батареях стали фотоэлементы и батареи с большей эффективностью и улучшенная электрическая схема.

Теперь светильники работают весь год – даже в мороз и во время короткого светового дня.

Основные характеристики

Яркость. Если необходим светильник, который будет действительно освещать участок, а не просто маркировать его, то нужно выбирать с высокой яркостью свечения.

Крепление. Надёжное крепление предотвратит кражу светильника.

Отдельная панель фотоэлементов. Позволит использовать светильник в затенённых местах, разместив панель на солнце.</p>

Срок службы аккумуляторной батареи. Чем дольше, тем лучше.

Датчик движения. Полезен для временного освещения участка, если кто-то проходит мимо. Пригодится для защиты территории от нежелательного проникновения или в случае, если хозяева участка забывают выключать наружное освещение.

Датчик освещённости. Реагирует на уровень освещённости, включая светильник именно тогда, когда это необходимо.

Модели

При выборе светильников с фотоэлементами важно учесть область их применения. Наружное освещение делится на три основных вида: маркировочное, сопровождающее и функциональное.

Для маркировочного освещения

Акцентирующие светильники украсят ваш ландшафт приятным свечением. Их относительно небольшой световой поток предназначен для «маркировки места», а не для освещения объекта или пути.</p>

Низкое энергопотребление значительно увеличивает продолжительность работы акцентирующего светильника, что отличает его от остальных. Одного солнечного дня будет достаточно для его работы в течение нескольких ночей.

Возьмите на заметку: использование тёплого свечения продлит «пробег» без подзарядки, так как по сравнению с холодным потребляет меньше электроэнергии.

Светильники этого типа могут использоваться для маркировки препятствий, например, больших камней, на которые можно наткнуться ночью, водоёмов, изгибов дорожек, или как самостоятельный декоративный элемент.

По сравнению со светильниками других типов маркировочные светильники отличаются слабым свечением и ценовой доступностью.

Сопровождающего освещения

Такие светильники должны освещать границы тропинок, дорожек, проездов и другие небольшие участки у дома.</p>

Они отличаются широким выбором столбиков, фланцев, крюков, что позволяет устанавливать их в любом удобном месте.

Свет в основном направлен вниз. Могут оснащаться выключателем для сохранения заряда для особого случая и продления срока работы без подзарядки.

Некоторые модели могут отличаться наличием режимов высокого или низкого энергопотребления, цветными плафонами или таймерами. Находятся в среднем диапазоне как по цене, так и по яркости свечения.

Функциональные

Наиболее яркими, и, соответственно, наиболее дорогими светильниками с панелью фотоэлементов являются светильники функционального освещения или, как их еще называют спотовые светильники.</p>

Используются для освещения растений, статуй, входных дверей. Важно понимать, что такой светильник не будет эквивалентен стоваттному прожектору наружного освещения.

Хороший и качественный светодиодный светильник на солнечных батареях соответствует лампе накаливания в 40 Вт, что уже неплохо. Могут крепиться как угодно и светить куда угодно. Нередко панель фотоэлементов можно монтировать отдельно, что позволяет установить её в освещённом месте.

Важный момент: светодиодные светильники обладают ещё одним малоизвестным преимуществом при их наружном использовании. При снижении температуры они светят ярче, чем отличаются от ламп накаливания и люминесцентных ламп, которые в условиях холода работают менее эффективно.

Принципы выбора

При выборе светильника следует учитывать его назначение.

Акцентирующий светильник должен быть недорогим, не очень ярким, способным светиться несколько ночей после одного дня зарядки.

Спотовый светильник, наоборот, должен быть ярким, сфокусированным, может включаться от датчика движения, освещённости или таймера. Но и стоит он дороже.

Светильник сопровождающего освещения по цене и характеристикам находится где-то между ними. (Обзор светильников на солнечных батареях для дачи читайте в этой статье).

Плюсы и минусы

Преимущества использования солнечной энергии в светильниках состоят в её чистоте, отсутствии расходов на оплату электроэнергии, и низких затратах на их содержание.

Недостатки заключаются в высокой стоимости панелей и аккумуляторов, зависимости от погоды (несколько пасмурных дней подряд могут разрядить аккумулятор), в географических ограничениях – не везде бывает достаточно солнечных дней.

Светильники на солнечных батареях будут незаменимы при отсутствии электросети или в случае высоких затрат на проектирование, монтаж и эксплуатацию обычных светильников. А причастность к улучшению экологической ситуации только повысит вашу самооценку.

Возможно, Вас заинтересует статья о прожекторах на солнечных батареях.

Статью о том, как модернизировать светильник на солнечных батареях или сделать своими руками, читайте здесь.

Смотрите видео, в котором пользователь делится опытом украшения садовых дорожек светильниками на солнечных батареях:

• Цена: 10.67

Привет всем!Кто читает мои обзоры — помнит, что я проживаю в частном доме, со двором. Поэтому многие мои приобретения связанны с этой темой. Пару недель назад заказал для пробы себе 2 светильника на светодиодах, которые заряжаются от солнца и еще имеют датчик движения.Пока я их тестировал — меня обогнал со своим обзором ув. regdelay, однако прочитав его и комменты я решил показать и свою точку зрения. Кроме школьного калькулятора я никогда не имел дела с фотоэлементами, солнечными панелями. Но личный интерес, технологический прогресс (а я верю, что мы сможем получать много энергии от солнца), и каждый 6 месяцев растущие тарифы на электроэнергию в моей стране толкнули меня на шаг познакомиться с этой темой (альтернативная энергия) поближе. Так что забегая на перед отмечу, что только лампой на фотоэлементах я не ограничусь. Надеюсь, читающим это, также интересна эта тема. И так, ребята, поехали:-) Я заказывал данные светильники на gearbest — там они на $1,60 дешевле, чем на бангуде, о котором говориться в прошлом обзоре.Доставка: 20 дней спустя получил у себя.Упаковка: товар имеет свою картонную упаковку — коробочку!, которую поместили в пупырчатый пакет, пакет для пересылки.

Характеристики:Первое впечатление: Мне опять попался безымянный производитель — на упаковке ни фирмы. ни адреса, ни даты. Светильник симпатичныйКомплектация:

• лампа
• два малюсеньких дюбеля и шурупа
• игла
• инструкция

Инструкция: Все упаковано в пакетики — выглядит вполне цивилизованно, не из подвала на Малой Арнаутской в Одессе 🙂 Присмотревшись повнимательнее, я заметил единственный след о производителе — малюсенькую наклеечку с надписью «zweihnder», которая приводит на сайт zweihnder.led-bulbs.eu с огромным ассортиментом продукции. Одну из ламп, утром, я сразу же положил под прямые солнечные лучи, а вторую взялся раскручивать. Тонкий алюминиевый корпус (в 1 мм толщиной) с фотоэлементами соединен 8 шурупами с толстой и прочной пластмассовой частью. Пластмассовая часть прорезиненная по краю — должно не пускать влагу. На аккумуляторе ни на, ни под оболочкой не обнаружил ни одного символа. Плата со светодиодами Плата с датчиком движения:Замеры: На версии которая не заряжалась я замерял напряжение при помощи тестера HYELEC MS8232. На выходе из аккумулятора получил 3,79 V (напомню, на упаковке написано 3,7 V) На версии, которая зарядилась, уже позже, на выходе из аккумулятора я получил 4,03 V Также хотел замерить силу тока при включенной (горящей) лампе — однако все время тестер показывал 0,0 А. Изначально я задумал один светильник повесить возле козырька над дверью, где солнце лупит прилично в течение дня. Вторым задумал освещать небольшую площадь для отдыха на улице. В процессе эксплуатации мои домодчадцы предложили для ночного режима сделать съемные крепления под светильник в коридоре, а также ванной-туалете. Настолько им понравилось халявное освещение от солнца — пусть светит когда мы ночью встанем, пойдем в туалет, а так когда он будет разряжен — мы без проблем на день будем выносить его на улицу на солнце. В общем мы пришли к выводу что 2 нам не хватит 🙂 Благодаря климату и широте солнцем мы обеспечены практически 8-9 месяцев из 12 в году. К сожалению у меня нет люксометра, но в реальности светом я доволен. Так светит одна лампа. Фотоапарт не очень подходит для ночной съемки но все же: то же место — фото с телефона: А это две: Вот я их просто положил сверху на садовый зонт: А это снова одна А сейчас она у меня одна в руке над клумбой Еще пару фото в работеКак он включается?При помощи вот этой скрепки, которую засовывая в дырочку — нажимаешь на кнопку. Честно говоря, мне эта система включения совершенно не нравиться. Но вполне возможно, что ее задумали таким образом, чтобы минимизировать попадание осадков внутрь корпуса. Иголка малюсенькая и потерять ее проще простого. Мне сразу же захотелось примотать ее скотчем к какой-то ручке или палке потолще, да подлиннее, чтобы не потерять.Как работает датчик движения? Сколько он может просветить сказать не могу — потому что всю ночь я под ним не бегал 🙂Выводы:Когда я забрал вечером заряженную за день под палящим июльским солнцем лампу, и включив увидел, что она светит да и еще ярко — честно, я не поверил сам себе. Она таки светит! Мне не понравилась система крепления — планирую ее доделать под себя, чтобы его можно было легко и быстро снимать, вешать. Но это не касается вопроса крепления над козырьком — повесил и не трогаешь. Также мне не понравилась система включения. В целом — прибор интересный и для жителя одноэтажного дома — это отличная вещь в хозяйстве. Можно освещать порог, двор, клумбы, место для семейного отдыха, место для дров и тд. Модернизировав, его можно носить с собой и подвешивать в гараже, сарае и тд. Также отмечу, что в комментариях к ранее опубликованным обзорам это лампы люди пишут, что она уверенно проработала у них год и более. Из полезного люди советуют:

alexeei:я взял на втором экземпляре обклеил еще термоклеем по периметру солнечную батарею, может поможет избежать скрючивания…

Я остался доволен таким приобретением.Используемые источники:

• https://sovet-ingenera.com/elektrika/svetylnik/fotodatchik-fotorele-dlya-ulichnogo-osveshheniya.html
• https://teplo.guru/eko/solnechnye-svetilniki-pravila-vybora.html
• https://mysku.ru/blog/china-stores/43125.html