Led солнечные батареи – Автономный светодиодный прожектор от солнечной батареи демонстрация и ремонт из Китая пелинг

ekobatarei.ru

Прожектор на солнечных батареях – характеристики оборудования + Видео

Предисловие

Прожекторы и светильники с солнечными батареями на сегодняшний день являются самыми экономичными и надежными источниками искусственного освещения. А современный модельный ряд этих устройств настолько разнообразен, что их можно использовать для любых целей. С помощью таких уличных прожекторов на собственном участке легко организовать все необходимые типы освещения – от декоративного до сопровождающего и охранного.

Устройство прожекторов с солнечными батареями

Прежде всего, следует отметить, что в прожекторах с солнечными батареями (гелиопрожекторах), в отличие от подключаемых к проводной сети переменного тока в качестве источника света, используются только светодиоды. Это может быть всего один LED либо панель, на которой их несколько штук или десятков. Уличные прожекторы, работающие от солнечных батарей, производят различного назначения, конструкций и моделей. Независимо от этого все они работают по одному принципу и состоят из следующих одинаковых основных модулей и узлов.

Светодиодный источник света. Конструктивно он мало чем отличается от аналогичного модуля прожекторов с другими типами ламп и представляет собой прочный корпус со стеклом или линзой, внутри которого имеется рефлектор (зеркальная отражающая поверхность, собирающая лучи света и концентрирующая их в определенном направлении) и непосредственно сам источник света (LED). Корпус, как и в устройствах с лампами, тоже выполнен с соответствующим классом защиты от влаги и пыли, зависящим от назначения и места установки прожектора.

Солнечная батарея или еще ее называют фотомодуль. Представляет собой несколько конструктивно объединенных фотоэлементов, которые преобразуют солнечную энергию, воспринимаемую ими, в постоянный электрический ток. Последний расходуется на работу светодиодов и зарядку аккумуляторных батарей.

Аккумулятор. Служит для накопления электрической энергии, поступающей от фотомодуля в течение светового дня, и обеспечения ею светодиодов в темное время суток и при недостаточном естественном освещении, когда солнечная батарея неспособна производить ток в нужном для работы LED количестве. В зависимости от модели и мощности гелиопрожектора аккумуляторов в нем может быть от 1-го до нескольких, включая дополнительные, предназначенные для обеспечения работы светодиодов на протяжении 5 ночей в случаях, когда погодные условия в светлое время суток не позволяют произвести полную зарядку 1-й батареи.

Прожектор с солнечной батареей

Контроллер. Управляет работой прожектора. Простейший его вариант – фотореле (датчик освещенности). Оно выполняет только 1 функцию – отслеживает уровень естественного освещения и, в зависимости от него, включает/выключает светодиоды. Чувствительность фотореле (уровень освещения, при котором оно срабатывает) регулируется.

Более сложные котроллеры, помимо этого, обеспечивают выполнение одной или нескольких функций, привиденных ниже. Позволяют задать нужное время работы светодиодов в темное время суток, оптимизируют процессы зарядки и разрядки аккумуляторных батарей, автоматически переключают гелиопрожектор на питание от подведенной электросети переменного тока, если это предусмотрено конструкцией осветительного устройства. В прожекторном оборудовании, обеспечивающем архитектурное, фасадное либо рекламное освещение, устанавливается программируемый контроллер. Он управляет работой светодиодов по заложенной в него программе и не только включает/выключает их, когда это требуется, но также регулирует интенсивность и изменение цвета излучения.

Гелиопрожекторы могут быть дополнительно оснащены ветрогенератором и датчиком движения. Первое устройство служит дополнительным источником электроэнергии, что особенно актуально в регионах с коротким световым днем и в случаях недостаточного естественного освещения из-за погодных условий. Датчиком движения оснащают прожекторы, предназначенные для установки в местах, где нет необходимости в постоянном непрерывном освещении. Он позволяет сократить расход электроэнергии аккумуляторов до минимума, включая светодиоды только в момент и на время появления в зоне своей «видимости» объектов, на которые настроен. Для этого надо правильно отрегулировать датчик движения прожектора.

Корпус гелиопрожектора. В зависимости от мощности и назначения осветительного устройства он может объединять все вышеперечисленные модули в себе либо источник света устанавливается в одном месте, а солнечная батарея с остальными комплектующими в другом. В любом случае, его исполнение у уличных прожекторов по уровню защиты от пыли и влаги имеет класс не ниже IP 65, для устанавливаемых на грунт – IP 67, подводного применения – IP 68, а для условий высокой взрывоопасности – в специальном взрывозащищенном корпусе.

Принцип работы гелиопрожекторов

Все солнечные прожекторы функционируют по одному принципу. Днем аккумулятор заряжается от солнечной батареи. Фотоэлементы последней настолько эффективны, что вырабатывают ток даже при отсутствии солнца – в пасмурную погоду. В момент снижения уровня естественного освещения до показателей, на которые настроено фотореле, прожектор им же автоматически включается. Если это происходит еще в светлое время суток, когда пасмурно или только приближаются сумерки, но солнечная батарея еще способна давать ток, то светодиоды работают от нее. Если мощности, выдаваемой фотомодулем, недостаточно, то LED запитываются еще и от аккумулятора. Ночью светодиоды работают только от аккумуляторной батареи.

Полностью заряженного аккумулятора в зависимости от его типа, конструкции прожектора и мощности светодиодов хватает на непрерывную работу последних в течение 3–12 часов (в большинстве гелиопрожекторов 8).

Если в прожекторе есть контроллер, то он управляет работой светодиодов после срабатывания датчика освещенности – включает их в определенное время. Также контроллер не допускает полного разряжения аккумуляторных батарей. При снижении напряжения на их клеммах до определенной величины он выключает LED.

Контроллер гелиопрожектора

Светодиодный прожектор с датчиком движения функционирует почти так же, как оснащенный контроллером. После срабатывания фотореле, размещенного в одном корпусе с датчиком движения, последний управляет работой LED.

Чтобы солнечные батареи в течение дня были максимально эффективными, то есть выработали как можно больше тока и тем самым полнее зарядили аккумуляторы, их необходимо ориентировать на преимущественное расположение солнца на небосводе. Также желательно, чтобы они не находились в тени зданий, растений и других объектов.

Эти условия легче всего выполнить для прожекторов, у которых солнечная батарея в отдельном корпусе, имеет собственное крепление и может устанавливаться отдельно от LED источника света, в том числе на некотором удалении от него, имея с ним соединение только проводом. Благодаря этому для солнечной батареи и непосредственно самого прожектора можно подобрать наилучшие места установки и ориентацию в пространстве, чтобы первое устройство выдавало максимальную мощность, а второе – светило где, куда и как надо.

Преимущества гелиопрожектора – а стоит ли его использовать?

Конечно, стоит! В первую очередь, его применение позволит воспользоваться всеми преимуществами светодиодных осветительных устройств. Во-вторых, приобретая прожектор с солнечными батареями, становишься пользователем уже автоматизированной при промышленном изготовлении системы освещения, которая, опять же, отлажена в заводских условиях. Не нужно вызывать специалистов или ломать голову самому, как заставить гелиопрожектор работать автоматически без собственного участия. Это все в нем уже предусмотрено. Надо только подобрать модель осветительного устройства, в котором предусмотрены требующиеся опции, и настроить их работу. Так, если нет необходимости в постоянном освещении и нужно его включать только на короткие промежутки времени, идеальным вариантом будет гелиопрожектор с датчиком движения.

Теперь о преимуществах, которыми обладает гелиопрожектор именно за счет использования для его работы солнечных батарей. Установка этого осветительного устройства:

• не потребует предварительного проведения проектных работ и получения разрешения на установку, что неизбежно в случаях использования классического освещения большой мощности;
• не связана с необходимостью рытья траншей либо организации воздушной линии передач под подводящий кабель электросети, его закупки и прокладки до прожектора, а также проведения прочих электромонтажных работ;
• может быть легко выполнена самостоятельно и в любом месте на участке;
• не потребует использования приборов учета расхода электроэнергии, так как она будет совершенно бесплатная.

Гелиопрожектор с питанием от солнечной батареи

Уже только эти моменты дадут ощутимую экономию. Ведь решение всех вышеперечисленных вопросов при обустройстве обычного освещения связано со значительными материальными затратами.

Преимущества эксплуатации гелиопрожектора:

• Отсутствие затрат за потребленную электроэнергию.
• Полная независимость от электроснабжения и организаций, его обеспечивающих. Прожектор можно установить в местности, где они отсутствуют. Не надо беспокоиться о перепадах, перебоях и отключениях электроснабжения.
• Простота использования прожектора.
• Абсолютная безопасность – нет угрозы быть пораженным током. Напряжение всех элементов оборудования в зависимости от модели и мощности солнечного прожектора 3–24 В. Кроме того, у осветительных устройств, в которых солнечная батарея закреплена на их или корпусе светодиодного источника света, вообще снаружи нет никаких проводов.
• Полная автономность работы – прожектор сам включается/выключается в соответствии с заданными настройками его управляющих устройств и элементов. Также не надо следить за уровнем заряда/разряда аккумулятора.
• В любой момент его можно легко и быстро переустановить в другое место.
• Надежность, длительный срок эксплуатации прожектора и возможность долгое время его вообще не обслуживать. Качественные аккумуляторы прослужат 5–15 лет, солнечные батареи – более 30, светодиоды при непрерывном горении по 8 часов в сутки – 25–27.

Помимо этого, модельный ряд выпускаемых солнечных прожекторов позволяет подобрать их практически под любые собственные нужды. Ведь они могут быть разными по мощности и размерам (от крохотных, похожих на фонарики до излучающих яркий луч на десятки метров), форме, способу установки (наземному, настенному, в виде столба и так далее), области применения, необходимому функционалу автоматической работы и даже цвету излучения.

Недостатки – а, может, не стоит?

Есть у гелиопрожекторов и недостатки. В пасмурную погоду производительность солнечных батарей снижается, а, значит, хуже заряжаются аккумуляторы. В результате заряда последних может не хватить на всю ночь для работающих в непрерывном режиме светодиодов прожектора.

Светодиоды прожектора

В холодную погоду и особенно зимой емкость аккумуляторов и их способность удерживать заряд снижаются. Это, опять же, может вызывать ухудшение характеристик освещения (как правило, недостаточно яркий свет) и даже перебои в работе прожектора.

Рекомендуем ознакомиться

Выход из строя некоторых элементов солнечного прожектора в связи с невозможностью их ремонта либо замены может повлечь за собой полную замену осветительного оборудования. Но это, в основном, относится к небольшим, компактным, выполненным в одном корпусе и, в первую очередь, неразборным устройствам.

Однако прожекторы, выполненные из качественных модулей, отчасти или полностью лишены этих недостатков. Все зависит от производителя, конструкции, комплектации и исполнения (допустимо ли использование в условиях холодных зим) осветительного устройства.

nasotke.ru

LED светильники на солнечных батареях: применение, виды и классификация

Светильники на солнечных батареях компактны и удобны в использовании, так как работают без каких-либо дополнительных проводов, что значительно упрощает их размещение практически в любом месте. Ниже представлены основные виды светильников:

Светильники на солнечной энергии можно считать одним из главных успехов внедрения новых технологий в светотехнике. Они позволяют использовать энергию дневного света для ночного освещения, при этом оставаясь совершенно безвредными для окружающей среды. Такие светильники в последнее время приобретают все большую популярность в России. Существует много типов данных светильников, отличающихся по своим характеристикам.

Среди стильных и современных способов освещения парка или дачного дворика выделяется настенный солнечный светильник. Его можно разместить в любом удобном месте, но главное убедиться, что светильник находится в зоне попадания солнечного света, иначе батарея не сможет заряжаться. При соблюдении этого условия полностью заряженной батареи хватает примерно на 10 ночей работы. Светильник включается автоматически при наступлении темноты.

Светодиодная лампа на солнечной батарее – это лампа, которую можно вывешивать для зарядки на улицу на весь день. Чем солнечнее погода, тем быстрее заряжается лампа. Примерный срок службы от 5 до 10 лет, по данным производителя солнечных элементов. Минусами лампы является то, что зимой и в пасмурную погоду заряда не будет.

В качестве больших панелей солнечной энергии, для выработки в дальнейшем электрической, используются парковые светильники на солнечных батареях. Они защищены от влаги, что значительно продлевает срок службы таких светильников. Основной материал для изготовления – нержавеющая сталь. Примерное время работы – 6-10 часов, также могут непрерывно работать несколько дней даже в дождливую погоду.

Globo – австрийская компания, на протяжении многих лет занимающаяся производством светильников бытового и офисного назначения. Светильники на солнечных батареях Globo отличаются множество форм и расцветок, а также качественным и надежным исполнением, что увеличивает их срок работы.

Светильник «Старт» на солнечных батареях имеет явное преимущество перед аналогичными осветительными приборами. Эти светильники могут заряжаться в любую погоду, они включаются при наступлении темноты и выключаются с рассветом.

Газонные светильники на солнечных батареях являются удобным и практичным оборудованием. Используются для декоративной подсветки газона. Особое удобство их заключается в том, что при уходе за газоном не будут мешать лишние провода, а это позволяет избежать поражения током. Устойчивы к воздействиям атмосферы.

Светодиодные светильники – надежные, экономичные, простые в использовании, не требуют особого ухода. Могут применяться для украшения наружного ландшафта, деревьев, кустарников сада, мансард и веранд загородных домов. В городе такие светильники широко используют для подсветки рекламных щитов.

Декоративные солнечные светильники – это простое решение разнообразить интерьер дома, квартиры, дачи и офиса. Благодаря обилию форм и расцветок можно создать свой неповторимый дизайн, который будет отличаться и выделяться. Светильники можно использовать для освещения самых темных уголков или же просто для выделения акцента на каком-либо элементе декора.

Если на даче или приусадебном участке используются дачные светильники на солнечных батареях, то растения могут получать свет, необходимый для роста и развития круглосуточно. Можно применять их просто в качестве украшения, например, чтобы выделить клумбу с розами. А садовые светильники используются в основном как декоративные и имеют богатое разнообразие форм и расцветок.

Светодиодные фонари применяются для освещения уличного пространства. Основное отличие от простых светодиодных светильников в количестве потребляемой энергии, необходимой для работы. Использование солнечных батарей позволяет свести затраты энергии к нулю.

Светильник на солнечных батареях «Космос» позволяет производить зарядку в любую погоду в течение 12 часов. Долговечная батарея не требует замены. Главное правило – не оставлять на долгое время в темноте, давать светильнику быть на солнечном либо искусственном освещении, иначе может произойти полная разрядка, что приведет к выходу из строя.

Удобными фонариками, которые всегда можно взять с собой на рыбалку или просто хранить в машине, являются карманные светодиодные фонари. Не нужно будет постоянно думать о том, есть ли с собой батарейки, заряжался ли фонарик перед отъездом. Нужно всего лишь подержать его на солнце, и он будет работать в течение долгого времени.

Современные уличные светильники на солнечных батареях имеют систему дистанционного управления через GPRS, интеллектуальный контроль с функцией зарядки-разрядки, длительный срок службы благодаря коллоидной батарее. Высота освещения 5-10 метров. Основные части лампы изготовлены из нержавеющей стали с антикоррозионным покрытием. В качестве источника освещения используют LED лампы, натриевые лампы высокого/низкого давления и энергосберегающие лампы.

Качественные и надежные светодиодные (LED) светильники – это интересный и своеобразный вид приборов. Разнообразие по типу размещения: навесные, настенные, наземные и даже плавающие. Могут работать автономно, без какого-либо участия, или же, наоборот, могут реагировать на звук либо движение. Все зависит от индивидуальных потребностей и фантазии.

Ниже мы собрали и сгруппировали из отзывов основные плюсы и минусы:

Минусы:

• могут возникнуть проблемы с аккумуляторами в холодную погоду;
• слабое освещение в пасмурную погоду;
• при выходе из строя практически не подлежат ремонту.

Плюсы:

• отсутствие проводов, что позволяет размещать светильники в любом удобном месте;
• безопасность. Нет проводов – нет угрозы поражения электрическим током;
• автономная работа, то есть не нужно следить за уровнем заряда, покупать батарейки;
• отсутствие использования электроэнергии, что позволяет значительно снизить расходы на освещение;
• долгий срок службы. Потратиться придется только один раз, при покупке самого светильника, далее можно забыть о каких-либо затратах на долгое время;
• разнообразие форм и цветов, что позволит выбрать светильник именно по своему вкусу;
• разнообразный диапазон мощности – от «светлячков» до уличных фонарей, освещающих до 10 метров в высоту.

batsol.ru

Светодиодный уличный прожектор с 54 LED и аккумулятором на солнечной батарее

Заказ, оплата

Посылка, коробка

Солнечная панель: 6В * 3Вт
Источник света: светодиоды 3528 — 54шт
Режим включения/отключения: Ручной, и автоматический по освещенности;
Материал: Металлический корпус
Режим заряда: Солнечная энергия
Время заряда:5~8ч. (в зависимости от интенсивности солнечного освещения)
Время работы прожектора: 4000 мА/ч батарея, до 12-15часов
Длина кабеля: 5м
Степень защиты: IP65
Батарея: Li-polymer 3.7В/ 4000 Ма/ч
Размер солнечной панели: 16*14*1.7 cм
Размер прожектора: 9*11.5*6.6 см

Давайте подробнее рассмотрим содержимое коробки и проверим, соответствуют ли заявленные характеристики действительности?

Прожектор.

Корпус прожектора выполнен из металла, который окрашен в матовый чёрный цвет. Можно условно разделить прожектор на ” осветительную часть” и «силовую часть» На передней стороне, под защитным стеклом, располагается панель с 54 светодиодами типа SMD 3528.

Задняя сторона прожектора это отсек, в котором находится плата управления и аккумуляторная батарея на 4000 мА/ч. Также на крышке расположен выключатель и сальниковый гермоввод с питающим кабелем. Хочу отметить присутствие силиконовых прокладок и резиновый колпачок на выключателе, их наличие подтверждает задекларированную степень защиты IP65 (далее будет видно при разборке).

Степень защиты IP

Заглянем во «внутренний мир» прожектора.

Разбираем сначала заднюю «силовую» часть.
Откручиваем крышку гермоввода и отодвигаем сальник. Затем откручиваем 4 винта на крышке заднего отсека.


Под крышкой находятся: плата управления, Li Polymer батарея 4000мА/ч (собранная из двух аккумуляторов 18650), выключатель.




Плата управления.
Рассмотрим простейшую плату управления прожектором.

Для понимания алгоритма её работы зарисовал схему. Алгоритм прост — на плате находятся два транзистора: полевой (для включения светодиодной панели, и биполярный (для управления полевиком). Когда солнечная панель даёт напряжение (в светлое время суток), биполярный транзистор закрывает полевой и отключается светодиодная панель. Вместе с этим происходит заряд батареи. Когда стемнело и солнечная панель перестала вырабатывать напряжение, биполярный транзистор открывает полевик и зажигается светодиодная панель. Естественно всё вышесказанное происходит при включенном выключателе питания. На плате отсутствует какой либо драйвер для светодиодов, вместо него установлен токоограничительный резисор.

Подробнее о батарее питания.
Батарея была приклеена на двухсторонний скотч к задней крышке отсека. Собрана из двух аккумуляторов 18650. Имеется схема защиты от перезаряда и переразряда. Замерять реальную ёмкость нет ни времени, ни желания. Если в результате тестирования выявится явный недостаток в ёмкости, несложно будет заменить на новые аккумуляторы с проверенными характеристиками.


Плата защиты состоит из двух сдвоенных полевых транзисторов и контроллера. И служит простейшим контроллером заряда/разряда. Приведу приблизительную её схему.

Осветительная часть.
Разберём «осветительную» часть прожектора. Откручиваем 4 винта, снимаем защитную металлическую рамку. Затем снимаем стекло и силиконовую прокладку под ним.

Далее откручиваем 2 винта и снимаем светодиодную панель. Два винта кто то решил сэкономить.

Светодиодная панель выполнена на алюминиевой подложке для лучшего охлаждения светодиодов.

Собираем всё в обратном порядке. При сборке добавил герметика в отверстия между осветительной и силовой частью, в которых проложены провода от светодиодной панели.

Мощность прожектора.
Замеряв напряжение на батарее и ток потребления, нехитрым образом можно вычислить мощность прожектора.
Напряжение батареи 4.24В.

Потребляемый ток, при работе прожектора 0,47А

Следовательно мощность прожектора: P=U*I =4.24*0.47=1.99 Вт.

Из полной схемы фонаря, мы можем просчитать ток для используемых светодиодов SMD3528.

На схеме мы видим токоограничительные резисторы R2-0,5 Ом и R4-1,5 Ом, которые при выше измеренном токе 0,47А создадут падение напряжения: 2 Ом * 0,47А = 0,94В. По характеристикам напряжение питания для SMD3528 2,8 — 3,2В. Токоограничительный резистор садит напряжение батареи с 4,25 В примерно до 3,2В.

Все светодиоды соединены параллельно, мы можем просчитать ток на каждом из них. При токе 0,47А и количестве светодиодов 54шт, приблизительный ток для каждого светодиода будет равняться 0,47/54 = 0,008А. Полученное значение тока меньше половины номинального тока для SMD 3528. Следовательно есть надежда на более длительный срок эксплуатации диодов.

Расчет резистора для светодиодной панели

Расчёт резистора для светодиода производится по следующей формуле:
R = (Vs — Vl) / I

Vs — напряжение источника питания (В). 4,24В
Vl — напряжение питания светодиода (примем среднее значение 3 В).
I — ток светодиода (в нашем случае 25 мА = 0.025 А)

Расчет для номинальной мощности светодиодной панели из 54 светодиодов SMD3528:

R=(4.24 В — 3 В) / (0.025 А *54 шт.) = 0,91 Ом.

В нашем случае установлены 2 резистора с общим сопротивлением 2 Ом.

Из обратного вычислим ток на 1 светодиоде: 2 Ом = (4.24 В — 3 В) / (I*54 шт.), отсюда I = 0.01А (в 2 раза ниже номинального значения.)

Солнечная панель.
Солнечная панель выполнена в герметичном пластмассовом корпусе, курочить её не поднялась рука.
На панели указаны её характеристики.




Панель к прожектору подсоединяется при помощи кабеля длинной 5м. Хотелось бы отметить разъём, который также обеспечивает указанную степень защиты IP65.

Параметры солнечной панели проверил в не очень солнечный сентябрьский день. Замерял напряжение и ток короткого замыкания. Замеры выполнял в 14.30, хотя где то читал, что рекомендуется делать это в полдень.
Напряжение, которое выдала солнечная панель составило 6,79 В.

Ток короткого замыкания составил 0,47А. Учитывая что солнце уже было не в зените, думаю что реальные параметры солнечной панели очень близки к заявленным. И она способна зарядить аккумулятор 4000 мА/ч за 10-12 часов.


На следующий день сделал замер на солнце в полдень. Параметры соответствуют указанным производителем.
Солнечная панель очень чувствительна к загрязнению или препятствиям в её освещении. Через оконное стекло ток короткого замыкания был почти в 2 раза меньше, чем просто на улице.

Как светит.
Люксметром к сожалению не обзавёлся, но могу сказать, что светит фонарь с широким углом освещения и очень ярко. Товарищу, для освещения небольшого двора вполне хватит.

Сделал несколько фото без прожектора и с ним.

Проверил прожектор на автономность. Включил его с отсоединённой солнечной панелью в 19.50. Во время работы нагрева не наблюдалось. Следующим утром, в 7.50 прожектор всё ещё горел, Яркость естественно была ниже номинальной.

С утра до вечера в солнечный день прожектор зарядился до 4.2 В и снова готов к работе.

Вот пожалуй и всё, что я хотел показать Вам в этом обзоре.

Вывод.

Поскольку в изделии отсутствует оптика, то называть его скорее всего лучше фонарём. Фонарь справится с поставленной ему задачей. Товарищ доволен. ИМХО такого рода устройство сможет стать полезной вещью в частном доме, на даче, в походе и обязательно найдёт своего покупателя.

Что понравилось:
— Добротная сборка
— Возможность автономной работы
— «Щадящий» режим работы светодиодов
— Реальная степень защиты IP65

Что не понравилось:
— простая схема управления
— возможно в пасмурную погоду прожектор будет заряжаться не полностью (хотелось бы солнечную панель больших размеров)
— придётся колхозить крепление для панели.

Всем добра!
Спасибо за внимание.

mysku.ru