Atteggiamento verso fonti alternative L’energia nel nostro Paese sta gradualmente iniziando a cambiare. Solo pochi anni fa veniva percepito come una moda passeggera, ma ora è tutto grande quantità le persone stanno iniziando a raccogliere informazioni su come risparmiare sulle bollette servizi pubblici. Uno di indicazioni interessanti — illuminazione stradale SU alimentato ad energia solare. È difficile dire se sia possibile risparmiare su questo argomento: dipende da molti fattori. Ma fai l'illuminazione da energia solare Potere. Anche in due modi.
Illuminazione per esterni - un sistema complesso ed è suddiviso in più componenti:
Non tutte le parti sono necessariamente presenti in qualcuno, ma tutte possono esserlo. La maggior parte, o addirittura tutto, di questo sistema può essere alimentato da pannelli solari. Inoltre, l’illuminazione stradale ad energia solare può essere realizzata in due modi:
È vantaggioso utilizzare i pannelli solari per illuminare l'area? La risposta può essere data solo caso per caso. L'efficienza dei sistemi solari dipende molto dalla regione e dal numero di giorni soleggiati. E il vantaggio economico (rimborso) deriva dalle tariffe elettriche.
Calcolo del sistema
Se si decide di rendere affidabile l'illuminazione stradale ad energia solare, con le batterie, prima di tutto, è necessario sostituire tutte le lampade e le lanterne con quelle a LED che funzionano a 12 V. Perché è così? Perché le batterie si scaricano pressione costante, e alcuni di essi sono solo 12 V. Puoi alimentare lampade a 220 V da questo sistema, ma avrai anche bisogno di un inverter che converta 12 V in 220 V. E questa è una spesa aggiuntiva. Pertanto, è consigliabile scegliere proprio tali lampade, lanterne e lampade.
Trovare la potenza e il numero di pannelli solari
Affinché il sistema sia affidabile è necessario calcolare la potenza dei pannelli solari e la capacità delle batterie che la forniranno. La procedura di calcolo è la seguente:
Successivamente, è questione di scegliere i pannelli solari. Scegli, scopri la loro area, conta il numero di pezzi. La loro superficie totale non dovrebbe essere inferiore a quella della nostra. È addirittura consigliabile avere una riserva, poiché ci sono sempre periodi con caratteristiche peggiori della media.
Batterie
Bisogna anche calcolare la capacità delle batterie, che dovrebbero fornire energia alle lampade in caso di maltempo prolungato. Qui avrai bisogno anche dei dati delle previsioni del tempo. Ma ne avrai già bisogno di più un lungo periodo brutto tempo. Inoltre, per il calcolo, è necessario il consumo energetico giornaliero per mantenere le prestazioni (punto 3 della sezione precedente).
Il calcolo è semplice. Moltiplichiamo il consumo giornaliero per il numero di giorni di maltempo. Otteniamo la riserva che le batterie dovrebbero fornire. Successivamente devi cercare le batterie con caratteristiche adeguate. Basta portarlo con una riserva di capacità del 30-40%, poiché una scarica completa accorcia la durata delle batterie. Pertanto, non è auspicabile scaricarli troppo.
Batterie per pannelli solari - sì misure differenti e parametri
A volte i produttori indicano solo l'eventuale riserva di energia, che è espressa in A/h (Amperora). Questo valore può essere convertito in W/ora se moltiplicato per la tensione di funzionamento della batteria (indicata nelle specifiche). Ad esempio, la batteria Ventura GP 12-26 - tensione 12 V, capacità 26 Ah. Puoi convertirlo in wattora in questo modo: 12 V * 26 A*h = 312 Wh.
Selezione del controllore
Cominciamo col capire perché è necessario un controller in questo sistema. Se colleghi il pannello solare direttamente alla batteria, inizierà a caricarsi quando verrà fornita l'elettricità. Quando viene raggiunta la tensione di carica massima (a seconda del tipo di batteria e della sua temperatura), è necessario spegnerla. Se non è presente alcun controller, questa operazione deve essere eseguita manualmente. Se lo si spegne nel momento sbagliato, si causerà l'ebollizione dell'elettrolito, riducendo la durata della batteria. Quindi hai bisogno di un controller.
I controllori solari sono di tre tipi:
Infatti, scegliere un controller per pannelli solari è semplice: L'opzione migliore- MPPT, non male - PWM. In casi estremi è adatto anche ONN/OFF, ma è meglio non utilizzarlo.
Quando si sceglie un controller, è necessario prestare attenzione anche al fatto che può regolare i parametri del sistema in base alla temperatura della batteria. Per fare ciò, deve avere un sensore di calore. Può essere integrato o remoto. I modelli remoti mostrano dati più corretti, quindi dai la preferenza a tali modelli.
Esempio di calcolo del sistema
Per calcolare il sistema illuminazione solare per strada era più chiaro, facciamo un esempio. È necessario fornire energia alle lampade con una potenza totale di 10 W, tensione di 12 V. Il periodo di funzionamento più lungo è di 14 ore, il livello di irraggiamento più basso nell'anno è di 1,21 kWh/m2/giorno. Il calcolo è il seguente:
Quando si seleziona l'attrezzatura, è possibile anche considerare una maggiore capacità della batteria e una maggiore prestazione o area del sistema solare. A volte, paradossalmente, le attrezzature più produttive costano meno. Inoltre, non è un dato di fatto che dopo un po’ non vorrai aggiungere carico al sistema. Quindi la fornitura tornerà utile.
Prezzo di emissione
L'illuminazione stradale ad energia solare in questo progetto non è un'impresa economica. Ad esempio, per l'esempio di calcolo fornito, è possibile selezionare la seguente attrezzatura:
- Cella solare policristallina da 250 W prodotta da Chinaland Solar Energy. Costo 15160 rubli.
- Regolatore di carica Tracer MPPT (100 V), 20 A, 12/24 V, prodotto da Beijing Epsolar Technology. 8640 rubli.
- La batteria al gel GX12-150, 150 Ah, GEL, prodotta da Delta - 21.230 rubli o GX12-200, 200 Ah GEL costa 26.160 rubli.
In totale, l'attrezzatura costa poco più di 45 mila rubli. Ma avrai bisogno anche di staffe per l'installazione di una batteria solare (2-3 mila rubli), connettori sigillati e cavi speciali per l'energia solare (questi sono altri 1-2 mila rubli). L'idea non è davvero economica.
Per convertire completamente l'illuminazione stradale in energia solare, è necessario un gran numero di batterie...
Come puoi ridurre i costi? Acquistare attrezzature produzione domestica direttamente dai produttori. Ad esempio, le batterie possono essere acquistate da Zelenograd Telecom STV, inverter e controller da MAP Micro Art LLC. Inoltre, al posto delle batterie speciali, acquistano batterie per auto da 12 V: non hanno le stesse caratteristiche, vanno cambiate più spesso, ma costano molto più economiche; Anche tenendo conto del fatto che devono essere cambiati ogni 2-3 anni. In tali condizioni, l’illuminazione stradale ad energia solare può costare la metà.
Illuminazione stradale mediante lampade/lanterne con pannelli solari
Se utilizzi lanterne o lampade ad energia solare con batterie integrate, non sono necessarie altre apparecchiature. Ma il sistema risulta non essere sufficientemente affidabile per realizzare, ad esempio, l’illuminazione di sicurezza. Ma tali lampade sono molto facili da installare; non necessitano di essere collegate a fonti di alimentazione. Sono completamente autonomi. Cioè, non è necessario posare cavi che collegano le sorgenti luminose in un unico sistema, e questa è una voce di spesa significativa e una grande quantità di lavoro.
Illuminazione stradale solare - accesa gusti diversi, per vari scopi
Installazione di lampade/lanterne a celle solari
Una lampada ad energia solare ha praticamente la stessa struttura del sistema descritto nel paragrafo precedente: c'è un pannello con convertitori solari, una piccola batteria e un mini-controller. Tutto questo è racchiuso in modo compatto in un alloggiamento.
La batteria, a seconda del design e della potenza della lampada, può essere montata sulla parte superiore del paralume (come nelle piccole lampade solari da giardino) o posizionata leggermente di lato (questo di solito viene fatto su lanterne con lampade potenti, poiché una carica significativa serve energia).
La batteria si trova accanto o all'interno dell'alloggiamento. Ne esistono di due tipi: i modelli più economici sono dotati di elementi al nichel-cadmio (designati NI-CD), quelli più costosi sono solitamente dotati di idruro di nichel-metallo (designati NI-MN). Per far brillare le lampade più a lungo, è meglio acquistare lampade con batterie del secondo tipo. Ma costano di più. Poiché di solito sono realizzati con materiali più costosi, vengono assemblati con una qualità superiore.
Aspetto e materiale
La prima cosa a cui devi prestare attenzione è progettazione esterna. Ci sono molte forme diverse e stili, così puoi trovare una lanterna solare adatta a tutti i gusti. Ma, per esperienza, di più forma più semplice, tanto più affidabile funziona. Il punto è che per operazione normale Il corpo della lampada deve essere sigillato, ecco perché forma complessa difficile da raggiungere. Pertanto, l'illuminazione stradale ad energia solare viene eseguita meglio utilizzando lanterne di forma laconica.
Il corpo e la gamba della lampada sono in metallo o plastica. Modelli in plastica- i più economici, la maggior parte sono fabbricati in Cina e molto spesso si illuminano solo da soli e si guastano rapidamente. Contare su più o meno lungo termine non vale la pena usarlo.
Le lanterne a celle solari in metallo sono molto più costose. Ma tale illuminazione esterna ad energia solare è più duratura. Il metallo può essere acciaio verniciato, lega di alluminio, acciaio inox (lucido o opaco, annerito). Qui vengono utilizzati materiali più costosi, LED di qualità superiore e celle solari. I prezzi, tuttavia, sono anche notevolmente più alti.
Come scegliere in base ai parametri tecnici
Dopo aver deciso i parametri esterni, è necessario approfondire dettagli tecnici. Innanzitutto prestare attenzione alla potenza, al tipo e alla capacità della lampada batteria. I normali produttori indicano il numero di LED e la loro luminosità complessiva. Maggiore è la potenza della lampada, più vasta area si illuminerà. Ma dovrebbe essercene di più batteria potente- per garantire il tempo di funzionamento richiesto.
Le lampade normali possono funzionare per 8-10 ore (quando sono completamente cariche). Ma una tale durata dell'illuminazione non è sempre necessaria: quando le notti sono brevi, l'illuminazione stradale può funzionare per 5-6 ore o anche meno. Per garantire che l'illuminazione non funzioni "inattiva", i sensori di luce sono integrati nelle lampade. Questa è un’opzione abbastanza utile, quindi presteremo attenzione anche ad essa.
termini di utilizzo
Molte lanterne e apparecchi di illuminazione stradale ad energia solare presentano un grave inconveniente: non tollerano bene il gelo. Di norma, si tratta di torce elettriche nella fascia di prezzo economica e media. Se utilizzati a temperature inferiori a +25°C la loro durata si riduce notevolmente. Si guastano ancora più velocemente se funzionano a temperature inferiori allo zero. Quindi tali lampade sono adatte solo per la dacia - durante la stagione della dacia. Tieni presente che non tutti i produttori avvertono di questo. Spesso è necessario richiedere ulteriori informazioni.
L'altezza delle lanterne solari può variare. Questi sono già modelli “resistenti al gelo” più solidi
Se l’illuminazione stradale solare deve funzionare tutto l'anno, cerca i modelli “resistenti al gelo”. Esistono, ma in una fascia di prezzo più alta. Utilizzano celle solari e batterie resistenti al gelo e sono realizzati in acciaio. Di conseguenza, costano di più.
La fonte principale che determina la luce naturale è il Sole. La composizione spettrale della radiazione solare al confine dell'atmosfera è solitamente approssimata dalla radiazione di un corpo nero con una temperatura K. La vera distribuzione dell'energia nello spettro della radiazione solare è leggermente diversa dalla distribuzione di un corpo nero con K : nella regione di 0,4...0,75 μm, il Sole emette più energia di un emettitore nero a K, nella regione dell'ultravioletto è minore e nella regione dell'infrarosso le differenze sono insignificanti. Il Sole come emettitore è una sfera e teoricamente emette un flusso di raggi divergenti, tuttavia, a causa della grande distanza del Sole, la sua radiazione sulla superficie terrestre rappresenta praticamente un flusso di raggi paralleli. Illuminazione energetica creata i raggi del sole su un piano ad essi perpendicolare esterno atmosfera terrestre alla distanza media dalla Terra al Sole, è caratterizzato dalla costante solare.
L'illuminazione dei paesaggi naturali è determinata dall'altezza del Sole sopra l'orizzonte e dall'influenza dell'atmosfera. L'altezza del Sole per un'area con latitudine e longitudine geodetica è determinata dalla seguente formula di calcolo:
dov'è la declinazione del Sole alla data dell'osservazione; – differenza di longitudine del Sole e dell'osservatore (angolo orario).
La differenza di longitudine (gradi) è legata all'ora locale tramite la relazione 
, dove è il tempo in ore e le sue frazioni.
In un dato momento dell'ora di Mosca, il valore è determinato rispettivamente dalle seguenti uguaglianze per l'ora invernale ed estiva:
dove è l'equazione del tempo (correzione del tempo) in frazioni di ora.
La declinazione solare è specificata in una tabella, ma può essere determinata analiticamente con sufficiente precisione per la modellazione: , dove è il tempo in giorni dall'equinozio diurno (22 marzo) alla data dello scatto. I valori sono determinati dal nomogramma o dalle tabelle.
Per simulare immagini realistiche alla luce naturale, è inoltre necessario determinare l'azimut del Sole, per il cui calcolo vengono utilizzati , e :
Nelle procedure di sintesi delle immagini è consigliabile utilizzare un vettore unitario che indichi la direzione rispetto al Sole. Se utilizziamo un sistema di coordinate topocentrico destrorso, in cui l'asse è diretto verso nord e l'asse è perpendicolare alla superficie terrestre e diretto allo zenit, le componenti vettoriali lungo gli assi saranno determinate dalle seguenti relazioni :
(1.3.4)
Si noti che per caratterizzare la posizione del Sole, insieme all'altitudine, viene utilizzata la distanza zenitale.
L'influenza dell'atmosfera si manifesta nell'indebolimento della radiazione solare diretta e nella sua dispersione. In conformità con ciò, l'illuminazione della superficie terrestre è determinata da due flussi luminosi: radiazione diretta indebolita e radiazione diffusa della radiazione solare che arriva sulla Terra.
La significativa instabilità delle proprietà dell'atmosfera, un numero significativo di fattori che causano la sua variabilità, non ci consentono di fornire una previsione accurata dell'illuminazione. Vengono solitamente utilizzati modelli approssimati con un numero limitato di parametri che caratterizzano le proprietà ottiche dell'atmosfera. Il modello dell’atmosfera media standard è ampiamente utilizzato per i calcoli. L'illuminazione spettrale creata dal Sole in prossimità della superficie terrestre su un'area perpendicolare ai raggi solari, con cielo senza nuvole e atmosfera standard, è determinata dalla formula
, (1.3.5)
dov'è l'illuminazione spettrale creata dalla radiazione solare al confine dell'atmosfera; – profondità ottica dell'atmosfera.
Il parametro generalizzato può praticamente essere utilizzato nell'intervallo 
, all'interno del quale l'indebolimento della radiazione solare diretta è dovuto principalmente alla diffusione molecolare e di aerosol (Fig. 1.3.1).
Riso. 1.3.1. Attenuazione della radiazione solare diretta nell'atmosfera:
1 – radiazione solare al confine dell'atmosfera; 2 – radiazione solare sulla superficie terrestre; 3 – dispersione di aerosol; 4 – assorbimento nell'atmosfera
Per questo intervallo, la dipendenza dalla lunghezza d'onda per un'atmosfera standard è descritta dalla formula empirica
dove è la profondità ottica dell'atmosfera a nm. Nel calcolo secondo (1.3.6), i valori vengono sostituiti in nanometri.
Nei calcoli vengono solitamente utilizzati diversi valori standard. Per un'atmosfera moderatamente torbida è 0,3. Ad una torbidità elevata corrisponde una bassa torbidità atmosferica.
L'illuminazione creata dalla radiazione diretta del Sole su un sito orientato arbitrariamente è determinata dall'angolo tra il vettore unitario di direzione rispetto al Sole e il vettore unitario normale al sito:
, (1.3.7)
dove è il prodotto scalare di vettori e .
Il programma di sintesi delle immagini deve tenere conto della condizione di illuminazione non negativa
Se le condizioni (1.3.8) non sono soddisfatte, questo lato del sito non è illuminato: . Il vettore normale unitario al sito deve essere diretto dalla superficie di cui si sta calcolando l'illuminazione. Ciò significa che, in linea di principio, la piattaforma è caratterizzata da due vettori normali unitari e , che ne definiscono i due lati. È ovvio che.
Tieni presente che da formula generale per determinare l'illuminazione (1.2.23), segue direttamente la formula riportata in letteratura per l'illuminazione della superficie terrestre. Per superficie terrestre orizzontale 
e quindi .
L'illuminazione creata dalla radiazione diffusa è determinata dalla luminosità del cielo. L'importanza di tenere conto della radiazione diffusa è dovuta al fatto che essa determina l'illuminazione delle zone della scena che sono in ombra.
La luminosità di un punto arbitrario nel cielo è funzione di quattro parametri fondamentali: l'altezza del Sole, la trasmissione dell'atmosfera, la distanza zenitale del punto nel cielo e l'angolo tra la direzione del Sole e quella del Sole. dato punto firmamento.
Il calcolo dell'illuminazione di un'area orientata arbitrariamente, tenendo conto della reale distribuzione della luminosità del cielo, richiede l'integrazione numerica utilizzando una tabella funzioni specificate. Ciò complica notevolmente la procedura per calcolare l'illuminazione dei punti sul piano dell'immagine. La procedura di calcolo può essere notevolmente semplificata se si presuppone che la luminosità di tutti i punti nel cielo sia la stessa e pari ad un valore medio. La luminosità media del cielo può essere approssimata dalla dipendenza della forma
Il valore dipende in modo relativamente debole da e . In alcuni casi si presume che sia costante. Un'approssimazione più accurata può essere ottenuta assumendo 
. Tuttavia, le differenze tra i risultati ottenuti sulla base dei modelli più accurati e quelli presentati sopra sono piccole. Le differenze massime raggiungono il 20% solo ad un'altezza significativa del Sole ().
Per determinare l'illuminazione dal cielo di un'area orientata arbitrariamente, considerare lo schema generale per determinare l'illuminazione creata da una sorgente estesa (Fig. 1.3.2).
Riso. 1.3.2. Determinazione dell'illuminazione di un'area orientata arbitrariamente da parte del cielo
Secondo (1.2.16), l'illuminazione dal cielo del sito è determinata come segue: , dove è la proiezione della parte visibile della sfera celeste sul piano illuminato in cui si trova il sito. Prima 
. Al di fuori di questo intervallo i valori sono praticamente nulli.
Sebbene il passaggio da un sistema energetico a un sistema di illuminazione non comporti difficoltà fondamentali, per i sistemi nel campo del visibile è più conveniente utilizzare formule di calcolo che esprimono l'illuminamento direttamente nel sistema di illuminazione. Per tali calcoli si può utilizzare una relazione, basata su quella nota in , ma integrata tenendo conto dell'inclinazione della zona illuminata:
Dove 
– illuminazione del piano perpendicolare ai raggi del Sole al confine dell'atmosfera nel sistema di illuminazione delle unità; – coefficienti che caratterizzano la trasparenza e la dispersione nell'atmosfera.
Per parametri medi dell'atmosfera standard; . Secondo (1.2.29), l'illuminazione massima di un'area orizzontale sulla superficie terrestre in condizioni standard è di 106.000 lux (a ).
La quantità di luce naturale è fortemente influenzata dalla natura della nuvolosità. La presenza di nuvole provoca un aumento significativo della radiazione diffusa. Quando le nuvole si squarciano, l'illuminazione “al Sole” risulta essere del 10...30% più alta che in tempo senza nuvole, e l'illuminazione all'ombra può aumentare fino al doppio del valore. Questa circostanza è la ragione della significativa dispersione dei dati sperimentali sull'illuminazione in ombra e giustifica l'uso nella computer grafica di modelli relativamente semplici per il calcolo dell'illuminazione, l'uso di fattori di correzione che aumentano il valore dell'illuminazione in ombra rispetto a quelli calcolato agli angoli solari.
Sempre più proprietari case di campagna pensando di utilizzare fonti gratuite energia. Installare lampade ad energia solare aiuta a risparmiare energia elettrica. Volendo è possibile realizzare un impianto di illuminazione per tutta la casa alimentato da pannelli solari.
Vantaggi dell'illuminazione solare autonoma per strada
Prima di descriverne i vantaggi è opportuno precisare che spesso l’illuminazione stradale autonoma dipende solo in parte dalla luce solare, poiché alcune zone del sito dovranno essere illuminate in modo permanente. Ciò è dovuto al fatto che le lampade ad energia solare non sempre illuminano lo spazio in modo sufficientemente luminoso.
Le lampade ad energia solare presentano numerosi vantaggi:
- I dispositivi descritti per la dacia non necessitano di essere collegati da nessuna parte; funzionano in modo autonomo. Dopo l'installazione, sono pronti per l'uso e non richiedono Lavoro extra. Tali dispositivi si spengono automaticamente grazie ai sensori.
- Le lampade ad energia solare non richiedono cura speciale. A volte è necessario pulire le fotocellule da polvere e sporco.
- Durabilità. I dispositivi descritti possono funzionare per più di 10 anni.
- Le lampade sono sicure poiché funzionano a bassa tensione.
- Se le lampade vengono acquistate per una residenza estiva, puoi trovare lampade. Che può essere installato temporaneamente, ma orario invernale rimuoverli all'interno.
Pertanto, le lampade da giardino alimentate da pannelli solari possono far risparmiare un sacco di soldi che avrebbero potuto essere spesi per l’illuminazione.
Svantaggi dell'illuminazione autonoma
Gli svantaggi dei dispositivi descritti includono:
- I lampioni ad energia solare non forniscono luce sufficientemente intensa. Ecco perché non possono essere utilizzati come illuminazione di sicurezza. Esistere dispositivi potenti, che sono piuttosto luminosi, ma sono molto costosi, quindi non tutti i proprietari terrieri sono in grado di acquistarli.
- Il numero di ore di lavoro dipende direttamente da condizioni meteo. Durante una giornata nuvolosa, le lampade non immagazzinano abbastanza energia, che dura solo poche ore.
- Le lampade affidabili e potenti sono più costose. Allo stesso tempo, tali dispositivi funzionano più a lungo e creano un flusso luminoso più luminoso.
- I pannelli solari possono funzionare solo entro un determinato intervallo di temperature. Tali prodotti non tollerano bene il gelo e alta temperatura V estate. Sono più spesso utilizzati nelle regioni con climi temperati.
Nonostante tutti gli svantaggi descritti, l'illuminazione autonoma consente di risparmiare una grande quantità di denaro sull'illuminazione di una vasta area.
Lampade solari
I lampioni possono differire in molti modi, ma sono tutti costituiti dai seguenti componenti:
- Un pannello solare. Questo dispositivo necessario per convertire l’energia solare in energia elettrica. Il pannello è sempre rivolto verso l'alto per catturare meglio la luce solare.
- Una batteria necessaria per immagazzinare energia durante le ore diurne.
- Unità di illuminazione, composta da un paralume, una lampada e un alloggiamento.
- Il controller doveva accendere e spegnere la lampada. Ciò avviene grazie ai sensori di luce ambientale.
- Un dispositivo necessario per appendere o installare un apparecchio di illuminazione.
Illuminazione autonoma per la casa
L'illuminazione domestica viene creata secondo il principio di una stazione solare. I fotomoduli sono posizionati sul tetto della casa. Le apparecchiature aggiuntive si trovano solitamente nel locale tecnico.
Durante il funzionamento del sistema, i pannelli solari generano elettricità, che viene poi immagazzinata nelle batterie. Dopodiché viene speso illuminazione.
Il dispositivo è dotato di un regolatore di carica che monitora le condizioni della batteria. Grazie a questo elemento il sistema non si sovraccarica e non si scarica in modo inverso. Il dispositivo contiene un inverter che converte DC in tensione alternata fornita alla rete elettrica. Quando si utilizzano i pannelli solari, le lampade della casa vengono sostituite con quelle a LED.
Se si utilizzano lampade da 12 V non è necessario l'inverter. Va notato che l'illuminazione a 12 V è più sicura e non richiede l'uso di cablaggi di alta qualità. L'energia elettrica solare può essere utilizzata anche per le lanterne situate sul sito. Ma quando si crea un sistema di illuminazione, è necessario tenere conto del fatto che il consumo energetico di tutti i dispositivi non deve superare la potenza generata.
In assenza di conoscenza, molti avranno difficoltà a organizzare un'illuminazione di alta qualità. Ma se conosci alcune regole di base, anche una persona inesperta può svolgere questo lavoro.
Per prima cosa devi redigere un progetto che indichi la posizione di tutte le lampade. In fase di preparazione è importante decidere anche il tipo di pannelli solari. Grazie al piano puoi scegliere di più luogo appropriato per la posizione delle luci. Ciò consentirà di distribuire uniformemente le luci.
Se installi le luci del prato, è meglio farlo lungo il marciapiede o la strada. Tali lampade non solo illuminano lo spazio, ma aiutano anche a creare un certo stile complotto. Ma non dobbiamo dimenticarlo
Se si vuole realizzare un impianto di illuminazione in giardino è meglio utilizzare appositi dispositivi da giardino, che funzionano autonomamente senza collegamento tramite fili.
Come scegliere una lampada per l'illuminazione stradale
Se vuoi acquistare un apparecchio che funzioni grazie alla luce solare, devi considerare nel dettaglio le caratteristiche tecniche delle lampade. Prima di tutto, devi prestare attenzione al potere. Quando si acquista una torcia, è importante scoprire quanto brilla il dispositivo. Il numero di prodotti acquistati dipenderà da questo. Va notato che nel caso delle lampade a LED la potenza non significa molto.
Per capire quanto sarà luminoso un determinato dispositivo, dovresti confrontare la potenza dei prodotti con la potenza delle lampade a incandescenza standard, ma convertire questo parametro in Lum. Dopo questo sarà possibile capire. Di che lampade hai bisogno?
I modelli da 1 W producono circa la stessa quantità di luce delle lampadine a incandescenza da 20 W. Ecco perché tali dispositivi vengono solitamente utilizzati per l'illuminazione viali del giardino e illuminazione del gazebo.
Inoltre, dovresti prestare attenzione alla classe di protezione e al materiale con cui è realizzata la custodia. Affinché l'illuminazione stradale funzioni a lungo e in modo affidabile, è necessario scegliere prodotti in un involucro protetto da umidità e polvere. Grazie a ciò le torce verranno utilizzate per molto tempo e non richiederanno la sostituzione di componenti.
Si consiglia di scegliere apparecchi di illuminazione con grado di protezione almeno IP44. Inoltre, dovresti prestare attenzione al materiale della custodia. Molto spesso, le lampade sono realizzate in plastica e metallo resistenti agli urti.
Tipi di lampade per metodo di installazione
Quando si acquistano dispositivi alimentati dalla luce solare, è necessario considerare tutte le tipologie di tali prodotti in base al tipo di installazione. Questo ti aiuterà a capire quali dispositivi è più conveniente installare in cantiere e in casa. Gli apparecchi acquistati per l'illuminazione stradale si dividono nelle seguenti tipologie:
- Prodotti installati nel terreno. Tali lampade vengono solitamente create su gambe con un'altezza da 20 cm a un metro. Per installarli basta infilare la gamba nel terreno.
- Lampade a palo. Tali modelli sono più alti e richiedono lavori di installazione più seri. Per fare ciò, è necessario scavare una buca e compattare il terreno dopo l'installazione. Alcuni prodotti sono progettati per l'installazione su superfici come asfalto e piastrelle.
- Lampade da parete. Tali dispositivi possono essere installati sia sul muro della casa che sui pali della recinzione.
- Sospeso. Molto spesso vengono fissati nei gazebo e sotto il portico. Alcuni proprietari di immobili appendono tali dispositivi ai rami di grandi alberi.
- Costruito nel terreno o in altri materiali. Tali lampade consentono di illuminare percorsi e scale. La luce di tali dispositivi non abbaglia gli occhi e il livello di illuminazione rimane abbastanza buono.
- Dispositivi decorativi. Sembrano tali lampade durante il giorno elementi decorativi giardino e di notte emettono luce. Possono essere posizionati ovunque nel giardino. Ma durante l'installazione è necessario tenere conto del fatto che influenzano notevolmente il design del giardino, quindi è importante installarli in determinati luoghi.
Tenendo conto delle caratteristiche di tutte le lampade descritte, puoi scegliere i prodotti giusti per propria trama e non solo illuminarlo di notte, ma anche decorare lo spazio.
Trappole luminose
Se vuoi creare un sistema di illuminazione solare nella tua casa, dovresti acquistare dei separatori di luce: questo è il nome dato ai prodotti composti da più specchi e che dirigono i raggi del sole verso le zone meno illuminate della stanza. Installandoli correttamente nella tua casa, puoi aumentare notevolmente il livello di illuminazione durante il giorno.
15.06.2005L'unica fonte di luce naturale è il sole...
Emette luce solare diretta, parte della quale viene dispersa nell'atmosfera e crea una radiazione diffusa. Pertanto, viene fatta una distinzione tra la luce che cade direttamente dal sole e la luce del "cielo" - luce solare diffusa dall'atmosfera.
La luce naturale varia a seconda dell'ora del giorno, delle condizioni meteorologiche e del periodo dell'anno. caratteristica principale illuminazione naturale: la variabilità dell'intensità e della composizione spettrale della sua radiazione. I cambiamenti nell'illuminazione sono influenzati da fattori naturali e casuali.
I fattori regolari che influenzano la variabilità della luce naturale sono l'altezza del sole sopra l'orizzonte e la latitudine geografica. I fattori casuali sono determinati dallo stato dell'atmosfera: sereno, pioggia, nebbia. Un ulteriore fattore casuale è la riflessione della luce dal suolo e dagli oggetti circostanti.
Man mano che il sole sorge, l'intensità della luce aumenta e la sua colore temperatura .È interessante notare che a causa della rifrazione dei raggi solari nell'atmosfera, vediamo l'alba un po' prima e il tramonto un po' più tardi di quanto non avvenga in realtà. I calcoli mostrano: quando vediamo che il bordo inferiore del Sole ha toccato l'orizzonte, in realtà è già tramontato.
I raggi che compongono la luce solare, viola, blu, ciano e verde, vengono rifratti nell'atmosfera terrestre in modo più forte del giallo e del rosso. Pertanto, i primi raggi all'alba sono blu e verdi, proprio come l'ultimo raggio del sole al tramonto.
A causa della diffusione nell'atmosfera, il raggio blu non viene osservato. Il raggio verde è uno spettacolo raro. Può essere visto in aria molto pulita, calma e omogenea, quando non ci sono correnti convettive ascendenti nell'atmosfera fino all'orizzonte. Molto spesso, il raggio verde si osserva sulla riva del mare calmo.
Tabella 1.2.
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Caratteristiche spettrali della luce naturale |
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Fasi diurne |
Temperatura di colore della radiazione, K |
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Luce solare diretta all'alba e al tramonto |
2200 |
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Luce solare diretta un'ora dopo l'alba |
3500 |
|
Luce solare diretta al mattino presto e nel tardo pomeriggio |
4000.. .4300 |
|
La luce del sole a mezzogiorno in estate |
5400... 5800 |
|
Distratto luce del giorno all'ombra d'estate |
7000 |
|
Luce del giorno diffusa in tempo nuvoloso |
7500... 8400 |
|
Luce dal cielo azzurro |
9500.. .30000 |
|
|
|
A seconda dell'altezza del sole sopra l'orizzonte, l'illuminazione naturale è suddivisa in periodi di illuminazione effettiva, normale e zenitale.
Il periodo di illuminazione effettiva è caratterizzato da una scarsa illuminazione e da un alto contenuto di raggi rosso-arancio nella luce naturale. All'alba e al tramonto equivalgono alla luce delle lampade a incandescenza (vedi Tabella 1.2). La loro temperatura di colore è 3000...3200°K.
Il periodo di illuminazione normale è favorevole per gli occhi. In questo momento, l'illuminazione cambia gradualmente e lo spettro della luce naturale cambia leggermente.
Il periodo di illuminazione zenitale è caratterizzato dalla maggiore differenza nell'illuminazione orizzontale e superfici verticali. È sgradevole alla vista a causa dell'elevato contrasto tra le aree illuminate e l'illuminazione nell'ombra. L'elevato contrasto nell'illuminazione zenitale è più acuto alle latitudini meridionali.
Tabella 1.3.
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Illuminazione della superficie terrestre in diversi periodi dell'anno e ore del giorno,% |
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Mesi |
Ora del giorno, ora |
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Giugno |
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Maggio - luglio |
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Aprile - agosto |
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Marzo - settembre |
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Febbraio - ottobre |
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Gennaio - novembre |
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Dicembre |
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Dati forniti per zona centrale(latitudine 55°) |
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Con tempo senza nuvole, in assenza di foschia, le fluttuazioni dell'illuminazione associate all'influenza dei fattori atmosferici sono piccole. Le caratteristiche medie relative della luce naturale con tempo sereno a seconda dell'ora del giorno sono riportate nella tabella. 1.3.
La natura della luce naturale è significativamente influenzata dallo stato dell'atmosfera: la densità delle nuvole, la loro altezza e posizione rispetto al sole, foschia, nebbia, pioggia, neve. Allo stesso tempo, cambiano l'illuminazione degli oggetti, il contrasto e le caratteristiche spettrali della luce.
Ad esempio, in presenza di cumuli, l'illuminazione degli oggetti non ombreggiati illuminati dal sole aumenta del 25% e l'illuminazione nell'ombra aumenta di due volte e mezza. Il contrasto dell'illuminazione è ridotto di circa due volte rispetto all'illuminazione in condizioni di tempo senza nuvole. Quando c'è nuvolosità continua, si osserva una diminuzione significativa dell'illuminazione e del contrasto luminoso.
Man mano che il sole sorge, non solo aumenta gradualmente l'intensità della luce, ma anche la sua temperatura di colore. Le particelle sospese nell'aria diffondono meno raggi della parte a onde corte dello spettro: viola, blu e ciano. Un aumento della percentuale di raggi blu porta ad un ampliamento della parte a onde corte dello spettro e, di conseguenza, ad un aumento della temperatura del colore della luce diurna.
La temperatura del colore è una misura dell'impressione oggettiva del colore di una determinata sorgente luminosa. A priori, temperatura di colore caratterizzato da sorgenti luminose a spettro continuo di radiazioni che emettono luce da un corpo riscaldato.
Orario invernale ed estivo
Una persona tende ad alzarsi all'alba per sfruttare al meglio le ore diurne. Da qui nasce l’idea dell’ora legale e invernale, oggi utilizzata in molti paesi del mondo. Combinando le ore di veglia con le ore diurne si risparmia sul consumo energetico: in primavera le lancette degli orologi che seguono l'ora solare vengono spostate avanti di un'ora, in autunno vengono regolate nuovamente secondo l'ora solare. tempo standard.
Nella fig. La Figura 1.6 mostra il cambiamento delle ore di luce e di oscurità del giorno durante l'anno per la latitudine di 50° (latitudine di Kiev). Il confine tra luce e tempo oscuroÈ generalmente accettato considerare l'inizio o la fine del cosiddetto crepuscolo civile, cioè il momento in cui il Sole scende sotto l'orizzonte di 6°. La sera a quest'ora le strade della città dovrebbero essere illuminate. Il grafico mostra soleggiato tempo reale.
La persona media si alza alle 7 del mattino e va a letto alle 23, ora locale. Sul grafico, il tempo di veglia di tale persona è contrassegnato da due linee tratteggiate orizzontali. Da marzo si alza dopo l'alba. Spostando l'orologio in avanti, è costretto ad alzarsi prima (solido linee orizzontali). Ciò è giustificato dal fatto che si alzerà durante le ore diurne e spenderà meno elettricità per l'illuminazione.
Il ritorno all'orario invernale nel mese di ottobre non comporta un risparmio energetico. Come si è scoperto, questo viene fatto esclusivamente in modo che in inverno le persone non si alzino molto prima dell'alba. Pertanto, il passaggio all’orario invernale non sembra giustificato.
È razionale ritornare al tempo della maternità, abbandonare il cambio annuale dell'orologio e vivere con un riferimento costante, che differirà di un'ora rispetto all'ora solare. Questo ritmo di vita, da un punto di vista biologico, è più favorevole per l'uomo.
IN Ultimamente Sempre più persone devono pensare al risparmio energetico. I prezzi dell'elettricità e del gas sono in costante aumento, dobbiamo pensare all'utilizzo di fonti energetiche gratuite. I proprietari di case private e cottage estivi possono trarre grandi vantaggi dall’illuminazione stradale ad energia solare.
Vantaggi e svantaggi
Sada, area locale richiede costi elevati— è necessario non solo installare le lampade, ma anche posare il cavo. Più affidabile e questo è un grande volume lavori di sterro, a cui si aggiungono costi non indifferenti per il cavo, poiché deve essere protetto da guaina o, meglio ancora, armato. Ma non è tutto: durante il funzionamento devi pagare ingenti bollette elettriche: l'illuminazione funziona tutti i giorni, per 6-8 ore. L’illuminazione stradale ad energia solare può risolvere parzialmente il problema.
Vantaggi
Perché parzialmente? Perché le zone più “critiche” (cancelli, parcheggi, porte d'ingresso) dovrà essere illuminato in modo permanente: è più affidabile. Ma sul resto dell'area è possibile installare lampade ad energia solare. Hanno una serie di vantaggi.
Screpolatura
Come potete vedere i vantaggi sono molteplici, il principale è il risparmio energetico e la semplicità di installazione/smontaggio. Ma ci sono anche degli svantaggi:
Come puoi vedere, l'opzione non è l'ideale, ma aiuta davvero a risparmiare sull'elettricità, perché l'illuminazione standard delle aree critiche è ben lungi dall'essere la metà del costo di illuminazione generale cortile e giardino.
I lampioni solari possono avere forma diversa, aspetto, metodo di installazione, ma sono tutti costituiti da un insieme specifico di elementi:
Come hai capito, il principio di funzionamento è il seguente: durante le ore diurne, i raggi del sole vengono catturati pannello solare, dove si trasformano in energia elettrica e viene trasferito alla batteria. Al crepuscolo (illuminamento 20 Lux) il controller inserisce l'alimentazione, Lampada a LED luci accese. Al mattino all'alba (con illuminazione di 10 Lux) l'illuminazione è spenta.
Selezione di apparecchi per l'illuminazione stradale ad energia solare
IN rete commerciale Esistono lampioni a LED con una gamma di prezzi molto ampia: da cento rubli a decine di migliaia. A volte ci sono modelli che sembrano quasi uguali, ma hanno un prezzo molto diverso. Come capirlo e come scegliere i corpi illuminanti per l'illuminazione stradale ad energia solare? È semplice: devi solo guardare le specifiche tecniche. Fanno la differenza.
Energia
Quando si organizza l'illuminazione è necessario considerare quanta luce può produrre la lampada. Da questo dipende il numero di lampade e la distanza alla quale devono essere installate l'una dall'altra. IN specifiche tecniche Solitamente la potenza è indicata in watt, ma nel caso delle lampade a LED non dice molto.
Per comprendere il livello di illuminazione, puoi confrontarlo con un analogo di una lampada a incandescenza convenzionale: la loro potenza ci è più o meno chiara e puoi anche convertire questo indicatore in Lum (Lm) - un'unità di misura dell'illuminazione. In questo modo potrai davvero valutare quanto sarà efficace questa particolare lampada.
Come hai capito, i modelli con una potenza di 1 W non forniscono molta luce, più o meno come una lampada a incandescenza da 20 W, quindi possono essere utilizzati solo per illuminare o delimitare un'area: contrassegnare percorsi, illuminare gazebo, ecc.
Classe di protezione e materiale della custodia
Affinché l'illuminazione stradale ad energia solare funzioni a lungo e in modo affidabile, è necessario che l'alloggiamento e il blocco luminoso (paralume) siano protetti dalla polvere e dall'umidità. È auspicabile che la classe di protezione non sia inferiore a IP44 ( più numeri- questo va bene, meno è male).
Vale anche la pena prestare attenzione al materiale con cui sono realizzate le lampade. Di solito si tratta di una speciale plastica o metallo resistente agli urti. Se "metallo" è diverso da di acciaio inossidabile o alluminio, è meglio dare la preferenza alla plastica. Sicuramente non arrugginiscono e a lungo mantenere un bell'aspetto.
Tipo e modalità di installazione
In base alla modalità di installazione, i lampioni a LED si dividono in diversi gruppi:
- Installazione nel terreno. Questo è un gruppo di lampade su gambe di diverse altezze - da 20-30 cm a un metro e oltre. La loro installazione è estremamente semplice: vengono semplicemente conficcati nel terreno nel punto giusto.
Il gruppo più ampio: le lampade vengono semplicemente conficcate nel terreno
- Lampade a palo. Di norma, si tratta di modelli più alti con un'altezza delle gambe di 1,5 metri e oltre. Possono anche essere installati a terra, ma richiedono misure di installazione più serie: lo hanno fatto maggiore altezza e peso. Dovrai fare un buco, inserirvi un palo, riempirlo di terra e compattarlo. Esistono modelli per l'installazione su superfici dure: piastrelle, asfalto, ecc.
- Lampade da parete solari. Disponibile in stili diversi- dal classico design “a lanterna”, ai modelli in stile moderno. Può essere montato su muro, recinzione, pali di recinzione.
- Sospeso. Ci sono anche molte opzioni: ci sono modelli che possono essere fissati al soffitto, alla trave, ecc., e altri che possono essere appesi ai rami.
- Interrato nel terreno, vialetti, scale. Modelli molto pratici che permettono di illuminare anche le scale, e si illuminano non dall'alto, come al solito, ma a livello dei gradini. Interessante e soluzione pratica- con questa opzione la luce non acceca gli occhi e l'illuminazione rimane buona.
Illuminazione delle scale: comoda, economica e bella
- Decorativo. Realizzato sotto forma di varie figure. Di giorno sembrano normali decorazioni, di notte emettono luce. Installazione dentro in questo caso no, hanno semplicemente messo la lampada nel luogo previsto.
La scelta dei lampioni solari per l’illuminazione stradale è davvero ampia. C'è una vasta gamma di stili, dimensioni e prezzi, quindi puoi scegliere.
Illuminazione stradale autonoma ad energia solare
Nonostante i numerosi vantaggi, l’illuminazione stradale con lampade singole ad energia solare presenta un notevole inconveniente: la riserva di energia nelle batterie è scarsa. Dopo una giornata nuvolosa, dura solo poche ore. In una giornata limpida e soleggiata, l'energia “in eccesso” scompare, poiché la capacità della batteria è limitata e non è in grado di accettarne altra. Il problema può essere risolto installando una potente batteria solare, collegandovi una batteria e delle lampade. In questo caso, puoi usarne uno qualsiasi Luci a LED, che può funzionare a 12 V.
Il vantaggio di questa soluzione è che esiste una certa riserva di energia (a seconda della capacità della batteria), che garantisce il funzionamento anche dopo una giornata nuvolosa. Screpolatura - alto prezzo e la necessità di posare i cavi, poiché tutto deve essere combinato in un unico sistema.
Illuminazione stradale solare: idee fotografiche
In questa sezione sono presenti, a nostro avviso, spunti interessanti per l'illuminazione dell'ambiente e lampade alimentate da pannelli solari.
