Питаем от солнца: техника для дачи на солнечных батареях

Для освещения возле загородного дома может применяться разное оборудование: обычные фонари, переносные электроприборы, светодиодные светильники, с фотоэлементами, которые способны использовать солнечную энергию. Именно последняя группа становится всё более популярной в последнее время.

Автономное солнечное освещение на улице: плюсы и минусы

При всей своей необходимости, уличное освещение — весьма затратная статья. Даже на участке частного дома оплата электроэнергии, использованной на наружное освещение, составляет заметную сумму, а если оценить расходы в масштабах города, то величина расходов возрастает в сотни раз.

Вариантов снижения затрат найдено немало. Один из привлекательных вариантов — уличное освещение на солнечных батареях, позволяющее исключить потребление энергии из сетевых источников. Рассмотрим, насколько эта идея способна решить проблему и заменят ли «солнечные» фонари традиционные технологии наружного освещения.

Формула изобретения

1. Система солнечного освещения, содержащая: прозрачный купол (21); и по меньшей мере, один трубчатый световод (24, 40, 60), отходящий от купола (21) и служащий для передачи света, падающего на купол (21), через указанный трубчатый световод (24, 40, 60), и имеющий, по меньшей мере, одну неровность поверхности (42, 62), сформированную на трубчатом световоде (24, 40, 60), причем неровность поверхности (42, 62) выбирается из группы, состоящей из лунок (62) и продольных гофров (42), при этом каждый гофр (42) определяет среднюю линию (44) и противоположные кромки (46, 48), причем между касательными к кромкам первых гофров формируется первый угол, и между касательными к кромкам вторых гофров формируется второй угол, отличающийся от первого.

2. Система по п.1, в которой гофры (42) имеют V-образное поперечное сечение.

3. Система по п.1, в которой гофры (42) имеют U-образное поперечное сечение.

4. Система по п.1, содержащая многочисленные неровности поверхности световода в виде множества лунок (62), при этом каждая лунка определяет центр (64) и периферию (66), причем касательная к периферии (66) проходит под углом к касательной к центру (64), который не превышает двух градусов.

Системы солнечного освещения

Системы солнечного освещения — более узкое название концепции «Световой колодец» — представляют собой светоприемное устройство — купол, оснащенный либо линзами Френеля, либо светоотражающей пластиной LightTracker™, которые увеличивают площадь светозахвата и перенаправляют лучи вниз в светопроводящее устройство — световод. Основа световода — алюминий, с нанесенным на него покрытием, состоящим из более, чем 400 слоев специальной светоотражающей пленки, каждый слой которой отражает свой спектр света. Светопередача выполняется на 99,7%. Проходя по световоду и концентрируясь, свет через плафон, устанавливаемый в потолке, попадает в освещаемое помещение и равномерно рассеивается. Для стыковки системы солнечного освещения с крышей используется бесшовный металлический элемент — флэшинг, которые бывают разных типов и применяются в зависимости от покрытия крыши. Существуют различные аксессуары системы, такие как: диммер (регулятор уровня освещенности), вентиляционный комплект, световой комплект (включается в темное время суток), различные линзы. Бывают различных диаметров, как правило наименьший — это 250 мм, средний — 350 мм и наибольший — 530 мм.

Устройство систем солнечного освещения создано таким образом, что они препятствуют попаданию в помещения, где установлены, зноя летом и холода зимой, отфильтровывают ультрафиолетовые и инфракрасные лучи.

Положительные качества систем солнечного освещения — это их энергосберегающие свойства (экономия электроэнергии на освещение, кондиционирование, отопление), экологичность (снижение выбросов углекислого газа в атмосферу), комфорт для глаз и общего состояние здоровья физического и эмоционального.

К относительно отрицательным можно отнести необходимость вмешательства в конструкцию крыши и ограничение длины световода. Для многоэтажных жилых домов данное оборудование не подходит.

В Европе и Америке системы освещения уже давно занимают отдельную нишу и широко распространены в сфере коттеджного домостроения, оснащении супермаркетов, школ, библиотек, офисных зданий и др. В России появились 4 года назад.

Гелиосистема и ее достоинства

Отопление домашних помещений солнечными коллекторами позволит существенно снизить затраты, которые раньше тратились на традиционный способ обогрева дома с помощью батарей. Гелиосистемы, состоящие из таких батарей, обладают массой достоинств:

  • солнечная энергия бесплатная. Конечно, потратиться придется на создание системы и подключению ее к дому. Но экономия будет заметна сразу же по наступлению холодов;
  • данная система является экологически чистой и не наносит вред окружающей среде;
  • она сохраняет природные ресурсы, такие как уголь и природный газ;
  • является эффективным решением энергетической проблемы для дома;
  • солнечный коллектор способен обеспечивать эффективное отопление дома при смешанном использовании с другими системами;
  • длительный срок эксплуатации;
  • система является автономной, что позволяет избавиться от зависимости со стороны коммунальных предприятий. Особенно автономное отопление актуально для частных домов;
  • безопасная эксплуатация;
  • возможность сделать своими руками;
  • эстетичный внешний вид;
  • наличие возможности выбирать коллектор по параметрам.
Читайте также:  Как правильно выбрать хороший рис для разных блюд

Солнечные коллекторы

Задумываться об установке своими руками гелиосистемы для дома стаит, если в районе проживания на протяжении года насчитывается достаточное большое количество солнечных дней. Чтобы получить все перечисленные выше преимущества от отопления дома или дачи солнечными коллекторами, следует знать:

  • наличие качественного утепления домашних помещений;
  • можно сочетать отопление с помощью солнечной энергии с другими вариантами обогрева: газовое и электрическое;
  • для регионов с низкой инсоляцией (солнечным потоком) необходимо правильно рассчитать то, какую площадь должен иметь коллектор;
  • обязательно нужно соблюдать правила монтажа. В противном случае система будет функционировать некорректно;

Обратите внимание! Коллекторы следует устанавливать под углом, равному географической широте данного района. В таком положении они имеют максимальную эффективность.

Правильный вариант установки коллектора

  • размещать солнечные батареи нужно с южной стороны, так как максимальная интенсивность инсоляции будет наблюдаться в середине дня;
  • установленные батареи не должны затеняться соседними постройками или деревьями.

Если система отопления дома с помощью солнечных коллекторов была организована своими руками, то в зимний период угол наклона их поверхности нужно будет слегка увеличить. Но в таком случае в летний период эффективность батарей несколько уменьшится. Однако на фоне переизбытка освещения этот факт останется незаметным.

Техника для освещения и украшения ландшафта

Светильник на солнечных батареях – отличный выбор для любого частного жилья. И хотя покупка таких источников света, скорее всего, обойдется дороже обычных фонарей, все это окупится не только за счет экономии электроэнергии, но и благодаря отсутствию проводов.

Газонные светильники на солнечных батареях

В списке светильников с солнечными батареями, подходящих для размещения на участке, можно встретить разные модели:

  • Устанавливаемые на столбах фонари, предназначенные для освещения газонов и дорожек – такие как модель Oasis Light P9011-1003 –SP с поворотным модулем.
  • Подвесные и настенные источники света типа Smart Home MFYH54B. Применяются обычно в качестве декоративного освещения.
  • Компактные газонные модели, лампа у которых находится на небольшом расстоянии от земли (в основном светодиодные, как TDM ЕLECTRIC СС-298). Иногда даже не требуют специальной установки, а просто втыкаются в грунт.
  • Встроенные источники света, с помощью которых могут освещаться дорожки, площадки и даже ступени. Одна из таких моделей – НайтЛайт-8, комплект из 4 «накладок» для садовой лестницы, позволяющих не споткнуться в темноте.
  • Светильники-гирлянды. Техника, к которой относится и модель Uniel USL-S-122/PT5000 Milkyway, позволяет украсить деревья, кустарники, веранды или беседки.

Плавающий фонарь Bestway 58111 на солнечной батарее

Для украшения сада или приусадебного участка можно использовать декоративные светильники, изображающие сказочных персонажей, людей или животных. Также в продаже можно найти «солнечные» лампы, имитирующие камни. А при наличии бассейна или пруда их могут освещать плавающие фонари, такие как модель Bestway 58111.

Как делают световые короба?

Существует несколько «классических» способов изготовления световых коробов, и какой из них выбрать в каждом конкретном случае, зависит от размеров рекламной конструкции и места её размещения.

Собрать из профиля

Самая популярная технология – профильная сборка лайтбоксов. Она подходит для световых коробов наиболее ходовых размеров, причём как в уличном, так и в интерьерном исполнении, и при достаточно скромных материальных и временных затратах выдаёт достойный результат.

Чаще всего для изготовления светового короба используют алюминиевый профиль (130мм – 180мм). Его снабжают пазами для крепления задней стенки и лицевой панели, а также для соединения концов самого профиля, который в данной конструкции выполняет роль боковых сторон.

Заднюю стенку небольших коробов выполняют из пластика (3мм), средних и крупных – из оцинкованной стали (0,5 – 0,7мм) или алюминиевого листа (1-1,5мм толщиной). В качестве лицевой поверхности используют панель из акрилового стекла (2-3мм) или сотового поликарбоната, на которую методом аппликации из виниловой плёнки или путём прямой печати наносят рекламное изображение.

Акрил используют для коробов небольших и средних размеров, поликарбонат – для больших конструкций преимущественно в уличном исполнении.

Светотехнику – светодиодные кластеры или люминесцентные лампы вместе с сопутствующей арматурой – крепят либо на задней стенке (если короб односторонний), либо на специальной металлической раме, установленной внутри короба (если лайтбокс двухсторонний). Обязательная составляющая люминесцентной подсветки – компенсирующие конденсаторы, которые как минимум в два раза снижают энергопотребление световой установки.

Читайте также:  Как сварить вкусный холодец из свиных ножек и курицы

Склеить из ПВХ и акрила

Данная технология применяется в изготовлении небольших световых коробов (до 100х150 см при глубине 7-20 см) для интерьерного оформления. Главное её преимущество – в возможности сделать короб сложной конфигурации и подсветить его по всему объёму. В качестве подсветки можно использовать люминесцентные лампы, светодиодные кластеры и газосветные трубки (неон).

В конструкции лёгкого клееного лайтбокса отсутствует профильная основа. Корпус состоит из непрозрачного пластика (обычно вспененного ПВХ) и молочного акрилового стекла либо полностью из акрила (кроме задней стенки).

Особое внимание при сборке такого светового короба уделяется аккуратности исполнения – тщательной обработке стыков, маскировке креплений и т.п.

, поскольку в интерьере видны даже мелкие недостатки, а качественно выполненное изделие – с чёткими гранями при отсутствии окантовочных профилей – имеет монолитный, более презентабельный вид.

Натянуть баннер

К этой технологии прибегают, если нужно изготовить световой короб очень большого размера (более 12м в длину) или короб небольших габаритов, но с выпуклой или вогнутой поверхностью. 

Конструктивной основой такого короба является  металлокаркас со специальной системой натяжения винилового полотна при помощи накрывающего профиля.

Чем масштабней конструкция, тем мощнее должен быть сварной каркас, – для крышной установки, например, его варят из стальной профильной трубы.

Тыльную стенку такого короба обшивают алюминиевыми или оцинкованными стальными листами со специальными люками для обслуживания системы подсветки. В качестве подсветки используют люминесцентные лампы, рекламное изображение наносят методом широкоформатной печати.

Вырезать из композита

Технология для тех, кто не привык экономить на качестве и долговечности: световые короба из композитных материалов типа «алюкобонд» и «дибонд» (трёхслойная «смесь» из алюминия, вискоэластиков и высокомолекулярной полиэтиленовой смолы) не боятся влаги, перепада температур и прочих климатических неприятностей и по сравнению с «конкурентами» значительно дольше функционируют и сохраняют своё «лицо».

Большие размеры листов (до 1,4х6м) позволяют использовать композиты в производстве больших световых коробов: рамную металлоконструкцию со всех сторон обшивают композитными панелями, в них с помощью фрезеровки делают прорези для надписей и других накладных элементов, к прорезям (с внутренней стороны) крепят молочное или цветное оргстекло. В качестве подсветки используют люминесцентные лампы или светодиодные кластеры.

Небольшие лайтбоксы из композитов производят по бескаркасной системе и используют в интерьерной рекламе, – бесшовные и идеально гладкие композитные короба выглядят добротно  и презентабельно.

О том, какие ещё технологии в изготовлении световых коробов применяют современные производители наружной рекламы, можно узнать здесь >>>

Какие требования к инсоляции и светозащите устанавливает новый СанПин?

В новом СанПиНе прописаны в том числе необходимые нормативы освещения для жилых и общественных зданий. В частности, в таблице «Гигиенические нормативы показателей естественного, искусственного и совмещенного освещения помещений жилых зданий» указаны нормативы для квартир. Так, например, для жилых комнат, гостиных и спален КЕО при верхнем или комбинированном естественном освещении должен составлять не менее 2,0%, при боковом освещении — не менее 0,5%. Аналогичные требования предъявляются к жилым комнатам общежитий, кухням и кухням-столовым. У детских комнат КЕО должен быть выше: не менее 2,5% при верхнем или комбинированном естественном освещении и не меньше 0,7% — при боковом. Аналогичные нормы были и в отмененном СанПиНе, так что в этом смысле для жильцов домов, которые будут строиться, ничего не меняется.

Вопрос-ответ Какой должна быть температура горячей воды в квартире? Есть свои нормативы и для различных общественных зданий. Так, КЕО для читальных залов должен составлять не менее 3,5% при верхнем или комбинированном освещении и не менее 1,2% — при боковом. Выше требования к уровню освещенности в детских садах: в групповой игровой комнате либо помещении для детей до 7 лет верхнее или комбинированное освещение должно составлять 4,0%, боковое — 1,5%. Аналогичные требования к уровню естественного освещения предъявляются к учебным помещениям, аудиториям и кабинетам школ и вузов.

Эффективность

Погодные условия разных регионов влияют на функциональность освещения:

  1. В регионах с короткими солнечными днями будет происходить не полный заряд аккумуляторов. Это существенно снизит время работы фонарей в ночное время.
  2. Отрицательные температуры подвергают аккумулятор к сбоям в работе. Сильная и длительная жара приведет к перегреву полупроводников и выходу их из строя.
  3. Для правильного поглощения энергии солнечными батареями в жарких климатических условиях необходимо использовать систему охлаждения.
  4. В ветреных регионах с большим количеством пыли в воздухе происходит быстрое загрязнение защитного стекла солнечной батареи, что снижает работоспособность прибора.

Полезная информация: наиболее эффективно уличное освещение будет работать в регионе с максимальным количеством солнечных дней и умеренным климатом.

Какие лампы подойдут в парилку

В первую очередь нужно помнить простое правило: светильники в парилке нельзя ставить на потолке. Они всегда закрепляются на стене с отступом как минимум в 30 см от потолка. Причем располагать их надо в третьей зоне, во второй можно поставить только подсветку, сориентироваться проще всего по схеме.

В первой зоне ставить светильники и прокладывать кабель запрещено.

Какие лампы подойдут в парилку

Нужно помнить несколько простых рекомендаций:

  1. Подсветку второй зоны можно делать с использованием светильников с термостойкостью от 50 градусов. Но лучше и туда ставить варианты, выдерживающие высокие температуры, чтобы исключить любые проблемы.
  2. В третьей зоне ставится основное освещение, выбирать следует только светильники с уровнем влагозащищенности не ниже IP54. При этом плафон и корпус должны нормально выдерживать нагревание до 125 градусов.
  3. При выборе лучше всего отдавать предпочтение моделям с керамическим основанием, они намного лучше переносят нагревание. Пластиковые основы – не лучшее решение для парилки с перепадами температуры и влажности.

    Лучше всего для парилки или сауны подойдут плафоны на керамическом основании.

  4. Плафон может быть из матового стекла или термостойкого полимерного материала. Обычно для герметичности между плафоном и корпусом ставится силиконовая прокладка.

Из видео узнаете, стоит ли использовать светодиодные лампы в бане.

Какие лампы подойдут в парилку

Что касается источников света, вариантов может быть несколько. Все они хорошо показали себя в работе, поэтому выбирать надо исходя из особенностей парилки и бюджета:

  1. Лампы накаливания – традиционный вариант, используемый до сих пор. Они потребляют много электричества, служат не очень долго, зато дешевые. Обычно в плафоны нельзя ставить лампочки мощностью больше 60 Вт, поэтому свет получается не очень ярким, оттенок желтый, близкий к естественному.
  2. Галогенные варианты хорошо работают в парилке, так как сами нагреваются до высоких температур, поэтому горячий воздух им не вредит. Они отличаются качеством света и могут работать как от стандартного, так и от низковольтного напряжения, что очень важно. Срок службы не очень большой, для максимальной эффективности следует приобретать светильники в термостойком исполнении.
  3. Люминесцентные лампы позволяют оборудовать комфортное освещение в сауне или парилке, так как имеют разные варианты яркости и светятся с минимальным показателем мерцания. Они бывают разных форм и размеров, главное – купить модель с высокой степенью защиты от влаги и нагрева.
  4. Светодиодные светильники раньше не использовались в парилках, так как плохо переносили экстремальные условия. Но сейчас появились модели, которые специально разработаны для высоких температур, надо выбирать только варианты для саун, стандартное оборудование использовать нельзя. Диоды потребляют мало электричества, дают мягкий рассеянный свет и работают от низких напряжений.
  5. Оптоволоконные осветительные системы считаются одними из лучших для парилок. Они состоят из проектора и длинных светопропускающих элементов, которые ставятся в нужных местах и дают комфортный свет. Вариант сложнее в монтаже и стоит намного дороже других решений, зато выдерживает нагрев до 200 градусов и обеспечивает максимальный уровень безопасности.

С помощью оптоволоконной системы в парилке можно сделать эффект звездного неба.

Какие лампы подойдут в парилку

Обзор цен на популярные светильники для бани.

Заключение

Сделать полноценное отопление частного дома на солнечных батареях очень непросто. Единственный более-менее реалистичный сценарий – это применение сплит-систем, а лучше – геотермального теплового насоса, мало зависящего от уличной температуры. Установка потребляет мало электричества, поэтому сможет работать от домашней СЭС.

Мы специально исключили из статьи финансовые вопросы, поскольку речь шла о технических моментах. Но надо понимать, что оборудование солнечной энергетики – аккумуляторы, батареи, инверторы и блоки управления – стоят больших денег. Чтобы успешно решить задачу, нужно быть хорошо зарабатывающим энтузиастом.

Схема с вакуумными коллекторами, подключенными к косвенному водонагревателю, обойдется дешевле. Но в данном варианте есть свои трудности, например, аккумулирование тепла и стагнация коллектора при жаре. В нелегком деле освоения солнечной энергии нет простых решений.

Видео