Autonomní pouliční osvětlení na solární baterie: zařízení lamp a jejich použití

Není žádným tajemstvím, že solární energie je nejdostupnější a nejbezpečnější. Světelné vlny vyzařované z povrchu Slunce se pomocí moderních technologií přeměňují na elektřinu, která se úspěšně používá k napájení různých zařízení a zařízení. Příkladem je solární pouliční osvětlení.

Historie vynálezu

Ve fyzických referenčních knihách můžete najít informace, že první solární články se objevily v roce 1954, kdy slavní vědci Pearson a Fuller vytvořili první křemíkovou baterii. Historie jejich použití však sahá až do roku 1839, kdy Francouz Antoine Becquerel objevil fotovoltaický efekt a v roce 1880 shromáždil americký vědec Charles Fritts první selen baterie.

Selenový povlak s vrstvou zlata umožnil přeměnit sluneční energii na elektřinu. Účinnost byla malá, ale vynález byl skvělý, protože nikdo v této oblasti nikdy nic podobného neudělal. Bohužel jeho objev byl zapomenut. Albert Einstein v roce 1905 konečně objasnil podstatu fotoelektrického jevu a poskytl mu vědecké vysvětlení, a za to obdržel v roce 1921 Nobelovu cenu.

Od vzniku křemíkové baterie v roce 1954 vědci ze Spojených států a Ruska pokračovali ve výzkumu. Od roku 1958 se solární články používají v kosmických lodích. Zařízení byla neustále vylepšována, a v 70. letech bylo možné dosáhnout 10% účinnosti. Aktivní využívání solární energie začalo až v 80. letech. První elektrárna, která fungovala na obnovitelný zdroj, byla postavena v roce 1985 na Krymu a měla kapacitu stejnou jako první jaderný reaktor.

Po dobu 10 let z něj bylo možné získat 2 miliony kilowattů elektřiny. Náklady však byly vysoké a v 90. letech byl uzavřen. V této době začala aktivní výstavba solární elektrárny ve Spojených státech. Programy solární energie byly vyvinuty v mnoha zemích po celém světě. Například v Německu byl realizován projekt Tisíc střech, podle kterého bylo fotovoltaickou instalací vybaveno více než 2 tisíce domů.

Spojené státy přijaly program Million Solar Roofs. Po celém světě se šíří „solární domy“, včetně Ruska. Na území Altaj a v regionu Orenburg byly v roce 2014 postaveny stejné elektrárny o výkonu 5 megawattů. A i když u nás solární energie se využívá především pro pouliční osvětlení a domácí spotřebičeRostoucí počet lidí si soukromě pořizuje minielektrárny, které se plně zaplatí během 10-12 let.

Specifikace zahradních svítidel

Po zakoupení zahradního pozemku a zdobení interiéru majitel vždy přemýšlí o osvětlení. Elektřina je drahá, a tak se nyní pořizuje stále více autonomních pouličních lamp se solárními panely. Lze jimi označit cestu na záchod, odpočívadlo, k bazénu nebo osvětlením zvýraznit určitá místa na zahradě: osvětlení na jezírku, výzdobu altánku atd. Jsou snadno uspořádány a skládají se z následujících součástí:

1. LED lampa, která dává různé odstíny světla.
2. Solární baterie, která přeměňuje světelnou energii na elektrický proud.
3. Baterie, která přes den uchovává napětí a v noci ho uvolňuje.
4. Ovladač nabíjení.
5. Pro automatické zapínání a vypínání je nutná fotobuňka z krystalického křemíku.
6. Tělo a upevňovací prvky.

Kromě nezbytných prvků mohou být lampy s různými zvukovými efekty. Plafond lucerny je vyroben z různého skla, v závislosti na tom se cena může lišit. Tvrzené sklo je nejodolnější. Zahradní svítidla vybavená solárními články fungují podle specifického principu: světelné paprsky se pomocí baterie přeměňují na elektrický proud, který během dne baterii dobíjí.

Jakmile se začne stmívat, spustí se fotobuňka a začne difúzní záře. Za svítání fotobuňka otevře okruh a zhasne lampu. V zásadě mají lampy malý výkon a v chladném období to nestačí na celou noc. LED světla se vyznačují zvýšenou účinností, která spolu s pohybovým senzorem řeší tento problém.

Typy solárních svítidel

Moderní osvětlení měst a obcí představuje nejen elektrické osvětlení, ale také různé typy svítidel napájených solární energií. Tato ekologicky šetrná a nákladově efektivní zařízení se používají k osvětlení městských ulic, trávníků, cest v parku, rekreačních míst a osobních pozemků.

Solární pouliční osvětlení se používá v místech, kde je obtížné instalovat elektrické vedení. Nemohou zcela nahradit hlavní osvětlení, ale jsou nepostradatelné pro označení schodů, cest, záhonů, bazénů, stromů, teras.

Použití každého z nich závisí na typu zařízení. Nástěnné svítidlo se instaluje na svislou plochu - zeď domu, altán, na plot. Je zpevněna v takové výšce, že ji sluneční paprsky osvětlují po celý den.

Parkovací lampa je objemově masivní, umístěná na podpěře, vybavená výkonnými LED diodami, které mohou pracovat bez dobíjení tři až čtyři dny. Obvykle jsou umístěny na autobusových zastávkách, parcích, parkovištích, přechodech pro chodce.

Noční zahradní svítidla s výškou od 30 cm do několika metrů se používají k osvětlení cest na osobním pozemku, laviček, pomníků. Pracují v zimě i v létě. Trávníkové lampy se používají k osvětlení trávníků, květinových záhonů. Jsou malé velikosti, takže v případě potřeby je lze vždy odstranit nebo přesunout na jiné místo. Dekorativní lampy jsou také malé, používají se k ozdobení keřů, stromů, stěn.

Výhody a nevýhody

Sluneční lampy mají více pozitivních aspektů než nevýhod. Hlavní výhodou je bezpečnost pro člověka: nehrozí nebezpečí úrazu elektrickým proudem. Dalším plusem, neméně důležitým, je hospodárnost, která v prvním měsíci jejich používání bude mít příznivý vliv na peněženku. Tato svítidla lze instalovat kdekoli a přemístit podle potřeby. Instalace nevyžaduje uzemnění ani tahání vodičů.

Nepochybnou výhodou je, že při nepřítomnosti nebo výpadku proudu bude zaručeno osvětlení. Je také výhodné, že se automaticky vypínají. Práce lamp se provádí v teplotním rozsahu od -50 ° do + 50 °, takže je není třeba na zimu odstraňovat. Baterie běží na interní zdroje a nepotřebují žádné externí palivo.

Těmto osvětlovacím zařízením prakticky nehrozí opotřebení, také nepotřebují údržbu, stačí otřít prach z pracovní plochy. Na rozdíl od elektrických lamp je lze používat až 25 let. Materiály použité při jejich výrobě splňují všechny požadavky na ekologickou bezpečnost, neuvolňují škodlivé látky do životního prostředí.

Navzdory určitému pohodlí, krásnému designu a bezpečnosti mají tyto lampy řadu nevýhod:

1. Cena kvalitních produktů prémiové třídy je stále poměrně vysoká - kolem 250 $.
2. Citlivý na jakýkoli druh nečistot. V extrémně prašných místech je nutné pravidelné čištění zařízení. Stejný postup bude vyžadován po silném sněžení nebo dešti.
3. V některých regionech naší země, kde je málo teplých dnů, je iracionální využívat sluneční energii.
4. Snížení účinnosti osvětlení. Polovodičové desky tvořící solární články postupem času ztrácejí požadované vlastnosti a jejich účinnost klesá.
5. Nesnášenlivost vysokých teplot. Při zahřátí nad + 100 °C mohou lampy přestat fungovat. Pod spalujícími paprsky slunce bude vyžadován chladicí systém (například ventilátor), který bude vyžadovat další energii k provozu.

Moderní vědci, kteří vyvíjejí vylepšené technologie, jsou přesvědčeni, že všechny vyhlídky na budoucí civilizaci jsou spojeny s rozvojem výroby a využívání solární energie. Podle ekologů, pokud budou solární panely vnuceny na 10 % Sahary, pak na Zemi nebudou potřeba jaderné elektrárny, které jsou v případě havárie extrémně nebezpečné.