Особенности солнечных светильников
22.07.2014Многие знают, что такое солнечные светильники, получающие питание от солнечных батарей и относятся к этому изобретению весьма пренебрежительно. Изделия из Китая больше похожи на светлячков нежели отражают суть того слова, которым названы. Однако это наглядная демонстрация тех возможностей, которыми располагает современна индустрия полупроводников.
Преимущества и недостатки
Около 15 лет назад солнечные светильники, питающиеся от солнечной энергии, применялись только в специальной технике или же космонавтике. Для широкого потребления подобные устройства были недоступны. Со временем пришли к тому, что наилучшим способом их широкого распространения будет применение в тех местах, куда не дотягивается электрическая сеть. Конечно, можно использовать питание от аккумуляторных батарей. Ресурс солнечного светильника в автономном режиме равен емкости батареи и зависит от источника света, но ведь аккумулятор требуется подзаряжать, поэтому об автономном режиме говорить не приходится.
Выбор источника света для автономных светильников упростился в 1998 году, когда появились яркие световые диоды белого цвета. Отметку в 120люмен/Ватт современные светодиоды уже перешагнули, а это значительно выше чем у ламп накаливания. Процесс развития самих солнечных элементов тоже не стоял на месте, а цена постепенно уменьшалась.
Сегодня автономный светильник включает в себя модель, преобразующий солнечный свет, один или несколько светодиодов, аккумулятор, а также электронную схему, в функции которой входят контроль за временем работы светильника, а также за зарядом батареи.
Проблемы полномасштабного внедрения
В качестве примера использования можно привести таблички, содержащие название улицы и номером дома. Если для подсветки использовать лампу накаливания с мощностью в диапазоне от 25 до 40Вт, то она довольно быстро перегорит, а светодиодная лампа, мощность которой составляет всего 3Вт, будет работать достаточно долго и даст хорошую освещенность. В полном комплекте такой светильник обойдется в 3,5 тысячи рублей без монтажа.
Солнечные светильники, большой мощности, которые можно было бы использовать для наружного освещения улиц, подворий и площадей, будут стоить гораздо дороже, нежели устройство, подсвечивающее название улицы. Это будет основано на том, что в комплект прибора будет добавлен инвертор для преобразования в переменное напряжение с показателем в 220В. Без этого не будет происходить питание газоразрядных ламп.
И все же основная проблема заключается в самом уязвимом месте солнечных светильников – аккумуляторах. Все дело в том, что в зимнее время года при минусовой температуре они теряют емкость, а образование электролита в разряженном аккумуляторе приводит к его замерзанию и последующей прямой утилизации. Замена на аккумуляторы с гелевым электролитом резко повышает цену, но проблема до конца не решается.
Перспективы остаются в области графена, а также фотоэлектрохимических суперконденсаторов (разработка российских ученых), что позволит накапливать и преобразовывать солнечную энергию.