Автономное освещение
Опубликовано: 13.10.2018
Светодиодное автономное освещение.
Низковольтное освещение.
Понятие — автономное освещение подразумевает, освещение независимое от централизованных сетей электроснабжения, как правило, от сетей переменного тока 220В или 380В 50Гц. Наиболее часто, в качестве автономных источников питания используют низковольтные источники питания постоянного тока на 12В, 24 Вольта, 48В. Чаще всего это аккумуляторы, солнечные батареи, инверторы или химические источники тока.
Как сделать автономное освещение на основе аккумулятора и инвертора: полезное видео от Electronoff
Существуют автономные системы с питанием переменным током от напряжения 220В, как правило, это аварийные и резервные системы освещения. Применение светильников с таким напряжением, обусловлено удобством переключения источников питания и использованием одних и тех же осветительных приборов.
Область применения автономного освещения весьма обширна и разнообразна:
мобильные и передвижные объекты;Низковольтное освещение с питанием от сети переменного тока 12 В или 36 В, обычно с использованием понижающего трансформатора, применяется в строительстве, при работах вне помещений, на открытом воздухе; в цехах и мастерских с металлическим полом, в смотровых ямах, автомастерских, гаражах и паркингах, в автомойках, влажных подвальных помещениях, подземных хранилищах овощей, душевых и ванных комнатах, бассейнах, банях и саунах, животноводческих фермах и птицефабриках.
На сегодняшний день самыми экономичными, долговечными и перспективными являются светодиодные источники света. Именно низковольтные светодиодные светильники чаще всего употребляют в системах автономного освещения.
Важные преимущества низковольтного автономного светодиодного освещения:
Независимость от графика работы и места прокладки сетей центрального электроснабжения; Минимальные затраты на прокладку сетей и кабелей питания; Экономия на обслуживании сетей и светодиодных источников света; Минимум разрешительной и согласующей документации; Высокая надежность и долговечность светодиодных источников света; Высокая электробезопасность, низкое питающее напряжение; Возможность работы напрямую от аккумуляторов, без дополнительных преобразователей; Высокая энергоэффективность и экономичность;
Применение низковольтных светильников в системах автономного освещения совместно с солнечными батареями .
Использование солнечных батарей, в качестве источников имеет массу преимуществ:
Энергия солнца бесплатна и бесконечна. Энергия солнца экологична и безопасна для людей и окружающей среды.
Типичная гелиоустановка для автономного освещения состоит из:
Фотоэлементов (солнечных батарей) Контроллера заряда аккумуляторной батареи Аккумуляторной батареи (12В или 24В) Светодиодных светильников (с питанием от 12В или 24В постоянного тока)Для экономного расхода запасенной солнечной энергии, в помещениях с краткосрочным пребыванием людей (площадки перед подъездами, коридоры, тамбуры), дополнительно можно установить инфракрасный датчик движения и датчик освещенности, который будет автоматически включать свет в помещении, только в темное время суток и при наличии в помещении людей. Правильно спректированная система позволяет не испытывать недостатка энергии даже в темные и пасмурные декабрьские дни.
В качестве основного освещения, светодиодную ленту на 12 В лучше не использовать . Чаще ленту используют для декоративной подсветки, на объектах где есть централизованная сеть 220В. На это есть несколько причин: она низкоэффективная в плане получения светового потока на один потребленный Ватт. Во первых, там применяют обычно дешевые низкоэффективные диоды 40 — 80 лм/Вт, в то время, как светильниках давно уже применяют светодиоды с эффективностью 100 – 140 лм/Вт. Во вторых, с лентой не используется драйвер тока, а используется «гасящий» резистор, на котором падает в среднем 25% энергии, которая просто переходит в тепло. В третьих, лента (даже приклеенная на алюминиевый профиль) плохо отводит тепло от светодиода, из-за чего диод перегревается, еще больше теряет световую отдачу, и теряет ресурс долговечности. Наилучшее решение это – низковольтные светильники или низковольтные светодиодные модули.
Важное значение имеет тип аккумулятора, рабочая температура и место его хранения. Наиболее тяжелый режим работы аккумулятора зимой в холодное время, когда инсоляция (солнечное освещение) местности минимальная, а расход потребления увеличивается из-за увеличения темного времени суток. Для этих целей лучше подходят тяговые или гелевые аккумуляторы, допускающие глубокий разряд и низкие температуры. Для автономных установок находящихся на улице, вне теплых помещений, оптимальным размещением аккумулятора является – хранение в герметичном ящике закопанном в землю, на глубину, где температура не опускается ниже -5 градусов С.
Наиболее частый вопрос возникает при установке солнечных фотомодулей и батарей.
Какой должен быть угол установки,угол между плоскостью солнечных батарей и горизонтальной плоскостью?
Вопрос с направлением, обычно не возникает – на юг (при неподвижной установке). Максимального количества солнечной энергии, при неизменном угле установки в течение всего года, можно добиться тогда, когда солнечный луч падает под прямым углом по отношению к плоскости фотоэлементов, в полдень (когда солнце в зените) в дни весеннего и осеннего равноденствия. Проще говоря, угол между горизонтальной плоскостью и плоскостью солнечной батареи должен быть равен географической широте места установки.
Но на практике, все может быть по-другому. Если с южной стороны падает тень, от предмета, который загораживает солнечный свет, то нужно искать положение, где батарея дает больший ток заряда аккумулятора. Зимой, при пологом наклоне, снег не скатывается с поверхности солнечной батареи. В декабре самые короткие дни, света не хватает. Поэтому, для полностью автономных систем, более приемлемым будет решение – поставить плоскость батареи ближе к вертикали (угол = широта + 10 градусов). Это уменьшит общегодовое количество энергии, но увеличит количество энергии получаемое в зимние месяцы.