Автономное освещение своими руками.

Всем привет. Эта статья будет о том, как собрать и установить на столб автономное уличное освещение.

Пару недель назад, меня попросили установить автономный источник света на улице, где в радиусе 100 метров, нет электросети. Устанавливать бетонные столбы, подключаться к общей сети, да ещё и согласовывать всё это с электриками,  совершенно не было желания. Поэтому прожектор работающий от солнечной батареи оказался вполне хорошей заменой.

Честно признаться я впервые сталкиваюсь с проектом «такого» масштаба.  До этого приходилось пользоваться только отдельными солнечными панельками на 2,5 ватта максимум.

3 дня интернет серфинга и переписок с китайцами и вот, что я «нарыл».

Автономное уличное освещение состоит из:

• Солнечная батарея
• Аккумулятор (гелевый или свинцово-кальций-оловяный, например EverExceed ST-1270) + пластиковый короб
• Контроллёр заряда + Металлический ящик
• Светодиодный прожектор
• Столб 4 или 6 гранный или круглая труба
• Крепление солнечной батареи на столб
• Комплект проводов + коннекторы (соединители)

Первые четыре пункта бывают разные (мощность, емкость) и подбираются в зависимости от требований заказчика или условий работы. Высота столба, так же зависит от мощности светодиодного прожектора. Чем больше мощность, тем выше столб.

В моём случае было достаточно прожектора на 30 — 36 ватт.  А так же работа светильника на протяжении 2 пасмурных суток. И исходя из этих данных подбирались остальные составляющие, а именно:

• Аккумулятор гелевый на 80 — 100 Ач.
• Контролёр на 10А.
• Солнечная панель на 130 — 150 Ватт.

Установка автономного освещения

Располагать всё это планировалось на столбе 6 метров из квадратной профильной трубы, размерами 10 на 10 см., толщиной 4 мм. Насмотревшись фоток подобных конструкций, сначала планировалось вешать аккумулятор с контролером на самый верх столба и сверху монтировать солнечную панель, дабы уберечь это все от вандалов.

Но после переписки с Китайскими производителями, комплектов автономного освещения, выяснилась такая особенность. Аккумуляторная батарея на 100 Ач, весит около 20 кг. Поднять ее на 6 м. и установить проблем нет, но ввиду высокой парусности солнечной батареи, велика вероятность, что завалится вся эта конструкция в первый же мини ураган. Плюс ко всему, в зимнее время на высоте вершины столба в ветер температура будет падать до -40 °С, что для гелевого аккумулятора не есть хорошо и разряжаться он будет ещё быстрее.

Поэтому аккумуляторную батарею закапывают под фундамент столба на 2 метра в глубину, предварительно положив его в пластиковый влагозащищённый короб.

При таком размещении:

1. Аккумулятору комфортно и летом и зимой
2. Вандалы не достанут его (так планируется =)) )
3. Конструкция гораздо легче.
4. Соединительные провода пускаются внутри столба.
5. На вершине размещается только контролёр в металлическом ящике, солнечная  панель и прожектор.

Как показано на схематическом изображении выше, планировалось столб устанавливать на каркас из уголков (изображён синим цветом). В каркасе находится аккумулятор в пластиковом коробе. Каркас служит своего рода защитой для аккумуляторной батареи и укреплением для столба (каркас и столб сварены вместе). Хотя можно и рядом со столбом разместить аккумулятор.

Для установки солнечной батареи и контролера в ящике, требуется соорудить крепление на столб, желательно из нержавки. Некоторые дилеры продают солнечные панели, уже с креплением на столб.

Цена на автономное освещение

В Украине цена на готовый комплект автономного уличного освещения варьируется от 10 до 30 тысяч гривен за комплект, без столба. Такой разброс цен, обусловлен мощностью светильников. От садовых, которые крепятся на фасад, до промышленных, крепящихся на столб 10-12 метров. Так же цена зависит от фирмы производителя каждого из составляющих.

Вот такие цены на комплект без столба выдают китайские производители:

То есть, если брать, как минимум 10 комплектов (а меньше нет смысла и заморачиваться) то цена 288 долларов за комплект. + доставка (про доставку оговорюсь отдельно)

В данном случае прописаны цены на каждый элемент комплекта. Итоговая цена комплекта 267 долларов и снова + доставка. Это самая низкая цена, которая мне встретилась. Про качество судить не могу, пока не видел.

Доставка

В моем случае рассматривалась доставка с Китая в порт (если морем) или в Киев (если аэро доставка). Так вот Морем цена за доставку выходит около 150 долларов за комплект. Термин доставки от 3 до 6 месяцев. Мне такой вариант не подходит — оооочень долго!

Доставка воздухом занимает не более недели, но ввиду недавних нововведений в экспресс доставках, отменили доставку аккумуляторов и вроде бы аккумулятор содержащих приборов (смартфоны, навигаторы и регистраторы получается тоже) Но один из китайцев, все же посчитал доставку комплекта экспресс службой, так вот цена доставки вышла $2600 и сам комплект около $300 Итого почти 3000 долларов за комплект. Видать для китайце это сущие пустяки =)).

Так же есть вариант Карго. Один из знакомых мне перевозчиков «Алсу-Карго». Они работают на Турцию и Китай. Цена для Китая около 7 долларов за килограмм. Это вполне нормально и время доставки около пары недель. Это не реклама, слышал много, как положительных так и отрицательных отзывов, но отрицательных больше. Карго служб очень  много — выбирайте сами.

Некоторые нюансы

Ещё, что следует уточнить. Угол, под которым солнечные лучи приходят к земле, почти везде разный.  Для Украины, это около 70°. Зимой и летом угол солнечных лучей разный,  хорошо если будет предусмотрена регулировка наклона панели. Если регулировки нет, следует вычислить наиболее подходящий наклон солнечной батареи в месте установки, обычно это середина между летним и зимним углами. Устанавливать солнечную панель следует лицом в сторону, где солнце находится в полдень.

Вообще существуют «солнечные трекеры» — устройства, которые постоянно направляют солнечную панель под прямым углом к солнцу. Но для уличного освещения их в основном не применяют.

Так же, зимой день короче, а значит аккумулятор может быть недозаряжен. Поэтому если летом солнечной панели, мощностью 150 Ватт будет достаточно для свечения 36 ваттного светильника на протяжении 3-х пасмурных дней, то зимой таких панелей требуется 3 штуки (это идеальные условия)

Зимой, мокрый снег липнет, буквально, ко всему. Солнечные батареи не исключение. Большинство китайских производителей солнечных панелей в основном работают на страны Африки и Южной Америки, поэтому уборка снега с солнечных панелей, для них в диковинку и конкретного совета, что делать нет. Мое предположение — стоит обработать поверхность панели средством типа АКВАСТОП, по которому пыль грязь и вода скатываются, не прилепая. Но обрабатывать придётся каждый год.

Уличный прожектор. В основном в таких случаях используют светильник состоящий из нескольких сверхмощных светодиодов, но я встречал и прожекторы на основе одного кристалла мощностью 30-40-50 ватт. Световой поток у них поменьше, но зато и цена ниже, как минимум в 5 раз.

Послесловие

Обмозговав все вышесказанное, думаю для единичных случаев установки, например себе домой, можно приобрести готовый комплект, возможно даже с опорой и сразу же установить.

Если хотите сэкономить, то можно подобрать по штучно все составляющие, и самостоятельно изготовить опору, например из профильной трубы, Опору требуется обработать порошковой или обычной краской.  Монтировать такой комплект на столб электросети не советую, да и сложно это ввиду кучи согласований.

Пока ещё солнечные батареи не достигли настолько высокого КПД, чтобы использоваться, как серьёзный источник электроэнергии. На сегодня продаваемые панели имеют КПД не более 20%,  это не мешает их использовать в качестве автономного уличного освещения.