Будут ли солнечные лампы заряжаться в тени? Руководство по эффективности

Введение

Растущая осведомленность об энергопотреблении и его влиянии на окружающую среду сделала солнечные светильники флагманом экологичного наружного освещения. Жилые и коммерческие потребители выбирают наружные светильники на солнечных батареях, дворовые фонари или солнечные прожекторы, благодаря исключительному количеству света, которое они дают летом, их автоматам, определяющим солнечный свет, и тому факту, что они не зависят от электрической проводки. Однако более общий вопрос, кажется, преследует умы как потенциальных пользователей, так и уже существующих: Работают ли солнечные фонари в затененных местах?

В этом вопросе рассматриваются основные проблемы, связанные с функциональностью солнечных светильников и их эксплуатационной зависимостью от солнечного света. В центре внимания - такие практические аспекты, как садовые участки, окаймленные тенью, балконы, выходящие на улицу, но не освещаемые прямыми солнечными лучами, или даже сезонные пасмурные дни, резко сокращающие количество солнечного света, доступного для глаз солнечной панели. Эти нюансы могут стать препятствием для тех, кто хочет использовать технологию оптимально, поскольку четких инструкций по зарядке батарей от солнечных батарей в не самых лучших условиях не существует.

В этом руководстве мы рассмотрим взаимосвязь между тенью и количеством солнечного света, которое панель может использовать для зарядки. В этом руководстве мы объясним основные принципы, проанализируем, что определяет возможности зарядки в тени, и предложим способы улучшения работы устройств на солнечных батареях. В итоге вы сможете принять взвешенное решение о выборе светильников на солнечных батареях для ваших открытых пространств, чтобы они были стильно и экологично освещены за счет солнечной энергии в любое время года и суток.

Основы зарядки солнечных батарей

Анализируя вопросы, связанные с зарядкой в тени, важно сначала рассмотреть, как функционируют солнечные фонари в отношении зарядки. По сути, солнечные фонари - это компактные, самодостаточные электростанции, блестяще сконструированные для получения и использования энергии солнечного света.

Процесс зарядки начинается с фотоэлектрической панели (ФЭП), самого заметного компонента солнечного светильника. Солнечный светильник содержит фотоэлектрическую панель, которая представляет собой полупроводник из кремниевого материала. Эта панель, изготовленная из кремния, обладает фотоэлектрическими эффектами, которые активируются при попадании на нее солнечного света. Возбужденные электроны в полупроводниках при воздействии солнечного света вызывают электрический ток. Это явление известно многим как фотоэлектрический эффект. Представьте себе это так - множество мини солнечных панелей, яростно улавливающих фотоны солнца и преобразующих их в электрическую энергию.

В настоящее время электроэнергия, вырабатываемая солнечными панелями, не может быть использована для освещения. Однако ее можно хранить в литий-ионной или никель-металлической гибридной батарее, которая выполняет роль хранилища энергии. Солнечная панель постоянно пополняет заряд батареи, пока в течение дня есть солнечный свет.

В сумерках, когда естественное освещение ослабевает, фотосенсор, расположенный внутри солнечного светильника, способен определить изменение уровня освещенности. В результате светильник включается автоматически, используя энергию аккумулятора, накопленную в течение дня. Накопленная энергия питает светодиод (светоизлучающий диод), отвечающий за источник освещения. В связи с ненадежностью солнечных технологий предпочтение отдается светодиодам, поскольку они отличаются энергоэффективностью, длительным сроком службы и яркостью.

Каждый день фонарь предлагает самоподдерживающееся решение для освещения, заряжаясь днем и освещаясь ночью. У всего цикла есть предел, он зависит от интенсивности и продолжительности солнечного света, а также от желаемой яркости, что возвращает нас к главному вопросу о тени.

Так будут ли солнечные светильники заряжаться в тени?

Да, солнечные фонари будут заряжаться в тени, но очень важно умерить ожидания относительно эффективности зарядки и светоотдачи в таких условиях. По общему мнению, подтвержденному многочисленными источниками, солнечные панели способны вырабатывать электричество даже под воздействием непрямого солнечного света или в пасмурные дни. Каждый светильник или панель будут давать определенную мощность, но важно учитывать обстоятельства, в которых находится панель или светильник. Наряду с ожиданиями, связанными с выработкой, главным фактором будет эффективность, о которой говорилось ранее. И наконец, существует доминирующее мнение, подтвержденное многочисленными источниками, согласно которому независимо от того, облачно ли на улице или свет непрямой, солнечные панели всегда будут давать электричество.

Но главное отличие заключается в их эффективности. Очевидно, что солнечные панели лучше всего работают при наличии прямого и ясного солнечного света, поскольку, когда панель находится в тени, свет, достигающий солнечной панели, имеет гораздо меньшую интенсивность. Интенсивность света пропорциональна количеству энергии, которую может извлечь солнечная панель, а это, в свою очередь, напрямую связано со скоростью зарядки аккумулятора.

Давайте сравним это с резервуаром для воды, который наполняется из шланга. Солнечный свет без препятствий эквивалентен шлангу высокого давления, в то время как тень больше похожа на шланг низкого давления или источник струйки воды. Поэтому при наличии тени резервуар наполняется водой, хотя и очень медленно.

Как мы уже говорили, солнечные светильники не становятся полностью нефункциональными в затененных местах, однако, как правило, они имеют проблемы с производительностью и яркостью по сравнению с тем, чего они могли бы достичь на солнце. Эти проблемы обусловлены множеством различных причин, которые мы рассмотрим далее в этом документе. В конечном счете, необходимо правильно понимать, как управлять ожиданиями и признавать тот факт, что эффективность будет снижена.

Влияние тени на эффективность солнечного освещения

Влияние тени на эффективность солнечного света не является категоричным по своей природе; это скорее спектр. Различные типы тени, особенно те, которые мешают солнечной зарядке, имеют решающее значение при размещении панели и управлении ожиданиями эффективности. Основная проблема, с которой сталкивается солнечная панель, работающая в тени, - это падение интенсивности света.

Снижение интенсивности света в тени

Прямой солнечный свет доставляет концентрированный поток фотонов на солнечную панель, обеспечивая максимальное преобразование энергии. Все, что блокирует или препятствует прохождению энергии, например деревья, сооружения и здания, как правило, блокирует значительную часть света, который мог бы попасть на устройство. Кроме того, это не только ограничивает яркость света, достигающего панели, но и существенно снижает количество энергии, доступной для преобразования.

Для лучшего понимания, прямой солнечный свет может превышать непрямой свет в тени в десять раз. Эта разительная разница как раз и является причиной того, что солнечные лампы, используемые в затененных местах, заряжаются менее эффективно. Количество фотонов, которые может использовать солнечная батарея, сильно снижено.

Допустим, солнечный светильник работает либо 6 часов под прямыми солнечными лучами, либо 6 часов в тени. Даже когда светильник находится в тени и выглядит так, как будто есть разумное освещение, энергия, доступная солнечной панели, резко снижается. Это приводит к уменьшению заряда, который накапливается в батарее; в результате меньшая емкость батареи приводит к меньшей освещенности и более тусклому свету ночью.

Облачные дни против глубокой тени

Следует подробнее остановиться на разнице между глубокой тенью и пасмурными днями, поскольку оба они ограничивают доступ прямого солнечного света, но в разной степени.

Облачные дни: Количество света, которое можно уловить на темной стороне облака, называется рассеянным светом. Даже в условиях невероятной облачности рассеянный свет все равно остается. Это позволяет солнечным панелям работать с посредственными энергоресурсами, даже когда условия кажутся не слишком благоприятными. Исследования показали, что в пасмурные дни солнечные панели могут работать на 10-25% от своей полной мощности, в зависимости от плотности и толщины облаков. Таким образом, очевидно, что лампы на солнечных батареях все же получают энергию в таких условиях, даже если перспективы полной зарядки остаются незначительными.

Солнечные панели в глубокой тени: Вертикальные конструкции и плотные пологи деревьев создают глубокую тень, в которой, пожалуй, сложнее всего работать. Солнечная панель получает лишь небольшое количество рассеянного света, а глубокая тень блокирует любые прямые солнечные лучи. В таких условиях солнечным фонарям очень сложно успешно заряжаться. Энергии, полученной в таких условиях, в лучшем случае хватит на слабый свет в течение короткого периода времени. Во многих случаях этой энергии может быть недостаточно для питания светильника.

Понимание этих различий важно для того, чтобы определить практические ожидания и заранее продумать, как лучше расположить солнечные светильники для оптимальной работы даже в ситуациях, когда тень неизбежна.

Факторы, влияющие на эффективность зарядки в тени

Как уже говорилось, эффективность солнечных батарей снижается из-за тени. Однако существуют дополнительные факторы, которые могут влиять на общую производительность солнечных фонарей в таких условиях. Учет этих факторов делает оптимизацию размещения и использования солнечных батарей в затененных местах более комплексной.

Тип тени (частичная или полная)

Как уже говорилось, тип тени, с которой приходится сталкиваться, может привести к разным результатам в плане эффективности зарядки.

Частичная тень: Частичная тень - лучший тип тени, который только может существовать, поскольку она позволяет солнечным лучам попадать на солнечные панели в течение дня. Такой тип тени позволяет накапливать достаточное количество энергии и максимизирует вероятность зарядки во время коротких всплесков прямого солнечного света. Если определенное место расположено в регионе с 2-3-часовым присутствием солнца, солнечный светильник все равно будет иметь достаточный заряд, добавляя несколько часов света в течение ночи, хотя и будет менее ярким, чем если бы он находился на солнце в течение всего дня. Самая важная цель этого шага - попытаться обеспечить потенциальный заряд в условиях, где пик солнечного воздействия приходится на основные часы дня.

Полная тень: Состояние полной тени - худшее из четырех. Участки, которые почти постоянно находятся в густой тени, получают очень мало прямого света, а также рассеянного солнечного света. В таких условиях стандартные солнечные светильники будут работать без изменений, независимо от других мер по оптимизации. Для таких участков в полной тени лучше использовать другие источники освещения или специальные солнечные светильники, предназначенные для работы в условиях низкой освещенности.

Продолжительность воздействия тени

Длительность пребывания в тени может усугубить проблему. Даже частичная тень может стать проблемой, если она длится большую часть дня.

Короткая продолжительность тени: Если затенение происходит в течение нескольких часов ранним утром или поздним вечером, а в часы пик (обычно с 10 утра до 4 вечера) на участок попадает достаточное количество прямых солнечных лучей, солнечные фонари все равно смогут зарядиться. Наиболее интенсивная часть дня приходится на время обильного прямого солнечного света, которого достаточно, чтобы компенсировать верхние затененные периоды.

Длительный оттенок: С другой стороны, места, где большую часть дня царит тень, даже если это частичная тень, значительно ограничивают возможности зарядки. Если солнечный светильник находится в тени более 6-8 часов в день, его батарея, скорее всего, не будет полностью заряжена, что приведет к слабому и короткому освещению. В таких случаях очень важно переставить фонарь в более солнечное место, а если переезд невозможен, необходимо рассмотреть и разработать альтернативные решения освещения.

Технология солнечных панелей и тип батареи

Технология солнечных батарей: Аморфный кремний, или тонкопленочные солнечные панели, как правило, более эффективны при зарядке в условиях рассеянного света, чем поликристаллические и монокристаллические панели. Кроме того, если поликристаллические и монокристаллические панели более эффективны при прямом солнечном свете, то панели из аморфного кремния имеют более широкие возможности в условиях тени или облачности, поэтому в этих условиях они работают достойно. Поэтому, если приоритетом является зарядка в тени, рекомендуется использовать солнечные светильники, оснащенные панелями из аморфного кремния, предназначенными для этой цели.

Определение типов аккумуляторов: В настоящее время в солнечных светильниках используются преимущественно литий-ионные батареи, поскольку они обладают большей плотностью энергии и более длительным сроком службы по сравнению со старыми никель-кадмиевыми (Ni-Cd) батареями. Литий-ионные батареи не требуют полной зарядки для обеспечения питания и работают даже при частичной зарядке, что делает их полезными в затененных или слабоосвещенных местах. Изучив спецификацию типа батареи солнечного светильника, можно получить информацию о его потенциальной производительности в затененных местах.

Оптимизация зарядки солнечных батарей в тенистых местах

Хотя тень и является проблемой для зарядки солнечных светильников, она не полностью препятствует их использованию. Солнечные светильники можно заряжать, соблюдая определенные правила и оптимально размещая их даже в затененных местах.

Контрольный список стратегического размещения

Эффективное размещение необходимо для оптимального использования солнечных светильников в условиях недостатка света. Перед установкой солнечных светильников обязательно проведите обследование участка на предмет наличия солнечного света и тени и наилучшего компромиссного решения. Следующий контрольный список может помочь в принятии решения о размещении:

• Составление карты солнечного света: Понаблюдайте за своим садом или открытым участком в один из дней и посмотрите, на какие участки попадает прямой солнечный свет в разное время суток, особенно в период с 10 утра до 4 вечера. Отметьте эти участки, так как они будут наиболее полезны в данном месте.
• Анализ теней: Обратите внимание на заборы, деревья и здания, которые будут отбрасывать тень, проходя через часть вашего сада в течение дня. Пропустите места, которые всегда находятся в тени.
• Приоритет частичной тени: Сосредоточьтесь на участках, которые будут в той или иной степени затенены. Меньше солнечного света означает полное отсутствие солнечного света. Ориентируйтесь на участки, которые получают минимум 2-4 часа непрерывного прямого солнечного света, а остальное время находятся в тени.
• Ориентация на юг (Северное полушарие): В большинстве районов Северного полушария места, обращенные на юг, обычно получают больше всего солнечного света в течение дня. Если есть какое-либо солнечное оборудование, которое может пропустить хотя бы немного света, разместите его на юге, так как оно, скорее всего, получит максимум света. (Для Южного полушария все наоборот).
• Регулировка угла: Постарайтесь найти солнечную панель, регулируемую по высоте, поскольку она позволит вам увеличить угол наклона, что, в свою очередь, обеспечит лучший захват солнечного света, особенно в сезоны, когда тень меняется. Попробуйте другие настройки и посмотрите, какая из них захватывает больше всего солнечного света.
• Светоотражающие поверхности: Используйте стены или тротуары светлого цвета, так как они могут отражать непрямой солнечный свет на солнечные панели, увеличивая уровень освещенности в затененных частях.

Принимая во внимание эти стратегии, можно настроить осветительные приборы таким образом, чтобы они могли получать солнечный свет даже в затененных местах.

Когда использовать дополнительную зарядку

Если теневые зоны, куда не попадает солнечный свет, остаются постоянно, могут потребоваться дополнительные меры по освещению, чтобы гарантировать, что устройство будет функционировать должным образом.

• Перемещение для зарядки: Если солнечные светильники мобильны, перемещайте их по мере необходимости в светлые места днем и возвращайте в приглушенные зоны на ночь.
• USB Зарядка (при наличии): Более сложные модели солнечных фонарей оснащены портами USB для зарядки. Это позволяет дополнить солнечную зарядку резервными USB-источниками питания при длительной затененности или пасмурной погоде. Чтобы убедиться в наличии этой функции, обратитесь к техническим характеристикам изделия.
• Отдельные солнечные панели: В некоторых системах солнечного освещения можно отдельно установить солнечную батарею на солнечном месте, а светильник - в укромном месте. Светильник также можно установить в затененном месте. Такая модификация позволяет проложить провод между панелью и светильником.

Советы по повышению эффективности зарядки в тени

Помимо стратегического расположения и дополнительных методов зарядки, есть еще несколько советов, которые помогут повысить эффективность зарядки солнечных светильников в затененных местах:

• Регулярная уборка: Системы солнечной энергии работают лучше всего, когда солнечные панели не загрязнены, поэтому регулярно очищайте их. Эффективность солнечных панелей может значительно снизиться из-за грязи и пыли, забивающих поверхность панели, поэтому протрите ее влажной тряпкой, чтобы обеспечить максимальное использование солнечного света.
• Подстригите нависающую растительность: Обрежьте ветви деревьев или слишком разросшиеся растения, которые загораживают солнечные светильники от света. Уменьшите затенение, насколько это возможно, чтобы даже непрямой свет был полезен.
• Выбирайте более крупные солнечные панели: Солнечные светильники с большей площадью панели естественным образом получают больше света даже в затененных условиях. Приобретайте модели с большими панелями для мест, которые обычно защищены от света.
• Обновление батарей: По возможности используйте более емкие или высокоэффективные аккумуляторы (в пределах технических характеристик изделия). Это позволит дольше работать ночью, даже при минимальном заряде, достигнутом в тени.
• Цвет освещения: Хотя это не относится к зарядке, поскольку солнечные фонари не получают энергию от работающего двигателя, использование теплых белых или янтарных светодиодов дает более яркий и полезный свет в затененных местах по сравнению с холодным белым.

Преимущество Wosen: Надежные световые решения для любых условий

Несмотря на то, что усовершенствование солнечных светильников для затененных участков поможет увеличить производительность, проблема зарядки в условиях недостаточной освещенности остается. При отсутствии солнечного света светодиодные светильники Wosen предлагают убедительные альтернативы, выступая в качестве основного или дополнительного освещения в зависимости от потребностей пользователя.

Имея трехдесятилетний опыт производства светодиодной продукции, компания Wosen знает, что потребности в наружном освещении разнообразны. Мы предлагаем полную коллекцию светодиодных светильников для внутреннего и наружного освещения, таких как солнечные уличные фонари и солнечные наводные огни. Каждое изделие разработано с учетом превосходной энергии и долговечности, что означает, что они будут сохранять яркость в дождь или солнце, на любой открытой площадке, которую вы хотите осветить..

Решение проблем с тенью с помощью Wosen's Advanced LED Технология:

Светодиодные светильники Wosen позволяют избежать проблем с тенью и недостатком энергии благодаря электрическому питанию. Поскольку они не работают на солнечной энергии, наши светодиоды обеспечивают постоянный яркий свет независимо от погоды. Это делает их идеальными для мест, где надежность освещения имеет решающее значение, но солнечная зарядка не может быть использована из-за длительного затенения.

Кроме того, продукция Wosen отличается надежностью:

• Прочная и устойчивая к погодным условиям конструкция: Уличные светильники Wosen изготовлены из алюминия ADC12, который способен выдерживать экстремальные погодные условия и при этом надежно работать.
• Увеличенный срок службы: Срок службы светодиодных солнечных светильников Wosen составляет более 50 000 часов, что значительно сокращает расходы на их обслуживание и замену.
• Человеческие сенсоры и радары Сенсорная технология: Светильники Wosen повышают эффективность, активируясь при обнаружении только в определенных зонах и в определенное время.

Изучите ассортимент надежных и эффективных осветительных приборов Wosen:

Для достижения максимальной эффективности используйте светодиодные решения Wosen в зонах с недостаточным солнечным освещением для поддержания непрерывного освещения улиц, охранных прожекторов, промышленных объектов, а также архитектурных настенных прожекторов. Наши сертифицированные специалисты предлагают высококачественные индивидуальные услуги по детальной интеграции и планированию освещения, чтобы в результате получить оптимальное бесшовное освещение. Сертифицированные продукты, такие как CE, RoHS, SAA и ISO9001, показывают, что Wosen - это надежное решение, поскольку продукция сертифицирована по всему миру за качество и надежность.

Заключение

Несмотря на привлекательность для наружного освещения, светодиодные лампы Wosen отличаются низкой производительностью и эффективностью зарядки по сравнению с солнечными периодами работы. Производительность солнечных светильников в затененных местах, которые более оптимально заряжаются от солнца, имеет некоторые нюансы; поэтому при установке солнечных светильников на частично затененных участках необходимо правильно управлять ожиданиями.

Для надежного освещения в затененных местах, ненадежных солнечных местах, контролируемых средах и энергоэффективных альтернативах используются светодиодные светильники Wosen. Обладая 30-летним опытом в области светодиодного освещения, компания Wosen освещает ваш мир непревзойденным и непреклонным качеством, инновациями и решениями, которые не тускнеют, независимо от условий.

Воспользуйтесь преимуществами Wosen и узнайте, как наши полностью интегрированные светодиодные системы могут удовлетворить все ваши потребности в наружном и внутреннем освещении. Свяжитесь с нами сегодня, сообщив любые детали проекта, и позвольте Wosen сопровождать вас на каждом шагу.