Lauko šviestuvai su saulės baterija: kaip veikia, kodėl žiemą užgęsta ir kaip išsirinkti sodui ar kiemui

Lauko šviestuvai su saulės baterija – paprasčiausias būdas apšviesti taką, terasą ar įėjimą be kabelių ir be elektros sąskaitos. Dieną jie kraunasi iš mažo saulės modulio, o sutemus įsijungia patys. Vasarą tokie šviestuvai dažnai šviečia visą naktį, tačiau lapkritį ir gruodį daugelis jų užgęsta po valandos ar dviejų, ir pirkėjai mano, kad šviestuvas sugedo. Šiame straipsnyje paaiškiname, kaip saulės šviestuvai veikia, kodėl Lietuvos žiema jiems sunkiausia, ką reiškia IP žymėjimas ir kaip išsirinkti šviestuvą sodui ar kiemui. Apie didesnes saulės sistemas skaitykite mūsų saulės energijos gidas.

Saulės šviestuvą sudaro keturios dalys: modulis, akumuliatorius, jutiklis ir LED

Ant šviestuvo viršaus ar ant atskiro laikiklio pritvirtintas mažas saulės modulis dieną gamina nuolatinę srovę ir krauna akumuliatorių. Kai šviesos sumažėja, šviesos jutiklis įjungia LED (kai kuriuose šviestuvuose jutiklio funkciją atlieka pats modulis – sutemus jo įtampa nukrenta). Paprastuose šviestuvuose tai ir visa elektronika, brangesniuose dar yra judesio jutiklis, keli šviesos režimai ar nuotolinis valdymas.

Akumuliatorius – silpniausia grandis. Pigiuose smaigstomuose šviestuvuose dažniausiai dedami AA ar AAA dydžio nikelio metalo hidrido (NiMH) elementai, galingesniuose prožektoriuose – ličio jonų 18650 elementai arba ličio geležies fosfato (LiFePO4) akumuliatoriai. Paprasti NiMH elementai patys išsikrauna gana greitai: pirmą parą po įkrovimo jie gali prarasti iki penktadalio energijos. Mažo savaiminio išsikrovimo (LSD) NiMH elementai per metus išlaiko 70–85 proc. talpos, todėl šviestuvui jie tinka geriau. LiFePO4 akumuliatoriai patvaresni ir atlaiko tūkstančius įkrovimo ciklų – plačiau apie juos rašome straipsnyje apie LiFePO4 akumuliatorius.

Gruodį saulės modulis pagamina maždaug 8 kartus mažiau energijos nei birželį

Europos Komisijos Jungtinio tyrimų centro PVGIS skaičiuoklė rodo, kiek energijos tas pats saulės modulis pagamina skirtingais mėnesiais. Vilniuje į pietus 35° kampu pakreiptas 1 kW galios modulis birželį pagamina apie 134 kWh, o gruodį – tik apie 16 kWh. Mažame šviestuvo modulyje santykis toks pat: gruodžio dieną jis surenka maždaug 8 kartus mažiau energijos nei birželio dieną, o šviesti reikia kelis kartus ilgiau, nes gruodžio naktis trunka apie 17 valandų. Prie to prisideda sniegas ant modulio ir šaltis – žemoje temperatūroje akumuliatoriai atiduoda mažiau energijos.

Todėl žiemą trumpas švietimas yra fizikos, ne gedimo požymis. Jei apšvietimo reikia visus metus, pavyzdžiui, prie įėjimo ar laiptų, rinkitės šviestuvą su didesniu atskiru moduliu, kurį galima pakreipti į pietus status kampu, arba su ekonomišku režimu, kai šviestuvas visą naktį šviečia silpnai, o pajutęs judesį įsijungia visu ryškumu. Kur šviesa būtina saugumui, saulės šviestuvą verta derinti su tinklo maitinamu šviestuvu.

Atviroje vietoje šviestuvas turi būti bent IP65 klasės

IP žymėjimas (tarptautinis standartas IEC 60529) rodo, kaip korpusas apsaugotas nuo dulkių ir vandens. Pirmas skaitmuo reiškia apsaugą nuo kietųjų dalelių, antras – nuo vandens. Lietuvos klimate, kur lyja, sninga ir šąla, lauko šviestuvams tai svarbiau už dizainą.

IP klasė	Apsauga nuo dulkių	Apsauga nuo vandens	Kur tinka
IP44	nuo daiktų, didesnių nei 1 mm	nuo purslų iš bet kurios pusės	po stogeliu, terasoje, ant sienos po karnizu
IP65	visiškai sandarus dulkėms	nuo vandens srovės	atviroje vietoje: takas, vejos kraštas, tvora
IP67	visiškai sandarus dulkėms	trumpam panardinus iki 1 m	žemos vietos, kur po liūties telkšo vanduo

Jei ant pakuotės IP klasė nenurodyta, šviestuvą laikykite tinkamu tik po stogu. Pigių šviestuvų dažniausia bėda – drėgmė, patekusi pro modulio sandūrą ar akumuliatoriaus dangtelį: viduje rasoja stiklas, rūdija kontaktai, o po žiemos šviestuvas nebeįsijungia.

Šviestuvą rinkitės pagal paskirtį, o ne pagal liumenų skaičių ant dėžutės

Ant pakuočių dažnai rašomi įspūdingi ryškumo skaičiai, tačiau jie dažnai rodo didžiausią trumpalaikį ryškumą, kai akumuliatorius pilnas. Svarbiau, kiek laiko šviestuvas šviečia ir ar modulis pakankamai didelis jo akumuliatoriui įkrauti. Patogu rinktis pagal paskirtį:

Paskirtis	Kokio šviestuvo ieškoti	Į ką atkreipti dėmesį
Tako ar vejos krašto žymėjimas	mažas smaigstomas šviestuvas	pakanka silpnos šviesos – svarbiau, kad švytėtų visą vakarą
Įėjimas, garažas, kiemas	sieninis prožektorius su judesio jutikliu	atskiras saulės modulis ant kabelio, ryškumas, jutiklio kampas
Terasa, pavėsinė	girliandos, pakabinami žibintai	jungiklis ar režimų mygtukas, IP44 ar daugiau
Kelio ar kiemo apšvietimas ant stulpo	šviestuvas su integruotu moduliu ir ličio akumuliatoriumi	modulio galia vatais, akumuliatoriaus talpa, garantija

Šviestuvai su atskiru moduliu ant kabelio turi svarbų pranašumą: patį šviestuvą galima pakabinti šešėlyje, po stogeliu ar prie durų, o modulį – saulėtoje sienos vietoje. Integruoto modulio šviestuvas taip lankstus nėra: jis šviečia ten, kur gali įsikrauti.

Modulį reikia statyti į saulę ir laikyti švarų

Modulis turi matyti pietinę dangaus dalį, geriausiai nuo vidurdienio iki vakaro. Po medžiais, pastato šiaurinėje pusėje ar po pavėsine šviestuvas įsikrauna tik iš dalies, o šešėlis net nuo šakos gerokai sumažina įkrovimą. Dulkės, žiedadulkės ir paukščių išmatos taip pat mažina gamybą, todėl modulį kelis kartus per sezoną verta nuvalyti drėgna šluoste. Nestatykite šviestuvo šalia kito nuolat šviečiančio šviestuvo ar apšviesto lango: jutiklis gali manyti, kad dar diena.

Naujas šviestuvas prieš pirmą naudojimą turi įsikrauti: pirmąją dieną palikite jį saulėje išjungtą. Jei šviestuvas po kelerių metų šviečia vis trumpiau, dažniausiai kaltas akumuliatorius. Jį pakeitus tokiu pat tipo ir įtampos elementu, šviestuvas vėl šviečia kaip naujas, o pakeisti elementą daug pigiau nei pirkti naują šviestuvą.

Žiemą pigius šviestuvus geriau išjungti, patvarius – nuvalyti nuo sniego

Paprasti plastikiniai smaigstomi šviestuvai žiemos lauke dažnai neištveria: šąlantis vanduo išplečia sandūras, o išsikrovęs akumuliatorius šaltyje greičiau genda. Tokius šviestuvus rudenį verta įkrauti, išjungti ir laikyti sausoje vietoje. Patvaresni IP65 ar IP67 klasės šviestuvai su LiFePO4 akumuliatoriumi gali likti lauke, tik po snygio nuvalykite modulį.

Senų akumuliatorių į buitines atliekas mesti negalima – juos priima prekybos centrų ir atliekų aikštelių baterijų surinkimo dėžės. Ličio akumuliatoriai, netinkamai išmesti, gali užsidegti, todėl prieš atiduodant juos verta apklijuoti kontaktus lipnia juosta. Plačiau apie tai rašėme straipsnyje apie ličio baterijų gaisrus.

Jei sodybai ar kiemui reikia daugiau nei kelių šviestuvų, pavyzdžiui, apšviesti ūkinį pastatą ar įkrauti įrankius, verta pasidomėti mažomis autonominėmis saulės elektrinėmis su bendru akumuliatoriumi. Kiek energijos per metus pagamina saulės moduliai Lietuvoje, rašome straipsnyje apie saulės elektrinės naudingumą.