Lampioni solari: tipologie, panoramica e confronto dei produttori

Negli ultimi tempi, i lampioni solari da esterno hanno ottenuto ampia diffusione, combinando economicità e design accattivante. Tali modelli vengono utilizzati non solo come fonte di luce artificiale, ma anche per la decorazione paesaggistica – abbellimento del cortile o del giardino.

Le presenteremo il principio di funzionamento e la struttura degli apparecchi di illuminazione esterna, la cui azione si basa sull'uso dei raggi solari. Nell'articolo che proponiamo sono elencati i principali produttori, i cui prodotti godono di una meritata domanda. Vengono forniti consigli per l'utilizzo, che prolungano la durata operativa.

Struttura e principio di funzionamento

La costruzione degli apparecchi di illuminazione a batteria solare è semplice e accessibile. La lanterna è composta da un numero limitato di elementi, a ciascuno dei quali è assegnata una funzione specifica.

Se lo si desidera, è possibile realizzare la lampada da soli, utilizzando un semplice schema di collegamento delle parti.

Il principio di funzionamento delle lampade solari si basa sulla conversione delle particelle di luce in energia elettrica, che viene utilizzata per illuminare l'area.

Componenti principali:

• Pannello (microcircuito). Il componente principale è un modulo fotovoltaico a semiconduttori, responsabile della trasformazione della luce in elettricità.
• Batteria integrata. Il blocco che assicura l'accumulo e la conservazione dell'elettricità ottenuta durante le ore diurne.
• Elementi luminosi. Nelle lampade a batteria solare vengono solitamente utilizzati LED a bassissimo consumo energetico. L'opzione standard sono elementi da 0,06 W.
• Corpo. L'involucro esterno del prodotto, destinato ad ospitare il paralume e la lampada. Per alcuni modelli sono previsti componenti ottici aggiuntivi che favoriscono una distribuzione ottimale dei raggi luminosi.
• Controller (interruttore). Dispositivo che gestisce la modalità di impostazione e ottimizza il processo di carica/scarica della batteria. Di norma, il controller è responsabile anche dell'accensione e spegnimento automatici dell'illuminazione.

La parte meccanica della struttura dell'apparecchio è il supporto. A seconda del modello, la struttura può includere un piedistallo (colonna) di diverse altezze o un fissaggio progettato per una base verticale o altra.

I controllori possono essere esterni (per un sistema di apparecchi) o integrati.

Vantaggi e svantaggi degli apparecchi a energia solare

Come qualsiasi dispositivo, l'illuminazione solare ha i suoi vantaggi e svantaggi, che è meglio conoscere in anticipo.

Vantaggi delle lampade a batteria

Il principale vantaggio di tali dispositivi è la loro economicità: poiché per il funzionamento non sono necessari elettricità, gas, kerosene o altre fonti di energia, le spese per l'illuminazione si riducono notevolmente.

I fondi spesi per l'acquisto di lampioni solari possono essere recuperati rapidamente grazie al risparmio sulle bollette elettriche regolari.

Oltre a ciò, tra i vantaggi di tale illuminazione si possono annoverare:

• Ecosostenibilità. L'utilizzo dell'energia solare consente di ridurre il consumo di risorse naturali non rinnovabili (gas naturale, petrolio, carbone). Inoltre, gli apparecchi di illuminazione a pannelli solari non emettono sostanze nocive e non danneggiano l'atmosfera terrestre.
• Montaggio comodo. Grazie al funzionamento autonomo, i lampioni solari non richiedono collegamento a cavi, installazione di cavi o connessione alla rete. Ciò garantisce un funzionamento confortevole degli apparecchi, evitando situazioni di emergenza che spesso si verificano a causa di rotture dei cavi.
• Mobilità. I lampioni possono essere spostati liberamente all'interno del terreno della casa di campagna o all'esterno.
• Sicurezza totale durante il funzionamento. Gli apparecchi alimentati da batterie solari possono essere toccati senza timore di scosse elettriche.
• Modalità automatica di funzionamento. Gli apparecchi non necessitano di accensione e spegnimento manuali: tramite il controller, la luce si accende non appena cala il buio e si spegne quando sorge il sole.
• Ampia scelta. L'assortimento di dispositivi di illuminazione è estremamente vasto. In vendita si possono trovare diversi modelli che differiscono per potenza, dimensioni, forma, design, colore.

Tuttavia, questo tipo di illuminazione ha anche i suoi aspetti negativi.

Svantaggi degli apparecchi di illuminazione

Tra i punti deboli di tali strutture rientrano:

• Dipendenza dall'attività solare. La breve giornata di luce in autunno o in inverno, così come il tempo nuvoloso, possono impedire ai lampioni di accumulare la quantità necessaria di luce solare, per cui la loro carica basterà solo per un breve periodo (4-5 ore).
• Difficoltà di riparazione. Le batterie degli apparecchi non sono riparabili, per cui i dispositivi difettosi spesso richiedono la sostituzione.

Nonostante alcuni modelli siano progettati per funzionare in un intervallo di temperature da -50 a +50^o C, in inverno sono spesso possibili malfunzionamenti delle batterie che raccolgono e immagazzinano l'energia prodotta dai dispositivi solari.

Tipi di lampade a energia solare

Esistono diverse opzioni di classificazione degli apparecchi di illuminazione utilizzati per organizzare l'illuminazione stradale nelle strade cittadine e nelle aree suburbane.

In base al materiale di fabbricazione

Per la fabbricazione dei corpi delle lampade vengono utilizzati vari tipi di plastica resistente, bronzo, acciaio, leghe, legno. Poiché i prodotti sono destinati all'uso all'aperto, il materiale viene spesso trattato con agenti speciali: i metalli vengono ulteriormente rivestiti con vernice anticorrosione, mentre il legno con un rivestimento che protegge da marciume e essiccazione.

Per la fabbricazione dei paralumi vengono utilizzati vari tipi di vetro:

• Superfici lisce, che lasciano passare la luce al massimo.
• Vetri riflettenti, che non riflettono i raggi solari diretti. Questo materiale è ideale per i lampioni stradali, poiché consente di 'accumulare' la massima luce anche in giornate nuvolose.
• Vetro temperato, che possiede maggiore resistenza e robustezza agli urti meccanici.

Gli apparecchi in vetro temperato costano un po' di più, ma hanno una maggiore durata.

Suddivisione per tipo di batteria

Nei lampioni solari vengono generalmente utilizzati due tipi di batterie per convertire la luce solare in elettricità:

• Batterie al nichel-cadmio con capacità 600-700 mAh. La carica delle lampade prodotta da una batteria al nichel-cadmio dura generalmente 8-10 ore.
• Un tipo più moderno sono le batterie al nichel-metal idruro.

I modelli al nichel-metallo idruro costano di più, ma utilizzarli è economicamente vantaggioso, poiché tali lampade hanno una durata di servizio prolungata.

Tipo di silicio per gli elementi fotoelettronici

Nella fabbricazione del modulo principale possono essere utilizzati i seguenti tipi di silicio:

• Policristallino. Utilizzato nella produzione dei tipi di batterie più economici. Tali prodotti perdono rapidamente il loro potenziale e già dalla seconda stagione funzionano per non più di 4-6 ore al giorno.
• Multicristallino. I moduli si distinguono per maggiore robustezza e durata. Con un uso corretto, la loro vita utile è di diversi anni.
• Elementi monocristallini. L'opzione più affidabile, con maggiore resistenza agli agenti atmosferici e all'influenza di ambienti aggressivi. Lo svantaggio di tali prodotti è il prezzo elevato.

Nella scelta del modulo è necessario considerare le specifiche d'uso. Per un utilizzo tutto l'anno è meglio scegliere elementi multi- e monocristallini, mentre per le lampade decorative, destinate a un uso sporadico in estate, spesso sono sufficienti quelli policristallini.

Tipo di dispositivo e costruzione

L'aspetto delle lampade solari può avere forme e configurazioni molto varie.

Lampade da parete (facciata). Tali modelli sono fissati alle pareti esterne delle case o ad altre superfici verticali.

Bisogna scegliere con cura il luogo di installazione di tali dispositivi, poiché per il loro corretto funzionamento è necessario un abbondante flusso di raggi solari. Dato che nelle giornate nuvolose la carica ridotta della batteria potrebbe non essere sufficiente per tutta la notte, è meglio affiancare le lampade solari con quelle tradizionali.

Le lampade da facciata non solo illuminano lo spazio, ma mettono in risalto anche interessanti dettagli architettonici – in questo caso la finitura dei mezzanini

Lampade sospese. Tali dispositivi ricordano quelli da parete, ma gli elementi di fissaggio consentono di collegarli praticamente ovunque, ad esempio su ringhiere di ponti, colonnine di gazebo o rami di alberi.

In questo modo si può illuminare un'area giochi per bambini o una zona barbecue, creare una decorazione festiva per una festa, addobbare un abete vivo per Capodanno.

Le lampade solari sospese sono spesso utilizzate a scopo decorativo. Le composizioni create con esse serviranno come vivace ornamento per vari angoli del giardino.

Lampade da esterno su pali. Inizialmente tali dispositivi erano destinati all'illuminazione di grandi spazi urbani. Nelle grandi città trovano impiego come alternativa alle lampade tradizionali. Tali elementi sono ampiamente utilizzati anche nelle case di campagna: non solo illuminano il cortile e il giardino, ma uniscono anche le aree in un insieme coerente.

I lampioni su palo sono generalmente utilizzati per illuminare le zone principali di un terreno di campagna: l'accesso alla casa, il portico, il cancello e il vialetto centrale.

Lampioni da parco. In questi dispositivi vengono utilizzati pannelli di grandi dimensioni. Gli apparecchi, solitamente realizzati in acciaio inossidabile, hanno un elevato livello di resistenza all'acqua e una maggiore capacità della batteria.

Grazie alla maggiore riserva di energia, possono funzionare per diversi giorni. Tuttavia, il tempo nuvoloso prolungato rende impossibile la loro ricarica.

I lampioni da parco possono essere utilizzati per illuminare grandi spazi. I pannelli solari di grandi dimensioni consentono di accumulare una quantità sufficiente di energia elettrica.

Lampioni da terra (da prato). Questi dispositivi hanno un piccolo piede che si infila nel terreno, oppure un palo di supporto abbastanza alto. I modelli vengono spesso utilizzati per evidenziare vialetti e sentieri, oltre che per l'illuminazione decorativa dei prati.

I lampioni da prato hanno anche un valore pratico: possono fungere da fonte di luce supplementare per le piante, aiutando a prolungare le ore di luce.

Grazie al piede appuntito, questi dispositivi sono facili da installare nei punti desiderati: il supporto viene semplicemente conficcato nel terreno. Per questo motivo, le piccole lampade da giardino possono essere facilmente spostate in un altro luogo o semplicemente rimosse temporaneamente (ad esempio, se si prevede di tagliare il prato).

Oltre che per la decorazione dei terreni, questi dispositivi trovano anche altri campi di applicazione: vengono utilizzati, ad esempio, per l'illuminazione di cartelloni pubblicitari.

I lampioni decorativi a forma di varie figurine possono costituire il tocco finale di una composizione paesaggistica, completando un'aiuola o un gruppo di cespugli.

Dispositivi decorativi. Piccoli elementi che emanano una luce soffusa possono avere forme molto diverse: animali, personaggi fiabeschi, fiori, pietre. Vengono utilizzati per evidenziare gli angoli più suggestivi del terreno di campagna, ad esempio un giardino roccioso, un ponticello ornamentale, una fontana, alberi esotici.

I produttori realizzano anche lampioni speciali per decorare gli specchi d'acqua. Per la fabbricazione di questi modelli vengono utilizzate plastica resistente all'acqua e leghe particolarmente resistenti.

Per il posizionamento in acqua (da fontana). Varietà speciali di illuminazione sono previste per l'illuminazione di specchi d'acqua. Questi modelli possiedono caratteristiche elevate di resistenza all'umidità e qualità anticorrosione.

Famosi produttori di lampade solari

Decine di produttori nazionali e stranieri producono dispositivi a energia solare. In particolare, si possono evidenziare le seguenti grandi aziende autorevoli.

Globo (Austria). Azienda austriaca che produce lampade, compresi dispositivi a energia solare. Fondata nel 1995, già nel 2009 è diventata una delle cinque aziende europee leader nella produzione di apparecchi di illuminazione. I prodotti vengono esportati in 20 paesi del mondo, inclusa la Russia.

Famosi designer partecipano alla creazione dei modelli per l'azienda Globo. Grazie a ciò, i prodotti si distinguono non solo per le elevate caratteristiche tecniche, ma anche per un design accattivante.

Globo ha guadagnato la fama di trendsetter nel campo dell'illuminotecnica: nelle collezioni dell'azienda compaiono costantemente interessanti novità. I prodotti dell'azienda godono di grande popolarità grazie al rapporto ottimale tra prezzo e caratteristiche tecniche.

Novotech (Ungheria). L'azienda Novotech è entrata nel mercato dei prodotti illuminotecnici all'inizio degli anni 2000. Tra i lampioni solari prodotti dall'azienda ci sono sia opzioni economiche realizzate in plastica e leghe metalliche poco costose, sia modelli costosi per cui vengono utilizzati vetro colorato e ondulato, bronzo, acciaio inossidabile e materiali naturali.

I prodotti dell'azienda si distinguono non solo per il design originale, ma anche per l'elevata funzionalità, poiché nella progettazione dei manufatti viene prestata particolare attenzione alle caratteristiche operative.

Un'attenta progettazione delle strutture tenendo conto delle peculiarità ambientali garantisce l'affidabilità e la durata di tutti i prodotti Novotech, che, secondo le valutazioni degli esperti, presentano il minor tasso di difetti e il più alto livello di protezione.

Feron (Cina). Fondata nel 1999, l'azienda è oggi considerata uno dei leader mondiali nel settore dell'illuminazione. Qui vengono prodotti 4000 diversi articoli, con una parte significativa della gamma costituita da prodotti funzionanti a pannelli solari.

L'azienda Feron produce una vasta gamma di lampade decorative, da parco, da facciata e altre lampade a pannelli solari. Per la loro fabbricazione vengono utilizzati materiali moderni e linee ad alta tecnologia.

Progettando nuove collezioni, gli specialisti dell'azienda tengono conto delle elevate esigenze dei consumatori in termini di qualità e design dei prodotti. Tutta l'illuminotecnica è prodotta con tecnologie innovative e deve superare un controllo a tre fasi.

I dipendenti dell'azienda lavorano costantemente al miglioramento delle strutture e del processo di produzione, seguendo le tendenze della moda nel design degli apparecchi di illuminazione, nonché l'emergere sul mercato di nuovi materiali. Una grande attenzione è dedicata alla logistica, il che consente all'azienda Feron di mantenere prezzi accessibili su tutte le linee di prodotto.

«Start» (Russia-Cina). La produzione dei prodotti del marchio nazionale «Start» è iniziata nel 2005. Sotto questo marchio sono presentati vari prodotti di illuminazione, tra cui batterie, prolunghe, vari tipi di lampade e apparecchi di illuminazione.

Gli acquirenti troveranno anche un'ampia scelta di lanterne a energia solare, destinate all'illuminazione di aree giardino. Tutti i prodotti «Start» hanno un design ben studiato, buona qualità e prezzo accessibile.

MW-Light (Germania). Un'azienda in forte crescita che fornisce apparecchi di illuminazione in molti paesi dell'Europa occidentale e orientale. Sul mercato russo, i prodotti MW-LIGHT sono apparsi dal 2004, conquistando immediatamente grande popolarità.

L'azienda è specializzata nella produzione e distribuzione di vari dispositivi di illuminazione per interni e paesaggi, prestando particolare attenzione alla realizzazione di dispositivi alimentati a energia solare.

Nel catalogo predominano prodotti in stile classico. Tutti si contraddistinguono per un design ben studiato, affidabilità, durata e funzionalità.

Manutenzione della lampada solare

Affinché i dispositivi alimentati a batterie solari funzionino correttamente per lungo tempo, è necessario seguire una serie di regole:

• Per far sì che la batteria riceva la massima quantità di luce, è necessario pulire regolarmente la superficie esterna con un panno morbido leggermente inumidito con acqua.
• Nelle costruzioni di piccole lampade decorative, di solito, vengono utilizzate batterie non troppo potenti, che si disattivano a basse temperature. È meglio riporre tali prodotti per l'inverno in ambienti bui (soffitta, ripostiglio).
• I modelli di lampioni da esterno solitamente non temono gelate e freddo persistente: le loro batterie sono progettate per funzionare tutto l'anno. Tuttavia, se i proprietari non intendono utilizzare i dispositivi durante la stagione invernale, è meglio portarli in locali di servizio. Inoltre, le luci devono essere ben coperte per evitare la ricarica automatica delle batterie.
• Con la luce fissata, si può provare a rimuovere la batteria dalla custodia e, dopo la sua scarica completa, riporre il blocco in una stanza fresca e asciutta per la conservazione.

Con tempo umido, si raccomanda anche di pulire le luci con un panno asciutto o uno straccio.

Risoluzione dei problemi dei dispositivi solari

Il difetto più comune è l'interruzione del collegamento tra la batteria e il contenitore di alimentazione, che può essere causata dall'ossidazione delle particelle nell'area di fissaggio. Per la riparazione, spesso è sufficiente smontare la luce, pulire i poli della batteria e i contatti sul contenitore di alimentazione.

La causa del malfunzionamento potrebbe anche essere la rottura di un cavo. Per individuare il problema, in un ambiente buio, si deve controllare il punto di saldatura. Se viene rilevata una rottura, è possibile saldarla con saldatura a freddo. Se le riparazioni non danno i risultati desiderati, l'apparecchio di illuminazione dovrà essere gettato via.

Con i tipici malfunzionamenti dei lampioni da esterno a generatori solari è possibile gestire autonomamente:

Dopo lo smontaggio, i lampioni solari devono essere riassemblati con cura e i giunti della scocca devono essere trattati con sigillante.

A cosa prestare attenzione nella scelta

Nella scelta dei lampioni da esterno che funzionano a batteria solare, è importante tenere conto di una serie di caratteristiche.

Numero e potenza dei LED (LED). Da questa caratteristica dipende l'intensità dell'illuminazione. I lampioni possono avere uno o più elementi illuminanti, la cui potenza standard è di 0,06 W. I dispositivi con una singola lampada offrono una luce morbida e diffusa, quelli con più lampade forniscono un'illuminazione uniforme e luminosa.

Capacità della batteria. Maggiore è il livello di energia solare convertita accumulata nella batteria, più lungo è il periodo di funzionamento. Per un funzionamento per tutta la notte, si consiglia di scegliere dispositivi con una batteria progettata per una tensione di almeno 3 V.

Più alto è il palo del dispositivo su cui è montato il lampione solare, maggiore sarà l'area del giardino che potrà illuminare.

Elevata qualità dei controller. Il corretto funzionamento degli apparecchi a energia solare dipende in gran parte dai controller che gestiscono le batterie. Le elevate specifiche tecniche di tali dispositivi sono garanzia di durata della struttura.

Possibilità di funzionamento in condizioni difficili. È importante verificare il grado di protezione dell'apparecchio destinato a funzionare all'aperto. Questa informazione è fornita dalla marcatura IP. Per l'uso all'aperto, questo valore deve superare 44, mentre per l'acqua deve essere 67.

Imballaggio. I dispositivi devono essere ben imballati e sulla confezione esterna devono essere indicate le caratteristiche principali del dispositivo.

Design. È preferibile che gli elementi siano in sintonia stilistica con l'arredamento del cortile e/o del giardino. Difficilmente avrebbe senso posizionare lanterne decorative a forma di gnomi in un giardino giapponese.

Qui si adatteranno meglio dispositivi a forma di pietre o figure astratte. Per le aree con uno stile rustico, vanno bene figurine a forma di cicogna, corvo, volpe e altri animali.

Il principio di funzionamento e le basi per la scelta di un fotorelè per sistemi di illuminazione stradale sono illustrati nel seguente articolo, che consigliamo vivamente di leggere.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Nel video presentato si spiega in dettaglio il funzionamento dei lampioni solari e le varie opzioni di apparecchi di illuminazione alimentati a energia solare.

Le lampade ad energia solare combinano con successo funzionalità e decoratività. Dispositivi scelti correttamente dureranno a lungo e in modo affidabile, decorando l'area con luci brillanti e allegre.

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