چراغ خورشیدی چیست؟ معایب چراغ خورشیدی، مزایا و کاربردهای آن

در حاضر با توجه به پیشرفت تکنولوژی، از انرژی‌های تجدید ناپذیر مانند انرژی نامحدود خورشید برق تولید می‌کنند. ازاین‌رو، سیستم‌های روشنایی خورشیدی بسیار محبوب هستند. انرژی خورشیدی نامحدود است و برخلاف منابع دیگر انرژی، آسیبی به کره زمین وارد نمی‌کند. در همین راستا، انواع چراغ و لامپ خورشیدی در مدل‌های مختلف ساخته می‌شود و با توجه به مزیت‌های بی‌شماری که این نوع چراغ‌ها دارند، استفاده از آن‌ها روز به روز در حال افزایش است. از آنجایی که بسیاری از افراد با چراغ‌های خورشیدی که به چراغ‌های سولار نیز معروف هستند، آشنایی زیادی ندارند؛ در ادامه این مقاله به سوالات زیر پاسخ می‌دهیم:

چراغ خورشیدی چیست و چه اجزایی دارد؟
انواع چراغ خورشیدی چیست؟
مکان نصب چراغ‌های سولار کجاست؟
چراغ و لامپ خورشیدی چه مزیت‌هایی دارد؟
معایب چراغ خورشیدی چیست؟
چگونه باید از پنل خورشیدی نگهداری کرد؟
بهترین مارک چراغ خورشیدی چیست؟

چراغ خورشیدی چیست؟

چراغ‌های خورشیدی (Solar Lights)، چراغ‌هایی هستند که از لامپ‌ خورشیدی LED، پنل خورشیدی فتوولتائیک و باتری‌های قابل شارژ تشکیل شده‌اند. به زبان ساده، چراغ خورشیدی، چراغی است که با استفاده از انرژی خورشید و از طریق اثر فتوولتائیک، نور تولید می‌کنند.

لامپ خورشیدی چیست؟

منبع نور چراغ خورشیدی است که بازده نوری بالایی دارد و برق کمی مصرف می‌کند.

معرفی اجزای چراغ خورشیدی

اجزای اصلی یک چراغ خورشیدی عبارتند از:

پنل خورشیدی (فتوولتائیک): وظیفه تبدیل نور خورشید به جریان DC
باتری قابل شارژ (از جنس لیتیوم ‌یون یا نیکل کادمیم): ذخیره انرژی تولید شده توسط پنل خورشیدی تا در شرایط بدون نور خورشید
لامپ خورشیدی LED: منبع نور چراغ خورشیدی با بازده نوری بالایی و مصرف برق کم
کنترل‌کننده شارژ (شارژ کنترلر): تنظیم فرایند شارژ و دشارژ باتری برای جلوگیری از شارژ بیش از حد یا تخلیه کامل باتری و افزایش طول عمر آن
بدنه ضد آب و پوشش محافظ با درجه حفاظت IP65 یا بالاتر: محافظت از اجزای داخلی در برابر عوامل محیطی مانند باران، گرد و غبار و ضربه
مدار کنترلی/برد الکترونیکی: وظیفه مدیریت عملکرد چراغ، تنظیم شدت نور و زمان‌بندی روشن/خاموش شدن
سیم رابط: برای ارتباط بین پنل خورشیدی و باتری در چراغ‌های سولار با پنل جدا شونده (در برخی از مدل‌های چراغ سولار که پنل خورشیدی از چراغ و باتری جدا هستند، یک سیم مخصوص خورشیدی یا سیم DC با کیفیت مناسب برای ارتباط بین پنل و باتری نیاز است. از طریق این سیم انرژی از پنل خورشیدی دریافت و به باتری منتقل می‌شود.)
سنسور نوری (فتوسل یا حسگر روشنایی): سیستم خودکار برای روشنایی چراغ خورشیدی (برخی از مدل‌های چراغ برای تشخیص روشنایی در شب و خاموشی چراغ در طول روز، سنسور فتوسل یا حسگر روشنایی دارند)
اینورتر: تبدیل ذخیره برق DC به برق AC (اینورتر برای تبدیل برق DC به برق AC (مانند برق شهری) در سیستم‌های بزرگ مثل نیروگاه‌های خورشیدی یا پنل‌های خانگی کاربرد دارد و در چراغ‌های خورشیدی ساده معمولاً اینورتر وجود ندارد. زیرا لامپ‌های LED با برق DC کار می‌کنند)

چراغ خورشیدی چگونه کار می‌کند؟

چراغ خورشیدی با استفاده از انرژی خورشید و بدون نیاز به برق شهری کار می‌کند. فرآیند کار انرژی خورشیدی به طور خلاصه به شرح زیر است:

دریافت نور خورشید توسط پنل خورشیدی
ذخیره‌سازی انرژی در باتری
تشخیص تاریکی توسط سنسور نوری
روشن شدن لامپ خورشیدی ال ای دی با انرژی ذخیره‌شده
خاموش شدن چراغ در روز

در طول روز، پنل خورشیدی، نور خورشید را جذب و به کمک سلول‌های خورشیدی آن را به جریان مستقیم برق تبدیل می‌کند. در واقع سلول‌های خورشیدی مهمترین جزء در یک پنل خورشیدی هستند. سلول خورشیدی از تعداد بسیاری کریستال سیلیکون و شیمیایی تشکیل شده که لایه‌هایی با شارژ منفی الکترونی و فضای شارژ مثبتی ایجاد کرده‌اند. با تابیدن نور خورشید بر سلول‌های خورشیدی، الکترون‌ها برانگیخته شده و به سمت فضای با شارژ مثبت حرکت می‌کنند. سپس الکترون‌ها به سمت باتری جذب و در آن‌ها ذخیره می‌شوند تا در لحظه یا بعداً استفاده شود.

پنل سولار (Solar Panel) در طول روز و با تابیدن نور خورشید، باتری را کاملاً شارژ کرده و در طول شب با ضعیف شدن نور خورشید، سلول‌های خورشیدی متوقف می‌شوند. در تاریکی سنسور نوری (فتوسل) به‌طور خودکار روشن شدن چراغ را فعال می‌کند. سپس انرژی ذخیره‌شده در باتری به لامپ‌های LED منتقل می‌شود و چراغ روشن می‌گردد. با طلوع خورشید و افزایش نور، سنسور نوری چراغ را خاموش می‌کند و چرخه از نو آغاز می‌شود.

نکته: در چراغ‌های خورشیدی که پنل از باتری جدا است (برخی از انواع پروژکتور خورشیدی این ویژگی را دارند) سیم‌هایی از داخل پنل به باتری متصل شده که وابسته به مدل طولی بین 2 تا 5 متر یا حتی بیشتر دارند. در این مدل‌ها جریان از سیم‌ها عبور کرده و در باتری ذخیره می‌شود.

چراغ خورشیدی برای چه مکان‌هایی مناسب است؟

چراغ سولار را در هر مکانی که نور خورشید می‌تابد، می‌توان نصب کرد. اما رایج‌ترین کاربرد این صفحات عبارتند از:

روشنایی جاده روستایی
زمین‌های کشاورزی
انبارها
نورپردازی در منازل مسکونی
اقامتگاه‎ها و هتل‌ها
مناطق معدنی و نقاط خارج از دسترس سیستم برق رسانی
روشنایی در پارک
ویلا و باغ
حیاط و باغچه شخصی
منبع روشنایی در جاده‌های شهری و فرعی
نورپردازی در زمین‌های ورزشی
فضای بیرونی موزه‌ها
بیمارستان‌ها
مدارس
خیابان‌ها و معابر
و کمپینگ

معرفی انواع عملکرد چراغ‌های خورشیدی

چراغ‌های خورشیدی بر اساس عملکرد (مدل‌های اتصال پنل خورشیدی و زمان‌بندی برای روشنایی و خاموشی چراغ) به شرح زیر دسته بندی می‌شوند:

1. عملکرد چراغ‌های سولار بر اساس مدل‌های اتصال پنل خورشیدی

چراغ‌های سولار از نظر نوع اتصال پنل سولار به لامپ، به دو دسته زیر تبدیل می‌شوند:

چراغ خورشیدی یکپارچه: در این مدل، پنل خورشیدی، باتری و لامپ در یک بدنه قرار دارند. نصب آسان، ابعاد جمع‌وجور و مناسب برای فضاهای کوچک مثل حیاط، باغچه یا مسیرهای پیاده‌رو.
چراغ خورشیدی با پنل جداگانه: در این نوع، از سیم برای اتصال پنل خورشیدی به چراغ استفاده می‌شود. این طراحی انعطاف بیشتری در نصب می‌دهد؛ مثلاً پنل را در جای آفتاب‌گیر و چراغ را در فضای سایه نصب می‌کنید. بسیاری از انوع پروژکتورهای خورشیدی و چراغ‌ خیابانی در این دسته قرار می‌گیرند.

2. زمان‌بندی برای روشنایی و خاموشی چراغ

اکثر چراغ‌های خورشیدی با تاریک شدن هوا به‌صورت خودکار روشن می‌شوند. در برخی از مدل‌ها نیز امکانات پیشرفته‌تری وجود دارند که عبارتند از:

سنسور نور (خودکار شب روشن): با تاریک شدن هوا، چراغ روشن و با طلوع آفتاب خاموش می‌شود.
روشنایی قابل کنترل (با ریموت یا کلید تایمر): برخی از مدل‌ها با ریموت قابل روشن و خاموش شدن هستند و در برخی امکان تنظیم روشنایی در زمان مشخص (مثلاً 3، 5 یا 8 ساعت) وجود دارد.
سنسور ترکیبی (نور + حرکت): روشنایی فقط در شب و مانند چراغ سنسوردار با تشخیص حرکت در اطراف روشن می‌شود.

3. عملکرد چراغ‌های سولار بر اساس طراحی مدار و سنسورها

عملکرد چراغ‌های سولار بسته به نوع طراحی مدار، سنسورهای به‌کاررفته و امکانات موجود، متفاوت است. انواع عملکرد این چراغ‌ها به شرح زیر است:

روشنایی دائم: این مدل‌ها هنگام غروب روشن شده و تا پایان شارژ باتری روشن می‌مانند.
دارای سنسور حرکتی: فقط در صورت تشخیص حرکت روشن می‌شود و در نتیجه، در مصرف باتری صرفه‌ جویی می‌گردد. مناسب برای حیاط، مسیر ورودی یا فضاهای امنیتی.
دارای حالت‌های مختلف نوردهی: برخی مدل‌ها امکان تنظیم شدت نور را دارند و بر اساس شدت نور؛ زمان روشنایی چراغ خورشیدی عارتند از:

شدت نور کم با ۹ ساعت روشنایی مداوم.
شدت نور زیاد با حدود ۵ تا ۷ ساعت روشنایی.
شدت نور ترکیبی که در ساعات ابتدایی شب روشنایی نور زیاد و برای حفظ شارژ باتری رفته رفته کم می‌شود.

معرفی انواع چراغ خورشیدی از نظر کاربرد (محل استفاده و نیازهای روشنایی)

1. چراغ‌های خورشیدی فضای باز (برای تامین روشنایی در محیط‌های بزرگ و عمومی)

چراغ خورشیدی خیابانی: کاربرد اصلی این نوع چراغ در فضاهای باز و برای نصب در خیابان‌ها، جاده‌های روستایی و بیشتر برای روشنایی محیط‌هایی است که برق ندارند. این چراغ‌ها معمولاً با پایه بلند و پنل جدا ارائه می‌شوند.
چراغ خورشیدی پارکی: با طراحی مشابه چراغ حیاطی و پارکی، مناسب نصب در پارک‌ها، معابر عمومی و پیاده‌روها است و طراحی آن‌ها علاوه بر روشنایی بدون برق، به زیبایی محیط کمک می‌کند.
چراغ خورشیدی باغچه‌ای: مدل‌هایی جمع‌وجورتر که برای باغ‌ها، حیاط منزل و فضاهای سبز طراحی شده‌اند و و از نظر ابعاد و طراحی انواع مختلفی دارد.
پروژکتور خورشیدی: یکی از پرنورترین مدل‌های چراغ‌های خورشیدی، پروژکتور خورشیدی است که برای روشنایی فضاهای وسیع مانند پارکینگ، سوله، ورزشگاه یا محوطه‌های صنعتی استفاده می‌شود. این پروژکتورها معمولاً دارای پنل خورشیدی جدا، ریموت کنترل و در برخی مدل‌ها دارای سنسور حرکتی نیز هستند و شدت نور بالایی دارند.

لیست قیمت و خرید پروژکتور خورشیدی

2. چراغ‌های خورشیدی نورپرداز و تزئینی (برای روشنایی و زیباسازی فضای بیرونی)

چراغ اسپات لایت خورشیدی: پرتو نور را در یک جهت و متمرکز منتشر می‌کند و برای نورپردازی هدفمند روی درخت، تابلو، مجسمه یا نمای خاص مناسب است.
چراغ خورشیدی گاردن لایت: نوعی از چراغ‌های خورشیدی است که برای تزئین مسیرها، چمن‌زار و باغچه‌ها استفاده می‌شود و ظاهری زیبا و دکوراتیو دارد.
چراغ خورشیدی دفنی: این نوع چراغ مانند چراغ‌ دفنی برقی از طریق پنل داخل زمین یا کف قرار می‌گیرد و برای نورپردازی و زیبایی حیاط، لبه استخرهای روباز، ورودی‌ها و نمای ساختمان کاربردی است.
چراغ خورشیدی دکوراتیو: دارای طراحی زیبا و سنسور حرکتی است و برای روشن کردن و تزیین نمای بیرونی خانه و ویلاها کاربرد دارد.

3. چراغ‌های خورشیدی تخصصی و کاربردی (برای روشنایی‌های خاص و مکان‌های ویژه)

وال واشر خورشیدی: از نظر ظاهری و کاربرد مانند وال واشر معمولی است اما انرژی این نوع وال واشر را انرژی خورشید تامین می‌کند و مناسب نورپردازی خطی در نماهای ساختمانی، تابلوهای تبلیغاتی، آلاچیق و سقف‌های شیروانی است.
اسپات لایت خورشیدی (نقطه‌ای): نوعی دیگر از چراغ‌های خورشیدی تزئینی و کوچک است که بدنه آلومینیومی و مقاوم دارد. روی پله‌ها، رمپ‌ها و دیوارهای بیرونی نصب می‌شوند تا امنیت و زیبایی را با هم فراهم کنند.

4. چراغ‌های خورشیدی قابل حمل (مدل‌هایی سبک و قابل جابه‌جایی برای روشنایی در سفر و کمپینگ)

فانوس خورشیدی: نوعی چراغ قابل حمل و کوچک با پنل خورشیدی سرخود که انرژی خورشید را ذخیره و هنگام شب روشنایی فراهم می‌کند. این چراغ دارای باتری قابل شارژ نیز هست.
فانوس خورشیدی موزیکال: مشابه فانوس خورشیدی معمولی است، با این تفاوت که قابلیت پخش موسیقی نیز دارد و برای فضاهای تفریحی و سفر جذاب‌تر است.

لیست قیمت و خرید چراغ خورشیدی

مزایا چراغ خورشیدی چیست؟

نور خورشید قدیمی‌ترین منبع تامین انرژی ساکنین کره زمین به‌حساب می‌آید اما استفاده از نور خورشید به صورت هدفمند و ذخیره سازی آن، اخیراً رایج شده است. با توجه به اینکه انرژی خورشیدی منبع نامحدودی است و آلودگی ایجاد نمی‌کند، مزیت‌های بسیاری در مقایسه با سایر منابع انرژی دارد. ذخیره سازی انرژی خورشید با پنل‌های خورشیدی صنعتی نوظهور است و به تکنولوژی پیچیده‌ای نیاز دارد. با این‌حال مزایای بیشمار صفحات خورشیدی باعث تقاضا بالا و محبوبیت آن‎هاست. این مزایا عبارتند از:

1. انرژی خورشیدی با محیط زیست سازگار است

استفاده از انرژی خورشیدی، باعث کاهش کربن تولید شده از سوخت‌های تجدید ناپذیر می‌شود. با استفاده از نور خورشید و سایر انرژی‌های تجدید پذیر می‌توان مشکلات ناشی از آلودگی زمین با سوخت‌های فسیلی را کاهش داد.

2. انرژی خورشیدی مقرون به صرفه است

شاید هزینه اولیه‌ای که در هنگام خرید یک لامپ و پنل خورشیدی می‌پردازید زیاد باشد، اما پس از نصب آن هیچ هزینه برقی پرداخت نخواهید کرد، که در بلند مدت باعث صرفه جویی در هزینه‌ای که برای سیستم روشنایی پرداخت می‌کردید، خواهد شد.

3. انرژی خورشیدی منبعی نامحدود است

انرژی خورشیدی پایان ناپذیر است. تا زمانی که در مکانی زندگی می‌کنید که نور خورشید تابیده می‌شود، هیچ دلیلی وجود ندارد که نتوانید آن را در پنل ذخیره و از آن استفاده کنید.

4. نگهداری کمی نیاز دارند

نگهداری سیستم روشنایی خورشیدی بسیار آسان است. بعد از نصب پنل به غیر از چند بازرسی کلی و تمیز کردن، به انجام کار خاص دیگری جهت اطمینان از عملکرد درست آن، نیاز ندارید.

5. مدل‌های متنوعی در بازار دارند

با توجه به مزیت‌هایی که در بالا به آن اشاره شد، لامپ‌های خورشیدی بسیار محبوب و پرفروش هستند. هم اکنون انواع سیستم انرژی خورشیدی در ابعاد، اشکال و… در بازار موجود هستند. این تنوع به شما اطمینان می‌دهد که بتوانید پنلی سازگار با مشخصات محیطی که قصد نصب صفحه خورشیدی در آن را دارید، خریداری کنید.

6. قابلیت‌های گوناگونی دارند

مدل‌های جدید چراغ‌های خورشیدی از قابلیت‌های متنوعی برخوردار هستند مثلا دارای حسگر حساس به نور هستند و هنگام تاریک شدن هوا به طور خودکار روشن می‌شوند یا حسگر حرکتی در آن‌ها به کار رفته است تا حین حضور افراد چراغ روشن شود.

7. نصب آن‌ها آسان است

از آنجایی که برای نصب این مدل چراغ‌ها نیازی به برق نیست در نتیجه به سیم کشی هم لازم ندارند و به راحتی می‌توان آن‌ها را در هر جایی مانند راهرو، پارکینگ، نمای ساختمان، خیابان و.. نصب کرد.

معایب چراغ خورشیدی

وابستگی به نور خورشید برای روشنایی
کاهش عملکرد در روزهای ابری و فصل‌ زمستان
شدت نور کمتر نسبت به چراغ‌های برقی
طول عمر مفید 1 تا 3 سال باتری
هزینه خرید بالا
بالا بودن نگهداری و تمیزکاری دوره‌ای

با توجه به مزایای زیاد و مهم چراغ‌های خورشیدی از جمله صرفه‌جویی در مصرف برق، سازگاری با محیط زیست و نصب آسان؛ عیب‌هایی نیز در این تجهیزات روشنایی و نورپردازی وجود دارد. لیست معایب چراغ خورشیدی عبارتند از:

1. وابستگی به نور خورشید برای روشنایی و کاهش عملکرد در روزهای ابری و فصل‌ زمستان

بزرگترین عیب چراغ‌های خورشیدی وابستگی آن‌ها به نور مستقیم خورشید برای روشنایی است. برای همین کارایی چراغ و پروژکتور سولار در مناطقی که آفتاب کم یا آب‌وهوا اغلب ابری است، کاهش می‌یابد. همچنین در روزهای کوتاه زمستانی، باتری چراغ‌ها به‌طور کامل شارژ نمی‌شود و برف یا یخ روی پنل‌های خورشیدی نیز مانع از جذب نور خورشید می‌شوند. در نتیجه، در این شرایط زمان روشن ماندن چراغ محدود است.

2. شدت نور کمتر نسبت به چراغ‌های برقی و قیمت بالا تجهیزات خورشیدی

چراغ‌های خورشیدی به نسبت چراغ‌های برقی معمولا نور ملایم‌تری دارند. برای همین در محیط‌های بزرگ مثل ورزشگاه‌ها به نسبت چراغ‌های برقی باید تعداد بیشتری چراغ سولا نصب شود. درصورتی‌که، هزینه خرید تجهیزات خورشیدی بالاست و برای روشنایی محیط‌های بزرگ با چراغ و پروژکتور سولار نیاز به سرمایه قابل توجهی است.

3. کاهش طول عمر مفید باتری و بالا بودن اهمیت نگهداری و تمیزکاری دوره‌ای

باتری داخلی چراغ‌ها و پروژکتورهای خورشیدی معمولا بین ۱ تا ۳ سال عمر می‌کند و بعد از آن نیاز به تعویض دارد. در برخی از مدل‌ها، باتری غیر قابل تعویض یا دسترسی به باتری برای تعویض سخت است. همچنین برای حفظ عملکرد این چراغ‌ها باید پنل‌های خورشیدی از هرگونه آلودگی (گرد و غبار، برگ، برف و آلودگی) پاک شوند. بنابراین نیاز به تمیزکاری دوره‌ای دارند و عدم نگهداری منظم می‌تواند به کاهش بازده نوردهی منجر شود.

روش نگهداری از چراغ خورشیدی

همه سیستم‌های روشنایی و خورشیدی که در فضای بیرونی نصب می‌شود، نیاز به تمیز کردن دوره‌ای و رعایت نکاتی دارد، تا بتوان از عملکرد درست، عدم کاهش شدت نور و جلوگیری از هزینه‌های اضافی، اطمینان حاصل کرد. اما برخلاف انواع لامپ ال ای دی و لامپ هالوژن که حداقل یک یا دو بار در سال باید تمیز شوند، برای نگهداری از یک سیستم روشنایی خورشیدی باید نکات زیر را در نظر بگیرید:

اگر صفحه سولار را در نزدیکی درختچه یا درخت نصب کردید، به طور مرتب آنها را هرس کنید، تا مانع سایه انداختن آن‌ها بر روی پنل شوید.
صفحه خورشیدی را مرتب تمیز کنید. اگر صفحه با لایه‌ای از گرد و غبار و … پوشیده شود، در طول روز نمی‌تواند باتری را کاملاً شارژ کند و در شب علاوه بر خاموش شدن زود هنگام چراغ، باتری نیز بعد از مدتی خراب می‌شود.
صفحه، چراغ یا پروژکتور سولار را مرتباً بازرسی کنید، تا دچار شکستگی یا آسیب نشده باشند.
اگر باتری کاملاً شارژ نمی‌شود یا چراغ سولار به درستی کار نمی‌کند، ممکن است باتری سولفاته شده یا زنگ زده است. باتری را مرتباً چک کنید و اگر دچار زنگ زدگی شده بود، آن را تمیز کنید. اگر باتری آسیب جدی دید، باید با باتری قابل شارژ جدیدی آن را جایگزین کنید.
معمولاً صفحه سولار و لامپ آن فاصله زیادی با هم ندارند. در هنگام نصب بهتر است، سیم کشی خارج از دسترس حیوانات و کودکان باشد تا سیم‌ها دچار پارگی نشوند.

بهترین مارک چراغ خورشیدی چیست؟

با توجه به این‌که خرید انواع تجهیزات خورشیدی نیازمند پرداخت هزینه‌ بالاست، افراد ترجیح می‌دهند؛ یکی از انواع لامپ خورشیدی، چراغ و پروژکتور سولار را از بهترین مارک‌های تجهیزات خورشیدی خریداری کنند. زیرا در حالت معمول برای خرید محصولات گران قیمت، گارانتی و خدمات پس از فروش اهمیت زیادی دارد. اما همه تجهیزات خورشیدی موجود در ایران وارداتی هستند و گارانتی ندارند. اما برخی از برندهای ایرانی مثل مودی، شعاع و مازی نور تجهیزات خورشیدی وارداتی را با نام خود به‌فروش می‌رسانند. درحالی‌که به‌طور مستقیم این محصولات را تولید نمی‌کنند؛ بلکه پس از وارد کردن محصولات آن‌ها را به مدت 6 ماه تا 1 سال گارانتی می‌کنند.

در این شرایط که هیچ یک از چراغ، پروژکتور و پنل‌های خورشیدی گارانتی و خدمات پس از فروش ندارند؛ بهترین گزینه خرید از فروشگاه‌های معتبر است. زیرا فروشگاه‌های برق و روشنایی معتبر مثل آرتا الکتریک، محصولاتی را به‌فروش می‌رسانند که از کیفیت آن‌ها اطمینان دارند.

لیست قیمت و خرید تجهیزات خورشیدی

منابع