Солнечное освещение для дома — твойдомстройсервис.рф

Все чаще владельцы загородных домов задумываются о применении бесплатных источников энергии. Сэкономить на электричестве помогает установка светильников на солнечных батареях. При желании можно создать систему освещения всего дома, которая работает от солнечных батарей.

Достоинства автономного солнечного освещения на улице

Перед описанием преимуществ следует отметить, что часто автономное уличное освещение лишь частично зависит от солнечного света, так как некоторые места участка придется освещать стационарно. Это связано с тем, что светильники на солнечных батареях не всегда освещают пространство достаточно ярко.

Светильники, работающие на солнечных батареях, имеют несколько преимуществ:

Описываемые устройства для дачи не нужно никуда подключать, они работают автономно. После установки они готовы к работе и не требуют дополнительных работ. Выключение таких устройств происходит автоматически благодаря датчикам.

Светильники на солнечных батареях не требуют специального ухода. Иногда необходимо протирать фотоэлементы от пыли и загрязнений.

Долговечность. Описываемые устройства могут работать больше 10 лет.

Светильники являются безопасными, так как они работают от низкого напряжения.

Если светильники приобретаются для дачи, можно найти светильники. Которые можно установить временно, а в зимнее время убрать их в помещение.

Таким образом, светильники для дачи, которые работают на солнечных батареях, могут позволить сэкономить большое количество денег, которое могло быть потрачено на освещение.

Недостатки автономного освещения

К минусам описываемых устройств можно отнести:

Уличные светильники на солнечных батареях не дают достаточно яркого света. Именно поэтому их не получится использовать в качестве охранного освещения. Существуют мощные устройства, которые являются достаточно яркими, но они отличаются большой стоимостью, поэтому не все владельцы участков способны их приобрести.

Количество часов работы напрямую зависит от погодных условий. Во время пасмурного дня светильники запасают недостаточно энергии, поэтому ее хватает на несколько часов.

Надежные мощные светильники имеют большую стоимость. При этом такие устройства работают дольше и создают более яркий световой поток.

Солнечные панели могут работать только в определенном диапазоне температур. Такие изделия плохо переносят морозы и высокую температуру в летнее время. Чаще всего они используются в регионах с умеренным климатом.

Несмотря на все описанные минусы, автономное освещение позволяет сэкономить большое количество средств на освещении большого участка.

Светильники на солнечных батареях

Уличные светильники могут отличаться по многим параметрам, но все они состоят из следующих компонентов:

Солнечная панель. Данное устройство необходимо для переработки солнечной энергии в электрическую. Панель всегда обращена вверх, чтобы лучше улавливать солнечный свет.

Аккумулятор, необходимый для накопления энергии в светлое время суток.

Осветительный блок, который состоит из плафона, лампы и корпуса.

Контроллер, необходимый для включения и отключения лампы. Это происходит благодаря датчикам освещенности окружающего пространства.

Крепление, необходимое для подвешивания светильника или его установки.

Автономное освещение для дома

Освещение для дома создается по принципу гелиостанции. На крыше дома размещаются фотомодули. Дополнительное оборудование обычно располагается в техническом помещении.

Во время работы системы в солнечных батареях происходит выработка электроэнергии, которая затем накапливается в аккумуляторах. После этого она расходуется на осветительные приборы.

В устройстве имеется контроллер заряда, который следит за состоянием аккумулятора.  Благодаря этому элементу систему не происходит перезаряд и обратный разряд. В устройстве имеется инвертор, который преобразует постоянный ток в переменный, подающийся в электросеть. При использовании солнечных батарей лампы в доме заменяются на светодиодные.

Если используются светильники на 12 В, то инвертор не требуется. Следует отметить, что освещение на 12 В является более безопасным и не требует использования качественной проводки. Электроснабжение на солнечных батареях можно использовать и для фонарей, которые расположены на участке. Но во время создания системы освещения необходимо учитывать, что энергопотребление всех устройств не должно превышать вырабатываемой мощности.

Рекомендации по созданию системы освещения

При отсутствии знаний многим будет сложно организовать качественное освещение. Но если знать несколько основных правил, провести такие работы может даже неопытный человек.

Сначала необходимо составить проект, в котором будет отображено расположение всех светильников. На этапе подготовки также важно определиться с типом солнечных батарей. Благодаря плану можно выбрать наиболее подходящее место для расположения фонарей. Это позволит равномерно распределить светильники.

Если устанавливаются газонные фонари, лучше всего делать это вдоль тротуара или дороги. Такие светильники не только освещают пространство, но и способствуют созданию определенного стиля участка. Но при этом не стоит забывать и о

Если вы желаете создать систему освещения в саду, лучше всего использовать специальные садовые устройства, которые работают автономно, не подключаясь при помощи проводов.

Как выбрать светильник для уличного освещения

При желании купить устройство, работающее благодаря солнечному свету, необходимо подробно рассмотреть технические характеристики светильников. В первую очередь необходимо обратить внимание на мощность. Во время приобретения фонаря важно узнать, на какое расстояние светит прибор. От этого будет зависеть количество покупаемых изделий. Следует отметить, что в случае со светодиодными светильниками мощность мало о чем говорит.

Чтобы понять, насколько ярким будет определенный прибор, следует сравнить мощность изделий с мощностью стандартных ламп накаливания, но перевести этот параметр в Люмы. После этого можно будет понять. Какой мощности светильники вам нужны.

Модели мощностью 1 Вт дают примерно столько же света, как лампы накаливания мощностью 20 Вт. Именно поэтому такие устройства обычно используются для освещения садовых дорожек и подсветки беседки.

Кроме этого, следует обратить внимание на класс защиты и материал, из которого изготовлен корпус. Чтобы уличное освещение работало долго и надежно, необходимо выбирать изделия в корпусе, который защищен от попадания влаги и пыли. Благодаря этому, фонари будут использоваться в течение длительного времени и не потребуют замены компонентов.

Желательно выбирать световые приборы, имеющие класс защиты не менее IP44. Кроме этого, следует обратить внимание на материал корпуса. Чаще всего светильники изготавливаются из ударопрочного пластика и металла.

Виды светильников по способу монтажа

Во время приобретения приборов, работающих благодаря солнечному свету, следует рассмотреть все виды таких изделий по типу монтажа. Это поможет понять, какие приборы удобнее установить на участке и в доме. Устройства, приобретаемые для уличного освещения, разделяются на следующие виды:

Изделия, устанавливаемые в грунт. Такие светильники обычно создаются на ножках высотой от 20 см до метра. Для их установки достаточно воткнуть ножку в грунт.

Светильники-столбы. Такие модели отличаются большей высотой и требуют более серьезной работы по установке. Для этого необходимо выкапывать лунку и уплотнять грунт после установки. Некоторые изделия предназначены для установки на такие покрытия, как асфальт и плитка.

Настенные светильники. Такие устройства могут быть установлены как на стену дома, так и на заборные столбы.

Подвесные. Чаще всего закрепляются в беседках и на крыльце. Некоторые владельцы участков развешивают такие приборы на ветвях больших деревьев.

Встраиваемые в грунт или другие материалы. Такие светильники позволяют осветить дорожки и лестницы. Свет от подобных приборов не слепит глаза, а уровень освещенности остается достаточно хорошим.

Декоративные приборы. Подобные светильники в дневное время выглядят как декоративные элементы сада, а в ночное время излучают свет. Они могут быть размещены в любом месте сада. Но при установке нужно учитывать, что они сильно влияют на оформление сада, поэтому важно установить их в определенных местах.

Учитывая особенности всех описываемых светильников можно правильно подобрать изделия для собственного участка и не только сделать его освещенным в ночное время, но еще и украсить пространство.

Световые ловушки

Желая создать систему солнечного освещения в доме, стоит приобрести ловушки для света – именно так называют изделия, которые состоят из нескольких зеркал и направляют солнечные лучи в наименее освещенные участки комнаты. Правильно установив их в доме, можно значительно увеличить уровень освещенности в дневное время.

Приобретя такие устройства вместе со светильниками, работающими на солнечных батареях, можно значительно сэкономить на электричестве или вовсе перестать платить за него. Даже если заменить часть светильников на устройства, работающие на солнечных батареях, можно значительно сэкономить расходы. Правильно подобрав приборы также можно и украсить участок.

• Как выбрать ИБП для газового котла

• Электрокамины в интерьере гостиной

• Управление наружным освещением

• Подключение теплого пола к терморегулятору

принцип работы, выбор для дома и не только

Солнечный светильник – это техническое устройство, используемое для получения света, в котором источником электрической энергии, служит солнечная батарея.

Устройство и принцип работы

Содержание статьи

Принцип работы основан на получении электрического тока в фотоэлементах солнечной батареи, установленной в корпусе светильника.

Работа солнечной батареи осуществляется следующим образом:

• Под воздействием солнечной энергии на панель, происходит следующее:

1. в верхнем слое, образование дополнительных отрицательно заряженных электронов;
2. в нижнем слое – образование «дырок», что обусловлено недостатком отрицательно заряженных частиц;

• На границе слоев фотоэлемента, который изготавливается из кремния с добавлением фосфора (верхний слой) и бора (нижний слой), образуется «p – n переход», обуславливающий «p – n проводимость» устройства и соответственно разность потенциалов.
• Под воздействием электрического поля, существующего в «p – n переходе», происходит разделение положительно и отрицательно заряженных частиц, которые начинают движение. Положительно заряженные частицы движутся в верхний слой, отрицательно заряженные – в нижний.
• Образуется разность потенциалов и при подключении нагрузки – в цепи протекает электрический ток. 

Для того, чтобы солнечный светильник мог работать и излучать свет, в его конструкцию, кроме солнечной батареи, входят следующие элементы:

• Аккумуляторная батарея, служит накопителем электрической энергии и является источником питания светильника в процессе его работы;
• Источник света – светодиодная лампа или иная энергосберегающая лампа малой мощности, способная работать на постоянном токе и малом напряжении цепи питания;
• Преобразователь напряжения – электронное устройство, контроллер, обеспечивающий повышение и преобразование напряжения, выдаваемого накопителем электрической энергии;
• Элементы системы автоматики – датчики движения и освещенности.
• Корпус светильника – определяет способ установки и монтажа устройства, его назначение и общую конструкцию.

Для сада

При разработке ландшафтного дизайна участка, создания дополнительного освещения сада, садовых дорожек и зон отдыха, широко используются источники света, в конструкции которых входит солнечная батарея, что обусловлено достоинствами таких устройств, это:

1. Возможность создания автономной системы освещения, без прокладки кабелей и проводов.
2. Безопасность устройств по воздействию на человека и окружающую среду.
3. Мобильность, позволяющая выполнить перестановку в любую точку сада (участка), в зависимости от желания пользователя.
4. Использование устройств позволяет экономить потребление электрической энергии от ее традиционных поставщиков (предприятия электрических сетей, службы энергосбыт).
5. Большой выбор источников света (ламп, светодиодов), позволяет подобрать светильник по требуемой мощности и световому потоку.
6. Разнообразие конструкций, различающих по способу установки, цвету и дизайну, позволяет воплотить в жизнь разнообразные замыслы по оформлению ландшафтного дизайна.

Наиболее широкое распространение, при освещении сада, получили светильники:

• Устанавливаемые на стене или иной конструкции. При таком варианте установки, источники света служат для подсветки архитектурных форм и сооружений, освещают придомовое пространство. 
• Парковые светильники – устанавливаются на различных конструкциях, могут быть выполнены в настенном и подвесном исполнении, устанавливаться на столбы и опоры. Используются для освещения территории парков и садов. 
• Газонные светильники – могут быть выполнены в виде «светильник на ножке», во встраиваемом виде, когда монтаж выполняется непосредственно в поверхность садовой дорожки или газона. 

Солнечный светильник с выносной солнечной панелью

Конструктивной особенностью некоторых моделей, вне зависимости от способа их установки, может быть оснащение их выносной солнечной панелью.
В этом случае появляется возможность увеличить площадь приемной плоскости солнечной батареи, соответственно увеличиться ее мощность и способность поглощать солнечный свет.

Подобные конструкции, широко используются при устройстве освещения парков и иных территорий, где есть необходимость в значительной освещенности, а также при устройстве настенной подсветки элементов строений.

Конструктивно, настенный солнечный светильник, с выносной панелью, выглядит следующим образом: 

Для улицы

При создании системы наружного освещения улиц, также широко используются светильники, в которых источником электрической энергии служат солнечные лучи.
Принцип работы таких устройств, ничем не отличается от принципа работы светильников, используемых для освещения сада и придомовой территории. Единственное отличие – это мощность устройства, позволяющая освещать значительные пространства.

Уличные светильники монтируются на специальных опорах, которые в свою очередь устанавливаются на фундаменты (изготовленные из металла и пластика) или непосредственно в грунт (железобетонные) с последующим укреплением.

Конструктивно, это выглядит следующим образом: 

Для дома

Для освещения придомовой территории, обычно используются настенные светильники. На отечественном рынке представлен широкий ассортимент подобных устройств, поэтому всегда есть возможность выбрать нужную модель, удовлетворяющую предъявляемым к ней требованиям.

Корпус таких моделей может быть разнообразной формы и расцветки, а стекло (плафон) изготавливается из трех видов стекала, это: закаленное, структурированное и гладкое стекло.
Кроме этого, для освещения дома, солнечные светильники можно использовать для подсветки внутренних элементов (лестниц, коридоров и т. д.), встраиваемые в данные строительные конструкции. В этом случае, необходимо применять модели с выносной солнечной панелью.

С датчиком движения

Некоторые модели солнечных светильников оборудуются различными датчиками, позволяющими осуществлять работу в автоматическом режиме.

При установке датчика движения светильник работает в следующей последовательности:

1. В дневное время, как в любой другой модели подобных устройств (с датчиком или без него), осуществляется зарядка аккумуляторной батареи.
2. В состоянии покоя, нормальном режиме, цепь питания светодиодов разомкнута, светильник выключен.
3. Когда в зону охвата датчика попадает движущийся предмет, датчик дает команду и электронное устройство (контроллер) замыкает цепь питания светодиодов, светильник зажигается.
4. При выходе движущегося объекта из зоны действия датчика, цепь размыкается, светильник гаснет.

Для того, чтобы исключить включение подобных систем в работу в дневное время, светильники оборудуются фотореле, которое размыкает цепь включения светодиодов при достаточном уровне освещенности. Уровень освещенности может выставляться, в зависимости от потребности, или быть отключен полностью.

Некоторые модели светильников устроены так, что в нормальном режиме, в темное время суток, работают не на полную мощность, а полное включение осуществляется лишь при появлении в зоне деятельности датчика движения какого-либо движущегося объекта.

Как выбрать правильно

Для того, чтобы правильно выбрать солнечный светильник необходимо следовать критериями выбора, которыми являются:

• Мощность светильника – зависит от количества светодиодов и соответственно характеризуется яркостью излучаемого света.
• Способность работать на одной зарядке – зависит от емкости и напряжения аккумулятора.
• Степень защиты– характеризует способность устройства к воздействию атмосферных явлений (вода, пыль, температура воздуха).
• Конструкция и способ монтажа – определяют место установки и предназначение светильника.

Делаем своими руками

Имея начальные знания в электротехнике, а также умея работать с паяльником, можно изготовить солнечный светильник самостоятельно. В этом случае корпус может быть любым, все зависит от наличия материалов и фантазии изготовителя, а вот комплектующие, придется приобрести.

В соответствии со схемой, приведенной ниже, для изготовления подобного светильника потребуется:

1. Резисторы, сопротивлением 47,0 – 56,0 Ом;
2. Диод марки КД243А или 1N4001/7/ 1N4148;
3. Транзистор КТ361Г или 2N3906;
4. Печатная плата, которую необходимо изготовить самостоятельно;
5. Светодиоды, суммарной мощностью до 3,0 Вт;
6. Аккумулятор, емкостью 1500 мА*час и напряжением 3,7 В.
7. Солнечная батарея, мощностью 2,0 Вт и напряжением 5,5 В. 

Для работы светильника в автоматическом режиме, можно в схему установить фотореле, а для полного отключения устройства, общий выключатель, удовлетворяющий характеристикам по току устройства и размерам выбранного корпуса.

Из приобретенных комплектующих, на изготовленной монтажной плате (можно и без нее) собирается электрическая схема. Все элементы помещаются в корпус, с таким расчетом, чтобы солнечные лучи имели возможность максимально возможное время освещать солнечную панель, а светодиоды освещали именно заданную плоскость поверхности.

Естественный свет в доме. Стратегии природного освещения

Экологичная усадьба: В наши дни люди возвращаются к идеям близости с природой, к экологически чистым материалам и условиям жизни, и стремятся использовать природное освещение по максимуму.

Освещение дома солнечным светом

Отношение человека к природному освещению в жилище не раз менялось в ходе исторического развития — были времена, когда свет в доме зависел исключительно от природных явлений — солнца и огня. В прошлом веке ситуация была обратная — свое жилище и его интерьер принято было скрывать от солнечного света и от взглядов за плотными портьерами и тюлем в несколько слоев. Но в наши дни люди возвращаются к идеям близости с природой, к экологически чистым материалам и условиям жизни, и стремятся использовать природное освещение по максимуму.

Одна из причин интереса к освещению своего дома солнечным светом понятна — это растущие цены на энергоносители. Поэтому эргономичный проект и дизайн дома активно направлены на снижение потребления электроэнергии. Очень эффективный способ сэкономить — использовать солнечный свет для освещения жилья. Солнечная энергия вносит в жилище не только уют и здоровье жильцам, а еще и позволяет экономить на электричестве немалые средства — от 40 до 75% потребления ежемесячно.

О влиянии солнечного света в доме на здоровье говорят и современные науки — о биоритмах человека, звучащих согласно Солнцу и вращению планеты, а также от качеств естественного света — его мощности, направления, цвета. О целебном воздействии солнечного света в жилище знали и древние архитекторы, строившие здания с определенной ориентацией по сторонам света.

Современный дом должен быть построен согласно требований к освещенности:

• Два часа тридцать минут каждые сутки — это минимальное время для присутствия прямого солнца в жилых комнатах все три солнечных сезона — весну, лето и осень. Данный минимум времени проект дома должен обеспечить, используя планировку и объемные решения, а также ориентацию здания.
• Хорошо освещаться все комнаты в доме не могут — это нереально, и обязательно есть помещения, выходящие на север и запад. Но 60% жилых помещений дома должны иметь хорошее солнечное освещение.
• Площади светопрозрачных оконных заполнений должны составлять не менее 20% от площади пола.
• Окно располагается на определенной высоте относительно потолка. Верхняя граница оконного проема должна находиться от уровня пола не ниже, чем на 190 см. Высокие комнаты требуют и высоких окон.
• Максимальное расстояние между оконными проемами = 150 см. Максимальное расстояние от оконного проема до поверхности стены, расположенной напротив окна = 600 см.
• Все комнаты дома не могут выходить на восточные и южные стороны с хорошей инсоляцией. Поэтому приоритеты устанавливают для помещений с наибольшей посещаемостью. Детская комната, гостиная и рабочий кабинет располагаются в зонах здания, имеющих наибольшую освещенность.
• В комнатах имеются функциональные зоны — например, это поверхность обеденного или рабочего стола, игровые места для детей. Зонирование помещений также служит световому принципу — наибольшая освещенность нужна рабочим зонам, а места для отдыха могут располагаться и не в самой светлой зоне комнаты.

 

 

Тактические задачи для обеспечения освещения жилища солнечным светом

Основные виды и способы организации естественного освещения:

• Классические оконные проемы обеспечивают проникновение света по всему контуру дома — боковое освещение
• Освещение сверху — свет попадает в дом через кровельные конструкции и оконные проемы с увеличенной высотой и/или расположенные в верхних уровнях стен
• Для помещений больших площадей и глубины: обеспечивают двусветным освещением, располагая оконные проемы особым образом — ярусно

Данная тактика имеет приложение только на проектных стадиях, при разработке объемно-планировочного решения дома, когда выбираются конструкции и назначаются линейные размеры и габариты помещений. Если дом уже построен, тактику «пути к Свету» придется усложнить:

• Если имеется нехватка солнечного света, то оконные проемы возможно увеличивать по площади. Возможно и делать новые проемы, при условии проверки конструкций на несущую способность, поскольку окна придется прорезать в наружных стенах. Если дом каркасный, задача немного упрощается. Возможно, потребуется усиление стен на участках новых оконных проемов.
• В комнатах активно используют отраженный свет, увеличивая площадь отражающих поверхностей. Зеркала, полировка и глянцевые отделки мебели и стен отражают свет под разными углами и усиливают общую освещенность. Блестящий пол может направить свет из окон на светлый потолок, а от многоярусного потолка рассеивание света по помещению будет еще эффективнее. Отражающие способности отделок стен, пола и потолков нормируются: коэффициент отражения для стеновых поверхностей равен 65-70%; для пола около 40%; для потолков отражение должно быть наилучшим — не менее 80%.
• Светлые отделки, оттенки и мебель, весь интерьер комнаты решает задачу освещенности — чем больше светлых тонов, тем визуально помещения кажутся светлее. Физический аспект тоже есть — количество отраженного и рассеянного света увеличивается, если окрасить стены в светлые оттенки, причем теплые тона кажутся ярче.
• Сад и кусты сирени за окнами не всегда возможны. Если света мало, то от закрывающих окна веток приходится избавляться.

Привлекая в дом солнечный свет в целях экономии и максимального уюта, следует помнить о дозировке — солнечные районы и без того обеспечивают в жилье очень много света, с сопутствующим нагревом. Но если комната получилась слишком сильно освещенной, глянцевые поверхности создают дискомфорт, сверкая лучами полуденного солнца в глаза, можно решить проблему просто. Обычные жалюзи или портьеры для временного затенения. Особенно хороши разновидности римских штор, дающие возможность закрывать стекла уровнями, сверху или снизу. Общая освещенность будет сохранена, а острых лучей можно избежать.

Природное освещение по сторонам света и его связь с цветами интерьера

Цветовой и световой дизайн тесно связаны. Цветовая палитра для конкретного интерьера выбирается с учетом ориентации помещения по сторонам света. Причем искусственное освещение тоже является необходимостью — в вечернее время, а иногда и в дождливую и снежную погоду. Гармония и связь двух видов освещения позволит не только создать световой комфорт в жилище, но и экономить ресурс светильников. Современные системы «умного освещения» имеют датчики присутствия и сами регулируют освещенность, включая искусственный свет только при реальной необходимости в нем.

Западная сторона.

Свет приходит во второй половине дня. Вечерний свет имеет более уравновешенную, «завершенную» природу по сравнению с утренним. Оттенки для отделки комнаты с окнами на запад целесообразны в нейтральной палитре. Контраст и тени нужны, но основная линия — спокойная, теплая гамма.

При ориентации окон на северо-запад оттенки выбираются теплее, больше золотистых, желтых и кремовых, немного компенсирующих нехватку солнца. Юго-западное направление предполагает смещение основной гаммы к бирюзовым, зеленоватым и голубым, серебристо-серым и холодноватым пастельным оттенкам.

Восточная сторона.

Утреннее Солнце — самое живое и полезное, самое радостное. Обновление и надежды с первыми солнечными лучами достаются комнатам на восток. Но вечер в данных помещениях может стать весьма мрачным.

Резкость перехода от света к полумраку выравнивают, применяя яркие контрасты теплого и холодного цвета.

Позитивные сочетания дает золотой с сиреневыми, бирюза и чирок с терракотой, коралловыми и мягкими оранжевыми.

Северная сторона.

Холодновато в комнате с окнами на север будет всегда. Свет приглушен, ощущение стабильности, но с оттенком настороженности. Коррекция к позитиву возможна применением горячей гаммы красного — от каштановых и кофейных до оранжевого и желтых. Очень приятны в северных залах яркие насыщенные коричневые цвета.

Немного неожиданно действует белый цвет — он добавляет комнате тепла на уровне подсознательных ощущений, особенно теплые белые — сливочные и кремовые оттенки. Но если все станет «голубым и зеленым» в северной комнате, то такая песня может заставить озябнуть. Светло-голубой и зеленый цвета не для северных помещений.

Южная сторона.

Самые чудесные комнаты, конечно в контексте северных и центральных климатических районов. Южные районы имеют другую специфику, и порой от солнышка там приходится активно защищаться. Но южная комната в центральной полосе России считается лучшей — светлой, теплой и солнечной.

В комнате на Юг нет запретов для цветового оформления, только законы цветовых сочетаний, личные вкусы и авторские предпочтения. Можно все, а коррекцию можно выполнить, установив на окна жалюзи или оформив проем портьерами, фасадными или комнатными маркизами.

Важными факторами светового уюта для вечернего времени будут также правильный выбор и рассчитанная установка светильников, а также выбор лампочек с приемлемой цветовой температурой. опубликовано econet.ru 

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet

Автономное уличное освещение на солнечных батареях: виды и принцип действия

Осветительные приборы используются не только для подсветки улиц в темное время суток, но и являются важным элементом ландшафтного дизайна. Наружное освещение на улицах служит для обеспечения дополнительной безопасности при передвижении и для оформления садовых и дачных участков возле дома.

Используя автономное освещение на солнечных батареях, можно обеспечить необходимой подсветкой любой участок, даже не имеющий подключения к электросети.

Благодаря особенности конструкции автономных систем, можно решить одновременно несколько проблем:

• Альтернативные источники энергии не причиняют вреда окружающей среде, легки в обслуживании и монтаже.
• Питание от солнечных батарей не требует дополнительных финансовых затрат и поможет снизить расходы по обслуживанию дачного или садового участка любого размера.
• Солнечные светильники служат прекрасным элементом декора и широко используются в ландшафтном дизайне.
• Системы освещения, работающие на солнечных батареях, имеют различные модификации, что позволяет выбрать наиболее подходящий вариант.
• Незаменимы при отсутствии подключения электросети. Могут служить как временным, так и постоянным источником освещения вне помещения. Наиболее эффективны во время строительства дачи или загородного дома, для оформления ландшафта и приусадебного участка.

Конструкция и принцип действия

По принципу работы солнечные батареи сходны с аккумулятором — в течение всего дня энергия накапливается, в вечернее время отдается. Стандартное рабочее время светильника 8–12 часов. Включение и отключение происходит в автоматическом режиме. Автономное уличное освещение на солнечных батареях может работать несколько лет без необходимости замены.

Основные элементы конструкции

• Солнечные батареи. С их помощью электроэнергия преобразовывается из излучений солнца. В зависимости от светового дня, погоды, заряда может хватать на 6–12 часов бесперебойной работы. Модуль заряжает аккумуляторы и в пасмурную погоду, однако интенсивность заряда заметно снижается. При условии пасмурной погоды заряда хватает до четырех часов.
• Аккумулятор. В нем накапливается вся полученная электроэнергия. При правильной эксплуатации может служить до 10–12 лет.
• Блок управления. С его помощью включается и отключается уличное освещение на солнечных батареях.
• Лампы для освещения. Обычно используются светодиоды.

Автоматическая работа достигается путем наличия встроенных фотоэлементов. Аккумулятор способен обеспечить несколько сотен циклов включения и выключения.

Виды осветительных приборов

Разновидностей автономных систем достаточно много. Они отличаются не только размерами и формой, но и мощностью. Основные виды осветительных приборов, используемые для оформления дачного и садового участка:

• Светильники на коротком столбике. Фонарик с лампой для подсветки газона, дорожек, аллей и бордюров. Форма может быть любая, чаще всего заостренная.
• Фонарь ландшафтный. Обычно используется для освещения парковой и садовой зоны. Плафон размещается на высокой ножке, служит дополнительным источником света возле ворот, скамеек, водоема.
• Настенный светильник. По форме могут быть любыми, крепятся на стену. Обычно используются для декорирования фасада жилого здания и беседок. Подходят для освещения большой территории.
• Подвесные и декоративные светильники, гирлянды. Подходят для освещения крыльца, скамейки, садового столика, беседки, зоны барбекю. В качестве декоративного элемента используются для подсветки зеленых насаждений, наружного освещения здания и крыши. Подойдут для оформления веранды и лестницы.

Плюсы и минусы

Автономная система освещения имеет ряд особенностей. Среди преимуществ стоит отметить:

• Основным преимуществом солнечной энергии является экономичность.
• В отличие от электрических ламп накаливания они более эффективны и универсальны. Накопление энергии осуществляется даже при отсутствии прямых солнечных лучей.
• По желанию можно использовать системы не только для уличного, наружного освещения, но и внутри небольших помещений.
• Для установки осветительных приборов не требуется наличие электропроводки.
• Возможность монтажа в любом месте, независимо от ландшафта.
• Не требует дополнительных финансовых затрат.
• Декоративные свойства. Могут использоваться для освещения дорожек в саду, зонирования сада, для оформления деревьев и кустарников.
• Долговечность. В среднем, рабочий ресурс светильника около десяти лет. При правильном монтаже и уходе возможен более длительный срок эксплуатации.
• В зависимости от требований к нагрузке, светодиодный светильник можно заменить на более мощный.
• Безопасность. Даже в дождливую погоду нет опасности замыкания и возгорания.

К недостаткам можно отнести:

• Погодные условия. Несмотря на то что батареи устроены таким образом, что способны накапливать не только прямой, но и рассеянный свет, их работоспособность во многом зависит от изменений погоды. Таким образом, они не всегда будут подходящим вариантом для использования в регионах с минимальным количеством солнечных дней в году.
• В случае поломки не подлежат ремонту.
• При низких температурах в зимнее время может быть сбой в работе аккумулятора.

Светильники на солнечной энергии — доступная возможность обеспечить дачный участок и садовую территорию необходимой подсветкой. Благодаря удобству, безопасности и экономичности установки и обслуживания, подобные системы освещения служат прекрасной альтернативой электрооборудованию.

‘; blockSettingArray[0][«setting_type»] = 6; blockSettingArray[0][«elementPlace»] = 2; blockSettingArray[1] = []; blockSettingArray[1][«minSymbols»] = 0; blockSettingArray[1][«minHeaders»] = 0; blockSettingArray[1][«text»] = ‘

‘; blockSettingArray[1][«setting_type»] = 6; blockSettingArray[1][«elementPlace»] = 0; blockSettingArray[3] = []; blockSettingArray[3][«minSymbols»] = 1000; blockSettingArray[3][«minHeaders»] = 0; blockSettingArray[3][«text»] = ‘

Солнечный лучик — Sunlight — qwe.wiki

«Солнечный свет» перенаправляется сюда. Для использования в других целях, см Саншайн (значения) . Фотография называется Солнечный свет (1930 — е годы)

Солнечный свет является частью электромагнитного излучения , выделяемого Солнцем , в частности инфракрасного , видимый и ультрафиолетовом свете. На Земле , солнечный свет фильтруется через атмосферу Земли , и очевидно , как дневной свет , когда Солнце находится над горизонтом . Когда прямое солнечное излучение не блокируется облаками , она переживается как солнце , сочетание яркого света и лучистой теплоты . Когда он блокируется облаками или отражается от других объектов , оно воспринимается как рассеянный свет. Всемирная метеорологическая организация использует термин « продолжительность солнечного сияния » означает общее время , в течение которого область получает прямую облученность от Солнца , по меньшей мере , 120 Вт на квадратный метр . Другие источники указывают на «Average по всей земле» от «164 Вт на квадратный метр в течение 24 — часового рабочего дня».

Ультрафиолетовое излучение в солнечном свете имеет как положительные , так и отрицательные последствия для здоровья, так как она является одновременно необходимым условием для витамина D ₃ синтеза и мутагена .

Солнечный свет занимает около 8,3 минут , чтобы достигнуть Земли от поверхности Солнца Фотон , начиная от центра Солнца и меняя направление каждый раз , когда он сталкивается с заряженной частицей будет занять от 10000 до 170000 лет , чтобы добраться до поверхности.

Солнечный свет является ключевым фактором в процессе фотосинтеза , процесс , используемые растениями и другими автотрофными организмами преобразовывать световую энергию , как правило , от Солнца, в химическую энергию , которая может быть использована для синтеза углеводов и подпитывать деятельности организмов.

измерение

Исследователи могут измерять интенсивность солнечного света с помощью гелиографа , пиранометра или пиргелиометр . Для того, чтобы рассчитать количество солнечного света , достигающего земли, как эксцентричность в земной эллиптической орбите и затухание на атмосферу Земли, должны быть приняты во внимание. Внеземная солнечная Освещенность ( Е _вен ), скорректированная на эллиптическую орбиту, используя номер дня года (дп), даются в хорошее приближение по

ЕеИксTзнак равноЕsс⋅(1+0.033412⋅соз⁡(2πdN-3365)),{\ Displaystyle Е _ {\ тт {внутр}} = Е _ {\ тт {СБН}} \ CD \ влево (1 + 0,033412 \ CDOT \ соз \ слева (2 \ пи {\ гидроразрыва {{\ тт {дп}} — 3} {365}} \ справа) \ справа),}

где дп = 1 на 1 января; дп = 32 на 1 февраля; дп = 59 1 марта ( за исключением високосных лет, где = 60 дп) и т.д. В этой формуле дп-3 используется, потому что в наше время Земли перигелий , ближайший подход к Солнцу и, следовательно, максимальное E _вн происходит вокруг 3 января каждого года. Значение 0.033412 определяют зная , что соотношение между перигелия (0,98328989 AU) в квадрат и афелий (1,01671033 АС) в квадрате должна быть приблизительно 0,935338.

Солнечная постоянная Освещенность ( Е _{подкожно} ), равно 128 × 10 ³  люкса . Прямое излучение Освещенность ( Е _дп ), с поправкой на ослабляющих эффектов атмосферы определяется по формуле:

ЕdNзнак равноЕеИксTе-см,{\ Displaystyle E _ {\ гт {дп}} = E _ {\ гт {вн}} \, е ^ {- см}}

где с представляет собой атмосферное исчезновение и м является относительной оптической воздушной массой . Атмосферной экстинкции доводит число лк до примерно 100 000 люкс.

Общее количество энергии , получаемое на уровне земли от Солнца в зените , зависит от расстояния до Солнца и , следовательно , от времени года. Это составляет около 3,3% выше , чем в среднем в январе и 3,3% ниже в июле (смотри ниже). Если внеземная солнечное излучение 1367 Вт на квадратный метр (значение , когда от Земли до Солнца расстояние составляет 1 астрономическая единица ), то прямой солнечный свет на поверхности Земли , когда Солнце находится в зените составляет около 1050 Вт / м ² , но общее количество (прямые и косвенное из атмосферы) удар о земле составляет около 1120 Вт / м ² . С точки зрения энергии, солнечного света на поверхности Земли составляет около 52 до 55 процентов инфракрасного (свыше 700 нм ), от 42 до 43 процентов видимой ( от 400 до 700 нм), и от 3 до 5 процентов ультрафиолетового (ниже 400 нм). В верхней части атмосферы, солнечного света составляет около 30% интенсивнее, имея около 8% ультрафиолетового (УФ), причем большая часть дополнительной УФ , состоящей из биологически вредной коротковолновой ультрафиолетовой области .

Прямой солнечный свет имеет световую эффективность около 93  люменов на ватт лучистого потока . Это выше , чем эффективность (источник) большинство искусственного освещения (включая флуоресцентный), что означает использование солнечного света для освещения нагревается помещение меньше , чем при использовании большинства форм искусственного освещения.

Умножив цифру 1050 Вт на квадратный метр 93 люменов на ватт указывает , что яркий солнечный свет обеспечивает освещенность приблизительно 98 000 люкс ( люмен на квадратный метр) на перпендикулярной поверхности на уровне моря. Освещенность горизонтальной поверхности , будет значительно меньше , чем это , если Солнце не очень высоко в небе. Усредненные за день, наибольшее количество солнечного света на горизонтальной поверхности происходит в январе на Южном полюсе (см инсоляции ).

Разделив освещенность 1050 Вт / м ² по размеру солнечного диска в стерадианах дает средний блеск 15,4 МВт на квадратный метр на стерадиан. (Тем не менее, сияние в центре солнечного диска несколько выше , чем в среднем по всему диску из — за потемнение к краю .) Умножить на я дает верхний предел освещенности , который может быть сфокусирован на поверхность с помощью зеркал: 48,5 МВт / м ² .

Состав и мощность

Солнечный спектр освещенности выше атмосфере и на поверхности. Экстремальные УФ и рентгеновские лучи возникают (слева от диапазона длин волн показаны), но содержат очень небольшое количество общей выходной мощности Солнца.

Спектр солнечного излучения Солнца близок к спектру черного тела с температурой около 5800  К . Солнце излучает электромагнитное излучение на большую часть электромагнитного спектра . Несмотря на то, что Солнце производит гамма — лучи в результате ядерного слияния процесса, внутреннего поглощения и термализации преобразовать эти супер-высоких энергий фотонов на более низкой энергии фотонов , прежде чем они достигают поверхности Солнца и выбрасываются в космос. В результате, Солнце не испускает гамма — излучения от этого процесса, но он испускает гамма — излучение от солнечных вспышек . Солнце также испускает рентгеновские лучи , ультрафиолетовый , видимый свет , инфракрасное излучение и даже радиоволны ; единственная прямая подписью ядерного процесса является излучением нейтрино .

Несмотря на то, солнечная корона является источником экстремального ультрафиолетового и рентгеновского излучения, эти лучи составляют лишь очень небольшое количество выходной мощности Солнца (см спектр справа). Спектр почти всех солнечного электромагнитного излучения , падающего на атмосферу Земли охватывает диапазон от 100  нм до примерно 1  мм (1000000 нм). Эта полоса значительной мощности излучения может быть разделена на пять областей в порядке возрастания длин волн :

• Ультрафиолетовое С или диапазон (УФС), который охватывает диапазон от 100 до 280 нм. Термин ультрафиолетовое относится к тому факту , что излучение на более высокой частоте , чем фиолетовый свет (и, следовательно, также невидимым для человеческого глаза ). Из — за поглощения в атмосфере очень мало достигает поверхности Земли. Этот спектр излучения имеет бактерицидные свойства , как он используется в бактерицидных лампах .
• Ультрафиолетовое B или диапазон (UVB) охватывает от 280 до 315 нм. Он также сильно поглощается атмосферой Земли, а вместе с UVC вызывает фотохимическую реакцию , ведущую к производству озонового слоя . Он непосредственно повреждают ДНК и вызывает солнечные ожоги , но также требуется для витамина D синтеза в коже и мехе млекопитающих.
• Ультрафиолетовое или (UVA) охватывает от 315 до 400 нм. Эта группа была однажды держала , чтобы быть менее вредными для ДНК , и , следовательно , используется в косметическом искусственном загаре ( загорая кабины и кровать дубления ) и PUVA терапию псориаза . Тем не менее, УФА теперь известно, вызывают значительное повреждение ДНК через косвенных путей (образование свободных радикалов и активных форм кислорода ), и может вызывать рак.
• Видимый диапазон или света охватывает380 до 780 нм. Как следует из названия, этот диапазон виден невооруженным глазом. Это также самый сильный выходной диапазон общего спектра освещенности Солнца.
• Инфракрасный диапазонкоторый охватывает 700 нм до 1000000 нм (1  мм ). Она включаетсебя значительную часть электромагнитного излучениякоторое достигает Земли. Ученые делят инфракрасный диапазон на три типа на основе длины волны:
  • Инфракрасный-А: 700 нм до 1400 нм
  • Инфракрасный-B: 1400 нм до 3000 нм
  • Инфракрасный-С: 3000 нм до 1 мм.

Опубликованные таблицы

Таблицы прямого солнечного излучения на различных склонах от 0 до 60 градусов северной широты, в калориях на квадратный сантиметр, выпущенный в 1972 году и опубликованной Тихоокеанских северо-западном лесной и опытная станция диапазона, лесная служба, Министерство сельского хозяйства США, Портленд, штат Орегон, США, появляются в Интернете.

солнечная постоянная

Солнечный спектр освещенности в верхней атмосфере, на линейный масштаб и заговор против волнового

Солнечная постоянная , мера плотности потока , является количество поступающего солнечного электромагнитного излучения на единицу площади , которое было бы падающее на плоскости , перпендикулярной к лучам, на расстоянии одной астрономической единицы (АС) (примерно среднее расстояние от вС на Землю). «Солнечная постоянная» включает в себя все виды солнечного излучения, а не только видимый свет . Его среднее значение считается примерно 1366 Вт / м², слегка варьируя солнечной активности , но в последнее время повторным калибровкам соответствующих спутниковых наблюдений указывают на значение ближе к 1361 Вт / м² является более реалистичным.

Всего солнечного излучение (TSI) и спектральная солнечная радиация (SSI) на Земле

Всего солнечного излучения (TSI) — количество солнечной радиации , получаемой в верхней атмосфере Земли — была измерена с 1978 серией перекрывающихся НАСА и ЕКА спутниковых экспериментов , чтобы быть 1.365 kilo⁠watts на квадратный метр (кВт / м). TSI наблюдения продолжаются сегодня с ACRIMSAT / ACRIM3, SOHO / VIRGO и Sorce / ТИМ спутниковых экспериментов. Вариация TSI была обнаружена на многих временных масштабах , включая солнечный магнитный цикл и много коротких периодических циклов. TSI обеспечивает энергию , которая управляет климат Земли, поэтому продолжение базы данных временных рядов TSI имеет решающее значение для понимания роли солнечной изменчивости в изменении климата.

Спектральный солнечного излучения (SSI) — спектральное распределение ТСИ — отслеживаемое с 2003 года Sorce Спектральный облученности Monitor (SIM). Было установлено , что SSI в УФ (ультрафиолетового) длина волны соответствует в менее ясной, и , вероятно , более сложным образом, с ответами климата Земли , чем ранее предполагалось, питая широкие проспекты новых исследований в «связи Солнца и стратосферы, тропосферы, биосфера, океан, и климат Земли».

Интенсивность в Солнечной системе

Солнечный свет на Марсе слабее , чем на Земле. Эта фотография марсианского заката изображался на Mars Pathfinder .

Различные органы Солнечной системы получают свет от интенсивности обратно пропорционально квадрату их расстояния от Солнца Грубая таблица сравнения количества солнечной радиации , полученной каждой планета в Солнечной системе следующим образом (по данным в [1] ):

Планета или карликовая планета	Расстояние ( АС )		Солнечное излучение (Вт / м)
	перигелий	афелий	максимальная	минимальный
Меркурий	0,3075	0,4667	14446	6272
Венера	0,7184	0,7282	2647	2576
земной шар	0,9833	1,017	1413	1321
Марс	1,382	1,666	715	492
Юпитер	4,950	5,458	55,8	45,9
Сатурн	9,048	10,12	+16,7	13,4
Уран	18,38	20,08	4,04	3,39
Нептун	29,77	30,44	1,54	1,47
Плутон	29,66	48,87	1,55	0,57

Фактическая яркость солнечного света , который будет наблюдаться на поверхности зависит также от наличия и состава в атмосфере . Например, толстая атмосфера Венеры отражает более 60% солнечного света , он получает. Фактическая освещенность поверхности составляет около 14 000 люкс, что сопоставимо с , что на Земле «в дневное время с пасмурными облаками».

Солнечный свет на Марсе будет больше или меньше , как дневной свет на Земле во время слегка пасмурного дня, и, как можно видеть на снимках , сделанных с помощью марсоходов, достаточно диффузного излучения неба , что тень не представляется особенно темной. Таким образом, это дало бы восприятие и «чувствовать себя» очень похож на дневной свет Земли. Спектр на поверхности немного краснее , чем на Земле, из — за рассеяния на красноватой пыли в атмосфере Марса.

Для сравнения, солнечный свет на Сатурн немного ярче , чем солнечный свет Земли в среднем заката или восхода солнца (см дневного света для таблицы сравнения). Даже на Плутоне, солнечный свет все равно будет достаточно , чтобы практически соответствовать средней гостиной ярко. Для того, чтобы увидеть солнечный свет , как тусклый как полный лунный свет на Земле, на расстоянии около 500 а.е. (~ 69  световых часов ) требуется; Есть только несколько объектов в Солнечной системе , известной на орбиту дальше , чем такое расстояние, среди них 90377 Седна и (87269) 2000 OO 67 .

Поверхностное освещение

Спектр освещения поверхности зависит от солнечной высоты из — за атмосферные воздействия, с синим спектральным компонентом доминирующего в сумерки до и после восхода и захода солнца, соответственно, и красных доминирующого во время восхода и захода солнца. Эти эффекты проявляются в естественном свете фотографиях , где основной источник освещения является солнечным светом , как опосредуется атмосферой.

В то время как цвет неба, как правило , определяется Рэлея рассеяние , исключение происходит на закате и в сумерках. «Льготные поглощение солнечного света озона над длинными путями горизонта дает зенит небу своей синеву , когда солнце находится низко над горизонтом».

См диффузного излучения неба для получения более подробной информации.

Спектральный состав солнечного света на поверхности Земли

Электромагнитное излучение Солнца , которое поступает на поверхности Земли преимущественно свет , который находится в пределах диапазона длин волн , в которой визуальные системы животных , которые обитают поверхности Земли чувствительны. Поэтому ВС , можно сказать, осветить , который является мерой света в пределах определенного диапазона чувствительности. Многие животные (включая человека) имеют диапазон чувствительности примерно 400-700 нм, и с учетом оптимальных условиях поглощения и рассеяния атмосферы Земли производит подсветку , которая приближается к равной энергии осветителя для большей части этого диапазона. Полезный диапазон для цветового зрения у человека, например, примерно 450-650 нм. Помимо эффектов , которые возникают на закате и восходе, спектральный состав изменяется главным образом в отношении того , как солнечный свет непосредственно в состоянии осветить. Когда освещение является косвенным, рэлеевское рассеяние в верхних слоях атмосферы приведет синие длины волн доминировать. Водяной пар в нижней атмосфере производит дальнейшее рассеяние и озона, пыли и воды частицы также поглощают селективные длины волн.

Спектр видимых длин волн на уровне моря приблизительно; освещение прямых солнечных лучей по сравнению с прямым солнечным светом, рассеянной облачностью и непрямым солнечным светом различной степени облачности. Желтая линия показывает спектр прямого освещения при оптимальных условиях. Другие условия освещения масштабируется, чтобы показать свое отношение к прямому освещению. Единицы спектральной мощности просто сырые значения датчика (с линейной реакцией на конкретных длинах волн).

Вариации солнечного излучения

Сезонный и орбитальный вариант

На Земле, солнечное излучение , изменяется в зависимости от угла солнца над горизонтом , с большей продолжительностью солнечного света в высоких широтах в летнее время, изменяясь ни к воздействию солнечного света зимой возле соответствующему полюса. Когда прямое излучение не блокируется облаками, она переживается как солнце . Потепление земли (и других объектов) зависит от поглощения электромагнитного излучения в виде тепла .

Количество радиации перехватывается планетарного тела изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния между звездой и планетой. Земли орбиты и наклонение изменение с течением времени ( в течение тысяч лет), иногда образуя почти идеальный круг, а в других протянув к эксцентриситета орбиты 5% ( в настоящее время 1,67%). Как орбитальные изменения эксцентриситета, среднее расстояние от Солнца ( полуось не сильно различается, и поэтому общие инсоляции в течение года остается почти постоянными благодаря второму закону Кеплера ,

2Aр2dTзнак равноdθ,{\ Displaystyle {\ tfrac {2A} {г ^ {2}}} дт = д \ тета,}

где есть «площадная скорость» инвариант. То есть, интегрирование по орбитальному периоду (также инвариантного) является константой. A{\ Displaystyle A}

∫0T2Aр2dTзнак равно∫02πdθзнак равносоNsTaNT,{\ Displaystyle \ Int _ {0} ^ {Т} {\ tfrac {2A} {г ^ {2}}} дт = \ Int _ {0} ^ {2 \ р} д \ тета = \ mathrm {константа} .}

Если мы предполагаем , что солнечное излучение мощности  P в качестве постоянной во времени и солнечного облучения , заданной закону обратных квадратов , получаем также среднюю инсоляцию как константу.

Но сезонное и широтное распределение и интенсивность солнечного излучения , приходящего на поверхности Земли действительно изменяется. Влияние угла солнца на климатических результатов в изменении солнечной энергии летом и зимой. Например, на широтах 65 градусов, это может варьироваться в зависимости от более чем на 25% в результате орбитального изменения Земли. Поскольку изменения зимы и летом , как правило, смещение, изменение среднегодовой инсоляции в любом заданном месте близко к нулю, а перераспределение энергии между летом и зимой не сильно влияет на интенсивность сезонных циклов. Такие изменения , связанные с перераспределением солнечной энергии считается вероятной причиной для прихода и ухода последних оледенений (см: Миланкович циклы ).

Изменение солнечной интенсивности

Космические наблюдения солнечного излучения началось в 1978 г. Эти измерения показывают , что солнечная постоянная не постоянна. Это зависит от многих временных масштабов, в том числе 11-летнего солнечного цикла солнечных пятен. Когда идти дальше назад во время, приходится полагаться на облученность реконструкциях, используя солнечные пятна в течение последних 400 лет или космогенных радионуклидов Возвращаться 10000 лет. Такие реконструкции были сделаны. Эти исследования показывают , что в дополнении к изменению солнечной освещенности с солнечным циклом ((Schwabe) цикл), солнечная activitiy изменяется с более длительными циклами, например, предложили 88 год ( Gleisberg цикла ), 208 год ( DeVries цикл ) и 1000 год ( Eddy цикл ).

Жизнь на Земле

Существование почти всей жизни на Земле подпитывается света от Солнца Большинство автотрофы , такие как растения, используют энергию солнечного света, в сочетании с диоксидом углерода и водой, чтобы произвести простой сахар-процесс , известный как фотосинтез . Эти сахара затем используются в качестве строительных блоков и других синтетических путей , которые позволяют организму расти.

Гетеротрофы , такие как животные, использовать свет от Солнца косвенно, потребляя продукты автотрофов, либо потребляя автотроф, потребляя свою продукцию, или потребляя другие гетеротроф. Сахара и другие молекулярные компоненты , полученные автотрофы затем разбиты, выпуская сохраненную солнечную энергию, и давая гетеротрофу энергию , необходимую для выживания. Этот процесс известен как клеточное дыхание .

В доисторические времена , люди начали еще больше расширить этот процесс, помещая растений и животных материалов для использования в других целях. Они использовали шкуры животных для тепла, например, или деревянное оружие для охоты. Эти навыки позволили людям собрать больше солнечного света , чем это было возможно через гликолиза в одиночку, и человеческое население начало расти.

Во время неолитической революции , одомашнивание растений и животных дополнительно увеличивается доступ человека к солнечной энергии. Поля , посвященные культуры были обогащены несъедобными растительными веществами, обеспечивая сахар и питательные вещества для будущего урожая. Животные , которые ранее предоставленные человек только с мясом и инструментами , как только они были убиты в настоящее время используются для труда на протяжении всей своей жизни, питаемых трав несъедобных для человека.

Более поздние открытия угля , нефти и природного газа , современные расширения этой тенденции. Эти ископаемые виды топлива являются остатками древнего растительного и животного вещества, образованного с использованием энергии от солнечного света , а затем попавшие в Землю миллионы лет. Поскольку накопленная энергия в этих ископаемых видов топлива , накопленная за многие миллионы лет, они позволили современным людям массова увеличения производства и потребления первичной энергии . По мере того как количество ископаемого топлива велико , но конечно, это не может продолжаться до бесконечности, и существуют различные теории относительно того , что будет следовать этой стадии человеческой цивилизации (например, альтернативные виды топлива , Мальтуса катастрофы , новый урбанизм , пик нефти ).

Культурные аспекты

Влияние солнечного света имеет отношение к живописи , о чем свидетельствует, например , в работах Эдуарда Мане и Клода Моне на открытом воздухе сцены и пейзажи.

Многие люди находят прямой солнечный свет слишком яркий для комфорта, особенно при чтении из белой бумаги , на которой солнечный свет непосредственно сияющей. Действительно, глядя прямо на Солнце может вызвать долгосрочное повреждение зрения. Для компенсации яркости солнечного света, многие люди носят солнцезащитные очки . Автомобили , многие шлемы и крышки снабжены козырьками , чтобы блокировать солнце от прямого видения , когда солнце находится под низким углом. Солнечный свет часто блокируется от входа в здания через использование стен , оконных жалюзи , маркизы , жалюзи , шторы , или близлежащим тени деревьев . Саншайн экспозиция необходима биологически для создания витамина D в коже, жизненно соединения , необходимое , чтобы сделать сильные кости и мышцы в организме.

В более холодных странах, многие люди предпочитают солнечные дни и часто избежать тени . В жарких странах, верно и обратное; в полуденные часы, многие люди предпочитают оставаться внутри , чтобы оставаться прохладным. Если они выходят наружу, они ищут тени , которые могут быть предоставлены деревьями, зонтами , и так далее.

Во многих мировых религиях, таких как индуизм , Солнце считается богом, так как она является источником жизни и энергии на Земле. Он также легли в основу религии в Древнем Египте .

Солнечные ванны

Загорать является популярным отдыхом деятельностью , в которой человек сидит или лежит в прямом солнечном свете. Люди часто загорают в удобных местах , где есть достаточно солнечный свет. Некоторые общие места для принятия солнечных ванн включают пляжи , открытые воздуха бассейны , парки , сады и уличные кафе . Любители позагорать обычно носят ограниченное количество одежды или некоторые просто пойти обнаженными . Для некоторых, альтернатива загорания является использование лежака , который генерирует ультрафиолетовый свет и может быть использован в помещении независимо от погодных условий. Кожевенная кровати были запрещены в ряде стран мира.

Для многих людей со светлой кожей, одна цель для принятия солнечных ванн, чтобы затемнить свою цвет кожи (получить солнечный загар), так как это считается в некоторых культурах , чтобы быть привлекательным, связано с активным отдыхом, отдых / праздники , и здоровье. Некоторые люди предпочитают голую загорая так , что «все более» или «даже» загар можно получить, иногда в рамках определенного образа жизни.

Контролируемая гелиотерапия , или солнечные ванны, была использована в качестве средства для лечения псориаза и других заболеваний.

Дубления кожи достигается за счет увеличения темного пигмента внутри клеток кожи , называемых меланоциты , и представляет собой автоматический механизм реагирования организма на достаточном воздействии ультрафиолетового излучения от Солнца или из искусственного загара. Таким образом, загар постепенно исчезает со временем, когда один уже не подвергается воздействию этих источников.

Воздействие на здоровье человека

Ультрафиолетовое излучение солнечного света имеет как положительные , так и отрицательные последствия для здоровья, так как она является и основным источником витамина D ₃ и мутагенов . Пищевая добавка может поставить витамин D без этого мутагенного эффекта, но обходит естественные механизмы , которые препятствовали бы передозировке витамина D , генерируемую внутри от солнечного света. Витамин D имеет широкий спектр положительных последствий для здоровья, которые включают в себя укрепление костей и , возможно , подавляя рост некоторых видов рака. Воздействие солнца также было связано со сроками мелатонина синтеза, поддержания нормальных циркадных ритмов , а также снижение риска сезонного аффективного расстройства .

Длительное воздействие солнечного света , как известно, связаны с развитием рака кожи , старение кожи , ослабление иммунной системы , а также заболеваний глаз , таких как катаракта и дегенерация желтого пятна . Краткосрочная передержка является причиной солнечных ожогов , снежной слепоты и солнечной ретинопатии .

УФ — лучи, и поэтому солнечный свет и лампы для загара, являются единственными котируемых канцерогены , которые , как известно, имеют преимущества для здоровья, а также целый ряд организаций общественного здравоохранения утверждают , что там должно быть баланс между риском наличия слишком большого количества солнечного света или слишком мало. Существует общее мнение , что загар всегда следует избегать.

Эпидемиологические данные показывают, что люди, которые имеют больше воздействия солнца имеют менее высокое кровяное давление и сердечно-сосудистую смертность, связанные с. В то время как солнечный свет (и его УФ-лучи) являются фактором риска развития рака кожи, «избегание ВС может нести больше затрат, чем пользы для более-все хорошего здоровья.» Исследование показало, что нет никаких доказательств того, что УФ снижает срок службы в отличие от других факторов риска, таких как курение, алкоголь и высокое кровяное давление.

Влияние на геномах растений

Повышенные солнечные УФ дозы -B увеличить частоту ДНК рекомбинации в Резуховидка Таля и табака ( Nicotiana аЬасит ) растений. Это увеличение сопровождается сильной индукцией фермента с ключевой ролью в рекомбинационной репарации повреждений ДНК. Таким образом, уровень наземного солнечного УФ-излучения , вероятно , влияет на стабильность генома у растений.

Смотрите также

Рекомендации

дальнейшее чтение

• Hartmann, Thom (1998). Последние часы древнего солнечного света. Лондон: Ходдер и Stoughton. ISBN  0-340-82243-0 .

внешняя ссылка

• СМИ , связанные с Солнечным светом на Викискладе ?
• Солнечное излучение — Энциклопедия Земли
• Полное солнечное облученность (TSI) среднесуточная данные на веб — сайте Национального центра геофизических данных
• Строительство Композитный общей солнечной иррадиацией (TSI) временных рядов с 1978 по настоящее Всемирной радиационном центре, Physikalisch-Meteorologisches Обсерватория Давоса (PMOD КВР)
• Сравнение способов обеспечения солнечной радиации данных для Обрезка модели и систем поддержки принятия решений , Ривингтон и др.
• Оценка три модельных оценок солнечной радиации на 24 британских станциях , Ривингтон и др.
• Высокое разрешение спектра солнечного излучения от Обсерватории Парижа
• Измерение солнечной радиации  : план урока из Национального научного цифровой библиотеки.
• Websurf астрономической информации : Интернет инструменты для расчета восхода и захода солнца, луны или планеты, азимута Солнца, Луны или планеты на время восхода и захода, высоты и азимута Солнца, Луны или планеты на определенную дату или диапазон дат, и Больше.
• Учебное пособие Excel с солнечной позицией и солнечными излучением временных рядов калькуляторами; по Greg Pelletier
• ASTM Standard для солнечного спектра на уровне земли в США (широта ~ 37 градусов).
• Детальный спектр Солнца в Астрономической картинке дня .