Наземные эффекты. Распределение тепла и света на земле

С наступлением теплого времени года многие предпочитают проводить свободное время на даче в окружении природы и чистого воздуха. Помимо дачных дел в светлое время суток, немаловажным становится освещение загородного участка с наступлением темноты. Некоторые думают, что можно ограничиться обычными лампочками накаливания и примитивными светильниками, установленными только в самых необходимых местах. Но при возникновении желания создать красивое, достойное и тем более качественное освещение придется потратиться. Существует множество вариантов того, как осветить территорию на даче.

Требования

Выполненное своими руками дачное освещение должно быть максимально функциональным, экономить электроэнергию и соответствовать всем требованиям безопасности. Немаловажным является подключение его к автономным источникам электроэнергии. Это связано с тем, что для дачи характерны частые отключения электричества и поэтому нужны альтернативные его источники.

Существуют определенные требования, согласно которым необходимо организовывать освещение на дачном участке. К ним можно отнести следующие:

Используемая для освещения электропроводка должна быть смонтирована с учетом правил монтажа и не нести опасность окружающим. Обязательно устанавливаются автоматические выключатели и УЗО, с помощью которых можно уберечь линию от возникновения и последствий короткого замыкания, а также обесточить сеть при возникновении перегрузок в автоматическом режиме. Немаловажным будет выполнение заземления загородного дома.
Прокладка питающего кабеля должна производиться в металлических или пластиковых трубах, а также в гофре. Это необходимо, чтобы избежать механических повреждений проводки. Применяются коммутирующие устройства в виде розеток и выключателей влагозащищенного типа.

Освещение дачного участка, сделанное своими руками, должно быть обустроено таким образом, чтобы был свободный доступ к ревизии всех его элементов. Используемые светильники должны быть скоммутированы так, чтобы была возможность их местного выключения, а также аварийного.
Если освещение участка будет выполняться по всему периметру и в местах будущего газона, потребуется его проектировка и монтаж до начала ландшафтных работ. Это связано с тем, что кабель прокладывается в трубах и под землей, а это приводит к нарушению садового декора.
Для подсветки территории на участке лучше использовать светильники, которые экономят электроэнергию. Лучшим вариантом считается светодиодное освещение или источники света, работающие на солнечных батареях. Такое решение позволяет сэкономить около 70% электрической энергии.

Организация плана уличного освещения

Просто выбрать осветительные приборы для подсветки территории в темное время суток – недостаточно. Перед началом монтажных работ потребуется составить план размещения фонарных опор и столбов по всему периметру участка, а также проложить маршруты прокладывания кабелей в земле.

Прежде всего нужно будет определиться с зонами необходимой подсветки, местами подключения и соединения электрических линий каждого осветительного прибора. Выполнить это можно с помощью влагозащищенных розеток, спрятанных от прямого воздействия влаги, или же коммутационных коробок, зарытых в землю или расположенных на фонарных опорах. Разметка расположения выключателей организовывается на усмотрение хозяина участка, опираясь на удобство их использования.

Для удобного нанесения схемы, с помощью которой будет обустраиваться освещение территории, можно воспользоваться ксерокопией плана вашего участка. При ее отсутствии потребуется начертить план в масштабе 1:100, на котором будут указаны все имеющиеся постройки. Схема освещения создается с учетом будущего ландшафтного дизайна. Следует учитывать места, на которых будут размещаться зоны отдыха, такие как беседки, террасы, водоемы, а также учесть наличие дачных дорожек.

В схеме указываются места расположения будущих светильников. Обычно каждую точку на карте обозначают литерой Л. Кроме источников света указывается месторасположение выключателей – В; розеток – Р; при надобности можно указать на карте датчики движения, звонок, камеры наблюдения и т. д.

При проектировании особое внимание следует уделить освещению входа в дом, самым опасным местам на участке, воротам. Кроме этого необходимо учитывать высоту монтажа светильников, так как в зимнее время их может засыпать снегом. Выполнение подсветки на заборах не рекомендуется. Это связано с ослепляющим эффектом светильников.

В любом случае решение, как сделать освещение для дачи, зависит от личных предпочтений хозяина участка, его фантазии и денежных средств, которые он готов в это вложить. Если у вас не получается правильно организовать подсветку территории, лучше обратиться к специалистам, которые это выполнят быстро и качественно.

Основные варианты освещения дачи

Стоит учитывать, что освещение дачного участка может нести различные функции, а поэтому, в зависимости от того или иного варианта, необходимо подбирать все светильники по типу их назначения. Можно выделить несколько видов освещения загородного участка:

Общее. Основной функцией данной подсветки является организация видимых зон на территории участка для безопасного передвижения в темное время суток, а также осуществления различных работ и проведения свободного времени. Светильники, предназначенные для этих целей, должны монтироваться около входа в дом, вдоль садовых дорожек и возле въезда на территорию.
Маркировочное. Такой вид освещения обычно используется для подчеркивания каких-либо элементов декора и ландшафта дачного участка. Это могут быть ступеньки, лавочки, границы стояночного места для автомобиля и т. д. Чаще всего для такого освещения применяются фонари на маленьких ножках, «светящиеся камни», подвесные лампы. Лучше использовать светильники, в которых установлены светодиоды. Это позволит сэкономить на электроэнергии и подобрать необходимую расцветку для подсветки.

Охранное. Главной задачей такого освещения дачного дома и прилегающей территории является защита участка от злоумышленников. Устанавливаются такие светильники так, чтобы освещались все главные зоны: порог дома, гаражные и въездные ворота, стояночное место. Можно использовать фонари общего назначения, но для эффекта неожиданности используют датчики движения, которые создают впечатление присутствия человека в доме. Существует возможность настройки работы системы освещения или отдельных ее элементов в автоматическом режиме. Это возможно благодаря установке реле времени, которое будет включать в заданное время конкретные группы освещения.
Декоративное. К этому виду подсветки можно отнести светильники, лампы и фонари, которые устанавливаются преимущественно в местах, где необходимо подчеркнуть ландшафтный дизайн, возле водоемов, в зонах, где люди проводят свой досуг. Такие осветительные приборы не направлены на освещение территории, а выполняют лишь роль подсветки и декора. В настоящее время существует множество светильников подобного типа, на любой вкус и цвет.

Типы светильников

Подсветка дачной территории должна нести не только функции декора и охраны, но и иметь экономическую эффективность. Уже многие стали отказываться от ламп накаливания, так как они потребляют большое количество электроэнергии и часто перегорают. На сегодняшний день существует множество вариантов их замены. К ним можно отнести следующие виды ламп:

галогеновые и люминесцентные – обладают длительным сроком службы и потребляют меньшее количество электроэнергии в сравнении с лампами накаливания;
светильники со светодиодами и светодиодные ленты – главным их преимуществом является яркое свечение и малое потребление электричества, а срок службы наиболее длительный среди конкурентов. У некоторых видов светильников существует возможность регулировки их яркости;
оптоволоконные системы – появились в продаже недавно и уже пользуются большим спросом. Их можно использовать практически в каждом варианте освещения.

Все светильники можно классифицировать по определенным критериям, например, по месту их установки и питания.

По установке делятся на следующие категории:

настенные светильники;
напольные источники света;
подвесные фонари;
прожекторы, которые светят рассеивающим лучом;
оптоволоконные системы.

По источнику питания светильники можно разбить на следующие виды:

электрические – основной вид уличного освещения дачного участка;
светильники, работающие от солнечных батарей – легко устанавливаются, переносятся, не потребляют электрическую энергию, но стоят довольно дорого;
свечи в декоративных банках – являются частью романтического дизайна и требуют постоянного внимания.

В связи с постоянным воздействием погодных явлений на уличное освещение, необходимо выбирать светильники, которые предназначены для внешнего применения и обладают герметичным корпусом, внутрь которого не попадет влага.

Светильник, работающий от солнечной батареи

Как сделать оригинальную подсветку своими руками?

Стоимость большинства садовых светильников становится для многих препятствием в обустройстве дачи декоративным освещением. Не стоит расстраиваться, ведь можно приложить небольшие усилия, включить фантазию и с помощью подручных средств выполнить интересные дизайнерские решения уличных фонарей. Рассмотрим основные способы создания декоративного освещения своими руками.

Достаточно распространенным вариантом является светильник из бутылки, имеющей интересную форму, и вставленной в нее гирлянды. Пустоту в бутылке заполняют экзотическим материалом, можно воспользоваться бусинами или какими-нибудь красивыми шариками. При отсутствии гирлянды используют маленький фонарик, который можно вставить в горлышко.

Очень простым и красивым является вариант светильника из оригинальной стеклянной банки. Для заполнения ее содержимого подойдет любой интересный материал, будь то песок, камни разного цвета или даже галька. Внутри банки устанавливается свеча, а для большего декора ее снаружи можно обвязать веревкой или кружевным материалом.

Есть еще один вариант использования банок. Для получения красивого эффекта необходимо окрасить ее изнутри красками на люминесцентной основе. Можно делать разнообразные узоры. В темное время суток получается оригинальное свечение.

Довольно интересными получаются фонари из жестяных банок. Для их создания понадобятся сами банки, гирлянды или свечи. Для создания оригинального освещения потребуется выполнить на таком светильнике отверстия или узоры с помощью гвоздя, чтобы через них просачивался свет.

Происходит по орбите, имеющей форму эллипса, со скоростью около 30 км/с. Полный оборот Земля совершает за 365,26 суток. Это время называют звездным (сидерическим) годом . Ось Земли постоянно наклонена к плоскости орбиты под углом 66,5°. При движении Земли вокруг Солнца ось не меняет своего положения. Поэтому каждая точка земной поверхности встречает солнечные лучи под углами, изменяющимися в течение года. В разные периоды года полушария Земли получают одновременно неодинаковое количество солнечного тепла и света, что служит причиной смены времен года .

На расстоянии от экватора на 23°27′ к северу и югу расположены воображаемые параллельные круги на поверхности земного шара, которые называются тропиками (Северный, или тропик Рака, и Южный, или тропик Козерога), где Солнце один раз в году бывает в полдень в зените. Это - дни солнцестояний: 22 июня - день летнего солнцестояния : вертикально солнечные лучи падают на Северный тропик. В это время в северном полушарии наивысшее положение Солнца и оно получает больше тепла и света, здесь лето и самый длинный день. А есть места, где в это время Солнце совсем не заходит за горизонт. Это полярные области, лежащие между Северным полюсом и северным полярным кругом - параллели, отстоящей от экватора на 66°33′. Здесь - полярный день; на самом полюсе он длится до 186 суток. В южном полушарии в это время зима, а в полярных районах (за южным полярным кругом) - полярная ночь.

Через полгода, 22 декабря - наивысшее положение Солнца над горизонтом в южном полушарии в день зимнего солнцестояния . В зените Солнце в это время над южным тропиком, а в районе полюса оно не заходит за горизонт, в южном полушарии теперь лето, а в северном полушарии - зима. 21 марта и 23 сентября Солнце в зените над экватором и его лучи отвесно падают на экватор; северное и южное полушария освещены вплоть до полюсов; на всех широтах день и ночь продолжаются по 12 ч.; поэтому эти числа называются соответственно - день весеннего и день осеннего равноденствия . 21 марта в северном полушарии начинается астрономическая весна , в южном - осень , а 23 сентября, наоборот, в южном полушарии весна, а в северном осень.

Двигаясь вокруг Солнца, Земля вращается в то же время вокруг своей оси с запада на восток с полным оборотом в течение звездных суток, или за 23 ч 56 мин 4,0905 с среднего солнечного времени. С этим движением связана на Земле смена дня и ночи . На освещенной Солнцем стороне Земли - день, на противоположной, теневой стороне - ночь. Время оборота - сутки - определяют по Солнцу и звездам. Солнечные сутки - это промежуток времени между двумя прохождениями центра диска Солнца через меридиан точки наблюдения. Движение Земли вокруг оси и вокруг Солнца сложное, неравномерное, поэтому продолжительность истинных солнечных суток в течение года меняется. Для определения среднего солнечного времени берут среднюю продолжительность суток в течение года. Солнечные сутки немного длиннее полного оборота Земли, так как Земля движется вокруг Солнца в том же направлении, в котором вращается вокруг оси. Поэтому точное время оборота Земли определяется временем между двумя прохождениями звезды через меридиан данного места. Звездные сутки короче средних солнечных на 3 мин 55,91 с среднего времени.

Угол, на который поворачивается любая точка Земли за определенный отрезок времени, называется угловой скоростью вращения. За час точка продвигается на 15° (360°: 24 ч = 15°). А линейная скорость зависит от широты места. Наибольшая она на экваторе - 464 м/с и уменьшается в направлении полюсов. Например, на широте Санкт‑Петербурга (60°) она будет уже 232 м/с.

Только на полюсе нет обычного деления времени на дни и ночи, так как около полугода Солнце не опускается за горизонт и столько же времени не восходит. Представление об изменении продолжительности дня и ночи на разных широтах можно получить, рассмотрев чертеж, на котором изображено положение Земли в день летнего и зимнего солнцестояния. Видно, как проходит светораздельная плоскость в том случае, когда земная ось наклонена северным концом к Солнцу, и наоборот. В том полушарии, которое обращено к Солнцу, день длиннее ночи. На широтах же, которые вообще не пересекаются светораздельной линией, Солнце какое‑то время круглосуточно освещает (или не освещает) Землю; там смены дня и ночи не происходит.

В результате суточного вращения земного шара (кроме приполярных областей) происходит благоприятная для жизни смена умеренного нагревания в течение дня и умеренного охлаждения за ночь.

Одно из следствий вращения Земли вокруг оси - отклонение движущихся тел в северном полушарии вправо, в южном - влево. Оно вызывается действием силы Кориолиса , основанной на законе инерции, по которому каждое тело стремится сохранить направление и скорость своего движения, а вращающаяся Земля тем временем перемещается, это и вызывает отклонение в направлении движущегося тела. Сила Кориолиса оказывает отклоняющее действие на движение воздуха и воды (речных потоков, морских течений).

Свет, излучаемый Солнцем, достигает всех девяти планет Солнечной системы. Но освещенность каждой из них зависит от расстояния между Солнцем и планетой. Чтобы убедиться в этом, достаточно посмотреть ночью на звезды.

Многие из них такие же яркие светила (а некоторые даже ярче), как и наше Солнце. Но они находятся столь далеко от нас, что их свет не в состоянии хорошо осветить нашу планету.

Меркурий и Солнце

С Меркурия, ближайшей к Солнцу планете, Солнце выглядит огромным слепящим шаром: его диаметр в три раза больше диаметра «нашего» Солнца(которое мы видим с планеты Земля). Днем поверхность Меркурия залита очень ярким светом, а небо остается черным и видны звезды, потому что на Меркурии нет атмосферы, которая бы отражала и рассеивала солнечный свет. Когда свет Солнца падает на безжизненные скалы Меркурия, их температура повышается до 430 градусов Цельсия. Ночью же это тепло быстро рассеивается в пространстве и температура тех же скал опускается до минус 170 градусов Цельсия.

Материалы по теме:

Почему ночью темно?

Венера и Солнце

Венера, вторая после Меркурия планета, окружена атмосферой, которая состоит в основном из углекислого газа. В этой атмосфере взвешены и перемещаются зловонные облака паров серной кислоты. Эти облака очень плотные, поэтому на Венере всегда пасмурно. Хотя Венера дальше от Солнца, чем Меркурий, температура на ее поверхности подчас бывает выше. Почему? Срабатывает парниковый эффект. Слой углекислого газа удерживает тепло на поверхности планеты, как стекло парника не дает теплу покинуть оранжерею. Поэтому температура на поверхности Венеры достигает 480 градусов Цельсия.

Интересны факт : хотя Меркурий самая близкая к Солнцу планета, но небо там черное даже днем и всегда видны звезды, потому что на Меркурии нет атмосферы.

Порой многие из нас задумываются о вопросах о том, как все устроено в нашем мире. И достаточно часто возникают и вопросы о принципах «работы» нашей вселенной.

Например, почему Солнце по-разному освещает Землю. И сегодня мы разберемся в данной ситуации.

Разное освещение Земли Солнцем

Когда речь заходит о том, что Солнце по-разному освещает нашу планету, в виду имеется то, что в разных участках Земли наблюдается различная температура воздуха, а также происходит смена сезонов.

В действительности объяснение подобным явлениям считается достаточно простым, и чтобы понять принципы «работы», предлагаем вам ознакомиться с информацией ниже.

Почему Солнце по-разному освещает Землю

Если говорить о том, почему на нашей планете присутствуют холодные и теплые зоны, почему Солнечные лучи по-разному падают на поверхность нашей планеты, то здесь главной причиной является два фактора:

Земля имеет шарообразную форму. Если бы наша планета была плоской, все её участки были бы равноудалены от лучей нашего естественного светила. Соответственно – на всех участках планеты наблюдалась бы примерно одинаковая температура, и, вероятнее всего, погода. Однако Земля шарообразная, а значит – какие-то из её участков находятся на несколько более далеких расстояниях от нашего светила. Так, к примеру, участок зоны экватора планеты Земля, всегда находится ближе всего к Солнцу. А, начиная от него, как вверх, так и вниз, поверхность планеты начинает постепенно удаляться от светила, что приводит к тому, что температура там наблюдается более низкая.
Земля, по отношению к Солнцу, находится не в полностью вертикальном состоянии. Наша планета вращается под углом по отношению к Солнцу, поэтому разные её участки находятся на разном расстоянии от нашего естественного светила. Это также, разумеется, влияет на разное освещение и нагрев поверхности планеты.

Почему на планете Земля бывает зима и лето

Что же касается того, почему на нашей планете наблюдается изменение времен года, то данному явлению также присутствует достаточно простое объяснение. И оно касается как раз того факта, что Земля вращается вокруг своей оси под наклоном по отношению к Солнцу. Как известно, также мы осуществляем вращательные движения вокруг Солнца. И в совокупности такие движения, а также наше наклонное положение, приводят к тому, что в разное время года разные участки нашей планеты находятся ближе к Солнцу или же дальше от него. Таким образом и происходит изменение времен года, а также потепление и похолодание, связанные с сезонными изменениями.