Λειτουργούν τα ηλιακά πάνελ και οι φορτιστές σε εσωτερικούς χώρους; • New Life On A Homestead

13
Λειτουργούν τα ηλιακά πάνελ και οι φορτιστές σε εσωτερικούς χώρους;  • New Life On A Homestead

Τα ηλιακά πάνελ είναι ένας σχεδόν δωρεάν τρόπος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις, δεν θέλετε να κρατήσετε τα πάνελ σας σε εξωτερικούς χώρους. Αυτό θα μπορούσε προφανώς να οδηγήσει σε ζητήματα αποτελεσματικότητας, κάτι που θέλω να διερευνήσω και να δοκιμάσω σε όσα ακολουθούν.

Το ερώτημα που προσπαθώ να βρω και να απαντήσω σήμερα είναι: Τα ηλιακά πάνελ και οι φορτιστές λειτουργούν σε εσωτερικούς χώρους;

ηλιακό πάνελ σε εσωτερικούς χώρους

Ναι, μπορούν να εργαστούν σε εσωτερικούς χώρους, αν και όχι τόσο αποτελεσματικά όσο σε εξωτερικούς χώρους. Τα ηλιακά πάνελ είναι κατασκευασμένα για χρήση σε εξωτερικούς χώρους, αλλά μπορούν να λειτουργήσουν εάν τοποθετηθούν κοντά σε παράθυρο. Μπορούν επίσης να λειτουργήσουν κάτω από φώτα εσωτερικού χώρου, αλλά αυτό δεν είναι καθόλου αποτελεσματικό – ή χρήσιμο.

Ωστόσο, ορισμένες πηγές φωτισμού εσωτερικών χώρων έχουν παρόμοιο φάσμα με αυτό του ήλιου, καθιστώντας δυνατή την τροφοδοσία ηλιακών συλλεκτών στο εσωτερικό. Εκτεθειμένοι σε αυτόν τον εσωτερικό φωτισμό, τα ηλιακά πάνελ και οι ηλιακοί φορτιστές μπορούν να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια.

Βλέπεις…

Η ηλεκτρική ενέργεια δημιουργείται από φωτοβολταϊκά στοιχεία που εκτίθενται στο φως. Το φως δεν χρειάζεται απαραίτητα να είναι απευθείας ηλιακό φως.

Είναι δυνατή η χρήση ηλιακών συλλεκτών και φορτιστών σε εσωτερικούς χώρους με δύο διαφορετικούς τρόπους. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν τοποθετώντας τα στο φως που εισέρχεται από τα παράθυρα. Μπορούν επίσης να λειτουργήσουν εκθέτοντάς τους στο φως από ορισμένους τύπους λαμπτήρων.

Για να κατανοήσουμε αυτό το αποτέλεσμα, ας δούμε πρώτα πώς λειτουργούν πίσω από το τζάμι. Στη συνέχεια, μπορούμε να δούμε πώς λειτουργούν όταν εκτίθενται στο φως από τους λαμπτήρες.

Χρήση ηλιακών συλλεκτών και φορτιστών πίσω από γυαλί

Διάφοροι παράγοντες μπορούν να επηρεάσουν το πόσο παραγωγικές θα είναι αυτές οι συσκευές όταν τοποθετούνται σε ένα παράθυρο. Αυτοί οι παράγοντες περιλαμβάνουν τα φαινόμενα προσανατολισμού, ανάκλασης και διάθλασης, τα αποτελέσματα της σκίασης και τη θερμοκρασία.

Προσανατολισμός

Όταν τοποθετείτε πάνελ έξω στο βόρειο ημισφαίριο, συνήθως τοποθετούνται με νότιο προσανατολισμό. Όταν εγκατασταθούν προς αυτή την κατεύθυνση, θα εκτεθούν στη μεγαλύτερη ποσότητα άμεσου ηλιακού φωτός. Εάν είναι τοποθετημένα στραμμένα προς την ανατολή ή τη δύση, θα μπορούσαν να γίνουν από 20% έως 40% λιγότερο αποτελεσματικά.

Επιδράσεις ανάκλασης και διάθλασης

Για να αποκτήσουν τη μεγαλύτερη ισχύ από αυτές τις ηλιακές συσκευές, χρειάζονται τον μέγιστο αριθμό φωτονίων για να τις φτάσουν.

Το γυαλί δεν επιτρέπει σε όλα τα φωτόνια να περάσουν, μια ορισμένη ποσότητα θα αντανακλάται έξω. Τα φωτόνια που περνούν από το γυαλί θα επιβραδυνθούν και η κατεύθυνσή τους θα αλλάξει.

Αυτή η επίδραση είναι γνωστή ως διάθλαση. Τα διαθλασμένα φωτόνια έχουν ως αποτέλεσμα την αλλαγή του προσανατολισμού του πίνακα προς τον ήλιο και θα μειώσουν την απόδοσή τους.

Το φιμέ γυαλί θα αυξήσει τον αριθμό των φωτονίων που ανακλώνται.

The Effects of Shade

Τα παράθυρα προσφέρουν ένα περιοριστικό άνοιγμα για την είσοδο του φωτός καθώς κινείται ο ήλιος, το πλαίσιο του παραθύρου μπορεί να δημιουργήσει μια σκιά για να περάσει πάνω από το πλαίσιο. Η σκιά θα μειώσει την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται.

Οι υψηλότερες θερμοκρασίες μπορούν να κάνουν τα πάνελ λιγότερο αποτελεσματικά

Η θερμότητα, δυστυχώς, μειώνει την απόδοση των πάνελ. Οι θερμοαγώγιμες ιδιότητες του πυριτίου έχουν ως αποτέλεσμα μείωση της απόδοσης κατά 0,5% για κάθε βαθμό πάνω από 25 βαθμούς Κελσίου. Δεδομένου ότι το εσωτερικό των περισσότερων σπιτιών είναι ζεστό, αυτό θα επηρεάσει την αποτελεσματικότητα των πάνελ.

ηλιακό πάνελ τοποθετημένο στο παράθυρο
Ρίξτε μια ματιά σε αυτό: Στην πραγματικότητα τοποθέτησα έναν από τους ηλιακούς μου συλλέκτες στο εσωτερικό ενός από τα παράθυρά μου! Ας δούμε πώς λειτουργεί, έτσι δεν είναι;

Ισχύς από εσωτερικές πηγές φωτός

Κατά τη διάρκεια της νύχτας, φωτίζουμε τα σπίτια μας με λαμπτήρες. Είναι αυτός ο φωτισμός περιβάλλοντος κατάλληλη πηγή για τη δημιουργία ηλεκτρικής ενέργειας σε μια ηλιακή συσκευή; Ναι – ωστόσο, αρκετοί παράγοντες επηρεάζουν την αποτελεσματικότητά τους όταν χρησιμοποιούνται με αυτόν τον τρόπο.

Ελαφριά ένταση

Τα μάτια μας λένε ότι το επίπεδο φωτός σε εσωτερικούς χώρους είναι σαν τα επίπεδα έξω. Στην πραγματικότητα, υπάρχει τεράστια διαφορά μεταξύ των επιπέδων φωτός.

Τα επίπεδα Lux είναι μια μέθοδος ποσοτικοποίησης των επιπέδων φωτός που εισέρχονται στο μάτι. Χρησιμοποιώντας τα επίπεδα Lux, είναι δυνατό να μετρήσετε τη διαφορά. Θα περιμέναμε ότι το εξωτερικό φως θα είναι περίπου 100.000. Το 1.000 θα μπορούσε να θεωρηθεί ως η τάξη του επιπέδου φωτός που θα βρισκόταν σε εσωτερικούς χώρους.

Θυμηθείτε, είναι τα επίπεδα φωτός που δημιουργούν ηλεκτρισμό. Επομένως, μια τόσο μεγάλη διαφορά στα επίπεδα φωτός θα μεταφραστεί σε μεγάλη διαφορά στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Χρώμα του Εκπεμπόμενου Φωτός

Ο ήλιος εκπέμπει φως που καλύπτει όλο το φάσμα από το μπλε έως το κόκκινο και στην υπέρυθρη περιοχή. ΕγώΟ εσωτερικός φωτισμός έχει περιορισμένο εύρος φάσματος.

Τα ηλιακά πάνελ είναι ευαίσθητα στο φάσμα φωτός και παράγουν διαφορετικά επίπεδα ηλεκτρικής ενέργειας από διαφορετικά χρώματα φωτός.

Το μέγεθος του πίνακα ή της συσκευής

Τα ηλιακά πάνελ κατασκευάζονται συνδυάζοντας μια σειρά από φωτοβολταϊκά στοιχεία που το καθένα παράγει περίπου 0,5 Volt.

Ορισμένα πάνελ για εξωτερική χρήση θα έχουν 60 κελιά για να δημιουργήσουν μια χρησιμοποιήσιμη τάση. Αυτό το μέγεθος δεν είναι πρακτικό για χρήση σε εσωτερικούς χώρους. Είναι απλά πολύ μεγάλο.

Κατασκευή

Τα ελαττώματα που εισάγονται στον πίνακα ως μέρος της διαδικασίας κατασκευής θα μειώσουν την απόδοσή του όταν εκτίθεται σε φως χαμηλής έντασης σε εσωτερικούς χώρους.

Τύποι λαμπτήρων με τη μεγαλύτερη ισχύ για ηλιακές συσκευές εσωτερικού χώρου

Λοιπόν, ποιοι λαμπτήρες μπορούν να παράγουν το καλύτερο μήκος κύματος και ένταση φωτός που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία ενός ηλιακού πάνελ; Εδώ είναι μερικές επιλογές που πρέπει να εξετάσετε.

Λαμπτήρες πυρακτώσεως

Ένας λαμπτήρας πυρακτώσεως παράγει φως από ένα ηλεκτρικό ρεύμα που διέρχεται από ένα λεπτό σύρμα. Αυτό βρίσκεται σε ένα σφραγισμένο γυάλινο θάλαμο που περιέχει ορισμένους, συγκεκριμένους τύπους γυαλιών.

Το φως που παράγεται από αυτούς τους λαμπτήρες είναι κοντά στο υπεριώδες φως του ήλιου. Με την προϋπόθεση ότι το φως είναι αρκετά φωτεινό, η λάμπα θα παράγει ηλεκτρισμό σε ένα ηλιακό στοιχείο.

Ο λαμπτήρας, ή σε ορισμένες περιπτώσεις, πολλοί λαμπτήρες, θα πρέπει να στηρίζονται και να αναρτώνται περίπου 20 ίντσες από τον πίνακα. Πρέπει να είναι 100w ή περισσότερο για αυξημένη απόδοση.

ηλιακό πάνελ κάτω από λάμπα LED σε εσωτερικούς χώρους
Εδώ δοκιμάζω το ηλιακό μου πάνελ κάτω από μια από τις λάμπες LED μου. Αν και δεν υπάρχει εφαρμογή για αυτό το πείραμα στην πραγματική ζωή, λειτουργεί!

Λαμπτήρες LED

Οι δίοδοι εκπομπής φωτός εντός του λαμπτήρα LED παράγουν φως όταν συνδέονται σε παροχή ρεύματος. Όσο περισσότερες δίοδοι μέσα στο φως τόσο μεγαλύτερη είναι η ένταση του φωτός που παράγεται. Αυτός ο τύπος λαμπτήρα είναι πιο ενεργειακά αποδοτικός.

Το φως που παράγεται από αυτούς τους λαμπτήρες είναι στη μεγάλη υπέρυθρη και υπεριώδη ακτινοβολία. Αυτό το μήκος κύματος είναι σαν αυτό που παράγεται από τον ήλιο, και θα παράγουν ηλεκτρική ενέργεια σε ένα ηλιακό στοιχείο.

Ένας λαμπτήρας LED ή πολλοί λαμπτήρες θα πρέπει επίσης να αναρτώνται περίπου 20 ίντσες πάνω από το κελί.

Λάμπα LED στα αριστερά έναντι λαμπτήρα πυρακτώσεως στα δεξιά
Λάμπα LED στα αριστερά έναντι λαμπτήρα πυρακτώσεως στα δεξιά

Ποια λάμπα είναι καλύτερη για χρήση;

Το στυλ του λαμπτήρα LED θα παράγει ένα ευρύτερο φάσμα φωτός και θα χρησιμοποιεί λιγότερη ενέργεια για να επιτύχει την ίδια ένταση, καθιστώντας αυτήν την ελαφρώς καλύτερη επιλογή για τη συντριπτική πλειοψηφία των ανθρώπων.

Το μικρότερο μέγεθος λαμπτήρα που απαιτείται για την αποτελεσματική παραγωγή ενέργειας θα είναι:

  • Πυρακτώσεως Watts 100
  • LED 20 Watt

Και οι δύο λαμπτήρες θα παράγουν τα ίδια 1600 Lumen φωτός – ωστόσο, το LED θα καταναλώνει λιγότερη ενέργεια.

Λειτουργεί πραγματικά αυτό;

Υπάρχουν αρκετές μικρότερος συσκευές των οποίων οι απαιτήσεις ισχύος τους επιτρέπουν να λειτουργούν από την ισχύ που παράγεται από ένα ηλιακό πάνελ εσωτερικού χώρου:

  • Φόρτιση κινητών τηλεφώνων
  • Φόρτιση φορητών ραδιοφώνων
  • Κάμερες ασφαλείας
  • Wi-Fi
  • Ηλιακά φώτα
  • Δισκίο
  • Ηλεκτρονικός αναγνώστης
  • Τράπεζα μπαταριών
ηλιακό πάνελ συνδεδεμένο στην τράπεζα μπαταριών
Φορτίζω την μπαταρία μου από το ηλιακό μου πάνελ κοντά στο παράθυρο.

Συσκευές με ενσωματωμένη ηλιακή ενέργεια

Η βιομηχανία αναψυχής και κάμπινγκ έχει ενθαρρύνει την ανάπτυξη συσκευών που ενσωματώνουν ηλιακούς συλλέκτες.

Αυτός ο απλός σχεδιασμός σημαίνει επίσης ότι θα λειτουργούν και σε εσωτερικούς χώρους τοποθετώντας τα δίπλα σε παράθυρο ή εκθέτοντάς τους στο φως από μια λάμπα. Η χρήση τους με αυτόν τον τρόπο μπορεί να πάρει περισσότερο χρόνο για να επιτευχθεί πλήρης φόρτιση σε σύγκριση με όταν εκτίθενται απευθείας στον ήλιο, αλλά λειτουργεί.

Φόρτιση ηλιακού λαμπτήρα κάτω από λάμπα LED
Ενδιαφέρον πείραμα: μια ηλιακή λάμπα που φορτίζει κάτω από τη λάμπα LED. Πόσο ωραίο είναι αυτό;

Οι τυπικές συσκευές περιλαμβάνουν:

  • Δάδες
  • Ραδιόφωνα
  • Φορτιστές μπαταριών
  • Κινητά τηλέφωνα
  • Ηλιακά φώτα

συμπέρασμα

Λειτουργούν λοιπόν τα ηλιακά πάνελ και οι φορτιστές σε εσωτερικούς χώρους; Και πάλι, η απάντηση είναι ναι – αλλά εδώ είναι μια γρήγορη ανακεφαλαίωση του γιατί και του πώς.

Τα ηλιακά πάνελ και οι φορτιστές λειτουργούν καλύτερα εντός κτίριου όταν τοποθετείται σε παράθυρο με πλήρη θέα στον ήλιο. Ωστόσο, μπορεί επίσης να παράγουν ηλεκτρισμό όταν εκτίθενται στο φως που εκπέμπεται από τα εσωτερικά φώτα.

Αυτές οι συσκευές θα δημιουργήσουν ηλεκτρική ενέργεια σε εσωτερικούς χώρους. Ωστόσο, λόγω περιορισμών, δεν είναι πάντα τα πιο αποτελεσματικά. Ωστόσο, αυτός ο βαθμός αναποτελεσματικότητας μπορεί ίσως να αντισταθμιστεί με τα διαπιστευτήρια του πράσινου περιβάλλοντος και την ευκολία της φόρτισης ειδών χαμηλής τάσης με αυτόν τον τρόπο.

Το μέγεθος των πάνελ και των φορτιστών που χρησιμοποιούνται συνήθως σε εσωτερικούς χώρους είναι ένας παράγοντας που περιορίζει την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που θα παραχθεί.

Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας περιορίζεται επίσης από τη μειωμένη ένταση και συχνότητα του φωτός που βρίσκεται σε εσωτερικούς χώρους. Δεν είναι όλοι οι λαμπτήρες ίδιοι. Το πιο μοντέρνο στυλ λαμπτήρα θα παράγει αυξημένα επίπεδα φωτός που απαιτείται για τις ηλιακές συσκευές. Θα παράγουν επίσης το φως τους πιο αποτελεσματικά.

Τα ηλιακά πάνελ και οι φορτιστές λειτουργούν σε εσωτερικούς χώρους. Θα εξακολουθούν να παράγουν ενέργεια μέσω ενός παραθύρου, ακόμη και αν δεν υπάρχει ήλιος, αν και μειωμένη ποσότητα. Η τροφοδοσία από έναν λαμπτήρα ή από πολλούς λαμπτήρες δεν χρειάζεται καθόλου τον ήλιο.

Εφόσον θυμόμαστε ότι υπάρχουν περιορισμοί στην ικανότητά τους, η ηλεκτρική ενέργεια που παρέχουν είναι πολύ χρήσιμη.

Schreibe einen Kommentar