Ev aydınlatmasından enerji yakalamak için farklı güneş panelleri var mı?

Güneş panelleri kullanarak ev aydınlatmasından enerjinin yeniden elde edilmesini araştırıyorum.

İç mekan aydınlatmasını daha yüksek verimlilikle yakalamak için özel olarak tasarlanmış güneş panelleri var mı?

Öyleyse, bu amaçla tasarlanmış dış ve iç mekan güneş panelleri arasındaki farklar nelerdir?

Kaynaklar :

• Güneş Verimliliği Sınırları
• Güneş Pilleri Akkor Işık Kullanarak Şarj Edebilir mi?
• Güneş panelleri gece boyunca sokak ışıklarından şarj edilebilir mi? Gün boyunca güneşten şarj olduğu gibi!

Onların var olduğunu düşünmüyorum ve bunun sebebi var.

Birincisi: Bir güneş paneli esas olarak verimlilik spektrumu ile karakterize edilebilir: hangi dalga boyunda, hangi ışık enerjisinin oranının elektrik enerjisine dönüştürebileceği.

Güneş'in enerjisinin çoğunu bu dalga boyu aralığında verdiği için, bunun görünür ışığın etrafında maksimum değere sahip olması gerekir.

Çünkü gözlerimiz bu spektrumda en iyisini görebilir. Biz sadece güneş ışığına doğru evrildik.

Bunun nedeni, ev ışığının da bu dalga boyunda olmasıdır: en çok bizim gibi insan budur.

Farklı güneş panellerine ihtiyaç yoktu.

Ancak güneş ışığının gücü çok fazla değişmesine rağmen yaklaşık yüzlerce :$\frac{W}{m^2}$

Bir ev ampulünün ışık gücü bazen 10W civarındadır - bir için değil, tüm bir oda için! Belki de, iyi ışıklandırılmış bir odada güneş ışığında olduğu kadar iyi görürüz, ancak bunun nedeni sadece gözümüzün çok uyarlanabilir olmasıdır. Gerçek ışık gücü yoğunluğu, güneş ışığında olduğu gibi onuncu hatta yüzüncü daha küçüktür.$m^2$

Ve çoğu güneş panelinin verimliliği% 10-20 civarındadır. % 40'a ulaşan deneysel, çok maliyetli bir versiyon var. Bir odadaki bir güneş paneli, çatıda bir güneş paneli fiyatı pahasına, en fazla bazı wattlarla değerli enerji üretemedi. Ve maliyet, çoğu, birçok kez daha büyük güneş enerjisi ile bile ana sorunudur.

Bağırsak hissim, ışık israfını ortadan kaldırarak ve ışık kaynağının enerji kullanımını buna göre azaltarak yeniden yakalayabildiğinizden daha fazla enerji tasarrufu sağlayabileceğinizdir.

Açıklamak için bir düşünce deneyi kullanayım:

Beyaz küp şeklinde bir odada, çatıda bir ışık ve siyah perdeli bir duvarda büyük bir pencere vardı. Geceleri perdeleriniz açıksa pencereden ışık olmadığı zaman, tüm bu ışığı kaybedersiniz, perdeleri çizerseniz siyah oldukları için daha iyi değildir, böylece emerler ve oda daha hafif değildir. Ancak, perdeleri beyaz yaparsanız oda biraz daha parlak olur ve odada aynı parlaklığı elde etmek için ışığınızın güç tüketimini azaltabilirsiniz.

Yani, odanızın beyaz duvarlarından birine bir güneş paneli koyarsanız, şimdi enerjiyi "yeniden yakalayan" bir şeyiniz var, ancak oda daha karanlık çünkü o ışık artık odanın parlaklığına katkıda bulunmuyor. yansıtıldığından, aynı parlaklığı elde etmek için ışığınızın enerjisini artırmanız gerekir.

Elektrikten ışığa dönüşümün yetersizliği ve yeniden yakalanması ve tekrar elektriğe dönüştürülmesi nedeniyle, aynı oda parlaklığını korumak için koymak zorunda olduğunuzdan daha fazlasını kaybedersiniz. Bu nedenle, ışık kullanımını azaltmak ve daha fazla ışığın (beyaz yüzeyler) geri yansıtılması için odayı optimize etmek daha verimlidir.

Bazı malzemeler, düşük ışık seviyelerinde diğerlerinden biraz daha iyidir, ancak tipik bir iç mekan durumunda, son derece optimize edilmiş bir malzeme bile dönüştürmek için giriş enerjisinin kullanılabilirliğinden yoksundur. Örneğin, Mono-kristalin silikon, çok düşük ışık seviyelerinde Poli-kristalinden biraz daha iyidir, ancak temel enerji eksikliğinin üstesinden gelemez.

Tam güneş ışığı ~ = 100.000 lüks (lümen / metre ^ 2).
Oda ışığı 250 lüks (oldukça parlak) demek.
Tüm beyazları gösteren ve "hoş ve parlak" olarak ayarlanmış modern bir LCD monitör , ekran yüzeyinde yaklaşık 250 lüks bir parlaklığa sahip olacaktır . Tam güneş ışığı arasındaki fark 400: 1'dir.

Parlak güneş ışığında iyi bir PV (fotovoltaik) panel, teslim edilen metrekare başına 150W sağlayacaktır. (En iyi durumlarda hücrede 200 W üzerinde). 250 lükste bekleyebileceğiniz EN İYİ, metrekare başına yaklaşık 500 miliWatt'tır.

Yukarıda bahsettiğim 250 lüks = 250 Watt / m ^ 2 elde etmek için tam olarak bir metrekarede parlayan 250 Watt gerçek ışık enerjisine ihtiyacınız olacak . Mevcut en iyi LED'ler DC girişlerinin yaklaşık% 50'sini ışığa dönüştürür. İyi bir ticari ürün yaklaşık% 25 etkilidir. Bu nedenle, 500 miliWatts çıkış elde etmek için bir metrekarelik alanı 1.000 Watt DC girişi ** iyi ticari LED aydınlatma ile aydınlatmanız gerekir. Yaklaşık 2000: 1 güç girişi / çıkış oranı.

** örn. üst "150 Watt değiştirme" ampulü (Philips, Cree, ...) yaklaşık 25 Watt girişe sahip olabilir. Yaklaşık 500 miliWatt çıkış üretmek için iyi bir 1 metrekarelik PV panelinde parlayan bu "150 Watt yedek" ampullerin 1000/25 = 40'ına ihtiyacınız olacaktır.

150 Watt'lık bu panele sahibim, 12 volt (olduğu söyleniyor). Odayı aydınlatmak için kullanılan iki 100 Watt (çok normal 100 watt eski tür) ampullerle test edilirken. Bu bir panel, tavandaki ikisinden diğer iki LED ampulü aydınlatabilir. WOW, bunun imkansız olduğunu düşündüm. Panelden sadece% 10 almanız. Öyle değil...

Bunlardan ikisi güneş paneline güç sağlamak için. LED'ler normalden biraz daha sönük görünüyor. Ancak panel sadece 11.61 Volt (yaklaşık) alıyor.

12 voltluk güç kaynağına takılı LED'ler ve aydınlatma gücünde büyük bir fark var.