שְׁאֵלָה:
האם ישנם פאנלים סולאריים שונים לתפיסת אנרגיה מתאורה ביתית?
Mahendra Gunawardena
2015-01-21 07:23:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

חקרתי את השבת האנרגיה מתאורת הבית באמצעות פאנלים סולאריים.

האם יש פאנלים סולאריים שתוכננו במיוחד כדי ללכוד תאורה פנימית ביעילות גבוהה יותר?

אם כן, מה הם ההבדלים בין פאנלים סולאריים חיצוניים ופנימיים המיועדים למטרה זו?


הפניות :

זה עשוי להיות תלוי גם בסוג התאורה שיש לך - ליבון, פלואורסצנטי, הלוגן, ולד יש פרופילי תדרים שונים.
@MatthewRead +1. ראה גם ספקטרום [כאן] (http://electronics.stackexchange.com/a/149686/7036).
צפיפות האנרגיה של השמש כבר קטנה ביותר (בהשוואה למקורות אנרגיה אחרים). האנרגיה הניתנת לאיסוף מנורות ה- 60W שלך תהיה קטנה יותר בסדרי גודל.
ארבע תשובות:
#1
+14
peterh - Reinstate Monica
2015-01-21 07:42:10 UTC
view on stackexchange narkive permalink

אני לא חושב שהם היו קיימים, ויש לזה את הסיבה.

ראשית: פאנל סולארי יכול להיות מאופיין בעיקר בספקטרום היעילות שלו: באיזה אורך גל, באיזה יחס של אנרגיית אור הוא יכול להמיר לחשמל.

זה צריך להיות מקסימום סביב האור הנראה, מכיוון שהשמש נותנת את מרבית האנרגיה שלה במרווח אורך הגל הזה.

זה בגלל שעינינו יכולות לראות בצורה הטובה ביותר בספקטרום הזה. פשוט התפתחנו לאור השמש.

וזאת מכיוון שאור הבית נמצא גם באורך הגל הזה: זה מה שאנחנו, אנושיים, כמו לכל היותר.

לא היה צורך בשונה פאנלים סולאריים.


אך כוח השמש הוא בסביבות כמאה $ \ frac {W} {m ^ 2} $, אם כי הוא משתנה מאוד:

enter image description here

כוח האור של נורת הבית הוא לפעמים בערך 10W - לא תמורת $ m ^ 2 $, אלא עבור חדר שלם! אולי, אנו רואים בחדר מואר היטב כל כך טוב כמו באור השמש, אבל זה רק בגלל שהעין שלנו מאוד מסתגלת. צפיפות כוח האור בפועל עשירית, או אפילו מאה, כמו באור השמש.

והיעילות של רוב הפאנלים הסולאריים היא סביב 10-20%. יש גרסה ניסיונית, יקרה מאוד שמגיעה ל -40%. פאנל סולארי בחדר לא יכול היה לייצר אנרגיה יקרת ערך, לכל היותר כמה וואט - בעלות מחיר פאנל סולארי על הגג. והעלות היא הבעיה העיקרית שלהם גם עם כוח השמש הגדול שלהם, הרבה פעמים.

מידע בלבד: נורת LED מקבילה ל -100 וולט עשויה להכיל כ -20 וולט ופלט אור אופטי בפועל כ -5 וואט. אנרגיה קלה של 10 וואט תהיה נורית LED חזקה מאוד.
בנוסף, התאורה ברוב האזורים המיושבים מיועדת לסמוך על הקפצת אור של משטחים בהירים בעיקר. אם תחליף את המשטחים הללו בתאים סולריים סופגים אור, לחדר שלך יהיו צללים קשים יותר וייתכן שהם ידרשו מקורות אור רבים יותר או בהירים יותר. ישנן המון אסטרטגיות אחרות להפחתת צריכת האנרגיה לתאורה בצורה יעילה יותר.
הגורם 100 שלך אופטימי. אור שמש ישיר הוא 100.000 לוקס, אור פנימי יכול להיות 100 לוקס ולעתים נדירות הוא מגיע עד 500 לוקס. זה פי 200-1000 פעמים פחות.
#2
+11
jhabbott
2015-01-21 07:46:30 UTC
view on stackexchange narkive permalink

תחושת הבטן שלי היא שתוכל לחסוך יותר אנרגיה ממה שתוכל ללכוד מחדש על ידי ביטול בזבוז האור והורדת צריכת האנרגיה של מקור האור בהתאם.

תן לי להשתמש בניסוי מחשבה. להסביר:

אם היית בחדר בצורת קוביה לבנה עם אור בגג וחלון גדול בקיר אחד עם וילונות שחורים. בלילה כשאין אור מהחלון אם הווילונות שלך פתוחים, אתה מאבד את כל האור הזה, אם אתה מצייר את הווילונות זה לא טוב יותר מכיוון שהם שחורים ולכן הם סופגים אותו והחדר אינו בהיר יותר. עם זאת, אם אתה הופך את הווילונות לבנים החדר יהיה מעט בהיר יותר ותוכל להוריד את צריכת החשמל של האור שלך כדי לקבל את אותה הבהירות בחדר.

לכן, אם תשים פנל סולארי מעל אחד הקירות הלבנים של החדר שלך, יש לך עכשיו משהו "לוכד מחדש" את האנרגיה, אך החדר כהה יותר מכיוון שהאור הזה כבר לא מוסיף את בהירות החדר על ידי השתקפותו, אז אתה צריך להגדיל את האנרגיה של האור שלך כדי לקבל את אותה הבהירות.

בגלל חוסר יעילות של המרת אנרגיה מחשמל לאור ובכדי ללכוד מחדש את זה ולהמיר אותו בחזרה לחשמל, תמיד תאבד יותר מהתוספת שיש לך להכניס על מנת לשמור על אותה בהירות בחדר. לכן יעיל יותר להוריד את השימוש באור ולבצע אופטימיזציה של החדר כדי להחזיר יותר את האור בחזרה (משטחים לבנים).

זה כמובן נכון - אחרת הייתם בדרך למכונת תנועה תמידית.
@ChrisH לניסיון פשוט יותר לאותה גישה של תנועה תמידית, עיין בשאלה זו: http://sustainability.stackexchange.com/questions/2658/solar-energy-without-the-sun-super-led-light-on-top- של-פאנלים סולאריים / :-)
#3
+4
Russell McMahon
2015-02-10 00:46:24 UTC
view on stackexchange narkive permalink

חומרים מסוימים טובים מעט יותר מאחרים ברמות אור נמוכות יותר, אך במצב מקורה אופייני, אפילו חומר ממוטב ביותר פשוט חסר את הזמינות של אנרגיית קלט להמרה. למשל סיליקון מונו-גבישי טוב יותר ברמות אור נמוכות מאוד מאשר פולי-גבישי, אך אף אחד מהם אינו יכול להתגבר על חוסר האנרגיה הבסיסי.

אור שמש מלא ~ = 100,000 לוקס (לומן / מטר ^ 2). > תאורת החדר היא למשל 250 לוקס (די בהיר).
צג LCD מודרני המציג את כל הלבן ומוגדר כ"נאה ובהירה "יהיה בעל בהירות על פני המסך של כ -250 לוקס . ההבדל בין אור שמש מלא & זה 400: 1.

לוח PV (פוטו וולטאי) טוב באור שמש בהיר יספק 150 וואט למטר שנשלח. (מעל 200 וואט בתא במקרים הטובים ביותר). ב 250 לוקס הטוב ביותר שאתה יכול לצפות הוא סביב 500 מיליאוואט למטר מרובע.

כדי להשיג את 250 lux = 250 וואט / מ ^ 2 שציינתי לעיל היית צריך 250 וואט של אנרגית אור בפועל מאיר על מטר מרובע אחד בדיוק. נוריות ה- LED הטובות ביותר הקיימות ממירות כ- 50% מכניסת ה- DC שלהן לאור. מוצר מסחרי טוב יעיל מאוד בכ- 25%. אז תצטרך להאיר שטח של מטר רבוע עם כניסת 1,000 וואט DC ** של תאורת LED מסחרית טובה כדי לקבל פלט של 500 מיליאט וואט. יחס של בערך 2000: 1 בין כוח לחשמל.


** למשל נורה עליונה "החלפת 150 ואט" (פיליפס, קרי, ...) עשויה להכיל כ -25 וואט קלט. תצטרך 1000/25 = 40 מנורות "150 וואט להחלפה" הבוהקות על פנל PV טוב 1 מטר מרובע כדי לייצר כ 500 מילוואט.

#4
  0
Tony Clough
2015-09-13 08:46:55 UTC
view on stackexchange narkive permalink

יש לי את הפאנל הזה 150 וואט, 12 וולט (אמר שהוא). בבדיקת זה עם שתי נורות של 100 וואט (שוות מהסוג הישן הרגיל מדי של 100 וואט) המשמשות להארת החדר. פאנל אחד זה יכול להדליק שתי נורות לד נוספות מהשתיים על התקרה. וואו, חשבתי שזה בלתי אפשרי. שאתה מקבל רק 10% מהפאנל. לא כך ...

enter image description here

enter image description here

שניים כאלה ל פנל סולארי כוח. הנורות נראות מעט עמומות יותר ואז נורמליות. אך הפאנל מקבל רק 11.61 וולט (בערך).

נוריות LED מחוברות לספק כוח של 12 וולט ויש הבדל גדול בעוצמת התאורה.

ברוך הבא ל- Engineering.SE! זה לא נותן תשובה לשאלה, שעניינה תגובה ספקטרלית ולא יעילות. כדי לבקר או לבקש הבהרה מאת מחבר, השאירו תגובה מתחת לפוסט שלהם - תמיד תוכלו להגיב על הפוסטים שלכם, וברגע שיש לכם מספיק מוניטין תוכלו להגיב על כל פוסט.
לוח זה בדרך כלל מקסימום עד 21.5 וולט מחוץ לאור השמש. הצבת תאורה לגג תשתפר טוב יותר מפנלים ואז מנורות, ואז יותר פנלים פנימיים כדי להניע יותר אורות. עם צוהר (חלון גג) אתה מקבל חום ואור, שני מקורות אנרגיה טובים. עם מעט הפסד. אור מגיע באור צוהר, אתה משתמש בו כדי לראות, והוא מחמם את הקירות, ואתה משתמש בו שוב כדי לחמם את הבית שלך. פאנל לא יכול לעשות זאת.


שאלה ותשובה זו תורגמה אוטומטית מהשפה האנגלית.התוכן המקורי זמין ב- stackexchange, ואנו מודים לו על רישיון cc by-sa 3.0 עליו הוא מופץ.
Loading...