Чи існують різні сонячні панелі для відбору енергії від домашнього освітлення?

Я досліджував відновлення енергії від освітлення будинку за допомогою сонячних батарей.

Чи є сонячні панелі, спеціально розроблені для захоплення освітлення в приміщенні з більш високим ККД?

Якщо так, то які відмінності між зовнішніми та внутрішніми сонячними панелями, призначеними для цього?

Список літератури :

• Межі ефективності сонячної енергії
• Чи можуть заряджати сонячні батареї за допомогою лампи розжарювання?
• Чи можуть сонячні батареї заряджатись від вуличних ліхтарів протягом ночі? Як це заряджається від сонця протягом дня!

Я не думаю, що вони існували, і це має свою причину.

По-перше: сонячна панель може характеризуватися головним чином її спектром ефективності: на якій довжині хвилі, в якому співвідношенні світлової енергії вона може перетворюватися на електричну енергію.

Це повинно мати максимум навколо видимого світла, оскільки Сонце дає більшу частину своєї енергії в цьому інтервалі довжини хвилі.

Це тому, що наші очі найкраще бачать у цьому спектрі. Ми просто еволюціонували до сонячного світла.

І це тому, що домашнє світло також знаходиться в цій довжині хвилі: саме це нам, людям, подобається щонайбільше.

У різних сонячних батареях не було потреби.

Але потужність сонячного світла становить близько декількох сотень , хоча вона дуже сильно змінюється:$\frac{W}{m^2}$

Потужність світла домашньої лампочки буває близько 10 Вт - не для , а для цілої кімнати! Можливо, ми бачимо в добре освітленій кімнаті так само добре, як і при сонячному світлі, але це лише тому, що наше око дуже адаптивне. Фактична щільність енергії світла на десяту або навіть соту менша, як при сонячному світлі.$m^2$

А ефективність більшості сонячних панелей становить близько 10-20%. Є експериментальна, дуже затратна версія, що досягає 40%. Сонячна панель у приміщенні не могла виробляти цінну енергію, принаймні, кілька ватт - на ціну ціни сонячної панелі на даху. А вартість є їх основною проблемою навіть при їхній, у багато, багато разів більшій сонячній енергії.

Я відчуваю, що ви зможете заощадити більше енергії, ніж зможете повторно захопити, усуваючи витрату світла і відповідно зменшуючи енергоспоживання джерела світла.

Дозвольте використати продуманий експеримент для пояснення:

Якби ви були в кімнаті з білим кубом, зі світлом на даху та великим вікном в одній стіні з чорними шторами. Вночі, коли у вікні немає світла, якщо твої штори відкриті, ти втрачаєш усе це світло, якщо ти малюєш штори, то не краще, оскільки вони чорні, щоб вони поглинали його, і приміщення не світліше. Однак якщо зробити штори білими, кімната буде трохи яскравішою, і ви можете знизити енергоспоживання свого світла, щоб отримати таку ж яскравість у приміщенні.

Отже, якщо ви поставите сонячну панель по одній з білих стін вашої кімнати, у вас зараз щось «перехоплює» енергію, але кімната темніша, оскільки це світло більше не додає яскравості кімнати відбиваючись, тому вам потрібно збільшити енергію свого світла, щоб отримати таку ж яскравість.

Через неефективність перетворення енергії від електроенергії до світла та при повторному захопленні та перетворенні її на електроенергію ви завжди втратите більше, ніж зайве, що потрібно вкласти, щоб зберегти ту саму яскравість приміщення. Тому ефективніше знизити використання світла та оптимізувати приміщення для відображення більшої кількості світла назад (білі поверхні).

Деякі матеріали дещо кращі, ніж інші, при низькому рівні освітленості, Але в типових ситуаціях в приміщенні, навіть надзвичайно оптимізованому матеріалу просто не вистачає доступності вхідної енергії для перетворення. Наприклад, монокристалічний кремній дещо кращий при дуже низькому рівні освітлення, ніж Полікристалічний, але ні один із них не може подолати фундаментальний дефіцит енергії.

Повне сонячне світло ~ = 100 000 люкс (люмен / метр ^ 2).
Кімната-світло - це 250 люкс (досить яскраво).
Сучасний РК-монітор, на якому відображається все біле та встановлене на "приємне та яскраве", матиме яскравість на поверхні екрану приблизно 250 люкс. Різниця між повним сонячним світлом & це 400: 1.

Хороша фото (електроелектрична) панель при яскравому сонячному світлі забезпечить 150 Вт на квадратний метр поставленого. (Більше 200 Вт у комірці в кращих випадках). При 250 люкс найкраще, що ви можете очікувати, становить близько 500 міліватт на квадратний метр.

Щоб отримати 250 лк = 250 Вт / м ^ 2, про який я вже згадував, вам знадобиться 250 Вт фактичної світлової енергії, що сяє рівно на один квадратний метр. Найкращі доступні світлодіоди перетворюють близько 50% свого входу постійного струму у світло. Хороший комерційний продукт дуже ефективно на 25%. Тому вам потрібно буде освітлити площу одного квадратного метра з входом 1000 Вт постійного струму ** хорошого комерційного світлодіодного освітлення, щоб отримати вихід 500 міліват. Співвідношення потужності приблизно 2000: 1 до потужності.

** наприклад, у верхньої лампочки на заміну 150 Вт (Philips, Cree, ...) може бути близько 25 Вт. Вам знадобиться 1000/25 = 40 цих ламп «Заміна 150 Вт», що світяться на хорошій 1 кв. Панелі PV для отримання близько 500 міліват.

У мене є панель потужністю 150 Вт, 12 вольт (сказано). При випробуванні його з двома лампочками потужністю 100 Вт (рівними занадто звичайними старими 100 Вт), використовуваними для освітлення приміщення. Ця одна панель може засвітити дві інші світлодіодні лампи від двох на стелі. WOW, я вважав, що це неможливо. Що ви отримуєте лише 10% від панелі. Не так...

Два з них для живлення сонячної панелі. Світлодіоди виглядають трохи тьмяніше, ніж зазвичай. Але панель отримує лише 11,61 Вольт (приблизно).

Підключено світлодіодні джерела живлення напругою 12 вольт, і велика різниця у потужності освітлення.