Lampada solare

Una lampada solare nota anche come luce solare o lanterna solare, è un sistema di illuminazione composto da una lampada a LED, pannelli solari, batteria, controller di carica e potrebbe esserci anche un inverter. La lampada funziona sull'elettricità dalle batterie, caricata attraverso l'uso del pannello fotovoltaico solare.

L'illuminazione domestica ad energia solare può sostituire altre fonti di luce come candele o lampade a cherosene. Le lampade solari hanno un costo operativo inferiore rispetto alle lampade a cherosene perché l'energia rinnovabile dal sole è gratuita, a differenza del carburante. Inoltre, le lampade solari non producono inquinamento indoor atmosfera a differenza delle lampade cherosene. Tuttavia, le lampade solari hanno generalmente un costo iniziale più elevato e dipendono dal tempo.

Le lampade solari per l'uso nelle situazioni rurali spesso hanno la capacità di fornire una fornitura di elettricità per altri dispositivi, come per la ricarica dei telefoni cellulari. Gli investitori americani hanno lavorato per lo sviluppo di una lanterna solare da $ 10 / unità per la sostituzione delle lampade cherosene.

Storia

Global Market-Share in termini di produzione annuale mediante tecnologia PV dal 1990

Alcuni fotovoltaici solari utilizzano il silicio monocristallino o i pannelli in silicone policristallina, mentre le tecnologie più recenti hanno utilizzato celle solari a film sottile. Poiché le moderne celle solari sono state introdotte nel 1954 nei laboratori Atbell del 1954, i progressi nell'efficienza delle cellule solari a convertire la luce in energia elettrica, e le moderne tecniche di produzione combinate con efficienze di scala hanno portato a una crescita internazionale del fotovoltaico.

A partire dal 2016, le lampade a LED utilizzano solo il 10% del 10% dell'energia richiede una lampada a incandescenza. L'efficienza nella produzione di lampade a LED ha portato ad una maggiore adozione come alternativa ad un'altra illuminazione elettrica.

Componenti

L'intera struttura della lampada solare è mostrata nella figura 2.

Pannelli solari

I pannelli solari sono fatti di silicio, un materiale a semiconduttore. Una cella solare ha due diversi strati di silicio. Lo strato inferiore ha meno elettroni e quindi ha una leggera carica positiva a causa della natura negativa della natura degli elettroni. Inoltre, lo strato superiore ha più elettroni e ha una carica leggermente negativa. Una potenziale barriera è creata tra questi due strati.

Quando il flusso di particelle leggere chiamato fotoni entrano, rinunciano alla loro energia agli atomi nel silicio. Promuove un elettrone da un legame covalente a un prossimo livello di energia dallo strato superiore allo strato inferiore. Questa promozione di un elettrone consente il movimento di sbarco all'interno del cristallo che produce una corrente. Più luce brilla, più elettroni si muovono in giro da qui più flussi di corrente tra. Questo processo è chiamato effetto fotovoltaico e fotoelettrico. I sistemi fotovoltaici convertono direttamente la luce del sole in elettricità.

I pannelli solari sono fatti di strati di diversi materiali, poiché è possibile vedere in figura 2, in ordine di vetro, incapsulare, celle cristalline, incapsulate, foglio posteriore, scatola di giunzione e infine cornice. L'incapsulata tiene fuori umidità e contaminanti che potrebbero causare problemi.

figura 2

Batteria

Una batteria è solitamente ospitata all'interno di un caso di metallo o di plastica. All'interno del caso ci sono elettrodi compresi catodi e anodi in cui si verificano reazioni chimiche. Un separatore esiste anche tra catodo e anodo che interrompe gli elettrodi che reagiscono insieme contemporaneamente in quanto consentendo la carica elettrica di fluire liberamente tra i due. Infine, il collettore conduce una carica dalla batteria all'esterno.

Le batterie all'interno delle lampade solari utilizzano solitamente la tecnologia dell'elettrolita gel con elevate prestazioni ad alte prestazioni nella profonda scaricazione, al fine di consentire l'uso in intervalli estreme di temperatura. Può anche utilizzare il piombo-acido, idruro metallico in nichel, nichel cadmio o litio.

Questa parte della lampada salva energia dal pannello solare e fornisce energia quando necessario di notte quando non è disponibile energia leggera.

In generale, l'efficienza della conversione di energia fotovoltaica è limitata per motivi fisici. Circa il 24% della radiazione solare di una lunghezza d'onda lunga non è assorbita. Il 33% è il calore perso per i dintorni, e ulteriori perdite sono di circa il 15-20%. Solo il 23% viene assorbito il che significa che una batteria è una parte cruciale della lampada solare.

Controller di carica

Questa sezione controlla l'intero sistema di lavoro per caricare la batteria di protezione. Esso garantisce, in nessun caso incluse le condizioni climatiche con grande differenza di temperatura, la batteria non fa sovraccarico o sopra scarico e danneggiare ulteriormente la batteria.

Questa sezione comprende anche componenti aggiuntivi come regolatore chiaro, regolatore di tempo, suono, compensazione di temperatura, protezione di illuminazione, di polarità inversa e commutatori AC che assicurano carichi di back-up sensibili funzionano normalmente quando si verifica un'interruzione.

principi di funzionamento

Figura 3

le luci LED sono utilizzati a causa della loro alta efficienza luminosa e lunga durata. Sotto il controllo di un regolatore di carica CC, controllo senza contatto accende automaticamente la luce ad oscurità e spegne di giorno. A volte anche combina con i controllori di volta in volta stabilito per tenda di commutare automaticamente luce e si spegne.

Come mostrato in figura 3, il chip comprende microchip (R), B-, B +, S- e S +. S + e S- sono entrambi collegati ai pannelli solari con filo, uno dei quali ha più carica e l'altra carica meno. B e B + sono fissati a due batterie in questo caso. La luce viene mostrata attraverso la luce del LED quando sono collegati tutti questi.

Benefici

lampade solari possono essere più facile per i clienti di installare e gestire in quanto non richiedono un cavo elettrico. lampade solari possono beneficiare i proprietari con costi di manutenzione ridotti e costi di bollette di energia elettrica. lampade solari possono essere utilizzati anche in

zone in cui non v'è >rete elettrica o aree remote che mancano di un approvvigionamento elettrico sicuro. Ci sono molte storie di persone con malattie polmonari, il deterioramento degli occhi, ustioni e la morte a volte anche semplicemente perché non hanno una sana alternativa alla luce durante la notte. Le donne si sono sentiti a piedi pericoloso per l'esterno toilette dopo il tramonto. I bambini vengono consegnati dalle ostetriche utilizzando solo una candela, e gli studenti non possono studiare quando il sole va giù per la mancanza di luce che porta ad un aumento dell'analfabetismo e della povertà perpetua. Queste sono le realtà per oltre 1 miliardo di persone in tutto il mondo. Mancanza di illuminazione equivale a continuare la povertà sentito in tutto il mondo. In lampada a energia solare converte l'energia luminosa in energia elettrica, cioè È conveniente nostra vita quotidiana.

produzione di energia solare è limitata da tempo e può essere meno efficace se è nuvoloso, umido, o in inverno.

Famiglie commutazione di lampade solari da kerosene lampade guadagnano anche dal rischio per la salute associati alle emissioni kerosene. Cherosene spesso ha effetti negativi sulla polmoni umani.

L'uso di energia solare riduce al minimo gli interni di inquinamento creazione, dove kerosene sono stati collegati a casi di problemi di salute. Tuttavia, i pannelli fotovoltaici sono fatti di silicio e altri metalli tossici contenenti piombo che può essere difficile da smaltire.

L'uso di luci solari migliora l'istruzione per gli studenti che vivono in famiglie senza elettricità. Quando il no-profit Unite-To-Light ha donato solare lampade a

scuole una remota regione del Kwa Zulu Natal in Sud Africa i punteggi dei test e tassi di passaggio è migliorato di oltre il 30%. La luce dà agli studenti il ​​tempo per studiare aggiunto dopo il tramonto.

Uno studio sperimentale 2017 nelle zone non elettrificate del nord del Bangladesh ha trovato che l'uso di lanterne solari è diminuita la spesa totale delle famiglie, ha aumentato i figli di ore di studio in casa e una maggiore frequenza scolastica. Non ha tuttavia migliorare i bambini's risultati scolastici a qualsiasi larga misura.

Utilizzo

luce di via solare

Articolo principale: luce di via solare

Queste luci forniscono un modo comodo e conveniente per le strade di luce di notte, senza la necessità di AC reti elettriche per i pedoni e conducenti. Possono avere singoli pannelli di ciascuna luce di un sistema, o possono avere un grande pannello solare centrale e banca batteria di lampade di potenza multipli.

luce di via solare del LED

Rurale

Nelle zone rurali dell'India, lampade solari, comunemente chiamati lanterne solari, usando LED o lampade fluorescenti compatte, vengono utilizzati per sostituire le lampade a cherosene, candele e altre alternative a buon mercato di illuminazione. Soprattutto nelle zone dove l'elettricità è altrimenti di difficile accesso, lampade solari sono molto utili e migliora anche la qualità della vita.