Güneş lambası - Solar lamp

Bir güneş lambası Rizal Parkı, Filipinler
Bir bahçe güneş lambası
Büyüteç

Bir güneş lambası güneş ışığı veya güneş fener olarak da bilinir, aşağıdakilerden oluşan bir aydınlatma sistemidir: LED lamba, Solar paneller, pil, Şarj kontrol cihazı ve ayrıca bir çevirici. Lamba, güneş fotovoltaik paneli kullanılarak şarj edilen pillerden gelen elektrikle çalışır.

Güneş enerjisiyle çalışan ev aydınlatması, mum gibi diğer ışık kaynaklarının yerini alabilir veya gazyağı lambaları. Güneş lambalarının daha düşük işletme maliyeti gaz lambalarından daha iyidir çünkü yakıtın aksine güneşten gelen yenilenebilir enerji ücretsizdir. Ek olarak, güneş lambaları gazyağı lambalarının aksine iç mekan hava kirliliği oluşturmaz. Bununla birlikte, güneş lambalarının genellikle daha yüksek bir başlangıç ​​maliyeti vardır ve hava durumuna bağlıdır.


Kırsal koşullarda kullanım için güneş lambaları, genellikle şarj gibi diğer cihazlar için elektrik kaynağı sağlama kapasitesine sahiptir. cep telefonları. Amerikalı yatırımcılar bir RS geliştirmek için çalışıyorlar. Gazyağı lambalarının değiştirilmesi için 10 / birim güneş fener.[1]

Tarih

1990'dan beri PV teknolojisi ile yıllık üretim açısından küresel pazar payı

Bazı güneş fotovoltaikleri kullanır Monokristal silikon veya poli-kristal silikon paneller, daha yeni teknolojiler kullanılırken ince film güneş pilleri.[2] Modern güneş pilleri 1954'te piyasaya sürüldüğünden beri Bell laboratuvarları,[3][4] Gelişmeler güneş pili verimliliği Işığı elektrik enerjisine dönüştürmede ve ölçek verimliliği ile birleştirilen modern üretim teknikleri, uluslararası fotovoltaiklerin büyümesi.

2016 itibariyle, LED lambalar bir akkor lambanın ihtiyaç duyduğu enerjinin yalnızca yaklaşık% 10'unu kullanır.[5] LED lambaların üretimindeki verimlilik, eski elektrikli aydınlatmalara alternatif olarak daha fazla benimsenmesine yol açmıştır.

Bileşenler

Bir güneş lambasının tam yapısı Şekil 1'de gösterilmektedir.

Şekil 1 [6]

Solar paneller

Çoğu güneş paneli, tek kristalli silikondan yapılmıştır. yarı iletken malzeme.[7] Bir Güneş pili iki farklı silikon katmanına sahiptir. Alt katman daha az elektrona sahiptir ve bu nedenle elektronların negatif yük doğası nedeniyle hafif bir pozitif yüke sahiptir. Ek olarak, üst katman daha fazla elektrona ve biraz negatif yüke sahiptir. Bu iki katman arasında potansiyel bir engel oluşturulur.

Foton adı verilen hafif parçacıkların akışı içeri girdiğinde, enerjilerini silikondaki atomlara bırakırlar. Bir elektronu kovalent bir bağdan bir sonraki enerji düzeyine, üst katmandan alt katmana yükseltir.[2] Bir elektronun bu yükselmesi, kristal içinde bir akım üreten daha serbest harekete izin verir. Daha fazla ışık parlar, daha fazla elektron hareket eder, dolayısıyla aralarında daha fazla akım akışı olur. Bu sürece denir fotovoltaik ve fotoelektrik etki.[7] Fotovoltaik sistemler güneş ışığını doğrudan elektriğe dönüştürür. [8]

Güneş panelleri, Şekil 2'de de görebileceğiniz gibi, cam, kapsül, kristal hücreler, kapsülleme, arka levha, bağlantı kutusu ve son olarak çerçeve sırasıyla farklı malzemelerden oluşan katmanlardan yapılmıştır. Kapsül, sorunlara neden olabilecek nemi ve kirleticileri dışarıda tutar.[9]

şekil 2 [10]

Batarya

Bir pil genellikle metal veya plastik bir kasa içine yerleştirilir. Kasanın içinde, kimyasal reaksiyonların meydana geldiği katotlar ve anotlar içeren elektrotlar bulunur. Ayrıca, katot ve anot arasında, elektrotların birlikte reaksiyona girmesini durduran ve aynı zamanda elektrik yükünün ikisi arasında serbestçe akmasına izin veren bir ayırıcı mevcuttur. Son olarak toplayıcı, pilden dışarıya bir şarj gerçekleştirir.[11]

Güneş lambalarının içindeki piller, aşırı sıcaklık aralıklarında kullanım sağlamak için genellikle derin deşarjda yüksek performanslı jel elektrolit teknolojisini kullanır.[12] Ayrıca kurşun asit, nikel metal hidrit, nikel kadmiyum veya lityum da kullanabilir.

Lambanın bu kısmı, güneş panelinden enerji tasarrufu sağlar ve ışık enerjisi olmadığında gece gerektiğinde güç sağlar.

Genel olarak, fotovoltaik enerji dönüşümünün verimliliği fiziksel nedenlerle sınırlıdır. Yaklaşık% 24'ü Güneş radyasyonu uzun bir dalga boyu absorbe edilmez. % 33'ü çevreye kaybedilen ısıdır ve diğer kayıplar yaklaşık% 15-20'dir. Yalnızca% 23 emilir, bu da bir pilin güneş lambasının önemli bir parçası olduğu anlamına gelir.[13]

Şarj kontrol cihazı

Bu bölüm, pil şarjını korumak için tüm çalışma sistemlerini kontrol eder. Büyük sıcaklık farkına sahip aşırı hava koşulları da dahil olmak üzere her koşulda pilin aşırı şarj veya aşırı deşarj olmamasını ve pile daha da fazla zarar vermemesini sağlar.[14]

Bu bölüm ayrıca ışık kontrolörü, zaman kontrolörü, ses, sıcaklık kompanzasyonu, aydınlatma koruması, ters polarite koruması ve kesinti meydana geldiğinde hassas yedek yüklerin normal şekilde çalışmasını sağlayan AC transfer anahtarları gibi ek parçaları içerir.[12]

Çalışma prensipleri

Figür 3 [15]

Yüksek ışık verimi ve uzun ömürlü olması nedeniyle LED ışıklar kullanılmaktadır. Bir DC şarj kontrol cihazının kontrolü altında, temassız kontrol, ışığı karanlıkta otomatik olarak açar ve gündüz vakti kapanır. Bazen ışığı otomatik olarak açıp kapatması için perde süresini ayarlamak üzere zaman denetleyicileriyle birleşir.[14]

Şekil 3'te gösterildiği gibi, çip, mikroçip (R), B-, B +, S- ve S + içerir. S + ve S- her ikisi de güneş panellerine biri artı, diğeri eksi şarjlı tel ile bağlanır. B- ve B + bu durumda iki pile bağlıdır. Bunların tümü bağlandığında ışık LED ışığı ile gösterilecektir.

Faydaları

Güneş lambaları, elektrik kablosu gerektirmediğinden müşterilerin kurulumu ve bakımı daha kolay olabilir. Güneş lambaları, daha az bakım maliyeti ve elektrik faturası maliyetleri ile sahiplere fayda sağlayabilir. Güneş lambaları, elektriklerin olmadığı alanlarda da kullanılabilir. elektrik şebekesi veya güvenilir bir elektrik kaynağına sahip olmayan uzak bölgeler.[16] Geceleri ışığa sağlıklı bir alternatifleri olmadığı için akciğer hastalığı, göz bozukluğu, yanıkları ve hatta bazen ölümü olan birçok insan hikayesi var. Kadınlar, hava karardıktan sonra dışarıdaki tuvalete yürürken kendilerini güvensiz hissettiler. Bebekler ebeler tarafından sadece bir mum kullanılarak doğuyor ve öğrenciler, artan cehalet ve sürekli yoksulluğa yol açan ışık eksikliği nedeniyle güneş battığında ders çalışamıyor. Bunlar, dünya çapında 1 milyardan fazla insanın gerçekleridir. Işık eksikliği, tüm dünyada hissedilen yoksulluğun sürmesi anlamına gelir.[17]Güneş enerjisi lambasında ışık enerjisini elektrik enerjisine çevirir yani günlük hayatımıza uygundur.

Güneş enerjisi çıkışı hava koşullarıyla sınırlıdır ve hava bulutlu, ıslak veya kışın ise daha az etkili olabilir.[18]

Gazyağı lambalarından güneş lambalarına geçen evler, aynı zamanda gazyağı emisyonlarıyla ilişkili sağlık riskinden de faydalanmaktadır. Gazyağı genellikle insan akciğerleri üzerinde olumsuz etkilere sahiptir.[19]

Güneş enerjisinin kullanımı, gazyağının sağlık sorunları ile bağlantılı olduğu iç mekanlarda oluşan kirliliği en aza indirir. Bununla birlikte, fotovoltaik paneller silikondan ve diğer toksik metallerden yapılmıştır. öncülük etmek bu zor olabilir elden çıkarmak nın-nin.[20]

Güneş ışığı kullanımı, elektriksiz evlerde yaşayan öğrencilerin eğitimini iyileştirir. Kâr amacı gütmeyen Işığa Birleşin Güney Afrika'daki Kwa Zulu Natal'ın uzak bir bölgesindeki okullara güneş lambaları bağışladı test puanları ve geçme oranları% 30'un üzerinde arttı. Işık, öğrencilere karanlıktan sonra çalışmak için ek süre verir.[21]

Kuzey Bangladeş'in elektriksiz bölgelerinde 2017 yılında yapılan deneysel bir çalışma, güneş fenerlerinin kullanımının toplam hane harcamalarını azalttığını, çocukların evde çalışma saatlerini ve okula devam oranını artırdığını buldu. Bununla birlikte, çocukların eğitim başarısını büyük ölçüde geliştirmedi.[22]

Kullanımlar

Güneş sokak lambası

Ana makale: Güneş sokak lambası

Bu ışıklar, yayalar ve sürücüler için AC elektrik şebekelerine ihtiyaç duymadan geceleri sokakları aydınlatmak için uygun ve uygun maliyetli bir yol sağlar. Bir sistemin her lambası için ayrı panellere sahip olabilirler veya birden fazla lambaya güç sağlamak için büyük bir merkezi güneş paneli ve pil bankasına sahip olabilirler.

Güneş LED fener

Kırsal

Hindistan'ın kırsal kesiminde, gazyağı lambalarının, mumların ve diğer ucuz aydınlatma alternatiflerinin yerine, LED'ler veya CFL'ler kullanan, genellikle güneş fenerleri olarak adlandırılan güneş lambaları kullanılmaktadır. Özellikle elektriğe erişimin zor olduğu yerlerde güneş lambaları çok kullanışlıdır ve aynı zamanda yaşam kalitesini de arttırır.[23]

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ Foster, Peter (2009-10-18). "Fakirlere yardım etmek için 10 dolarlık güneş enerjili lamba". Telegraph.co.uk. Alındı 2015-12-16.
  2. ^ a b "Güneş enerjisi nasıl çalışır?". www.scientificamerican.com. Alındı 2015-10-31.
  3. ^ "Fotovoltaik teknolojisinin şampiyonları". www.renewableenergyworld.com. Alındı 2015-10-31.
  4. ^ "Fotovoltaik Nasıl Çalışır? - NASA Science". science.nasa.gov. Alındı 2015-10-31.
  5. ^ Bergesen, Joseph D .; Tähkämö, Leena; Gibon, Thomas; Suh, Sangwon (2016). "Verimli Işık Kaynağı Teknolojilerinin Potansiyel Uzun Vadeli Küresel Çevresel Etkileri". Endüstriyel Ekoloji Dergisi. 20 (2): 263. doi:10.1111 / jiec.12342.
  6. ^ "Güneş enerjisi kullanımı - Connect-Green". www.connect-green.com. Alındı 2015-10-31.
  7. ^ a b "Güneş pilleri nasıl çalışır? - Bunu Açıklayın". www.explainthatstuff.com. Alındı 2015-10-31.
  8. ^ "Fotovoltaik Sistemler". Fotovoltaik Sistemler. Alındı 2015-10-31.
  9. ^ Dow Corning (2009). "Güneş Bilimi: Güneş Enerjisi - Temel Bilgiler" (PDF). Solar Çözümler.
  10. ^ "Güneş Paneli". swcphysics30. Alındı 2015-10-31.
  11. ^ "Piller Nasıl Çalışır". HowStuffWorks. Alındı 2015-10-31.
  12. ^ a b "Solar - Philips Lighting". www.lighting.philips.com. Alındı 2015-10-31.
  13. ^ Goetzberger, Adolf (1998). Kristal silikon güneş pilleri. Almanya: John Wiley & Sons. pp.72. ISBN  978-0-471-97144-3.
  14. ^ a b "Solar Sokak Lambası, LED Sokak Lambası - Anern Industry Group". www.anern.com. Alındı 2015-10-31.
  15. ^ https://www.youtube.com/watch?v=8earltsP35w, alındı 2015-11-01 Eksik veya boş | title = (Yardım)
  16. ^ "Güneş Enerjisinin Avantajları ve Dezavantajları | GreenMatch.co.uk". www.greenmatch.co.uk. Alındı 2015-11-01.
  17. ^ https://esperanzamarket.com/blogs/news/93744963-changemakers-spotlight-unite-to-light
  18. ^ "Güneş Enerjisinin Avantajları ve Dezavantajları". www.sepco-solarlighting.com. Alındı 2015-11-01.
  19. ^ "Güneş enerjili lamba ve şarj cihazı". ingiliz müzesi. Alındı 2015-11-01.
  20. ^ "Güneş Enerjisinin Dezavantajları - Enerjinin Geleceğini Koruyun". Tasarruf-Enerji-Geleceği. Alındı 2015-11-01.
  21. ^ Işığa Birleşin https://esperanzamarket.com/blogs/news/93744963-changemakers-spotlight-unite-to-light
  22. ^ Kudo, Yuya; Shonchoy, Abu S .; Takahashi, Kazushi (2017). "Güneş Fenerleri Gençlerin Akademik Performansını İyileştirebilir mi? Bangladeş'ten Deneysel Kanıtlar" (PDF). Dünya Bankası Ekonomik İncelemesi. 33 (2): 436–460. doi:10.1093 / wber / lhw073.
  23. ^ "nannammmaims-to-yerinden-gazyağı-lamps.html En Ucuz Güneş Feneri, Gazyağı Lambalarını Yerden Kaldırmayı Hedefliyor". treehugger.com.

Dış bağlantılar