Sončna energija: Vrtljivi solarni paneli lahko povečajo učinkovitost za 32 odstotkov

Medtem ko je na univerzi Fulbright v Ugandi, profesor Univerze Colgate Beth Parks opazil resno napako v solarnih panelih, na katere se skupnosti v podsaharski Afriki zanašajo na električno energijo. Sonce se premika. Sončne celice niso.

Glede na to največ teoretična učinkovitost za najpogosteje uporabljene fotonapetostne celice je le okoli 29 odstotkov, vsako majhno kapljico dodatne sončne svetlobe pa šteje.Ko je ostala mirujoča, je menila, da so sončni kolektorji pustili dragoceno energijo v izgubi.

Torej, z uporabo samo vedro vode in nekaj skal, je Beth Parks zgradil novo vrsto sončnega kolektorja, ki se počasi vrti in je zasnovan za sledenje vsakodnevnemu soncu. Po 20-dnevnem testnem obdobju so Parks ugotovili, da so njeni počasi premikajoči plošči zbrali 32 odstotkov več energije kot modeli fiksnega položaja, kar je razlika v stotinah vatov. Svoje ugotovitve je predstavila na srečanju marca American Physical Society March.

Zakaj bi lahko gostujoči solarni paneli igrali igro

Teh nekaj sto vatov ni dovolj, da bi v ameriških domovih, kjer je povprečna poraba električne energije okoli 29 kWh dnevno, po podatkih ameriškega ministrstva za energijo povprečna poraba električne energije približno 29 kWh.

Toda v Ugandi, kjer skoraj vsak četrti človek nima dostopa do električne energije, povprečna dnevna poraba električne energije v gospodinjstvu znaša samo 0,04 kWh / dan, kar pomeni, da lahko samo oblikovanje parkov - če se široko uvede - preoblikujejo celotne skupnosti. Pomeni dostop do mobilnih telefonov. Za luči po temi.

Kot izredni profesor za fiziko je Parks videl druge modele solarnih panelov, ki so uporabljali sisteme teže, da se počasi premikajo čez dan. Toda ti dinamični okvirji niso bili nikoli preizkušeni, pravijo parki, niti niso bili načrtovani z ekonomsko učinkovitostjo.

Kako narediti DIY vrtljive sončne plošče

V sodelovanju s študenti na Univerzi za znanost in tehnologijo Mbarara so Parks ustvarili okvir sončnih celic s kovinskimi cevmi, ki bi jih lokalni varilci zlahka dobili. Plošča je nato pritrjena na os. Na zahodni strani je vedro kamenja; na vzhodu, vedro vode. Ker se teža posode za vodo počasi spušča, se zaradi nadzorovanega puščanja plošča počasi premika in sledi soncu.

Trenutno, pravijo parki, se tudi najbolj poceni sončni kolektorji še vedno izkazujejo za preveč drago za večino družin, večina plošč pa je privarjenih na strehah domov, da bi preprečili krajo. Toda povečana učinkovitost pomeni, da so plošče lahko manjše in zato tudi bolj dostopne. Preprost prenosni okvirji in manjše plošče omogočajo prebivalcem, da svoje sisteme vnesejo vsako noč, kar pomeni, da jih ni treba zapreti. Celotni stroški sistema Parks - ki vključuje sončno celico, baterijo, polnilec in okvir - teče približno deset odstotkov manj kot tradicionalni, nameščeni sončni kolektorji, in njeni magistrski študenti so pred kratkim sodelovali z lokalnim varilcem za izdelavo okvirja za 6 $..

Novi premikajoči se sončni kolektorji Parks - tako s svojo zasnovo kot tudi s svojimi stroški - ponazarjajo pomen poglobljenih raziskav, gradnje znotraj skupnosti, zlasti za skupnosti. Kako bi drugače znala, da bo zasnova dovolj lahka in dovolj majhna, da bo prinesla vsak dan? Kako bi drugače razumela učinek, ki ga lahko ima le peščica več kilovatov na vsakodnevno rutino gospodinjstva?

Zaenkrat se Parks vrne v ZDA. Vendar pa vidi široko sprejetje svojega oblikovanja kot priložnost za rast majhne industrije po vsej Ugandi.