Energia słoneczna: obrotowe panele słoneczne mogą zwiększyć wydajność o 32 procent

Podczas stypendium Fulbrighta w Ugandzie profesor Beth Parks z Uniwersytetu Colgate zauważył poważną wadę paneli słonecznych, na których opierają się społeczności w Afryce Subsaharyjskiej. Słońce porusza się. Panele słoneczne nie.

Biorąc pod uwagę, że maksymalny teoretyczna wydajność dla najczęściej używanych ogniw fotowoltaicznych wynosi tylko około 29 procent, każda mała kropla dodatkowego światła słonecznego się liczy.Pozostając nieruchomo, pomyślała, panele słoneczne pozwalały marnować cenną energię.

Tak więc, używając tylko wiadra wody i kamieni, Beth Parks zbudowała nowy rodzaj powoli obracającego się panelu słonecznego zaprojektowanego do śledzenia dziennego łuku Słońca. Po 20-dniowym okresie testowania, Parks odkrył, że jej powoli przesuwające się panele zebrały 32 procent więcej energii niż modele o stałej pozycji, co stanowi różnicę setek watów, według American Physics Society. Swoje odkrycia przedstawiła podczas marcowego spotkania American Physical Society w 2019 roku.

Dlaczego roamingowe panele słoneczne mogą być zmieniaczem gier

Te kilka dodatkowych stu watów nie wystarcza, aby dokonać ogromnej różnicy w amerykańskich domach, gdzie średnie zużycie energii elektrycznej wynosi około 29 kWh każdego dnia, zgodnie z danymi Departamentu Energii USA.

Ale w Ugandzie, gdzie prawie co czwarta osoba nie ma dostępu do elektryczności, codzienne zużycie energii elektrycznej przez przeciętne gospodarstwo domowe wynosi zaledwie 0,04 kWh / dzień, co oznacza, że ​​sam projekt Parków - jeśli jest szeroko stosowany - może przekształcić całe społeczności. Oznacza to dostęp do telefonów komórkowych. Do świateł po zmroku.

Jako profesor nadzwyczajny fizyki, Parks widział inne modele paneli słonecznych, które wykorzystywały systemy wagowe do powolnej zmiany w ciągu dnia. Jednak te dynamiczne ramy nigdy nie były testowane, mówi Parks, ani nie zostały zaprojektowane z myślą o ekonomicznej wydajności.

Jak zrobić DIY obrotowego panelu słonecznego

We współpracy ze studentami z Uniwersytetu Nauki i Technologii w Mbarara, Parks stworzył ramę z panelem słonecznym za pomocą metalowych rurek, które lokalni spawacze mogli łatwo uzyskać. Panel jest następnie przymocowany do czopa. Po zachodniej stronie wiadro skał; na wschodzie wiadro wody. Ponieważ ciężar wiadra wody powoli spada, dzięki kontrolowanemu wyciekowi, panel powoli, konsekwentnie przesuwa się za słońcem.

Obecnie, jak twierdzi Parks, nawet tańsze panele słoneczne nadal są zbyt kosztowne dla większości rodzin, a większość paneli jest przyspawana do dachów domów, aby powstrzymać kradzież. Jednak zwiększona wydajność oznacza, że ​​panele mogą być mniejsze, a tym samym również tańsze. Łatwe w transporcie ramy i mniejsze panele pozwalają mieszkańcom przenosić swoje systemy do wnętrza każdej nocy, eliminując konieczność ich blokowania. Całkowity koszt systemu Parks - który obejmuje ogniwo słoneczne, baterię, ładowarkę i ramę - działa o około dziesięć procent mniej niż tradycyjny montowany panel słoneczny, a studenci jej Mistrza niedawno współpracowali z miejscowym spawaczem, aby stworzyć projekt ramy o wartości 6 USD.

Nowy przesuwny panel słoneczny Parks - zarówno dzięki swojej konstrukcji, jak i kosztom - ilustruje znaczenie wciągających badań, budowania w społeczności, szczególnie dla ta społeczność. Jak inaczej mogłaby wiedzieć, że projekt będzie wystarczająco jasny i wystarczająco mały, by każdego dnia wnieść go do środka? Jak inaczej mogłaby zrozumieć efekt, jaki zaledwie kilka kilowatów może mieć na codzienną rutynę gospodarstwa domowego?

Na razie Parks wraca do Stanów Zjednoczonych. Ale widzi powszechne przyjęcie jej projektu jako okazji do rozwoju małego przemysłu w całej Ugandzie.