มีแผงโซลาร์เซลล์ที่แตกต่างกันสำหรับยึดพลังงานจากหลอดไฟในบ้านหรือไม่?

ฉันได้ตรวจสอบการจับพลังงานจากไฟบ้านโดยใช้แผงโซลาร์เซลล์

มีแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อบันทึกแสงภายในอาคารที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นหรือไม่?

ถ้าอย่างนั้นอะไรคือความแตกต่างระหว่างแผงเซลล์แสงอาทิตย์กลางแจ้งและในร่มที่ออกแบบมาเพื่อจุดประสงค์นี้?

การอ้างอิง :

• ขีด จำกัด ประสิทธิภาพพลังงานแสงอาทิตย์
• แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์สามารถชาร์จโดยใช้หลอดไส้หรือไม่
• แผงเซลล์แสงอาทิตย์สามารถชาร์จไฟจากไฟถนนในเวลากลางคืนได้หรือไม่? ในขณะที่มันชาร์จจากดวงอาทิตย์ในระหว่างวัน!

ฉันไม่คิดว่าพวกเขามีอยู่จริงและมันมีเหตุผล

ครั้งแรก: แผงโซลาร์เซลล์สามารถกำหนดได้จากสเปกตรัมประสิทธิภาพเป็นส่วนใหญ่ซึ่งความยาวคลื่นใดที่อัตราส่วนของพลังงานแสงสามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้าได้

สิ่งนี้ต้องมีค่าสูงสุดรอบแสงที่มองเห็นเนื่องจากดวงอาทิตย์ให้พลังงานส่วนใหญ่ในช่วงความยาวคลื่นนี้

นี่เป็นเพราะดวงตาของเราสามารถมองเห็นได้ดีที่สุดในสเปกตรัมนี้ เราเพียง แต่วิวัฒนาการไปสู่แสงแดด

และนี่ก็เป็นเพราะแสงในบ้านก็อยู่ในช่วงความยาวคลื่นเช่นกันนี่คือสิ่งที่เรามนุษย์ชอบมากที่สุด

ไม่จำเป็นต้องใช้แผงโซลาร์เซลล์อื่น

แต่พลังของแสงอาทิตย์นั้นอยู่ที่ประมาณถึงแม้ว่ามันจะแตกต่างกันมาก:$\frac{W}{m^2}$

พลังงานแสงของหลอดไฟบ้านอยู่ที่ประมาณ 10W - ไม่ใช่สำหรับแต่สำหรับทั้งห้อง! บางทีเราเห็นในห้องที่มีแสงสว่างเพียงพอเช่นเดียวกับแสงแดด แต่มันเป็นเพียงเพราะดวงตาของเราปรับตัวได้ดีมาก ความหนาแน่นพลังงานแสงที่แท้จริงคือสิบหรือเล็กกว่าหนึ่งร้อยเท่าเมื่ออยู่ในแสงแดด$m^2$

และประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์ส่วนใหญ่อยู่ที่ประมาณ 10-20% มีรุ่นทดลองราคาแพงมากถึง 40% แผงโซลาร์เซลล์ในห้องไม่สามารถผลิตพลังงานที่มีค่าได้โดยส่วนใหญ่จะมีวัตต์ - ในราคาของแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคา และค่าใช้จ่ายเป็นปัญหาหลักของพวกเขาแม้จะมีพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใหญ่กว่าหลายเท่า

ความรู้สึกของฉันคือว่าคุณจะสามารถประหยัดพลังงานได้มากกว่าที่คุณสามารถจับภาพได้อีกครั้งโดยกำจัดการสูญเสียแสงและลดการใช้พลังงานของแหล่งกำเนิดแสงตามนั้น

ให้ฉันใช้การทดลองทางความคิดเพื่ออธิบาย:

หากคุณอยู่ในห้องรูปลูกบาศก์สีขาวที่มีแสงสว่างในหลังคาและหน้าต่างขนาดใหญ่ในผนังด้านหนึ่งด้วยผ้าม่านสีดำ ในเวลากลางคืนเมื่อไม่มีแสงสว่างจากหน้าต่างถ้าผ้าม่านของคุณเปิดอยู่คุณจะสูญเสียแสงทั้งหมดไปถ้าคุณวาดม่านมันไม่ดีขึ้นเพราะมันเป็นสีดำดังนั้นพวกมันจึงดูดซับไว้และห้องไม่เบา อย่างไรก็ตามถ้าคุณทำให้ผ้าม่านสีขาวห้องจะสว่างขึ้นเล็กน้อยและคุณสามารถลดการใช้พลังงานของแสงเพื่อให้ได้ความสว่างเดียวกันในห้อง

ดังนั้นหากคุณวางแผงโซลาร์ไว้บนผนังสีขาวในห้องของคุณตอนนี้คุณมีบางสิ่งบางอย่างที่ "จับภาพ" พลังงานใหม่ แต่ห้องนั้นมืดกว่าเพราะแสงนั้นไม่เพิ่มความสว่างของห้องอีกต่อไป การสะท้อนดังนั้นคุณต้องเพิ่มพลังงานแสงของคุณเพื่อให้ได้ความสว่างเดียวกัน

เนื่องจากความไร้ประสิทธิภาพของการแปลงพลังงานจากกระแสไฟฟ้าเป็นแสงและในการบันทึกและแปลงกลับเป็นกระแสไฟฟ้าคุณจะสูญเสียมากกว่าส่วนเกินที่คุณต้องใส่เพื่อรักษาความสว่างของห้องเดิม ดังนั้นจึงมีประสิทธิภาพมากขึ้นในการลดการใช้แสงและเพิ่มประสิทธิภาพของห้องเพื่อสะท้อนแสงกลับเข้ามามากขึ้น (พื้นผิวสีขาว)

วัสดุบางชนิดค่อนข้างดีกว่าวัสดุอื่น ๆ ในระดับแสงต่ำ แต่ในสถานการณ์ภายในอาคารทั่วไปแม้วัสดุที่ได้รับการปรับปรุงให้ดีที่สุดก็เพียง แต่ขาดความสามารถในการแปลงพลังงาน เช่นซิลิกอนโมโนผลึกนั้นค่อนข้างดีที่ระดับแสงต่ำกว่าโพลีคริสตัล แต่ไม่สามารถเอาชนะการขาดพลังงานขั้นพื้นฐานได้

แสงแดดเต็ม ~ = 100,000 ลักซ์ (ลูเมน / เมตร ^ 2)
แสงของห้องนั้นมีค่า 250 lux (ค่อนข้างสว่าง)
หน้าจอ LCD ที่ทันสมัยแสดงสีขาวทั้งหมดและตั้งค่าเป็น "ดีและสว่าง" จะมีความสว่างที่ผิวหน้าจอประมาณ 250 lux ความแตกต่างระหว่างแสงอาทิตย์ที่เต็มไปด้วย & นี่คือ 400: 1

แผงเซลล์แสงอาทิตย์ (PV) ที่ดีในแสงแดดจ้าจะให้ 150W ต่อตารางเมตร (มากกว่า 200 W ที่เซลล์ในกรณีที่ดีที่สุด) ที่ 250 ลักซ์สิ่งที่ดีที่สุดที่คุณคาดหวังคือประมาณ 500 มิลลิวัตต์ต่อตารางเมตร

ในการรับ 250 lux = 250 วัตต์ / m ^ 2 ฉันได้กล่าวถึงข้างต้นคุณจะต้องใช้ 250 วัตต์ของพลังงานแสงที่ส่องอยู่บนหนึ่งตารางเมตร LED ที่ดีที่สุดที่มีอยู่จะแปลงประมาณ 50% ของอินพุต DC เป็นแสง ผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ที่ดีมีประสิทธิภาพประมาณ 25% ดังนั้นคุณต้องส่องสว่างพื้นที่หนึ่งตารางเมตรที่มีอินพุต DC 1,000 วัตต์ ** ของไฟ LED เชิงพาณิชย์ที่ดีเพื่อรับเอาต์พุต 500 มิลลิวัตต์ อัตราส่วนพลังงานประมาณ 2000: 1 ในการจ่ายพลังงานออก

** เช่นหลอดไฟ "150 วัตต์" ด้านบน (ฟิลิปส์, Cree, ... ) อาจมีอินพุตประมาณ 25 วัตต์ คุณต้องการ 1,000 / 25 = 40 ของหลอดไฟ "150 วัตต์ที่ได้รับการทดแทน" เหล่านี้ส่องบนแผงเซลล์แสงอาทิตย์ขนาด 1 ตารางเมตรเพื่อผลิตเอาต์พุตประมาณ 500 มิลลิวัตต์

ฉันมีแผงขนาด 150 วัตต์ 12 โวลต์ (บอกว่าเป็น) ในการทดสอบด้วยหลอดไฟ 100 วัตต์สองตัว (เท่ากับรุ่นธรรมดาเกินไป 100 วัตต์) ที่ใช้สำหรับให้แสงสว่างในห้อง แผงนี้สามารถส่องหลอดไฟ LED อีกสองหลอดจากทั้งสองบนเพดาน ว้าวฉันคิดว่ามันเป็นไปไม่ได้ คุณได้รับเพียง 10% จากพาเนล ไม่เช่นนั้น ...

สองสิ่งนี้คือแผงพลังงานแสงอาทิตย์ ไฟ LED ดูค่อนข้างหรี่ตามปกติ แต่แผงจะได้รับเพียง 11.61 โวลต์ (ประมาณ)

ปลั๊กไฟ LED ในแหล่งจ่ายไฟ 12 โวลต์และมีความแตกต่างอย่างมากในความเข้มของแสง