Solarlampe

Eine Solarlampe, die auch als Solarlicht oder Solarlaterne bezeichnet wird, ist ein Beleuchtungssystem, das aus einer LED-Lampe, Sonnenkollektoren, Batterie, Ladecontroller besteht, und es kann auch ein Wechselrichter geben. Die Lampe arbeitet mit Strom aus Batterien, belastet durch die Verwendung von Solarphotovoltaik-Panel.

Solarmbetriebene Haushaltsbeleuchtung kann andere Lichtquellen wie Kerzen oder Kerosinlampen ersetzen. Solarlampen haben eine niedrigere Betriebskosten als Kerosinlampen, da erneuerbare Energien von der Sonne im Gegensatz zu Kraftstoff frei ist. Darüber hinaus produzieren Solarlampen im Gegensatz zu Kerosinlampen in der Innenverschmutzung. Solarlampen haben jedoch im Allgemeinen eine höhere Anfangskosten und sind witterungsabhängig.

Solarlampen zur Verwendung in ländlichen Situationen haben häufig die Fähigkeit, eine Stromversorgung für andere Geräte bereitzustellen, beispielsweise für Ladezellentelefone. Amerikanische Investoren arbeiten an der Entwicklung einer Solarlaterne von 10 $ / Unit für den Ersatz von Kerosinlampen.

Geschichte

Globaler Marktanteil in der jährlichen Produktion von PV-Technologie seit 1990

Einige Solar-Photovoltaik verwenden monokristallines Silizium oder polykristalline Siliziumplatten, während neuere Technologien dünne Solarzellen verwendet haben. Da moderne Solarzellen in den 1954 Atbell Labs eingeführt wurden, werden in der Solarzelleneffizienz bei der Umwandlung von Licht in elektrische Energie eingesetzt, und moderne Fertigungstechniken, die mit Effizienz der Maßstab kombiniert wurden, haben zu einem internationalen Wachstum der Photovoltaik geführt.

Seit 2016 verwenden LED-Lampen nur etwa 10% der Energie, die eine Glühlampe erfordert. Die Effizienz bei der Herstellung von LED-Lampen hat zur Erhöhung der Annahme als Alternative zur anderen elektrischen Beleuchtung geführt.

Bauteile

Die gesamte Struktur der Solarlampe ist in Abbildung 2 dargestellt.

Solarplatten

Sonnenkollektoren sind aus Silizium, einem Halbleitermaterial, hergestellt. Eine Solarzelle hat zwei verschiedene Siliziumschichten. Die untere Schicht hat weniger Elektronen und hat daher aufgrund der negativen Ladungsart der Elektronen eine geringfügige positive Ladung. Darüber hinaus hat die obere Schicht mehr Elektronen und hat eine geringfügige negative Ladung. Zwischen diesen beiden Schichten wird eine mögliche Barriere erzeugt.

Wenn der Strom von leichten Partikeln mit dem Namen Photonen eintritt, geben sie ihre Energie in das Silizium auf. Es fördert ein Elektron von einer kovalenten Bindung mit einem nächsten Energiepegel von der oberen Schicht bis zur unteren Schicht. Diese Förderung eines Elektrons ermöglicht die freie Bewegung innerhalb des Kristalls, der einen Strom erzeugt. Mehr Licht strahlt durch, mehr Elektronen bewegen sich somit mehr Stromfluss zwischen. Dieser Prozess wird als photovoltaikanische und photoelektrische Effekt bezeichnet. Photovoltaikanlagen konvertieren das Sonnenlicht direkt in Elektrizität.

Sonnenkollektoren bestehen aus verschiedenen Materialien, da Sie in Fig. 2 in der Reihenfolge des Glases, einkapseln, kristallines Zellen, einkapseln, Rückbogen, Anschlusskasten und letztes Rahmen einkapseln. Das Einkapseln hält Feuchtigkeit und Verunreinigungen, die Probleme verursachen können.

Figur 2

Batterie

Eine Batterie ist üblicherweise in einem Metall- oder Kunststoffgehäuse untergebracht. Innerhalb des Gehäuses handelt es sich um Elektroden, einschließlich Kathoden und Anoden, in denen chemische Reaktionen auftreten. Ein Separator existiert auch zwischen der Kathode und zwischen der Kathode und einer Anode, die anschließt, dass die miteinander reagierenden Elektroden gleichzeitig miteinander reagiert, um die elektrische Ladung frei zwischen den beiden fließen zu lassen. Schließlich leitet der Kollektor eine Ladung von der Batterie nach außen.

Batterien in Solarlampen verwenden normalerweise Gelelektrolytechnologie mit hoher Leistung bei der tiefen Entladung, um die Verwendung in extremen Temperaturbereiche zu ermöglichen. Es kann auch Blei-Säure, Nickel-Metallhydrid, Nickel-Cadmium oder Lithium verwenden.

Dieser Teil der Lampe spart Energie aus dem Solarpanel und liefert bei Bedarf bei Nacht, wenn keine leichte Energie verfügbar ist.

Im Allgemeinen ist die Effizienz der Photovoltaik-Energiekonvertierung auf körperliche Gründe begrenzt. Rund 24% der Sonneneinstrahlung einer langen Wellenlänge wird nicht absorbiert. 33% ist Wärme gegen die Umgebung verloren, und weitere Verluste sind etwa 15-20%. Nur 23% werden absorbiert, was bedeutet, dass eine Batterie ein entscheidender Teil der Solarlampe ist.

Ladensteuerung

Dieser Abschnitt steuert die gesamten Arbeitssysteme, um die Batterieladung zu schützen. Es stellt sicher, unter allen Umständen, einschließlich extremer Witterungsbedingungen mit großer Temperaturdifferenz, überlagert der Akku nicht über- oder über Luft und beschädigt die Batterie noch weiter.

Dieser Abschnitt enthält auch zusätzliche Teile wie Lichtregler, Time Controller, Ton, Temperaturkompensation, Beleuchtungsschutz, umgekehrter Polaritätsschutz und Wechselstromtransferschalter, die sicherstellen, dass sensible Backup-Lasten normal funktionieren, wenn der Ausfall auftritt.

Arbeitsprinzipien

Figur 3

LED-Leuchten werden aufgrund ihrer hohen Lichtleistung und ihrer langen Lebensdauer eingesetzt. Unter der Steuerung eines DC-Ladecontrollers schaltet die berührungslose Kontrolle automatisch das Licht an der Dunkelheit und schaltet tagsüber aus. Es kombiniert manchmal auch mit Zeitcontrollern, um die Vorhangzeit einzustellen, damit sie automatisch ein- und ausschalten kann.

Wie in 3 gezeigt, umfasst der Chip einen Mikrochip (R), B-, B +, S- und S +. S + und S- sind beide mit Sonnenkollektoren mit Draht verbunden, von denen eines plus Ladung und die andere Minusladung aufweist. B- und B + sind in diesem Fall an zwei Batterien befestigt. Das Licht wird durch das LED-Licht angezeigt, wenn alle diese angeschlossen sind.

Leistungen

Solarlampen können für Kunden einfacher sein, um zu installieren und zu warten, da sie kein Stromkabel benötigen. Solarlampen können Eigentümer mit reduzierten Wartungskosten und Kosten der Stromrechnungen profitieren. Solarlampen können auch verwendet werden

Bereiche, in denen es keine gibt >Elektrisches Netz oder abgelegene Bereiche, die eine zuverlässige Stromversorgung fehlen. Es gibt viele Geschichten von Menschen mit Lungenerkrankung, Augenverschlechterung, Verbrennungen und manchmal sogar den Tod, nur weil sie nachts keine gesunde Alternative zum Licht haben. Frauen haben sich unsicher fühlten, wenn Sie nach Einbruch der Dunkelheit auf der Toilette gehen. Babys werden von Hebammen mit nur einer Kerze geliefert, und die Studenten können nicht studieren, wenn die Sonne wegen mangelnder Licht lässt, was zu einem erhöhten Analphabeten und einer ewigen Armut führt. Dies sind die Realitäten für über 1 Milliarde Menschen auf der ganzen Welt. Mangel an Beleuchtung entspricht der fortgesetzten Armut auf der ganzen Welt. In der Solarenergielampe konvertiert es leichte Energie in elektrische Energie, d. H. Es ist bequem für unser tägliches Leben.

Die Solarenergieleistung ist durch Wetter begrenzt und kann weniger wirksam sein, wenn er bewölkt, nass oder Winter ist.

Die Haushalte, die auf Solarlampen von Kerosinlampen wechseln, gewinnen auch aus dem Gesundheitsrisiko, die mit Kerosin-Emissionen verbunden sind. Kerosin hat oft negative Auswirkungen auf menschliche Lungen.

Die Nutzung von Solarenergie minimiert die Erstellungsverschmutzung in Innenräumen, wo Kerosin mit Fällen von Gesundheitsproblemen verbunden sind. Photovoltaik-Paneele bestellen jedoch aus Silizium und anderen giftigen Metallen, einschließlich Leitung, die schwer zu entsorgen ist.

Die Verwendung von Solarlichtern verbessert die Bildung von Studenten, die in Haushalten ohne Strom leben. Wenn die gemeinnützige unite-leichte Solarlampen anlegt

Schulen Eine Remote-Region von KWA Zulu Natal in Südafrika-Testergebnissen und Passpate verbesserte sich um über 30%. Das Licht gibt den Schülern, um nach Dunkelheit Zeit zu studieren.

Eine experimentelle Studie von 2017 in ungeahnten Bereichen des nördlichen Bangladesches stellte fest, dass der Einsatz von Solarlaternen die gesamten Haushaltsausgaben verringert, die Heimatstudienstunden der Kinder und die Erhöhung des Schulbesuchs erhöhte. Es hat die Kinder jedoch nicht verbessert'sehrreicher Erreichung in weitem.

Verwenden

Solar Street-Licht

Hauptartikel: Solar Street-Licht

Diese Lichter bieten einen bequemen und kostengünstigen Weg, um nachts Straßen zu leichten, ohne dass elektrische Netznetze für Fußgänger und Treiber erforderlich sind. Sie können einzelne Paneele für jede Lampe eines Systems aufweisen oder eine große zentrale Solarplatte und eine Batteriebank aufweisen, um mehrere Lampen auszuschalten.

Solar-LED-Straßenleuchte

Ländlich

In ländlichen Indien werden Solarlampen, üblicherweise Solarlaternen, mithilfe von LEDs oder CFLs, verwendet, um Kerosinlampen, Kerzen und andere billige Alternativen der Beleuchtung zu ersetzen. Insbesondere in Bereichen, in denen der Strom ansonsten schwer zugänglich ist, sind Solarlampen sehr nützlich und verbessert auch die Lebensqualität.