Saulės energija: besisukančios saulės plokštės gali padidinti efektyvumą 32 procentais

Fulgright stipendijos Ugandoje metu Colgate universiteto profesorius Beth Parks pastebėjo rimtą saulės kolektorių, kuriuos Afrika į pietus nuo Sacharos bendruomenės pasitiki elektros energija, trūkumą. Saulė juda. Saulės kolektoriai nebuvo.

Atsižvelgiant į tai, kad maksimaliai dažniausiai naudojamų fotovoltinių elementų teorinis efektyvumas yra tik apie 29 proc., skaičiuojant kiekvieną mažą papildomų saulės spindulių kiekį.Liekantis stacionarių, ji argumentavo, kad saulės kolektoriai išleido vertingą energiją.

Taigi, naudojant tik vandens ir kai kurių uolų kibirą, „Beth Parks“ pastatė naują lėtai besisukančią saulės baterijų plokštę, skirtą kasdieniniam saulės lankui sekti. Po 20 dienų bandymų laikotarpio, „Parks“ nustatė, kad jos lėtai besikeičiančios plokštės surinko 32 proc. Daugiau energijos nei fiksuotų pozicijų modeliai, o tai yra šimtų vatų skirtumas, pasak Amerikos fizikos draugijos. Ji pristatė savo išvadas 2019 m. Amerikos fizinės visuomenės kovo susitikime.

Kodėl tarptinklinis ryšys gali būti žaidimo keitiklis

Šie keli šimtai vatų yra nepakankami, kad galėtų padaryti didžiulį skirtumą Amerikos namuose, kur vidutinė elektros energijos suvartojimas yra apie 29 kWh per dieną, pagal JAV Energetikos departamento duomenis.

Tačiau Ugandoje, kur beveik vienas iš keturių žmonių neturi elektros energijos, vidutinis namų ūkio elektros energijos sunaudojimas yra tik 0,04 kWh per dieną, o tai reiškia, kad vien tik parko projektavimas, jei jis plačiai taikomas, galėtų pakeisti visas bendruomenes. Tai reiškia prieigą prie mobiliųjų telefonų. Norėdami apšviesti tamsoje.

Kaip fizikos profesorius, parkai matė kitus saulės kolektorių modelius, kurie svorio sistemas naudojo lėtai per dieną. Tačiau šie dinamiški rėmai niekada nebuvo išbandyti, sako Parkai, taip pat jie nebuvo suprojektuoti ekonomiškai efektyviai.

Kaip pasidaryk pats saulės kolektorius

Bendradarbiaudami su Mbararos universiteto Mokslo ir technologijų universitetu, parkai sukūrė saulės kolektorių rėmą, naudodami metalinius vamzdžius, kuriuos vietiniai suvirintojai galėtų lengvai gauti. Tuomet skydelis pritvirtinamas prie posūkio. Vakarų pusėje - akmenų kibiras; rytuose - vandens kibiras. Kadangi vandens čiurkšlės svoris lėtai sumažėja dėl kontroliuojamo nuotėkio, skydas lėtai, nuosekliai keičiasi po saulės.

Šiuo metu, pasak parkų, net ir pigesnės saulės baterijos daugeliui šeimų vis dar pasirodo pernelyg brangios, o dauguma plokščių yra suvirinti prie namų stogų, kad būtų išvengta vagystės. Tačiau padidėjęs efektyvumas reiškia, kad plokštės gali būti mažesnės ir taip pat prieinamos. Lengvai gabenami rėmai ir mažesni skydai leidžia gyventojams kiekvieną naktį perkelti savo sistemas, paneigdami jų poreikį. Bendros Parkų sistemos išlaidos, įskaitant saulės elementą, akumuliatorių, įkroviklį ir rėmą, yra maždaug dešimt procentų mažesnės nei tradiciškai sumontuotas saulės kolektorius, o jos magistrantai neseniai bendradarbiavo su vietiniu suvirintoju, kad pagamintų $ 6 rėmo dizainą.

Naujasis parkų perėjimas prie saulės kolektoriaus - tiek dėl savo dizaino, tiek dėl jo sąnaudų - iliustruoja, kaip svarbu atlikti mokslinius tyrimus, kurti bendruomenėje, ypač dėl bendruomenei. Kaip kitaip ji žinotų, kad dizainas būtų pakankamai lengvas ir pakankamai mažas, kad kasdien galėtų patekti į vidų? Kaip kitaip ji būtų supratusi, kad tik saujas daugiau kilovatų gali turėti namų ūkio kasdienybę?

Šiuo metu parkai grįžta į JAV. Tačiau ji mano, kad jos dizainas yra plačiai paplitęs kaip galimybė smulkiam pramonės augimui visoje Ugandoje.