Esistono diversi pannelli solari per il recupero dell'energia dall'illuminazione domestica?

Ho studiato il recupero dell'energia dall'illuminazione della casa usando i pannelli solari.

Esistono pannelli solari appositamente progettati per catturare l'illuminazione interna con una maggiore efficienza?

In tal caso, quali sono le differenze tra i pannelli solari esterni e quelli interni progettati per questo scopo?

Riferimenti :

• Limiti di efficienza solare
• Le batterie solari possono caricarsi utilizzando la luce a incandescenza?
• I pannelli solari possono caricare dai lampioni durante la notte? Come si carica dal sole durante il giorno!

Non penso che esistessero, e ha la sua ragione.

Primo: un pannello solare può essere caratterizzato principalmente dal suo spettro di efficienza: su quale lunghezza d'onda, quale rapporto di energia luminosa può convertire in energia elettrica.

Questo deve avere il massimo intorno alla luce visibile, poiché il Sole fornisce la maggior parte della sua energia in questo intervallo di lunghezze d'onda.

Questo perché i nostri occhi possono vedere meglio in questo spettro. Ci siamo semplicemente evoluti alla luce del sole.

E questo perché la luce domestica è anche in questa lunghezza d'onda: questo è ciò che a noi umani piace al massimo.

Non sono stati necessari diversi pannelli solari.

Ma il potere della luce solare è di circa un centinaio di , anche se varia molto:$\frac{W}{m^2}$

La potenza luminosa di una lampadina domestica è di circa 10 W a volte - non per un , ma per un'intera stanza! Forse, vediamo in una stanza ben illuminata tanto bene quanto alla luce del sole, ma è solo perché il nostro occhio è molto adattivo. L'attuale densità di potenza della luce è decima o addirittura più piccola del centesimo, come alla luce del sole.$m^2$

E l'efficienza della maggior parte dei pannelli solari è di circa il 10-20%. Esistono versioni sperimentali e molto costose che raggiungono il 40%. Un pannello solare in una stanza non può produrre energia preziosa, al massimo alcuni watt - sul costo del prezzo di un pannello solare sul tetto. E il costo è il loro problema principale anche con la loro, molte, molte volte più grande energia solare.

La mia sensazione è che si sarebbe in grado di risparmiare più energia di quella che si potrebbe catturare eliminando lo spreco di luce e riducendo di conseguenza il consumo di energia della sorgente luminosa.

Vorrei usare un esperimento mentale per spiegare:

Se fossi in una stanza bianca a forma di cubo con una luce sul tetto e una grande finestra su una parete con tende nere. Di notte quando non c'è luce dalla finestra se le tende sono aperte, perdi tutta quella luce, se disegni le tende non è meglio perché sono nere in modo da assorbirle e la stanza non è più leggera. Tuttavia, se rendi bianche le tende, la stanza sarà un po 'più luminosa e puoi ridurre il consumo di energia della tua luce per ottenere la stessa luminosità nella stanza.

Quindi, se metti un pannello solare su una delle pareti bianche della tua stanza, ora hai qualcosa di "ri-catturare" l'energia, ma la stanza è più scura perché quella luce non si aggiunge più alla luminosità della stanza da riflesso, quindi è necessario aumentare l'energia della luce per ottenere la stessa luminosità.

A causa delle inefficienze della conversione di energia dall'elettricità alla luce e nel riprenderla e convertirla in elettricità, perderai sempre più del necessario per mantenere la stessa luminosità della stanza. Pertanto è più efficiente ridurre l'utilizzo della luce e ottimizzare la stanza per riflettere più luce (superfici bianche).

Alcuni materiali sono in qualche modo migliori di altri con livelli di luce inferiori MA in una tipica situazione interna, anche un materiale estremamente ottimizzato manca semplicemente della disponibilità di energia in ingresso per la conversione. es. Il silicio monocristallino è leggermente migliore a livelli di luce molto bassi rispetto al policristallino, ma nessuno dei due può superare la fondamentale mancanza di energia.

Luce solare piena ~ = 100.000 lux (lumen / metro ^ 2).
La luce della stanza è di 250 lux (abbastanza luminosa).
Un moderno monitor LCD che mostra tutto bianco e impostato su "bello e luminoso" avrà una luminosità sulla superficie dello schermo di circa 250 lux. La differenza tra la piena luce solare e questa è 400: 1.

Un buon pannello fotovoltaico (fotovoltaico) in pieno sole fornirà 150W per metro quadrato erogato. (Oltre 200 W nella cella nei casi migliori). A 250 lux il massimo che ci si può aspettare è di circa 500 milliWatt al metro quadro.

Per ottenere i 250 lux = 250 Watts / m ^ 2 che ho menzionato sopra, occorrerebbero 250 Watt di energia luminosa reale che brillano esattamente su un metro quadrato. I migliori LED disponibili convertono in luce circa il 50% del loro ingresso DC. Un buon prodotto commerciale ha un'efficienza del 25% circa. Quindi dovresti illuminare un'area di un metro quadrato con un ingresso DC di 1.000 Watt ** di una buona illuminazione a LED commerciale per ottenere una potenza di 500 milliWatt. Un rapporto di circa 2000: 1 di potenza per spegnere.

** Ad es. una lampadina "150 Watt di ricambio" superiore (Philips, Cree, ...) può avere circa 25 Watt di ingresso. Avresti bisogno di 1000/25 = 40 di queste lampadine da "sostituzione 150 Watt" che brillano su un buon pannello fotovoltaico da 1 metro quadrato per produrre circa 500 milliWatt di potenza.

Ho questo pannello da 150 Watt, 12 volt (che si dice sia). Nel testarlo con due lampadine da 100 Watt (uguali troppo normali da 100 watt) utilizzate per illuminare la stanza. Questo pannello può illuminare altre due lampadine a LED dalle due sul soffitto. WOW, ho pensato che fosse impossibile. Che ottieni solo il 10% dal pannello. Non così...

Due di questi per alimentare il pannello solare. I LED sembrano un po 'più deboli quindi normali. Ma il pannello sta ottenendo solo 11,61 Volt (circa).

LED collegati in un alimentatore da 12 volt e c'è una grande differenza nella potenza dell'illuminazione.