Солнечная энергия: вращающиеся солнечные панели могут повысить эффективность на 32 процента

Во время стипендии Фулбрайта в Уганде профессор Колгейтского университета Бет Паркс заметила серьезный недостаток в солнечных панелях, на которые сообщества в странах Африки к югу от Сахары полагаются на электроэнергию. Солнце движется. Солнечные панели не сделали.

Учитывая, что максимальная Теоретическая эффективность наиболее часто используемых фотоэлектрических элементов составляет всего около 29 процентов, каждая маленькая капля солнечного света считается.Оставаясь неподвижной, рассуждала она, солнечные панели позволяли ценной энергии тратиться впустую.

Итак, используя только ведро воды и несколько камней, Бет Паркс построила новый тип медленно вращающихся солнечных панелей, предназначенных для отслеживания дневной дуги Солнца. По данным Американского общества физиков, после 20-дневного периода испытаний Паркс обнаружила, что ее медленно перемещающиеся панели собирают на 32 процента больше энергии, чем модели с фиксированным положением, что составляет разницу в сотни ватт. Она представила свои результаты на мартовском собрании Американского физического общества в 2019 году.

Почему роуминговые солнечные панели могут изменить игру

Эти несколько сотен ватт недостаточны, чтобы иметь огромное значение в американских домах, где среднее потребление электроэнергии составляет около 29 кВт / ч каждый день, согласно данным Министерства энергетики США.

Но в Уганде, где почти каждый четвертый человек не имеет доступа к электричеству, ежедневное потребление электричества среднестатистическим домохозяйством составляет всего 0,04 кВтч / день, а это означает, что один только проект парков, если он будет широко реализован, может трансформировать целые общины. Это означает доступ к сотовым телефонам. Чтобы огни после наступления темноты.

Как адъюнкт-профессор физики, Паркс видел другие модели солнечных панелей, которые использовали системы веса для медленного смещения в течение дня. Но эти динамические кадры никогда не тестировались, говорит Паркс, и не были разработаны с учетом экономической эффективности.

Как сделать поворотную солнечную панель

В сотрудничестве со студентами Университета науки и технологии Мбарара Паркс создал раму для солнечных батарей, используя металлические трубки, которые местные сварщики могли легко получить. Затем панель прикрепляется к оси. С западной стороны ведро с камнями; на востоке ведро воды. По мере того, как вес водяного ведра медленно падает благодаря контролируемой утечке, панель медленно, последовательно перемещается вслед за солнцем.

В настоящее время, говорит Паркс, даже самые недорогие солнечные панели все еще оказываются слишком дорогими для большинства семей, и большинство панелей приварены к крышам домов, чтобы предотвратить кражу. Но повышенная эффективность означает, что панели могут быть меньше и, следовательно, более доступными. Легко транспортируемые рамы и панели меньшего размера позволяют жителям каждую ночь вводить свои системы внутрь, что исключает необходимость их закрепления. Общая стоимость системы Паркс, которая включает в себя солнечную батарею, батарею, зарядное устройство и раму, примерно на десять процентов меньше, чем у традиционной монтируемой солнечной панели, и ученики ее магистра недавно сотрудничали с местным сварщиком для создания конструкции рамы за 6 долларов.,

Новая изменяющаяся солнечная панель Парка - и с точки зрения ее дизайна, и с точки зрения стоимости - иллюстрирует важность иммерсивных исследований, строительства внутри сообщества, особенно за это сообщество. Как еще она могла бы сделать дизайн достаточно легким и маленьким, чтобы его можно было помещать внутрь каждый день? Как еще она могла бы понять, какое влияние может оказать лишь небольшое количество киловатт на повседневную жизнь семьи?

Сейчас Паркс вернулся в Соединенные Штаты. Но она видит широкое принятие своего дизайна как возможность для роста небольшой отрасли по всей Уганде.