Luminária solar

Uma lâmpada solar também conhecida como luz solar ou lanterna solar, é um sistema de iluminação composto por uma lâmpada LED, painéis solares, bateria, controlador de carga e também pode haver um inversor. A lâmpada opera na eletricidade das baterias, cobrada através do uso do painel fotovoltaico solar.

A iluminação doméstica movida a energia solar pode substituir outras fontes de luz, como velas ou lâmpadas de querosene. As lâmpadas solares têm um custo operacional menor do que as lâmpadas de querosene, porque a energia renovável do sol é gratuita, ao contrário do combustível. Além disso, as lâmpadas solares não produzem poluição do ar interior ao contrário das lâmpadas de querosene. No entanto, as lâmpadas solares geralmente têm um custo inicial mais alto e são dependentes do tempo.

As lâmpadas solares para uso em situações rurais geralmente têm a capacidade de fornecer uma oferta de eletricidade para outros dispositivos, como para carregar telefones celulares. Os investidores americanos têm trabalhado para desenvolver uma lanterna solar de US $ 10 / unidade para substituição de lâmpadas de querosene.

História

Participação global de mercado em termos de produção anual pela tecnologia PV desde 1990

Algumas fotovoltaicos solares usam painéis de silício monocristalina ou policristalina, enquanto as tecnologias mais recentes usaram células solares de filme fino. Como as células solares modernas foram introduzidas em 1954 Atbell Labs, avanços na eficiência da célula solar na conversão de luz em energia elétrica, e as modernas técnicas de manufatura combinadas com eficiências de escala levaram a um crescimento internacional de fotovoltaicos.

A partir de 2016, as lâmpadas LED usam apenas cerca de 10% da energia que uma lâmpada incandescente requer. A eficiência na produção de lâmpadas LED levou ao aumento da adoção como uma alternativa para outra iluminação elétrica.

Componentes.

Toda a estrutura da lâmpada solar é mostrada na Figura 2.

Painéis solares

Painéis solares são feitos de silício, um material semicondutor. Uma célula solar tem duas camadas diferentes de silício. A camada inferior tem menos elétrons e, portanto, tem uma leve carga positiva devido à natureza negativa de elétrons. Além disso, a camada superior tem mais elétrons e tem carga ligeiramente negativa. Uma barreira potencial é criada entre essas duas camadas.

Quando o fluxo de partículas leves chamados fótons entram, eles desistem de energia para os átomos no silício. Promove um elétron de uma ligação covalente a um próximo nível de energia da camada superior para a camada inferior. Esta promoção de um elétron permite o movimento mais livre dentro do cristal que produz uma corrente. Mais luz brilha, mais elétrons se movimentam, portanto, mais fluxos de corrente entre. Este processo é chamado de efeitos fotovoltaicos e fotoelétricos. Os sistemas fotópicos automotivos convertem diretamente a luz solar em eletricidade.

Os painéis solares são feitos de camadas de materiais diferentes, como você pode ver na Figura 2, em ordem de vidro, encapsulate, células cristalinas, encapsulate, folha traseira, caixa de junção e frame finalmente. O encapsulado mantém umidade e contaminantes que podem causar problemas.

Figura 2

Bateria

Uma bateria é geralmente alojada dentro de um caso de metal ou plástico. Dentro do caso são eletrodos, incluindo cátodos e anodos onde ocorrem reações químicas. Um separador também existe entre catodo e ânodo que impede os eletrodos reagindo ao mesmo tempo, permitindo que a carga elétrica flua livremente entre os dois. Por fim, o coletor realiza uma carga da bateria para fora.

As baterias dentro das lâmpadas solares geralmente usam a tecnologia de eletrólito gel com alto desempenho em descarga profunda, a fim de permitir a utilização em intervalos extremas de temperatura. Também pode usar ácido chumbo, hidreto de níquel, cádmio de níquel ou lítio.

Esta parte da lâmpada economiza energia do painel solar e fornece energia quando necessário à noite, quando não há energia leve disponível.

Em geral, a eficiência da conversão de energia fotovoltaica é limitada por razões físicas. Cerca de 24% da radiação solar de um longo comprimento de onda não é absorvida. 33% é o calor perdido para o entorno, e outras perdas são de aproximadamente 15-20%. Apenas 23% é absorvido, o que significa que uma bateria é uma parte crucial da lâmpada solar.

Controlador de carga

Esta seção controla todos os sistemas de trabalho para proteger a carga da bateria. Assegura, sob quaisquer circunstâncias, incluindo condições climáticas extremas com grande diferença de temperatura, a bateria não sobrecarrega ou descarga e danifica ainda mais a bateria.

Esta seção também inclui peças adicionais, como controlador de luz, controlador de tempo, som, compensação de temperatura, proteção contra iluminação, proteção de polaridade reversa e interruptores de transferência CA, que garantem que as cargas de backup sensíveis funcionem normalmente quando ocorre a interrupção.

Princípios de trabalho

Figura 3

Luzes LED são usadas devido à sua alta eficiência luminosa e longa vida. Sob o controle de um controlador de carga CC, o controle não de contato não é automaticamente ligue a luz no escuro e desliga durante o dia. Às vezes, também combina com os controladores de tempo para definir o tempo de cortina para ligar e desligar a luz automaticamente.

Como mostrado na Figura 3, o chip inclui microchip (R), B-, B +, S- e S +. S + e S- são ambos conectados a painéis solares com fio, um dos quais tem mais carga e outra carga menos. B- e B + são anexados a duas baterias neste caso. A luz será mostrada através da luz LED quando todas estas estão conectadas.

Benefícios

As lâmpadas solares podem ser mais fáceis para os clientes instalar e manter à medida que não exigem um cabo de eletricidade. As lâmpadas solares podem beneficiar os proprietários com custo reduzido de manutenção e custos de contas de eletricidade. Lâmpadas solares também podem ser usadas em

áreas onde não há >grade elétrica ou áreas remotas que não têm uma oferta de eletricidade confiável. Há muitas histórias de pessoas com doença pulmonar, deterioração dos olhos, queimaduras e às vezes até a morte simplesmente porque não têm uma alternativa saudável à luz à noite. As mulheres sentiram-se inseguro a pé para o banheiro do lado de fora depois de escurecer. Os bebês estão sendo entregues por parteiras usando apenas uma vela, e os estudantes não podem estudar quando o sol cair por falta de luz que leva ao aumento do analfabetismo e à pobreza perpétua. Estas são as realidades por mais de 1 bilhão de pessoas em todo o mundo. A falta de iluminação equivale à pobreza continuada sentida em todo o mundo. Na lâmpada de energia solar, converte energia leve em energia elétrica, isto é, é conveniente para a nossa vida diária.

A saída de energia solar é limitada pelo clima e pode ser menos eficaz se estiver nublado, molhado ou inverno.

As famílias mudando para lâmpadas solares de lâmpadas de querosene também ganham com risco de saúde associada a emissões de querosene. O querosene muitas vezes tem impactos negativos nos pulmões humanos.

O uso de energia solar minimiza a poluição da criação dentro de casa, onde querosene foram ligados a casos de problemas de saúde. No entanto, os painéis fotovoltaicos são feitos de silício e outros metais tóxicos, incluindo chumbo que pode ser difícil de descartar.

O uso de luzes solares melhora a educação para estudantes que vivem em domicílios sem eletricidade. Quando a sem fins lucrativos se une-a-luz doou lâmpadas solares para

ESCOLAS Uma região remota do Kwa Zulu Natal nas pontuações do teste da África do Sul e as taxas de passagem melhoraram em mais de 30%. A luz dá aos alunos adicionaram tempo para estudar depois de escurecer.

Um estudo experimental de 2017 em áreas deselectoradas do norte de Bangladesh descobriu que a utilização de lanternas solares diminuiu o total das despesas domiciliares, aumentou as horas de estudo em casa das crianças e aumentou a frequência escolar. No entanto, não melhorou as crianças'a realização educacional em grande medida.

Usar

Luz de rua solar

Artigo principal: Luz de rua solar

Essas luzes fornecem uma maneira conveniente e econômica de iluminar as ruas à noite, sem a necessidade de grades elétricas AC para pedestres e motoristas. Eles podem ter painéis individuais para cada lâmpada de um sistema, ou podem ter um grande painel solar central e banco de bateria para alimentar várias lâmpadas.

Luz de rua led solar

Rural

Na Índia rural, as lâmpadas solares, comumente chamadas de lanternas solares, usando LEDs ou CFLs, estão sendo usados ​​para substituir lâmpadas de querosene, velas e outras alternativas baratas de iluminação. Especialmente em áreas onde a eletricidade é difícil de acessar, as lâmpadas solares são muito úteis e também melhora a qualidade de vida.