CP v2

Tag: Fotovoltiniai elementai

  • Saulė, panelis ir LED: kaip veikia saulės žvakė ir kodėl kartais neįsižiebia naktį

    Saulė, panelis ir LED: kaip veikia saulės žvakė ir kodėl kartais neįsižiebia naktį

    Saulės energija įkraunamos kapų žvakės vis dažniau keičia tradicines parafino žvakes, nes gali veikti ilgai ir nereikalauja nuolatinės priežiūros. Tokios žvakės laikomos praktišku sprendimu, kai norisi, kad šviesa ant kapo įsižiebtų kas vakarą.

    Įprasta parafino žvakė dažniausiai dega kelias dienas, o vėjas ir lietus ją gali užgesinti dar greičiau. Saulės žvakės pranašumas tas, kad dieną ji pasikrauna, o sutemus automatiškai įsijungia ir kartoja šį ciklą mėnesiais, jei nesugenda baterija ar elektronika.

    Kaip žvakė pasikrauna ir šviečia

    Saulės žvakė veikia paros ciklu: dieną fotovoltinis elementas paverčia saulės šviesą elektra ir įkrauna akumuliatorių. Sutemus akumuliatorius tampa energijos šaltiniu ir maitina LED diodą, todėl žvakė šviečia naktį.

    Dienos metu dauguma modelių specialiai nešviečia, nes valdiklis teikia pirmenybę akumuliatoriaus įkrovimui. Paprastai įrenginyje būna saulės panelis, akumuliatorius, LED diodas ir valdymo grandinė su sutemų jutikliu bei apsauga nuo per didelio iškrovimo.

    Kiek laiko šviečia ir kas tam trukdo

    Dažniausiai saulės žvakė šviečia apie 6–12 valandų, tačiau reali trukmė priklauso nuo akumuliatoriaus talpos ir to, kiek energijos pavyko sukaupti per dieną. Didesnis panelis paprastai geriau susitvarko ir apniukusiomis dienomis, bet žiemą ar ilgai lyjant šviesos laikas trumpėja.

    Labai svarbi ir vieta kapinėse: jei žvakė didžiąją dienos dalį stovi šešėlyje, panelis gauna per mažai šviesos. Problemas sukelia ir uždengtas ar nešvarus panelis, pavyzdžiui, lapai, sniegas ar purvas, kurie reikšmingai sumažina įkrovimą.

    Kodėl neįsižiebia sutemus

    Jei sutemus žvakė neįsijungia, viena dažniausių priežasčių yra sutemų jutiklio arba valdymo plokštės gedimas. Paprastas patikrinimas dažnai būna panelio uždengimas ranka: jei elektronika veikia, LED turėtų įsižiebti.

    Kita tipinė problema yra nusidėvėjęs akumuliatorius, kuris po kelių sezonų gali prarasti talpą ir nebesukaupti pakankamai energijos nakčiai. Tokiu atveju žvakė gali trumpai sušvisti ir greitai užgesti arba visai neįsijungti, ypač po apsiniaukusių dienų.

  • Keistos „BMW“ ir Clemson studentų elektromobilis kraunasi pats: per dieną pagamina daugiau energijos nei sunaudoja

    Keistos „BMW“ ir Clemson studentų elektromobilis kraunasi pats: per dieną pagamina daugiau energijos nei sunaudoja

    JAV Clemson universiteto studentai, bendradarbiaudami su „BMW“, sukūrė saulės energija varomą elektromobilio prototipą, kuris per įprastą miesto dieną gali pagaminti daugiau elektros, nei jos sunaudoja. Projektas gimė universiteto programoje Deep Orange, kur magistrantai kartu su pramonės partneriais kuria pilnai veikiančius bandomuosius automobilius.

    Prototipas pavadintas Deep Orange 17, o „BMW“ jį įvardija Luminetta vardu. Nors išvaizda daugeliui primena netradicinės formos, tarsi iš kartono padarytą objektą, pagrindinis dėmesys čia skiriamas ne dizainui, o energijos efektyvumui ir integruotai saulės technologijai.

    Saulės elementai visame kėbule

    Automobilio išorę dengia daugiau nei 1 700 fotovoltinių elementų, integruotų į kėbulo paviršių. Idėja paprasta: energija renkama ne tik stovint, bet ir važiuojant ar stovint spūstyje, todėl sistema išnaudoja kuo daugiau realių kasdienio naudojimo situacijų.

    Saulės moduliai kurti kartu su Fraunhofer institute for solar energy systems ISE, o oranžinė danga yra apsauginė plėvelė, skirta ilgaamžiškumui ir atsparumui aplinkos poveikiui. Kūrėjai pabrėžia, kad technologija suprojektuota taip, kad generuotų energiją ir esant daliniam pavėsiui.

    Lengvas kėbulas ir griežtas taupymas

    Vienas svarbiausių sprendimų buvo svoris: prototipas sveria apie 550 kilogramų. Tai pasiekta derinant plieną keleivių kapsulėje, aliuminį, anglies pluoštą bei 3D spausdintus metalinius sujungimus, kurie leidžia sutaupyti masės neprarandant konstrukcinio standumo.

    Efektyvumą didina ir programiniai sprendimai: optimizuotas sukimo momento paskirstymas, pavaros valdymas bei regeneracinis stabdymas. Tokia visuma leidžia sumažinti energijos sąnaudas ir išnaudoti kiekvieną papildomai sugeneruotą vatvalandę.

    Kiek realiai „uždirba“ energijos?

    Kūrėjai skaičiavimuose rėmėsi kasdieniu maždaug 19 kilometrų važiavimu mieste. Esant tokiam scenarijui, saulės moduliai gali atkurti apie 50 kilometrų nuvažiuojamo atstumo ekvivalentą, tad vidutiniškai į bateriją grąžinama daugiau nei dvigubai tiek energijos, kiek jos sunaudojama kelionei.

    Automobilio salonas asketiškas, tačiau yra baziniai sprendimai, reikalingi realiam naudojimui, įskaitant „Apple CarPlay“ ir skaitmeninius prietaisus. Vis dėlto projekto tikslas nėra sukurti komforto etaloną, o parodyti, kiek daug gali duoti aerodinamika, svorio mažinimas ir saulės integracija.

    „Tai buvo nepaprastai sudėtingas projektas: reikėjo ne tik sukurti veikiantį energiją generuojantį prototipą, bet ir parodyti, kaip automobilis, integruodamas saulės technologiją, gali tapti vis labiau nepriklausomas nuo įkrovimo infrastruktūros“, – sakė projekto komandos narys Harsh Manghnani.

    Ekspertai pabrėžia, kad masinėje gamyboje tokio masto saulės integracija kol kas išlieka ribota dėl kainos, kėbulo formų, saugumo reikalavimų ir realių generacijos kiekių. Tačiau tokie prototipai padeda išgryninti sprendimus, kurie vėliau gali atkeliauti į serijinius automobilius kaip saulės stogo moduliai, efektyvesnės energijos valdymo sistemos ar lengvesnės konstrukcijos.