Energía solar: los paneles solares giratorios pueden aumentar la eficiencia en un 32 por ciento

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1 año con panel solar. Vale la pena?

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Anonim

Mientras estaba en una beca Fulbright en Uganda, la profesora de la Universidad de Colgate Beth Parks notó una grave falla en los paneles solares de los que dependen las comunidades de África subsahariana para obtener electricidad. El sol se mueve Los paneles solares no lo hicieron.

Dado que el máximo La eficiencia teórica para la célula fotovoltaica más utilizada es de solo un 29 por ciento, cada pequeña gota de luz solar adicional cuenta.Manteniéndose estacionaria, razonó, los paneles solares estaban dejando que la energía valiosa se desperdiciara.

Entonces, usando solo un cubo de agua y algunas rocas, Beth Parks construyó un nuevo tipo de panel solar de rotación lenta diseñado para rastrear el arco diario del sol. Después de un período de prueba de 20 días, Parks descubrió que sus paneles que se desplazaban lentamente recolectaban 32 por ciento más energía que los modelos de posición fija, una diferencia de cientos de vatios, según la American Physics Society. Ella presentó sus hallazgos en la reunión de marzo de la American Physical Society en 2019.

¿Por qué los paneles solares itinerantes podrían ser un cambio de juego?

Esos pocos cientos de vatios adicionales no son suficientes para hacer una gran diferencia en los hogares estadounidenses, donde el consumo promedio de electricidad es de aproximadamente 29 kWh por día, según las cifras del Departamento de Energía de EE. UU.

Pero en Uganda, donde casi una de cada cuatro personas no tiene acceso a la electricidad, el consumo diario promedio de electricidad en el hogar es de solo 0,04 kWh / día, lo que significa que el diseño de Parks solo, si se implementa ampliamente, podría transformar comunidades enteras. Significa acceso a celulares. A las luces de noche.

Como profesor asociado de física, Parks había visto otros modelos de paneles solares que utilizaban sistemas de pesas para cambiar lentamente a lo largo del día. Pero estos marcos dinámicos nunca se habían probado, dice Parks, ni se habían diseñado teniendo en cuenta la eficiencia económica.

Cómo hacer un panel solar pivotante

En colaboración con los estudiantes de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Mbarara, Parks creó un marco de panel solar con tubos de metal que los soldadores locales podían obtener fácilmente. El panel se une a un pivote. En el lado oeste, un cubo de rocas; En el este, un cubo de agua. A medida que el peso del cubo de agua disminuye lentamente, gracias a una fuga controlada, el panel se desplaza de forma lenta y constante, siguiendo al sol.

Actualmente, dice Parks, incluso los paneles solares más económicos todavía resultan demasiado costosos para la mayoría de las familias, y la mayoría de los paneles están soldados a los techos de las casas para impedir el robo. Pero una mayor eficiencia significa que los paneles pueden ser más pequeños y, por lo tanto, también más asequibles. Los marcos fácilmente transportables y los paneles más pequeños permiten a los residentes llevar sus sistemas al interior cada noche, eliminando la necesidad de atornillarlos. El costo total del sistema de Parks, que incluye una célula solar, una batería, un cargador y un marco, funciona aproximadamente un diez por ciento menos que un panel solar tradicional montado, y sus estudiantes de Master recientemente colaboraron con un soldador local para producir un diseño de marco de $ 6.

El nuevo panel solar móvil de Parks, tanto por su diseño como por su costo, ilustra la importancia de la investigación inmersiva, de la construcción dentro de una comunidad, específicamente para esa comunidad ¿De qué otra forma habría sabido hacer que el diseño fuera lo suficientemente ligero y lo suficientemente pequeño para llevarlo dentro cada día? ¿De qué otra manera hubiera entendido el efecto que solo unos cuantos kilovatios más pueden tener en la rutina diaria de un hogar?

Por ahora, Parks está de vuelta en los Estados Unidos. Pero ella ve la adopción generalizada de su diseño como una oportunidad para el crecimiento de la pequeña industria en toda Uganda.

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