Jak działają lampy solarne

Jak działają lampy solarne

Lampy solarne to oświetlenie zasilane energią słoneczną, która jest przekształcana w prąd przez panele fotowoltaiczne i magazynowana w akumulatorach. Ich główne zalety to brak zużycia prądu oraz brak potrzeby wyprowadzania instalacji elektrycznych, co sprawia, że są łatwe w montażu i ekologiczne. Wadą jest to, że w miejscach słabo nasłonecznionych mogą się niedostatecznie ładować, co ogranicza ich wydajność. W tym artykule wyjaśnimy jak działają lampy solarne, aby czytelnik mógł jeszcze lepiej zrozumieć ten obszar i podjąć dobrą decyzję zakupową.

Więcej na temat lamp solarnych piszemy w poradniku jakie czynniki mają wpływ na cenę lamp solarnych oraz po której stronie montować lampy solarne.

Czym zasilane są lampy solarne?

Lampy solarne są zasilane energią słoneczną. Panele fotowoltaiczne umieszczone na lampach przekształcają światło słoneczne w energię elektryczną, która jest następnie magazynowana w wbudowanych akumulatorach. Zmagazynowana energia zasila lampy po zmroku lub w warunkach niskiego oświetlenia.

Jak światło przekształcane jest w prąd elektryczny?

Światło słoneczne przekształcane jest w energię elektryczną za pomocą ogniw fotowoltaicznych, które są głównym elementem paneli słonecznych. Proces ten opiera się na efekcie fotowoltaicznym, który polega na tym, że kiedy fotony (cząstki światła) uderzają w półprzewodnikowy materiał (najczęściej krzem) w ogniwie, wybijają elektrony z jego atomów. Te swobodne elektrony zaczynają się przemieszczać, co tworzy prąd elektryczny.

Ogniwo fotowoltaiczne składa się z dwóch warstw półprzewodnika: warstwy "n" (z nadmiarem elektronów) i warstwy "p" (z niedoborem elektronów). Gdy światło pada na ogniwo, elektrony są przemieszczane z warstwy "p" do warstwy "n", tworząc różnicę potencjałów (napięcie), a ruch tych elektronów w zewnętrznym obwodzie tworzy prąd elektryczny. Ten prąd stały (DC) może być bezpośrednio użyty do zasilania urządzeń elektrycznych lub magazynowany w akumulatorach do późniejszego wykorzystania.

Jakie parametry ma wytworzony prąd?

Parametry wytworzonego przez ogniwa fotowoltaiczne prądu elektrycznego zależą od kilku czynników, takich jak materiał użyty w ogniwach, konstrukcja panelu, warunki oświetleniowe, a także połączenie i liczba ogniw w panelu. Oto główne parametry, które charakteryzują wytworzony prąd:

1. Napięcie (V):

   • Typowe napięcie generowane przez pojedyncze ogniwo fotowoltaiczne wynosi około 0,5-0,6 V (w warunkach standardowych).
   • Aby uzyskać wyższe napięcie, ogniwa są łączone szeregowo w modułach. Na przykład, typowy panel słoneczny o mocy 12 V zawiera od 32 do 36 ogniw, co daje napięcie wyjściowe na poziomie około 18-22 V.

2. Natężenie prądu (A):

   • Natężenie prądu zależy od powierzchni ogniwa i ilości padającego światła słonecznego. Większe ogniwa mogą wytwarzać większe natężenie prądu.
   • Typowe natężenie dla paneli słonecznych może wynosić od kilku amperów do kilkudziesięciu amperów, w zależności od mocy panelu.

3. Moc (W):

   • Moc generowana przez panel jest iloczynem napięcia i natężenia (P = V * I). Typowe panele słoneczne mają moce od kilku watów (np. dla małych ładowarek solarnych) do kilkuset watów (panele używane w systemach fotowoltaicznych dla domów).

4. Prąd stały (DC):

   • Prąd generowany przez ogniwa fotowoltaiczne jest prądem stałym (DC), co oznacza, że płynie on w jednym kierunku.

5. Współczynnik wypełnienia (Fill Factor, FF):

   • Jest to wskaźnik wydajności ogniwa fotowoltaicznego, definiowany jako stosunek rzeczywistej mocy maksymalnej do iloczynu napięcia obwodu otwartego i natężenia prądu zwarcia. Wyższy współczynnik wypełnienia oznacza bardziej wydajne ogniwo.

6. Sprawność:

   • Sprawność ogniwa określa, jaką część energii słonecznej padającej na ogniwo przekształca ono w energię elektryczną. Typowa sprawność komercyjnych ogniw wynosi od 15% do 22%.

Ogniwa i panele słoneczne mają również swoje ograniczenia i działają optymalnie w określonych warunkach. Zmienne takie jak temperatura, kąt padania promieni słonecznych i zacienienie mogą wpływać na parametry wytwarzanego prądu.

Podsumowanie

Lampy solarne działają dzięki panelom, które zamieniają światło słoneczne w prąd. Ten prąd jest magazynowany w baterii, a wieczorem zasila żarówkę, aby lampa mogła świecić. Dzięki temu lampy solarne nie potrzebują prądu z gniazdka i można je łatwo ustawić tam, gdzie nie ma dostępu do elektryczności. Trzeba jednak pamiętać, że jeśli lampa jest zamontowana w miejscu, gdzie dociera mało słońca, może nie naładować się wystarczająco dobrze i nie będzie świecić długo.

Wskazówka dla Ciebie. Już teraz zacznij oglądać nasz niezrównany kanał na YouTube. Znajdziesz tam mnóstwo ciekawych poradników, filmy z prezentacją produktów i dobre rady w aranżacji wnętrz. Dzięki temu zakupy oświetlenia przeprowadzisz łatwo i dokonasz dobrego wyboru.