Vitenskapen bak solcellelys og hvordan de fungerer i hagen din
Sollys kan virke som magi. De gjør lyset fra solen til brukbar elektrisitet, noe som gir vakker hagebelysning som er helt gratis å bruke.
Men hvordan fungerer de egentlig? Jeg snakket med solenergi- og elektriske eksperter om hvordan gode solcellelys forvandler sollys til kveldsstemning.
De avslørte den enkle vitenskapen bak solcellelys og hva det betyr for hagebelysningen din.
1. Fange og konvertere solenergi
Sollys omdanner solenergi til elektrisitet, og de gjør dette med solcelleeffekten.
Solekspert Daniel Espada sier at «Solarlys fungerer ved å utnytte energi fra sollys ved å bruke den fotovoltaiske (PV) effekten, der solcellepaneler absorberer sollys og konverterer det til elektrisitet.
«PV-effekten oppstår når fotoner fra sollys treffer halvledermaterialet i solcellene, frigjør elektroner og skaper en elektrisk strøm.»
Elektrisitetsekspert Brandon Young legger til litt flere detaljer. «Med andre ord, når fotoner (lyspartikler) faller på overflaten av et fotovoltaisk materiale, overfører de energien sin til elektroner og slår dem løs. Denne bevegelsen av elektroner skaper en elektrisk strøm.’
2. Lagring av strøm
Å konvertere sollys til elektrisitet er flott, men det er bare halve kampen. Når lysenergien er omdannet til elektrisitet, må den lagres for å kunne brukes om natten.
Sollys gjør dette ved å bruke oppladbare batterier, akkurat som det i mobiltelefonen, støvsugeren eller en videospillkontroller.
Elektrisk ekspert Brandon Young sier ‘Batteriene lagrer elektrisk energi i kjemisk form når batteriet lades. Når riktig mengde energi tilføres, skifter disse reaksjonene i revers og konverterer kjemisk til elektrisk energi igjen, som deretter kan tilføres enheter for bruk.’
3. Registrere lysendringer
Noe av det beste med solcellelys er at de er automatiske. Du trenger ikke å slå dem av og på; de slår seg av og på ved daggry og skumring uten at du løfter en finger. Faktisk gjør de det uten å måtte stille inn en tidtaker.
Det er fordi solcellelys bruker lyssensorer for å oppdage lysintensiteten. Brand Young sier ‘De fleste solcellepaneler og apparater, som lys, bruker sensorer som hovedsakelig er lysavhengige motstander for å måle lysintensiteten. Når lysintensiteten faller, for eksempel i skumringen, utløser sensorene en av/på-bryter for kontrollkretsen.’
Solekspert Daniel Espada legger til at «Disse lysene har en innebygd fotoreseptor eller lyssensor som registrerer nedgangen i sollys i skumringen, og slår på lysene automatisk. Denne sensoren slår av strømmen til lyset i løpet av dagen, slik at batteriet kan lades.’
4. Værbestandighet
Til slutt må solcellelamper tåle vind, regn og lave og høye temperaturer. De er ute i hagen hele dagen, så de må være værbestandige.
Brandon Young sier at «Solarlys beskytter mot værforhold via holdbare, forseglede hylstre laget av materialer som plast og rustfritt stål for å beskytte interne komponenter. Pakninger, gummipakninger og belegg gir beskyttelse mot regn, snø og UV-eksponering i fravær av vannskader, korrosjon eller andre former for interferens.’
Solcellelys – og annet utendørsutstyr som smartklokker – er gitt IP, eller inntrengningsbeskyttelse. Det første tallet sier hvor godt et bestemt stykke teknologi tåler støv, med 6 som den høyeste vurderingen, og det andre tallet viser hvor godt den tåler vann, med 9 den høyeste vurderingen.
De fleste solcellelys er mellom IP65 og IP68. IP68 har en tendens til å være den beste vurderingen du kan finne, noe som betyr at solcellelysene er helt støvtette og kan være nedsenket under 13 fot vann i timevis før de går i stykker. Det er svært usannsynlig at dette vil skje med solcellelys, men det betyr at de tåler regn, snø og i ekstreme tilfeller flom.
Dette er de beste lysene jeg noen gang har testet. De er ikke lyse nok for praktisk belysning, men de er flotte for stemningen, og de har vart gjennom år med sol, snø og regn.
Brightechs strenglys er gullstandarden, med tusenvis av femstjerners anmeldelser og mange mennesker rapporterer at de varer i årevis.
Batterifeil er den vanligste årsaken til at solcellelys går i stykker, så de utskiftbare batteriene i denne modellen bør holde disse lysene i gang i årevis.
Vanlige spørsmål
Kan du bytte batterier i solcellelys?
Du kan ikke bytte ut batteriene i alle solcellelys, men de beste modellene gir tilgang til batteriene slik at du kan bytte dem når de eventuelt går i stykker.
Vi har sett hvordan solcellelys tar sin kraft fra solen, og mange antar at dette betyr at solcellelys er miljøvennlige. De bruker ikke fossilt brensel for å drive seg selv, så de bør ikke ha noen karbonutslipp. Imidlertid er de betydelige økologiske problemer med solcellelys som bør vurderes før du kjøper et sett.