Výhody hybridního slunečního osvětlení

solarlight.pri_

Během dne se můžete vydat do téměř jakéhokoli obchodu, kanceláře nebo školy. I když slunce svítí venku, je pravděpodobné, že uvnitř svítí světla. Vnitřní osvětlení pohltí asi čtvrtinu elektřiny používané v USA a konvenční osvětlení je strašně neefektivní, méně než 25 procent energie, kterou spotřebuje, se přemění na viditelné světlo. Kromě toho se teplo uvolňované umělým světlem zvyšuje asi o 10 procent energie potřebné k chlazení budov. Ale nedávný projekt ve federální národní laboratoři Oak Ridge (ORNL) na vývoj hybridního solárního osvětlení slibuje zvýšení energetické účinnosti osvětlení.

Hybridní solární osvětlení (HSL) využívá solární kolektor ve tvaru satelitní antény namontovaný na střeše budovy ke shromažďování slunečního světla, které je dodáváno do svítidel pomocí optických kabelů. Stejně jako hybridní automobily přepínají mezi plynovým motorem a baterií, HSL přepíná mezi přirozeným světlem slunce a umělým osvětlením podle potřeby.

Myšlenka kombinovat přirozené a umělé světlo byla průkopníkem v Japonsku v sedmdesátých letech, ale po dlouhou dobu zůstávala prostě zajímavým konceptem. „Tehdy byly materiály pro tuto technologii velmi drahé,“ říká Duncan Earl, jeden ze spolurventorů HSL v ORNL. „Používali skleněná vlákna, skleněná zrcadla a velmi rozsáhlé sledovací zařízení a elektroniku, která není tak dobrá jako dnes.“

Earl a jeho spolupracovník, Jeff Muhs, nahradili umělohmotné kabely z optických vláken a lehká plastová zrcadla za skleněnými pro soustředění slunečního světla. Také propagovali svítidlo, které si vezme sluneční světlo s umělým světlem, aby poskytovalo stabilní množství světla bez ohledu na počasí. Špičkové mikroprocesory a GPS sledovací zařízení pomáhají maximalizovat množství slunečního světla, které zasáhne kolektor.

Jedním z problémů při používání veškerého plastu bylo teplo. „Když jsme lidem říkali, že uděláme HSL s plastem, který taje jen trochu nad teplotou varu vody, mysleli si, že jsme blázni,“ říká Earl. Tým přišel s chytrým řešením: Použijte další zrcadlo k odstranění infračerveného spektra světla, neviditelné části slunečního světla, které drží teplo. To se ukázalo jako jedno z největších výhod nové technologie. „Můžeme zachytit infračervené světlo a odeslat jej do fotovoltaického modulu nebo solárního ohřívače teplé vody, takže můžeme použít tepelnou část slunečního světla i viditelné světlo,“ říká Melissa Voss Lapsa, programová manažerka pro HSL iniciativa ve společnosti ORNL.

Společnost ORNL udělila licenci na technologii Sunlight Direct, společnosti Earl vytvořené pro komercializaci HSL. Společně testují technologii beta ve 25 komerčních zařízeních po celé USA, včetně obchodu Staples v New Yorku, centrály Avedy v Minneapolis a kancelářské budovy na San Diego State University (SDSU). Počátkem roku 2007 plánují zavést kolektory HSL a svítidla pro komerční budovy; rezidenční modely budou k dispozici během několika let. „U některých komerčních uživatelů, jako jsou maloobchodníci, není neobvyklé, že 60 procent nákladů na elektřinu připadají na osvětlení,“ říká Earl. „Očekáváme tedy, že budou našimi rané adoptory.“

Noví uživatelé si mohou uvědomit i další výhody. Podle studie z roku 2003 sponzorované Kalifornskou energetickou komisí pro produktivitu a vnitřní prostředí nakupující utratí více peněz v přirozeně osvětlených prostorech a zvýšení produktivity mezi pracovníky a studenty. Jiné studie ukazují, že denně osvětlené prostory snižují zdravotní problémy, jako jsou poruchy spánku, přejídání, deprese a bolesti kloubů nebo žaludku.

Co si lidé myslí o HSL ve skutečném světě? „Všichni na to mají opravdu pozitivní názor,“ říká Bill Lekas, energetický manažer SDSU, který dohlíží na demonstrační projekt HSL na univerzitě. „Jas umělého světla se automaticky přizpůsobí množství dostupného slunečního světla, takže úroveň světla je stabilní a dobrá kvalita.“

Užitkové společnosti zaujaly potenciál HSL a čtyři z nich v Kalifornii nedávno najaly Kalifornské osvětlovací technologické centrum na University of California Davis, aby provedly nezávislé hodnocení technologie. „Nástroje chtějí kvantitativní hodnocení,“ říká Konstantinos Papamichael, přidružený ředitel centra a architekt specializující se na denní světlo a energetickou účinnost. Testy posoudí problémy, jako je množství světla, které generuje HSL, jak je spolehlivá a jak rychle je doba návratnosti. „V polovině osmdesátých let jsem dělal prezentace, které hovořily o této technologii, jako by to byla sci-fi,“ říká Papamichael se smíchem. „Nyní je budoucnost a my vidíme, jak se technologie realizuje.“ Je to opravdu nadějné. “

Fakta o osvětlení z amerického ministerstva energetiky 

  • Budovy využívají 72 procent veškeré elektřiny a představují 80 procent všech výdajů na elektřinu.
  • V USA spotřebuje osvětlení v průměru více energie než klimatizace.
  • Osvětlení je druhým největším přispěvatelem k emisím oxidu uhličitého ze spotřeby energie v budovách, což představuje asi 7 procent celkových emisí.
  • V komerčních budovách v USA je více než 156 miliard čtverečních stop osvětlené podlahové plochy.
  • Teplo vydávané vnitřními světly zvyšuje množství klimatizace používané v domácnostech a komerčních budovách až o 27 procent.

Příběh Carol Ekarius. Tento článek se původně objevil v roce 2007Spoustav březnu 2008.

Copyright Environ Press 2008

CS.AskMeProject