Το πρόβλημα με την “ηλιακή πρίζα παραθύρου”

Στα ελληνικά μέσα κοινωνικής δικτύωσης βλέπουμε να επανακυκλοφορεί η είδηση για μια νέα τεχνολογία που θα μας επιτρέπει να φορτίζουμε συσκευές τοποθετώντας μια κινητή ηλιακή πρίζα σε οποιοδήποτε παράθυρο. Η εν λόγω συσκευή ωστόσο παρουσιάζει αρκετά προβλήματα.

Το post στη σελίδα dinfo.gr στο Facebook είναι αναπαραγωγή παλαιότερου άρθρου και μέχρι στιγμής έχει ξεπεράσει τις χίλιες κοινοποιήσεις. [πηγή]

Αρχικά πρέπει να τονίσουμε ότι δε πρόκειται για νέα συσκευή, η είδηση για “την κυκλοφορία της” ξεκίνησε το 2013 από τη σελίδα της εταιρίας σχεδιασμού “Yanko Design”. [πηγή]

Το σχέδιο της συσκευής, σύμφωνα με τα άρθρα, θα επέτρεπε στο χρήστη να χρησιμοποιήσει κάθε διαθέσιμο παράθυρο ως χώρο ενσωμάτωσης για την κινητή πρίζα η οποία θα συλλέγει ηλιακή ακτινοβολία από τη πλευρά με την οποία κολλάει στο τζάμι και αυτή την ενέργεια θα τη μετατρέπει αυτόματα σε ηλεκτρική για να φορτίζει την οποιαδήποτε ηλεκτρική συσκευή συνδέσουμε.

Ωστόσο, παρά την ενδιαφέρουσα ιδέα, όλα τα σχέδια δείχνουν μια συσκευή χοντρικά 8 εκατοστών σε διάμετρο δηλαδή 4 εκατοστά ακτίνα. Χρησιμοποιώντας έναν απλό μαθηματικό τύπο βρίσκουμε ότι η επιφάνεια της φωτοβολταϊκής πλευράς είναι περίπου 50 τετραγωνικά εκατοστά. Κάνοντας την γενναιόδωρη παραδοχή ότι η συσκευή περιέχει ηλιακή κυψέλη απόδοσης 20%, η μέγιστη απόδοση ενέργειας θα ήταν περίπου 1 watt.

Για να πάρουμε ωστόσο αυτό το μέγιστο, οι κυψέλες πρέπει να είναι στραμμένες κατευθείαν στον ήλιο, όταν η ακτινοβολία είναι πιο έντονη, κάτι το οποίο πρακτικά δε γίνεται αν σκεφτούμε ότι για να κολλήσει η συσκευή στο τζάμι πρέπει να έχουμε επιφάνεια αναρρόφησης άρα η φωτοβολταϊκή επιφάνεια εφάπτεται στο τζάμι και τα περισσότερα τζάμια κοιτάνε στον ορίζοντα, όχι σε γωνία προς τον ήλιο. Επιπρόσθετα, δεδομένου του ότι η κυψέλη βρίσκεται πίσω απ το τζάμι η απόδοση πέφτει περισσότερο καθώς το γυαλί θα απορροφήσει ένα μέρος της ακτινοβολίας.

Κάνοντας όμως τη παραδοχή ότι αυτά τα προβλήματα λύνονται και η συσκευή έχει τη μέγιστη δυνατή απόδοση, η αποτελεσματικότητα είναι ακόμα προβληματική. Ένα τυπικό smartphone χρειάζεται τουλάχιστον 5 watt και φυσικά μεγαλύτερες συσκευές όπως ένα laptop πλησιάζουν τα 60 watt. Με λίγα λόγια η “ηλιακή πρίζα” δε θα μπορούσε να αντεπεξέλθει σε αυτές τις απαιτήσεις.

Πλην όλων αυτών όμως το πιο σημαντικό πρόβλημα είναι πως η “ηλιακή πρίζα” παρέχει συνεχές ρεύμα (DC) ενώ οι συσκευές μας (τα τροφοδοτικά/φορτιστές των κινητών, των φορητών υπολογιστών κτλ) χρειάζονται ρεύμα εναλλασσόμενο (AC) με τάση 220 Volt. Επομένως η πρίζα θα έπρεπε να διαθέτει και μετατροπέα (inverter) ο οποίος δεν περιλαμβάνεται στο προϊόν.
Αλλά ακόμη και αν χρησιμοποιήσουμε κάποιο εξωτερικό inverter (όπως αυτό στην παρακάτω φωτογραφία, τα watt της “ηλιακής πρίζας” δεν επαρκούν για να τροφοδοτήσουν το inverter που θα μας δώσει στην έξοδο του τα 220 Volt εναλλασσόμενου ρεύματος.

Εδώ να αναφέρουμε ότι οι επεξηγηματικές εικόνες που παρουσιάζουν οι ιστοσελίδες, σε αντίθεση με τα όσα οι ιστοσελίδες γράφουν, δεν ισχυρίζονται ότι η πρίζα θα λειτουργούσε απευθείας, αλλά μετά από φόρτιση 5-8 ωρών. Ωστόσο, ούτε αυτές οι επεξηγήσεις δίνουν λύση στο θεμελιώδες πρόβλημα του μετατροπέα που θίξαμε στην προηγούμενη παράγραφο.

Εν κατακλείδι, παρότι η ιδέα της φορητής ηλιακής πρίζας είναι ενδιαφέρουσα, δεν αποτελεί ρεαλιστική εφαρμογή στη μορφή που διαφημίζεται.