home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ ftp.whtech.com / ftp.whtech.com.tar / ftp.whtech.com / articles / archives / limanews.exe / SOLAR.TXT < prev    next >
Text File  |  2006-10-19  |  17KB  |  249 lines

  1. ORIGINALLY PUBLISHED IN LIMA NEWSLETTER SEPTEMBER 1993
  2.  
  3.       RUN YOUR COMPUTER AND OTHER HOUSEHOLD DEVICES 
  4.      ON CLEAN DEPENDABLE SOLAR POWER.  
  5.      by Charles Good 
  6.      Lima Ohio User Group 
  7.       
  8.      With the recent development of inexpensive efficient sine wave (or near
  9. sine wave) inverters it is now possible to power all the AC electric appliances
  10. in your house including our 99/4A computer systems using a DC power source.
  11. The most elegant and environmentally friendly source of DC electricity is a
  12. photovoltaic panel, the sort of thing that allows light to power many of
  13. today's calculators.  I have a TI99/4A computer system running completely on
  14. solar power, and my CC40 computers run on NiCad batteries that are charged with
  15. solar battery chargers.  This is the environmentally thing to do! For a few
  16. $100 you can run a fully expanded 99/4A system with solar power.  For an
  17. investment of about $11000 you can disconnect your home from the power grid and
  18. generate all your home's electricity requirements from the sun.  Once the
  19. initial investment is made in photovoltaic panels, these devices continue to
  20. produce "free" electricity basically forever.  Unlike a lot of other solid
  21. state electronic devices, most photovoltaic panels do not wear out. 
  22.       
  23.      Conventional sources of electric generation are bad for the environment.
  24. Electricity made from fossil fuels consumes non renewable resources and
  25. produces lots of pollution (soot, sulfur dioxide, nitrous oxides) that causes
  26. smog, acid rain, and health problems.  Carbon dioxide, which is what you get
  27. from an absolutely "clean" burning of anything, is said to be a major factor in
  28. the planet's gradual warming trend (global warming).  Carbon dioxide produced
  29. by the burning of fossil fuels is a major source of the increasing percent of
  30. carbon dioxide in the earth's atmosphere that has been noted over the last
  31. several decades.  Electricity generated from nuclear power produces no carbon
  32. dioxide, but the potential dangers of nuclear power are enromous as evidenced
  33. by what happened at Chernobyl.  Also, we still havn't figured out what to do
  34. with the high level radioactive waste from nuclear power plants, waste that
  35. remains hideously lethal for thousands of years. 
  36.       
  37.      The electric bill you pay every month pays for the power company's
  38. hardware and for the fuel the power company consumes.  As the years go by you
  39. can expect these fuel and hardware costs to increase and your electric bill to
  40. also increase.  WHAT YOU DON'T PAY FOR with your electric bill are some direct
  41. and numerous indirect costs related to electrical generation.  Nuclear
  42. generated electricity has direct costs that our children and many generations
  43. of grandchildren will have to pay.  Nuclear power plants gradually become so
  44. radioactive that routine maintenance becomes impossible, at which point they
  45. have to be permanently shut down.  They usually cannot just be disassembled and
  46. carried away because of this radioactivity.  The reactor core must remain in
  47. place and be be monitored, maintained, and patroled with secutity guards for a
  48. couple of hundred years.  In almost all cases electric utilities that own these
  49. nuclear power plants plan to pay for these "decommission" costs from their
  50. current rate base (ie. our children).  Then there are the perpetual costs of
  51. monitoring high level nuclear wastes and keeping these wastes out of the
  52. environment for thousands of years. 
  53.       
  54.      There are lots of indirect costs associated with making electricity from
  55. traditional fuels.  What is the military cost of keeping the Persian Gulf open
  56. and the oil flowing our way? How about the cost of the rot to buildings, cars,
  57. and people's lungs caused by the pollution of coal generated electricity? What
  58. is the dollar cost of environmental damage due to oil spills, coal mine waste
  59. piles, forests and lakes killed by acid rain, and reduced crop yields due to
  60. acid rain? I am a chromic asthmatic and spend hundreds of dollars every year on
  61. drugs to keep my problem under control. I will have to do this for the rest of
  62. my life.  I know that for myself foul air means a greater chance of an asthma
  63. attack, more drug use to control these attacks, and very occasionally an
  64. overnight stay in the hospital if the drugs don't work.  How many cancers are
  65. caused from nuclear waste and nuclear power plant accidents? How many extra
  66. billions of dollars are spent annually on health care and how many work days
  67. are lost due to pollution from electrical generation? How do you put a price on
  68. beauty? What is it worth to see the North rim of the Grand Canyon from the
  69. tourist facilities on the South rim? Often this is difficult because of the
  70. haze produced by a coal fired electric generation plant 50 miles away.  It is
  71. difficult to quantify these indirect costs associated with the usual methods of
  72. generating the electricity you use, but I suspect they add up to several times
  73. the cost the country's monthly "electric bill". 
  74.       
  75.      Electricity generated with photovoltaic panels is virtually pollution
  76. free!  There are no poisonous gasses or green house gasses (ie no carbon
  77. dioxide), no radioactive waste or danger, and no consumption of non renewable
  78. fuel resources.    Several tens of thousands of private homes in this country
  79. are  "off the grid" and generate all their electricity from solar.  These
  80. households  have NO MONTHLY ELECTRIC BILL to pay.  The only continuing expense
  81. for such "off the grid" homes is replacing batteries every 10-15 years.  Many
  82. electric utilities charge $10 per foot to bring power to loctions not within
  83. easy reach of an existing power line.  For homes more than 1/4 - 1/2 mile from
  84. the nearest power pole it is often cheaper to stay off the grid and purchase
  85. the solar equipment needed to make all their own power than it is to pay the
  86. power company to extend their electric lines to your home.  The exact break
  87. even point varies from one electric utility to another.  For locations near a
  88. power line simple calculations suggest that it is cheaper to use the power
  89. company's power than to invest in solar electricity, but that is only because
  90. these calculations do not take into account the indirect costs outlined above. 
  91.       
  92.      Photovoltaic panels are based on silicon, mainly obtained from common
  93. quartz sand.  Silicon is a resource we are not likely to exhaust since it is
  94. one of the most common types of atoms found in the earth's crust.  Panels
  95. consist of a number of silicon crystal or amorphous silicon photo cells wired
  96. to produce enough voltage (usually about 16 volts) when the sun shines on the
  97. cells to charge a 12 volt battery system.  These cells are all sealed from the
  98. elements within the panel.  Lower voltage panels are available.  Higher
  99. voltages can be obtained by wiring several panels in series. Unlimited
  100. increases in power (more watts) can be obtained by wiring additional solar
  101. panels together in parallel.  The modularity of solar panels makes them
  102. attractive to small power users or those with limited funds who are interested
  103. in a little energy independence.  The single solar panel on my roof is
  104. identical to those used by large scale utility owned solar electricity
  105. generating facilities in California.  They have 1000's of panels, I have only
  106. one.  When money is available it will be easy for me to add more solar panels
  107. to my existing small scale home solar electric generating system. 
  108.       
  109.      The first experimental silicon crystal photovoltaic panels were made in
  110. the middle 1950's.  Panels manufactured in the late 50's are still in use and
  111. are still producing almost as much electricity as they did when they were new.
  112. The power (watts) of solar panels decreases a little during their first couple
  113. of years of operation due to a darkening of the panel's coating.  After that,
  114. power output does not continue to deteriorate.  Apparently THESE DEVICES DO NOT
  115. WEAR OUT!  The failure rate of existing silicon crystal photovoltaic panels is
  116. less than 2 per 10000 panels per year. 
  117.       
  118.      In the 1980's production techniques began to improve and manufacturing
  119. costs decreased.  Because of the increased volume of photovoltaic sales and
  120. continued manufacturing efficiencies, costs of photovoltaic panels continue to
  121. come down.  It is now possible for ordinary consumers such as ourselves to
  122. purchase new photovoltaic panels for as little as $6 a peak watt in small
  123. quantities ($449 for one new 75 watt panel).  Used panels (they don't wear out)
  124. cost even less.  Manufacturers offer amazing warranties of 10, 12, or 20 years
  125. on new panels, guaranteeing the panel will produce at least 80% of its rated
  126. power for at least that length of time.  A peak watt is the power output of the
  127. panel near the middle of the day when the sun is at its brightest.  Ohio
  128. averages 3.9 "peak" hours of sun per day.  The rest of the contenental U.S.A.
  129. averages between 3.5 and 6.0 peak sun hours per day. These are annual averages
  130. and take into consideration average cloud cover and seasonal day length
  131. variation.  Solar panels will continue to produce electricity at their rated
  132. voltage when the sun is low in the sky or when there is a cloud cover, but
  133. power (watt) output will be less than "peak". 
  134.       
  135.      What can you do with electricity made with solar power.  After all, the
  136. power output of solar panels is not continuous.  You get no power at night and
  137. reduced power if there is less than "peak" sun.  One alternative is to store
  138. the electricity in lead acid batteries.  This is what "off the grid" home
  139. owners do.  Solar panels will last more or less forever, but unfortunately
  140. batteries won't.  The best batteries available to "off the grid" home owners
  141. have to be replaced every 15 years.  Battery replacement is the only recurring
  142. expense of remote solar electric systems.  Another alternative is to sell your
  143. solar electricity to the local power utility, and then buy it back as needed
  144. (at night for example).  The power company acts as your battery, storing your
  145. electricity for later use.  Laws require that electric utilities purchase power
  146. from small private producers.  There are three disadvantages to selling power
  147. to your local electric company.  1- You have to pay for an expensive
  148. "synchronous inverter" interconnect which will turn your solar DC electricity
  149. into 60 cycle AC current that is EXACTLY synchronized with the 60 cycle power
  150. company current.  2- If there is a power company power failure your own
  151. generating system is also automatically shut down by the synchronous inverter
  152. interconnect.  The power company doesn't want its power lines energized while
  153. the repair crew is trying to fix things.  Thus, an interconnected small private
  154. electricity source CANNOT be used as backup electricity.  3- In most states the
  155. power company is allowed to pay you LESS per kilowatt hour for your electricity
  156. then you have to pay the power company for its electricity. 
  157.       
  158.      I have a miniature 99/4A computer system (99/4A console, tape recorder,
  159. hexbus interface, hexbus printer plotter, wafertape drive, small B&W TV for use
  160. as a monitor), an 18 watt fluorescent light and a shortwave radio receiver all
  161. (except the TV which runs directly off of a 12 volt source) powered by an
  162. inverter connected to a 115 amp hour deep cycle 12 volt battery.  The battery
  163. is charged with a 27 watt solar panel occupying less than a square yard on my
  164. roof.  I purchased this panel new with a 12 year warranty for about $200
  165. including shipping ($7 per peak watt).  Total power draw of all these devices
  166. (taking into account the 90% efficiency of my inverter) is 80 watts from the
  167. battery.  I can run ALL this stuff simultaneously for 13 hours and not
  168. dangerously discharge my battery.  For every hour I run all these devices
  169. simultaneously (usually I don't run them all at once) it takes my 27 watt solar
  170. panel 5 peak hours to recharge the battery.  This takes into consideration the
  171. fact that you have to pump into a battery 125% of the electricity you get out
  172. of the battery.  If I had a fully expanded 99/4A system with a peripheral
  173. expansion box hooked up to this battery, I would want a second solar panel to
  174. speed up battery recharge time.  I expect soon to purchase some additional
  175. solar panels.  There lots of square yards left on my roof. 
  176.       
  177.      I also have a variety of solar powered nicad battery chargers which I use
  178. to charge batteries for use in my CC40 computer, TI-74 computer, and my hexbus
  179. peripherals.   The charger I use for the 4 AA batteries I put in my CC40
  180. computer is about the size of a cigarette package.  It fully recharges 4 AA
  181. nicad batteries in 14 hours of "peak" sun.  I keep this charger in a sunny
  182. window with a set of batteries inside, and another set of charged nicads in my
  183. CC40. 
  184.       
  185.      I purchased all my solar equipment from REAL GOODS of Ukiah CA. (The
  186. company name and my last name are the same only by coincidence.  I am however,
  187. impressed enough with the company and its products that I purchased $90 worth
  188. of their common stock.)   They are this country's largest retailer of
  189. solar electric panels and other products for "off the grid" homes.  Another
  190. large retailer of solar panels and related products is SUNELCO of Hamilton
  191. Montana. 
  192.       
  193.      A quote from the REAL GOODS "Alternative Energy Sourcebook" gives you an
  194. idea of what is possible with a solar electric home.  For $10700 the company
  195. will sell you its "Remote Home Kit 4".   This includes everything you need;
  196. solar panels, mounting hardware, batteries, inverter, fused load center, safety
  197. disconnect, meters and other equipment all U.L.  listed and all in compliance
  198. with the current National Electrical Code. 
  199.      "In the world of photovoltaic home systems, this is a giant.  It will
  200. power a large energy efficient home with all the comfort and convenience of a
  201. city home hooked to the power grid....Use your vacuum cleaner, washing machine,
  202. microwave oven, entertainment equipment and computers with the confidence that
  203. you have a substantial energy system composed of the best components
  204. available." 
  205.      It is assumed that such an all solar electric energy efficient home will
  206. use only fluorescent tubes or compact fluorescent light bulbs for lighting and
  207. will not use electric resistance for space heating, clothes drying, and water
  208. heatng.  Alternative sources of energy such as direct solar water heating,
  209. propane, wood, and a clothes line are available for these purposes.  The
  210. "Remote Home Kit 4" produces 4600 watt hours per day with 5 peak hours of sun.
  211. You can always get more electricity by adding more solar panels. 
  212.       
  213.      According to the Electric Power Research Institute in California, "25
  214. percent of today's U.S. electricity needs could be met by solar cells deployed
  215. over an area of less than 8 percent of the area used by the U.S. military."
  216. Lots of military bases are scheduled for scaling down or closure in the next
  217. few years.  I wonder what will happen to all that land? 
  218.       
  219.      I believe solar electricity will be a BIG part of the planet's energy
  220. future.  Electric utilities in California are now actively investing in large
  221. solar electric power plants.  In the near future I envision many utility owned
  222. solar power plants.  They are now cheaper to build and simpler to operate than
  223. nuclear power plants and can be used to meet peak daytime industrial and air
  224. conditioning electric demands.  I also envision solar panels on the roofs of
  225. factories, office and apartment buildings, and private homes interconnected to
  226. the local power grid and I envision lots of "off the grid" solar electric
  227. systems bringing electric power to all corners of the planet while producing
  228. electricity without stinky poisonous exhaust,  radiation, or greenhouse
  229. gasses. 
  230.       
  231.      If all this sounds interesting call either of the companies below and ask
  232. for their catalogs.  SUNELCO has a very extensive informative 123 page catalog.
  233. REAL GOODS has a free color catalog and publishes the "1993 Alternative Energy
  234. Sourcebook", the most complete single source of information there is on this
  235. topic and the source of much of the information in this article.  The cost of
  236. this 518 page book is fully refunded with the purchase of $100 worth of REAL
  237. GOODS goods. 
  238.      REAL GOODS 
  239.      966 Mazzoni St. 
  240.      Ukiah CA 95482-3471 
  241.      Phone 800-762-7325 
  242.  
  243.      SUNELCO INC. 
  244.      100 Skeels St. P.O. Box 1499 
  245.      Hamilton Montana 59840 
  246.      Phone 800-338-6844 
  247.      .PL 1 
  248.  
  249.