Транспорт на солнечной энергии

Транспорт на солнечной энергии

Всем привет!
Многие выезжая на природу сталкивались с ситуацией, что на утро после ночёвки аккумулятор посажен в ноль и нужно идти искать, где бы прикурить.
Выход из такой ситуации, это собственная электростанция.
Кто-то возит с собой бензогенератор, кто-то аккумулятор-пускач.
Как-то прочитал про парня диабетика, который мечтал путешествовать на автомобиле, но был привязан к холодильнику с инсулином.
Но воплотил свою мечту в жизнь, построив солнечную электростанцию в автомобиле для питания холодильника.
Купил обычную большую солнечную панель около 100 Ватт (точно не помню), закрепил её на крыше автомобиля на реллингах.
Подсоединил через контроллер к аккумулятору.
Днём энергии достаточно чтобы питать холодильник и поддерживать аккумулятор в полностью заряженном состоянии.
А ночью холодильник работает от аккумулятора.
Полностью разрядиться аккумулятору контроллер не позволяет, как в прочем и перезарядиться.
А с первыми лучами солнца в работу снова включаются фотоэлементы солнечной панели.
И к тому моменту как проснутся обитатели автомобиля аккумулятор успевает полностью зарядиться и готов к продолжению путешествия.
По возвращении домой (к домашнему холодильнику с инсулином) солнечная панель просто снимается с крыши автомобиля.
Я решил пойти его путём, но с некоторыми поправками.
У меня нет холодильника в автомобиле, но мой, так скать, "экспедиционный автомобиль" по долгу простаивает (в городе я передвигаюсь на более подходящем для города) и аккумулятор разряжается. Поэтому мне достаточно небольшой солнечной панели для поддержания заряда аккумулятора.
Но она должна стоять на автомобиле постоянно, а реллингов у мене нету.
Но есть два люка: впереди поменьше и сзади побольше.
Китайскую солнечную панель мощностью 25 Ватт купил на рынке, обрезал всё лишнее, чтобы поместилась по толщине в переднем люке между стеклом и шторкой, закрывающей люк.
Вид сверху.

Клеил на двусторонний скотч и в трех точках подпёр, чтобы не отпало 🙂
Там где ручка открывания и на противоположной стороне по углам, просто распорками.
По периметру проклеил обычным прозрачным скотчем, типа загерметизировал,
чтобы пыль во внутрь не попадала и не ложилась слоем на солнечную панель.

Купил на eBay контроллер для солнечной панели на 10 ампер, с запасом по мощности.

Спрятал его в панель приборов.

Через щели в решёточке можно наблюдать в каком режиме находится система.

Контроллер подсоединён к солнечной панели, к аккумулятору и к розеткам на панели приборов.

Пока через контроллер подключены только розетки на приборной панели,
но планирую установить в салоне и подключить по такой же схеме вот такие розетки.

Читайте также:  Половая доска из березы

Нынешней солнечной панели не достаточно для полной автономности.
Поэтому в планах заказать набор для самостоятельного изготовления солнечной панели.

По моим расчётам, если максимально эффективно использовать всю поверхность люка, то мощность панели будет как минимум в два раза больше 🙂
А если использовать не поликристаллические кремневые пластины,
а более дорогие но и более эффективные монокристаллические,
то мощность можно поднять до 70-80 ватт.

А ещё можно поставить контроллер посолиднее, который учитывает тип аккумулятора,
для более эффективного управления процессом зарядки.

А есть ещё и второй люк, который в два с половиной раза больше первого.
В него можно сделать съёмную солнечную панель, на время путешествий.

Фотоэлектрические элементы могут устанавливаться на различных транспортных средствах: лодках, электромобилях и гибридных автомобилях, самолётах, дирижаблях и т. д.

Фотоэлектрические элементы вырабатывают электроэнергию, которая используется для бортового питания транспортного средства, или для электродвигателя электрического транспорта.

В Италии и Японии фотоэлектрические элементы устанавливают на крыши ж/д поездов. Они производят электричество для кондиционеров, освещения и аварийных систем.

Компания Solatec LLC продаёт тонкоплёночные фотоэлектрические элементы для установки на крышу гибридного автомобиля Toyota Prius. Тонкоплёночные фотоэлементы имеют толщину 0,6 мм, что никак не влияет на аэродинамику автомобиля. Фотоэлементы предназначены для зарядки аккумуляторов, что позволяет увеличить пробег автомобиля на 10 %.

Ещё 20 ноября 1980, Стив Птачек совершил полет на самолёте Solar Impulse, питающемся только солнечной энергией. На 2010 г. солнечный пилотируемый самолет продержался в воздухе 24 часа. Военные испытывают большой интерес к беспилотным летательным аппаратам (БПЛА) на солнечной энергии, способным держаться в воздухе чрезвычайно долго — месяцы и годы. Такие системы могли бы заменить или дополнить спутники.

Беспилотный самолёт Helios с фотоэлементами на крыльях

Солнечная батарея

Солнечная батарея — бытовой термин, используемый в разговорной речи или ненаучной прессе. Обычно под термином «солнечная батарея» подразумевается несколько объединённых фотоэлектрических преобразователей (фотоэлементов) — полупроводниковых устройств, прямо преобразующих солнечную энергию в постоянный электрический ток.

В отличие от солнечных коллекторов, производящих нагрев материала-теплоносителя, солнечная батарея производит непосредственно электричество. Однако для производства электричества из солнечной энергии используются и солнечные коллекторы: собранную тепловую энергию можно использовать и для вырабатывания электричества. Крупные солнечные установки, использующие высококонцентрированное солнечное излучение в качестве энергии для приведения в действие тепловых и др. машин (паровой, газотурбинной, термоэлектрической и др.), называются Гелиоэлектростанции (ГЕЭС).

Энергообеспечение населённых пунктов

Использование в космосе

Читайте также:  Усиление балок перекрытия фанерой

Различные устройства, позволяющие преобразовывать солнечное излучение в тепловую и электрическую энергию, являются объектом исследования гелиоэнергетики (от гелиос греч. Ήλιος, Helios — солнце). Производство фотоэлектрических элементов и солнечных коллекторов развивается быстрыми темпами в самых разных направлениях. Солнечные батареи бывают различного размера: от встраиваемых в микрокалькуляторы до занимающих крыши автомобилей и зданий.

Дерево из солнечных панелей в Глайсдорфе

В ХХI веке – в эпоху ускорения развития науки и техники – человечество стоит перед выбором: развитое производство или живая природа. Так или иначе, но деятельность человека наносит вред экосистеме. И научный потенциал всего мира направлен на разработку инновационных экологически чистых технологий. К новейшим изобретениям такого рода относится автомобиль на солнечных батареях, который уже сегодня становится все более популярным в потребительской среде. Современные учёные, работающие в энергетической отрасли, относят «солнцемобиль» к мерам ресурсосбережения. Но обо всём по порядку.

Немного истории

Первый гелиомобиль был сконструирован ещё в 1982 году. Ханс Толструп – создатель агрегата под названием «Тихий рекордсмен» – пересёк на своём детище Австралию с максимальной скоростью 20 км/ч.

Идея автомобиля, питающегося энергией солнца, вызвала одобрение. Гелиомобиль привлёк к себе внимание. За этим последовал ряд попыток сконструировать более мощную и совершенную «солнечную машину».

Спустя 14 лет, скорость авто на солнечных батареях достигла отметки в 90 км/ч. Этот рекорд был поставлен гелиомобилем Dream («Мечта»), который стал победителем IV Международного ралли. На отдельных участках трассы машина разгонялась до скорости 135 км/ч.

Принцип действия, конструкция

Любой автомобиль на солнечных батареях относится к классу электромобилей. Действующий электродвигатель питается от солнечных батарей. Солнце заряжает также и резервные аккумуляторы. Таким образом, для функционирования этой машины используется чистая энергия солнечного излучения, и агрегат не наносит ущерба экосистеме. К слову, от фотопреобразователей питаются также:

Внешний вид такого авто с первого взгляда обескураживает. Дело в том, что для обеспеченья электродвигателей достаточным количеством энергии требуются батареи большой площади, поэтому корпус машины плоский и продолговатый. Это необходимость, в связи с которой машина походит на инопланетный корабль. В противном случае авто не могло бы проехать и десяти километров.

Преимущества

Машины на солнечных батареях готовы похвастаться рядом преимуществ перед обычными авто:

  1. Экологичность. Гелиомобиль не оказывает на экосистему пагубного влияния. Главным недостатком авто, работающих на традиционном топливе, является повышенный выброс СО₂ в атмосферу Земли. Это один из вреднейших парниковых газов. Его избыток в воздухе приводит к необратимой смене климата на планете и образованию дыр в озоновом слое. Автомобиль, работающий на солнечных батареях, не образует вредных выбросов.
  2. Бесплатная доступная энергия. Энергия, черпаемая от солнца, совершенно бесплатна. Гелиомобиль – удачный пример использования этой энергии.
  3. Нет потребности в формировании сети АЗС.
  4. Большой срок службы. Фотоэлементы, которыми оснащены солнцемобили, способны исправно функционировать в течение 25–30 лет.
Читайте также:  Проект перепланировки в панельном доме

На некоторые из перечисленных достоинств можно посмотреть двояко. Многие из этих «плюсов» стали причиной невостребованности подобных авто на широком рынке.

Недостатки

Машины, работающие на солнечной энергии, всё ещё не нашли широкого распространения на мировом рынке, т. к. их конструкция несовершенна. К весомым недостаткам относятся следующие:

  1. Низкий КПД. На сегодняшний день КПД солнечных батарей составляет в среднем 15–20%. В связи с этим и мощность двигателей гелиомобилей невысока – всего 2–3 лошадиные силы.
  2. Проблемы с передвижением в ночное время и пасмурную погоду. В тёмное время суток некоторые электромобили на солнечных батареях могут передвигаться за счёт сжигания топлива, но тогда теряется сама концепция экологичности.
  3. Дороговизна фотоэлементов. Из-за базовой стоимости агрегатов и комплектующих «солнечная» машина стоит дорого.
  4. Большие габариты. Отведённая под батареи поверхность корпуса так же, как и электродвигатель, весит немало. Большой вес солнцемобиля является причиной больших затрат энергии и потерь мощности.
  5. Пониженный комфорт. Увы, но по уровню комфорта «солнечные машины» несопоставимы с традиционными автомобилями. Психология потребителя такова: лишь единицы сделают выбор в пользу менее комфортабельного экомобиля. И даже то, что солнцемобиль безопасен для природы, не сможет переубедить человека.
  6. Дороговизна. Сегодня солнцемобили стоят как бензиновые авто бизнес-класса. Среднестатистический покупатель просто не может позволить себе приобрести такое дорогое средство передвижения.

Чтобы сделать автомобили на солнечных батареях более дешёвыми и доступными среди простого населения, необходимо:

  • снизить цену на фотоэлементы;
  • повысить КПД до 37–40%;
  • сделать авто менее габаритным, что, в свою очередь, поспособствует меньшему расходу энергии.

Даже таких минимальных мер хватит для того, чтобы повысить уровень продаж авто, оснащённых солнечными батареями. На данный момент прогрессивные инженеры-учёные работают в этом направлении.

Заключение

Автомобиль на солнечных батареях – не миф и не роскошь. Да, сегодня в конструкции солнцемобилей присутствуют недостатки, которые делают данный продукт невостребованным. Однако учёные всего мира стараются сделать его более практичным и комфортабельным. Каждые два года в Австралии проводятся ралли солнцемобилей с целью выяснить, на что способны эти средства передвижения. За гелиотранспортом стоит чистое будущее Земли.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector