Jak se využívá solární energie v automobilovém průmyslu?

Palivová krize ve světě není daleko. Není to tak dávno, co zazněla data, že pokud bude zachována současná míra těžby ropy v Rusku, bude trvat 30 let. To znamená, že zásoby každým dnem tají a spotřeba roste. Kromě toho je tu další problém. Z velký počet vozidla každý den vypouštějí do atmosféry velké množství výfukových plynů. škodlivé látky. Tyto problémy je třeba řešit. A dovnitř již brzy. Někteří odborníci vidí východisko ve vytvoření elektromobilů poháněných solární energií. Ve skutečnosti to není fantastický příběh, ale skutečný vývoj. Vydání sériových modelů je samozřejmě ještě daleko, ale už existují funkční vzorky, včetně závodních vozů.

Poprvé byly fotovoltaické panely na střeše automobilu zkoušeny již dávno. V naší době se objevily plnohodnotné vozy, které jsou poháněny výhradně solární energií. A tato auta nevyrábějí v jednom exempláři nadšenci, ale ve výrobních dílnách velkých automobilových koncernů.

V polovině minulého století představil General Motors model s elektromotorem, který běží na solární energii. Délka vozu nebyla větší než půl metru. Na střeše bylo upevněno 10 solárních panelů.

Auto navrhl William Cobb, inženýr z GM. Tyto studie byly financovány automobilový gigant doufat v průlom. Pak byl ale výzkum kvůli nízké ziskovosti omezen a vrátil se k nim až po pár desetiletích.

K vývoji automobilů na solární pohon se vrátili v devadesátých letech minulého století. V této době dosahovala účinnost fotobuněk 15 procent. To sloužilo jako silný impuls k rozvoji solární energie. Do vývoje elektromobilů se zapojilo mnoho velkých korporací. Není to tak dávno, co se objevily zprávy, že se specialistům ze Spektrolabu podařilo získat solární panely s účinností nad 30 %. Ale sériové vzorky s takovou účinností se zatím nevyrábějí.

Výhody a nevýhody solárních automobilů

Pojďme si tedy shrnout klady a zápory aut na solární pohon.

klady

• Solární energie je zdarma;
• Není nutná síť čerpacích stanic;
• Fotobuňky mají dlouhou životnost (až 30 let);
• Ne emise, ale atmosféra;
• Používání takových vozidel stimuluje vývoj pokročilé technologie v příbuzných oborech.

Mínusy

• Nízká účinnost fotovoltaických panelů (maximálně 12-15%);
• Vysoké náklady na solární panely;
• Účinnost výroby energie závisí na denní době a počasí;
• Je nutné provádět akumulaci energie z baterií.

Příklady solárních elektrických vozidel

Astrolab

Vydání tohoto elektrického vozu provádějí specialisté z Venturi. Maximální rychlost, kterou auto vyvine, je 120 kilometrů za hodinu. Najeto do 110 kilometrů. Na voze jsou upevněny fotovoltaické články o celkové ploše 3,6 m2. Náklady na tento zázrak jsou více než 90 tisíc eur.

Jak říkají konstruktéři, takových parametrů se jim podařilo dosáhnout díky vylepšené karoserii vozu. Astrolab je jako závodní auta. Vnitřní část Vůz je vyroben ve formě karbonového monokoku pro ochranu řidiče a spolujezdce. Astrolab navrhl Sasha Lakik. Sám tomuto elektromobilu říká, jako křídlo na kolech.

Eklektický

Ecletic je další solární auto od Venturi. Výkon motoru tohoto vozu je 22 koňská síla. Pro srovnání, jiná auta na solární pohon mají v průměru jednu koňskou sílu na dva čtvereční metry panelů. Ecletic běží pouze na solární energii.

Konstruktéři tvrdí, že jejich výtvor běží rychlostí 50 kilometrů za hodinu až padesát kilometrů. A ještě jedna zajímavá nuance Ecletic. Na větrnou energii může stroj ujet až 15 kilometrů. Pokud je venku špatné počasí, pak se auto nabije z elektrické sítě za cca 5 hodin.

• Cena nemilosrdně zabila poptávku
• Světlo na konci tunelu
• Hračky pro bohaté
• Levná technologie, kterou lze nyní použít

"Všechno nové je dobře zapomenuté staré"

Automobilová historie je dlouhá a docela zábavná. První vozy se objevily před více než stoletím. Je pozoruhodné, že první vzorky fungovaly výhradně na páru nebo elektřinu. Na příkaz mazaných ropných magnátů vůz obdržel dieselový motor. Ekologická doprava byla přesunuta na zadní pozice a téměř zapomenuta. nicméně Nyní stále častěji slyšíme o autě na solární energii baterie, proto má historie tendenci se opakovat.

Tento vývoj probíhal až do roku 1955, kdy byl kompaktní vůz se solárními panely představen americké veřejnosti na výstavě pořádané GM. Navzdory lákavému vzhledu a možnosti dálkové ovládání, novinka se nedočkala očekávané slávy. Důmyslný vývoj Williama Cobba byl brzy zapomenut a samotný projekt byl uzavřen kvůli škrtům ve financování.

Téměř o tři desetiletí později, v roce 1982, převzali vládu Australané. Vynálezce Hans Tolstrup ve svém voze s názvem „Quiet Achiever“ procestoval celý kontinent. Ani v éře technologického pokroku však rychlost auta na solární pohon nepřesáhla 20 km/h. Brzy se této myšlenky chopili nadšení inženýři z celého světa. A hned v příštím roce se konala první Mezinárodní rally za účasti vozu konstruovaného na solární baterie. Následně byly automobily využívající solární energii stále výkonnější a již v roce 1996 dosáhl elektromobil Dream rychlosti 135 km/h.

Cena nemilosrdně zabila poptávku

Nebylo by zbytečné říkat, že až do začátku 21. století náklady na elektromobily děsily i spotřebitele s nadprůměrnými příjmy. Hlavní nevýhodou auta na solární pohon byla nemožnost překonávat značné vzdálenosti. Kapacita baterie byla i v těch nejprogresivnějších autech příliš malá. Například v USA se těch pár stanic pro elektromobily začalo objevovat až v polovině minulého desetiletí. Vzhledem k vysokým nákladům na špičkové díly pro elektromobily se i při pomyšlení na možnou poruchu třásly příznivce technologií šetrných k životnímu prostředí.

Postupem času, konkrétně od druhé poloviny roku 2000, se přední světoví výrobci automobilů rozhodli omezit tento nevyužitý trh a pustili se do vývoje prototypů Vozidlo pracující na solární energii. Díky profesionálnímu přístupu a solidním investicím se díky tomu baterie mnohonásobně zmocnily, solární panely jsou kompaktnější a auta samotná jsou levnější.

Stejně jako předtím byli Japonci před ostatními. Již nyní v ulicích Tokia můžete potkat nejen hybridní auta, ale také „Honda“ s „Toyotou“, „živící se“ energií Slunce. Zajímavé je, že každým rokem jsou elektromobily dostupnější a lithium-iontové baterie jsou stále kapacitnější. To umožňuje kupujícím se středními příjmy „chlubit se“ svým sousedům.

K datu, průměrná cena pro auto využívající solární panely je 25 000 "zelených".

"Ať je vždy Slunce ..." a dobrá účinnost

Pamatujete si na tuto dětskou písničku, kterou si mnoho lidí jako děti zpívalo? Je to v rámci možností vhodné pro současnou situaci ohledně vozů vybavených solárními panely. Zmíněné rallye elektromobilů se konají v Austrálii, kde je slunečné počasí téměř po celý rok. Jakkoli je to smutné, pojďme pravdě do očí. V deštivém počasí a vybitých bateriích se auto může na dálnici jednoduše zablokovat.

Úsilí inženýrů, fyziků a mechaniků zatím nebylo korunováno výrazným úspěchem. Účinnost, kterou vydávají solární panely v autech nikdy nepřekročil 15 %. Přitom benzínový motor nechvalně známé „šestky“, snadno vydá 45 %. Všichni automobiloví nadšenci si budou muset ještě chvíli počkat, než si budou moci koupit „zelené“ auto s konkurenčními vlastnostmi.

V levnějších variantách má elektromobil na solární pohon velmi nízký výkon - 1-2 koňské síly. A to pouze v případě, že solární panely zabírají alespoň 2 metry čtvereční. Rychlost to příliš neovlivňuje. S dobrým povrchem vozovky a dlouhou akcelerací, některé modely aut Solární pohon může dosáhnout rychlosti 100 km/h.

Přečtěte si také:

Světlo na konci tunelu

Ať je to jakkoli, ale díky usilovné práci nadšených inženýrů a skupin studentských vynálezců, kteří věří ve světlou budoucnost „solárního“ automobilu využívajícího solární energii, stále více funkčních vzorků „šetrných k životnímu prostředí“ auto. Už při pohledu na Australian International Rally lze usoudit, že světlá budoucnost bez výfukových plynů už „není daleko“.

Skvělým příkladem je francouzská automobilová společnost Venturi, která prototypovala Astrolab a Ecletic. Jak bylo známo, tyto elektromobily mají nejen výkonné baterie nabíjené jak ze solárních panelů, tak ze zásuvky, ale také větrné generátory. V nejbližší době by měla začít sériová výroba těchto vozů, pokud ovšem tento geniální startup „nezhasne“, jako mnoho předchozích. Ať se to líbí nebo ne, ale člověk má dojem, že někdo prostě nechce dát masovému zavedení této technologie zelenou. Odbočme ale od špatných myšlenek a podívejme se blíže na tyto zázraky techniky.

Automobil Ecletic je schopen vyvinout rychlost 50 km/h na 50 kilometrů, což už je na „sluníčkové“ auto výborný ukazatel. Výkon je 22 koní, což je také hodně. Vychytralí Francouzi zaměřující se nejen na obyvatele slunné Austrálie a Afriky vybavili model konektorem, díky kterému lze nabíjet autobaterii přes zásuvku. Dobití vozu Ecletic by podle předběžných údajů nemělo trvat déle než pět hodin. No, to je právě cesta pro Evropany, kteří jsou zvyklí na zatažené počasí, vítr a déšť. Inženýři z Venturi se rozhodli nezastavovat a využívat dokonce i vítr, vybavili elektromobil solárními panely s větrným generátorem, což dalo baterii vozu dalších 15 kilometrů.

Bez ohledu na to, jak lákavý je Ecletic, snadno překoná další vývoj od francouzské společnosti - elektrické auto Astrolab. Tohle je auto už dokáže ujet dobrých 110 kilometrů a točivý moment to umožňuje zrychlení na rovných úsecích až 120 km/h. Zbytek charakteristik zůstává stejný jako u Ecletic.

Hračky pro bohaté

Elektromobily na solární pohon s lithium-iontovými bateriemi přirozeně stále nelze považovat za důstojnou alternativu k benzinovým automobilům. Také příliš málo elektrických stanic skrovné vlastnosti příliš vysoká cena...

Společnosti implementující tuto technologii nemůže snížit náklady na 20-25 tisíc eur za elektromobil provoz na solární baterie. Při stavbě se vynakládá příliš mnoho duševní práce a prostředků. Proto jsou takové originální novinky jako Astrolab a Ecletic stále drahými hračkami v rukou bohatých bojovníků za čistý vzduch.

Jedinou dobrou zprávou je, že věda nestojí na místě a dnes možná došlo k dalšímu technologickému průlomu, který bude následovat úplná změna benzinové motory na solární. Počkej a uvidíš. Mezitím odbočíme a podívejme se na tabulku s koncepty elektrických vozidel využívajících solární energii, masová produkce která může začít v blízké budoucnosti.

název	Země vývojáře	Rok vývoje	Vzdálenost, kterou může auto ujet	maximální rychlost	účinnost	Cena
Stella	Holandsko	2013	600 km	110 km/h	-	-
Trev	Austrálie	2008	150 km	150 km/h	-	-
Sluneční svět GT	Švýcarsko	2014	-	275 km/h	-	-
Tokai Challenger 2	Japonsko	2010	-	160 km/h	22%	-
Solat Taxi	Japonsko	2007	350 km	90 km/h	-	-
Venturiho astrolab	Francie	2013	110 km	120 km/h	15%	90 000 eur

Solární vůz není nový nápad, ale nebyl plně implementován kvůli objektivním vlastnostem. Toto a nízký výkon auta na solární pohon a s účinností solárního nabíjení pro auto existovaly určité problémy, které se snažil vyřešit téměř celý svět. A přeci se nedá říct, že by bylo všechno marné – dynamika především in minulé roky, jen potěší. Je dost možné, že právě solární vůz nahradí moderní elektromobily.

Solární auto - vývoj prostřednictvím závodění

K myšlence auta na solární pohon se vážně přistoupilo až ve druhé polovině minulého století (experimentovali s mocí i v SSSR - v závodě RAF s minibusem model 2203) a rok 1982 by měl být uznané jako datum zrodu víceméně plnohodnotného solárního vozu.

Tehdy podnikl Dán Hans Tolstrup – vynálezce, podnikatel a cestovatel – třítisícikilometrový nájezd přes Austrálii na prototyp Quiet Achiever, který vyvinul průměrnou rychlost něco málo přes 20 km/h. Princip je jednoduchý: fotočlánky, přeměňující světelnou energii na elektrickou, nabíjejí baterie, které pomocí elektromotoru uvádějí do pohybu kola. Solární nabíjení auta je přirozeně konstantní a nepřetržité, dokud se neobjeví mraky nebo nezačne pršet.

A pak se Tolstrup rozhodl rozvinout tento slibný směr a založil World Solar Challenge – první solární automobilový závod. Austrálie, kde slunce svítí téměř 300 dní v roce. Kdo si přál, rychle zareagoval, v roce 1987 se konala první rally a pak každé dva roky (proces vývoje a výroby nového prototypu není nejrychlejší) přicházelo na zelený kontinent stále více odvážlivců.

Již v roce 1996 se průměrná rychlost vítězné posádky přiblížila ke značce 100 km/h a „maximální rychlost“ byla 135 km/h. Pak už to bylo jen lepší.

Solární auto - indická praktičnost a holandská funkčnost

Pokud jde o příznivé počasí, může se Indie dobře hádat s Austrálií. Vysokoškoláci v Manipalu s pomocí koncernu Tata navrhli zajímavý koncept vozu. Jejich solární vůz je sklolaminátová karoserie na trubkovém rámu, vybavená hmotností asi 600 kg, schopná ujet jeden a půl sta kilometrů maximální rychlostí 60 km/h.

Systém napájení a řízení je založen na mikropočítači Raspberry Pi. Navíc hlavním úkolem, který před Indy stál, byla možnost komerčního využití tohoto auta na solární pohon! Ne rychlost, výkon nebo pohodlí, to ne – jde spíše o pokus nahradit cyklorikšu v dohledné době.

Ale v Holandsku postavili solární auto s radikálně opačnou filozofií. Studentský tým z Eindhovenu se ujal projektu Stella - rodinné auto, připomínající designem velmi decentní minibus. Snažili se, aby auto bylo co nejlehčí (pouze 375 kilogramů!), aerodynamické a pohodlné.

První generace tohoto solárního vozu bez problémů vyhrála World Solar Challenge ve třídě Cruiser (co nejblíže skutečná auta), druhá - Stella Lux - se připravuje na rally v říjnu 2015.

Slibuje tedy, že se stane odrazovým můstkem na cestě k hromadné výrobě solárních automobilů: na jedno nabití - 1 100 kilometrů, maximální rychlost omezena na cca 125 km/h. Funkce podpisu: vestavěný navigační systém také automaticky vybírá nejoptimálnější trasu na základě předpovědi počasí.

Solární auto - anglická mazanost a německý adventurismus

Vaše budovatelské ambice cool auto Britové měli také solární panely. Byly však převážně sportovního a soutěžního charakteru. Studenti z Cambridge dokázali zároveň navrhnout nejaerodynamičtější auto a zároveň přizpůsobili solární panely – takže ani jeden foton energie nepřišel nazmar! Vůz dokáže jet rychlostí 140 km/h – a zároveň slouží spíše jako prototyp pro budoucí sériový vývoj.

Německo přirozeně nemohlo zůstat stranou v tématu vývoje automobilu na solární pohon. Němečtí studenti z Bochumi v roce 2012 se rozhoupali najednou cestu kolem světa téměř třicet tisíc kilometrů (!) na miniatuře dvoudveřové kupé SolarWorld GT - váží pouhých 260 kilogramů!

Maximální rychlost je 120 km / h, cestovní dosah bez dobíjení je 400 kilometrů, s dobíjením - třikrát tolik. Auto se ukázalo jako pěkné, i když to kluci měli na silnicích Ruska a Ukrajiny těžké - museli zařídit zastávku v boxech a vyměnit kolo. I když v přestrojení je požehnání: dodatečné solární nabíjení pro auto nebude nikdy zbytečné.

Solární auto - australská slušnost

Ale v Austrálii se rozhodli neztrácet čas nadarmo a okamžitě se rozhoupali, aby netvořili jednoduché auto solární, ale nejpřirozenější sporcoupe! Projekt Immortus od EVX Ventures je futuristický design, dva elektromotory a zrychlení z nuly na stovky za sedm sekund! Maximální rychlost je omezena kolem 150 km/h, bez dynamiky elektromotorů je vůz schopen městských jízd rychlostí 60 km/h, a to je snad téměř ideální provozní varianta pro pohodové Australany.

A tady je další australský projekt – Sunswift eVe – zatím jen prototyp. Ale ne jednoduchý, ale rekordní prototyp: studenti z Nového Jižního Walesu vytvořili auto za půl milionu dolarů, které dokáže ujet 500 kilometrů na jedno nabití. průměrná rychlost více než 100 km / h - a přestože maximální rychlost je o něco nižší než u projektu Immortus, bylo také plánováno uvedení druhého „australského“ do malé výroby. Zřejmě je poptávka.

Solární auto - vzdálená nebo blízká budoucnost

Velké automobilky, které dostaly citlivé švihnutí přes nos, pravděpodobně připravují odvetný úder s propuštěním Tesly. A solární auto se jím klidně může stát.

Například Ford už zkusil dát fotobuňky na střechu minivozu C-Max a výsledný koncept vypadal dostatečně decentně. Inu, malí výrobci mají šanci zopakovat úspěch Elona Muska a jeho elektromobilu. Co je k tomu potřeba? Inovace, inovace a další inovace.

Nové lehké a pevné polymerové materiály na karoserii a možná i kola a také účinnější fotobuňky a elektromotory. Příjemný a oku lahodící design a funkčnost srovnatelná s dobrá třída C- to je klíč k úspěchu.

Vezměte to, řekněte to svým přátelům!

Přečtěte si také na našem webu:

zobrazit více

Zobrazení: 5527

V posledním desetiletí tak nevyčerpatelný zdroj energie, jakým je sluneční světlo, stále více přitahuje pozornost světového společenství. Využití solární energie pro dopravu je slibným směrem ve vývoji dopravních technologií.
Do skupiny solární dopravy patří veškeré pozemské, vodní a letecké pohledy vozidla, která k pohybu využívají sluneční energii. Takové stroje jsou obvykle vybaveny solárními panely, jejichž solární články přeměňují viditelné sluneční světlo, infračervené a ultrafialové záření

elektrickou energii, která je následně využívána k pohonu jejich elektromotorů.

Navzdory tomu, že využití solárních panelů jako energetických prvků vozidel je poměrně perspektivní, existuje skupina faktorů, které negativně ovlivňují rychlost vývoje a implementace solárních technologií v globální infrastruktuře. Zatímco použití solárních panelů poskytuje vysoká účinnost provoz elektromobilů za jasného slunečného počasí, večer a v noci, stejně jako ve dnech pošmourného počasí, je použití těchto fotovoltaických článků zcela nepraktické. Z toho většina moderní druhy elektrická doprava je účelnější používat solární panely výhradně jako doplňkové prvky napájení elektromotorů spolu se standardními bateriemi.

Zatímco sluneční světlo je zdarma k použití, solární panely jsou poměrně drahé na výrobu. Navíc je 90 procent solárních panelů vyrobeno z křemíku, což je činí ekologicky neudržitelnými. Tento faktor je jedním z hlavních důvodů zpomalení rychlého rozvoje technologií solární dopravy ve světě.

Životnost solárních modulů je cca 30 let. Výrobci tradičních solárních panelů obvykle poskytují na své produkty 10letou záruku. Problémem efektivního využití těchto prvků v elektromobilech je však to, že většina fotovoltaických panelů je určena pro stacionární instalaci a není schopna odolat vibracím. Solární panely jsou navíc poměrně velké a výrazně zvyšují hmotnost konstrukce vozidla.

Účinnost většiny solárních článků je 10% a jen málo - 15%. Solární vozy proto budou moci konkurovat benzínová auta až po vydání pokročilejších a levnějších solárních panelů s účinností alespoň 50 %.

Principem fungování solárních článků používaných v solárních vozidlech je vyrábět stejnosměrný proud když sluneční světlo dopadá na jejich křemíkové plátky. Při konstrukci pole solárních článků se používají desítky takových plátků, protože jediný křemíkový plátek není schopen produkovat významné proudy. Je logické, že celkový výkon solárních článků závisí na celkovém počtu v nich použitých křemíkových plátků a na ploše, kterou vytvářejí. Výkon solárních panelů přímo závisí na intenzitě slunečního záření a úhlu umístění solárních modulů.

Elektrická energie vyrobená solárními panely je uložena v během dne v přídavných bateriích instalovaných ve vozidle a následně používaných k jeho pohybu.
Použití fotovoltaických článků může výrazně zvýšit dojezd elektromobilů bez jejich dobíjení. trakční baterie ze sítě.

Typy solárních vozidel

Solární auta (elektrická vozidla na solární pohon)

Solární auta využívají fotovoltaické články k přeměně sluneční energie na elektřinu, která pak pohání elektromotor. Solární auta se přes den zpravidla pohybují díky slunečnímu záření a v noci využívají energii standardních baterií.

Design solárních vozů je odlišný od tradičního. Téměř celé jejich vnější tělo je pokryto solárními panely. Vzhledem k tomu, že solární panely jsou poměrně velké, výrobci těchto vozidel dělají maximum pro zlepšení aerodynamiky a snížení celková hmotnost solární auta. Většina praktických modelů solárních aut je navržena pro přepravu jednoho nebo dvou cestujících.

První model solárního vozu, který navrhl William Koob, byl představen na mezinárodní výstava v Chicagu v roce 1955. Tvůrce tohoto vozidla všechny ujistil, že solární auta čeká zářná budoucnost a brzy jimi budou nasyceny všechny světové dálnice. Zdálo se, že Koob bude mít pravdu, ale z nějakého důvodu vše nedopadlo podle očekávání... Financování vývoje solárních vozů bylo uzavřeno pod vlivem velké automobilové společnosti Ford. A teprve v 80. letech, kdy se světová komunita skutečně obávala o stav životního prostředí, se myšlenka na výrobu solárních automobilů znovu vrátila.

První sériový solární vůz Venturi Astrolab byl uveden na trh v roce 2006. Model byl vybaven asynchronním elektromotorem o výkonu 16 kW a točivým momentem 50 Nm, 7 kWh nikl-metal hybridní baterií a 600 W panelovou solární baterií.

Solární panely

Jak již bylo zmíněno dříve, solární panely mohou být složeny z desítek fotovoltaických článků schopných přeměnit sluneční světlo na elektřinu. Moduly jsou tvořeny z jednotlivých fotobuněk, po sestavení se vytvoří pole solárních panelů. Velká pole solárních panelů jsou schopna vyrobit více než 2 kW elektřiny.

Umístění solárních panelů v solárních automobilech může být:

• horizontální. Toto je nejběžnější typ uspořádání solárních panelů v solárních vozidlech. Zpravidla jsou v těchto vozidlech integrovány ve formě volného překrytu.
• vertikální. Takové uspořádání pole fotovoltaických článků je mnohem méně obvyklé než horizontální. Obvykle je umístění takového plánu charakteristické pro vozidla, která kromě solární energie využívají k zajištění své práce i energii větru.
• s nastavitelným sklonem.
• integrované po celém vnějším povrchu vozidla. U některých typů vozidel výrobci pokrývají každý centimetr vnější konstrukce trupu fotovoltaickými články, přičemž některé fotovoltaické články jsou vždy na slunci a jiné ve stínu.
• dálkový

Typické solární auto může ujet asi 400 km na energii generovanou během dne solárním panelem. Nejrychlejším solárním autem je Sunswift IV, který vyvinula skupina studentů z University of New South Wales. Toto solární auto je schopné zrychlit až na 88,8 km/h. Rekordní rychlost projektu Sunswift IV byla zaznamenána a zapsána do Guinessovy knihy rekordů 7. ledna 2011 a samotní studenti-tvůrci byli oceněni certifikátem potvrzujícím jedinečnost jejich vývoje. Výkon solárního panelu nainstalovaného na voze byl 1200 W, což se rovná příkonu konvenční vysoušeč vlasů pro sušení vlasů.

Solární vůz Sunswift IV překonal rychlostní rekord auto namontované sunraycer Všeobecné motory.

solární autobusy

Solární autobusy jsou elektrobusy, jejichž motory jsou z velké části poháněny solárními panely namontovanými na střeše. Použití solárních panelů v autobusech snižuje spotřebu energie a prodlužuje životnost jejich trakčních baterií.

Solární autobusy nemají nic společného pravidelné autobusy ve kterém se solární články používají k poskytování dodatečné energie pro přepravu příslušenství (topení, klimatizace atd.). Takový doplňkové vybavení autobusy jsou zdaleka nejrozšířenější.

Solární kola a motocykly

Málokdo ví, že první vozidla, která byla vybavena solárními články, byla elektrická kola, přičemž většina vývoje používala design tříkolek. Solární fotobuňky byly v těchto vozidlech instalovány ve formě sklopné, poměrně velké střechy, malého panelu v zadní části, zavazadlové části, v přívěsu připojeném k tříkolce nebo podél celého vnějšího povrchu aerodynamické střechy (poslední konfigurace je typické pouze pro uzavřené modely). O něco později vznikl model solárního kola s přenosným skládacím solárním panelem, kterým bylo možné nabíjet trakční baterie při parkování.

Solární kola jsou hybridy elektrické modely, používají články solárních panelů spolu s tradičním elektrickým vybavením jízdních kol. Solární baterie, které přeměňují světelný tok na elektřinu, zajišťují dobíjení trakčních baterií jak za jízdy, tak na parkovištích. Podobný systém solárního nabíjení se používá u solárních motocyklů.

První plně solární kolo, schopné pohybu pouze díky slunečním paprskům, vyvinul v roce 2006 Kanaďan Peter Sandler. Vynález se nazývá E-V Sunny Jízdní kolo. U tohoto modelu byly solární panely integrovány do kol. Energie generovaná solárními panely umožnila kolu zrychlit na 30 km/h.

Využití solárních článků v železniční, vodní dopravě

Řada zemí v současnosti zavádí instalaci solárních systémů podél určitých elektrifikovaných úseků. železnice. Tunely na solární pohon poskytují energii vlakům, které spěchají kolem, a to i při superrychlosti. Taková solární zařízení jsou schopna vyrobit tisíce megawatthodin elektřiny. Podobný solární tunel o délce 3,4 km úspěšně funguje například mezi Paříží a Amsterdamem.

Samotné vlaky jsou dodávány i se solárními panely. Pozoruhodným příkladem je lokomotiva v Indii nazývaná „královna Himálaje“ mezi stanicemi Kalka a Shimla. Tento vlak je vybaven 100W solárními panely, které mu umožňují cestovat na jedno nabití asi dva dny.

Až donedávna byly solární lodě omezeny na řeky a kanály, ale v roce 2007 uskutečnila solární loď Sun 21 svou první experimentální plavbu na dlouhou vzdálenost. Atlantský oceán překonala za pouhých 29 dní, díky čemuž se jen díky solární energii dostala do Guinessovy knihy rekordů za nejrychlejší transatlantický přechod světa. Solární člun byl vybaven solárními panely, jejichž energie umožňovala nepřetržitý pohyb stabilní rychlostí 10-12 km/h.

V květnu 2012 byla dokončena cesta kolem světa solárním člunem Turanor PlanetSolar. Solární loď, 30 metrů dlouhá a 15,2 metrů široká, opustila monacký přístav v září 2010. Jedná se o první obeplutí světa výhradně na solární energii. Turanor PlanetSolar je největší plavidlo, jaké kdy bylo postaveno.

Letecká vozidla

Inženýři z celého světa pracují na vytvoření leteckých dopravních prostředků vybavených solárními panely. Dnes na sluníčku letecká doprava solární a hybridní vzducholodě jsou nejčastější.
Zvláště zajímavý je vývoj bezpilotních letounů (UAV). Solární energie by jim umožnila zůstat ve vzduchu i několik měsíců. Taková vzdušná vozidla by mohla řešit některé úkoly podobné těm satelitním.

První úspěšný experimentální 48hodinový let solárního dronu byl dokončen v září 2007.

V roce 2010 provedlo solární letadlo 26hodinový zkušební let ve Švýcarsku, který začal v 7 hodin ráno 8. července a skončil v 9 hodin následujícího dne. Letoun nejprve vystoupal do výšky asi 8500 metrů a během večera sestoupil do výšky 1500 metrů, kde setrval celou noc. O pouhých 15 dní později, 23. července 2010, zorganizovala britská obranná společnost QinetiQ experimentální let svého modelu Zephyr-6 solárního ultralehkého bezpilotního letounu. Tento let byl rekordní – bezpilotní letadlo, vážící 30 kg, strávil více než dva týdny (336 hodin) ve vzduchu a létal na nebi Arizony.

Solární energie pro vesmírná vozidla

Sluneční energie se často používá k pohonu satelitů a kosmických lodí operujících uvnitř sluneční soustavy, protože může po nějakou dobu sloužit jako zdroj energie. dlouhá dobačas bez přebytečné hmoty paliva.

Satelity mají na palubě několik rádiových vysílačů, které musí pracovat v konstantním režimu. Solární energie se obvykle nepoužívá k nastavení polohy satelitu, ale slouží k udržení procesu dodávky paliva.

© Sergey Volter 2013
Jakékoli kopírování, přetisk a distribuce materiálů článku bez svolení držitele autorských práv je zakázáno a postižitelné zákonem. Porušení autorských práv bude posuzováno v souladu s článkem 52 ukrajinského zákona „o autorském právu a právech souvisejících“, článkem 176 ukrajinského trestního zákoníku, článkem 432 občanský zákoník Ukrajina, články 51-2 ukrajinského zákoníku o správních deliktech.

Ekologie naší planety, která se každým rokem zhoršuje, a technický pokrok, který se nezastaví, posloužily jako silné katalyzátory pro vývoj a výrobu takového ekologického transportu, jakým je automobil na solární pohon.

Práce vozidel se solárními bateriemi pro dobíjení autobaterií je založena na akumulaci přirozené energie Slunce a její přeměně na elektřinu, která napájí elektromotor pohánějící vozidla.

Podstatou přeměny je využití „p-n“ vodivosti, vytvořené solárními bateriemi v článcích tvořených dvěma křemíkovými vrstvami, při jejichž výrobě se do nich přidávají různé látky.

Diagram pomůže podrobněji pochopit podstatu transformace:

Fosfor se přidává do horní vrstvy „n“ během výrobního procesu a bor se přidává do „p“ (spodní) vrstvy. Takže na hranici dvou vrstev, " p-n křižovatka“, který určuje vodivost „p-n“ pro fotočlánky, které tvoří solární baterii.

Sluneční paprsky, působící na první vrstvu, se formují do negativních částic - volných elektronů a pozitivních, tzv. "dírek" ve spodní vrstvě.

Mezi nimi se objeví elektrické pole, které vede ke vzniku rozdílu potenciálů.

Při připojení ke dvěma vrstvám zátěže se v obvodu objeví proud. Částice se znaménkem mínus mají tendenci směrem nahoru a částice se znaménkem „+“ směrem dolů.

Pokud se jako zátěž vezme elektromotor a elektronická zařízení jsou dodatečně instalována, v různé režimy zajišťující požadovaný provozní režim, jakož i určitý počet připojených baterií, lze obvod použít jako pohon, který zároveň slouží k uvedení stroje do pohybu.

Takové vozidlo se bude nazývat auto na solární pohon. Byl vynalezen již ve 20. století.

Trocha historie

Auta na solární pohon vděčí za svůj vzhled Američanům. Ale kvůli tomu, že v té době neexistovaly vhodné technologie ke sběru kompaktní rozměry sluneční výkonné designy sériová výroba solárních vozidel nebyla nikdy zahájena.

Vyráběly se pouze baterie s nízkou spotřebou energie. Proto toto odvětví automobilového průmyslu v té době nenašlo rozvoj. K autům využívajícím solární energii se vrátili až v devadesátých letech.

V té době se naskytla příležitost, která umožnila zvýšit Efektivita auta na solárních bateriích. Zvýšilo se také množství elektřiny generované panely. Baterie nové generace umožnily vytvořit a přenést potřebnou energetickou rezervu při pohybu na značnou vzdálenost.

Existují také nové materiály používané pro výrobu karoserií automobilů, moderní systémy převodovky a typy elektromotorů. To vše mělo také pozitivní dopad na rozvoj odvětví.

Vysokopevnostní a velmi lehký plast se dnes používá při výrobě prvků karoserie, pro převody - díly, které se vyznačují minimální hodnotou valivého odporu, a bezkomutátorové motory obsahující magnety ze vzácných zemin pro póly.

Inovativním vynálezem bylo také motorové kolo. Elektromotor je v tomto případě vybaven každým volant, což zvyšuje účinnost pro převodový mechanismus.

Solární panely se staly flexibilními. To nemohlo vést ke zvýšení výkonu, protože bylo možné je namontovat na jakoukoli část těla, čímž se zvětšila plocha schopná akumulovat energii.

Solární modely aut

Prakticky žádný vůdce automobilka, která by nevedla vývoj vozidel na solární baterie.

Mezi nejznámější patří vůz Ecletic vyvinutý francouzskou společností Venturi.

Charakteristika

• Výkonná vysoce výkonná elektrárna - 22 hp;
• Ujetá vzdálenost bez dobíjení - 50 km;
• Povolená rychlost - 50 km/h.

Záložním zdrojem energie modelu je větrný generátor instalovaný na střeše. Developer ale počítal i s druhou možností – doplňováním energie z elektrické sítě domácnosti.

Dalším projektem francouzských inženýrů Venturiho je model Astrolab.

Možnosti

výkonová rezerva výrobní model téměř dvakrát vyšší než předchozí. Výkon je 16 kW, rychlost je omezena na 120 km/h.

Vzhledem k použití plastu na výrobu pouzdra je hmotnost modelu pouhých 300 kilogramů. Na střeše auta má nainstalovaný solární panel.

Futuristicky vypadá holandský nápad s názvem „Stella“, který vyvinuli zaměstnanci univerzity v Eindhoenu. Tento rodinné auto, vybavená vysoce výkonnou solární baterií a má Dotyková obrazovka. Jeho karoserie má mnoho hliníkových dílů vyrobených z karbonu.

Energie, kterou auto pomocí solárních panelů vyrobí, je ještě více, než je nutné k dobití baterií, jejichž kapacita je poměrně velká, takže dojezd dosahuje 600 km.

Specialisté z Green GT (Švýcarsko) také přispěli k rozvoji automobilového průmyslu a konkrétně vozů se solárními panely.

Vytvořili vůz „Solar World GT“, který má výkon až 400 koní.

Motor a kapacitní baterie vám umožní zrychlit na 275 km / h, zrychlení na stovky za pouhé 4 sekundy.

Domácí solární auta se úspěšně vyvíjejí i v Rusku, přesněji v Petrohradu.

Na karoserii vozu na solární pohon je použit lehký kompozit, díky kterému je hmotnost pouhých 200 kilogramů. Tvarem připomíná katamarán. Předpokládaná rychlost je 150 km/h.

A samozřejmě se neobešlo ani Japonsko, které vytvořilo auto-ombile, které vyhrálo každoroční australský závod v roce 2011. Jmenoval se „Tokai Challenger 2“ a překvapuje v mnoha ohledech:

• tvar a hmotnost trupu z CFRP nepřesahující 140 kg;
• Vyvinutá rychlost - 160 km / h.

Cena

Vzhledem k tomu, že solární auta jsou stále kusovým zbožím, nelze jejich cenu označit za nízkou. Přestože auta nejsou uvedena do provozu, o jejich vlastnostech se ví jen málo. Výrobci aut s odhalováním tajemství nijak nespěchají.

O stejných modelech, které již byly uvedeny do série, existuje více údajů. Známá je tedy cena francouzského Astrolabu, která je přibližně 92 tisíc eur.

klady

Nesporné výhody solárních automobilů jsou:

• šetrnost k životnímu prostředí;
• Nízká hmotnost;
• Malá velikost;
• ziskovost;
• Neomezená solární energie;
• Není třeba budovat infrastrukturu (nejsou potřeba čerpací a dobíjecí stanice);
• Dlouhá životnost;
• levná energie;
• Velké panely zdrojů.

Mínusy

Nevýhody neumožňují široce popisovaným vozům vstoupit do každodenního života.

Jsou v souladu s výhodami:

• kusová výroba a inovativní technologie, což výrazně zvyšuje cenu;
• nižší než u automobilu se spalovacím motorem, rychlost a ujetá vzdálenost bez dobíjení;
• nedostatek autoservisů v tomto segmentu dopravy.

Nicméně nový směr, tzn. vytvoření solárních vozidel je schopno v blízké budoucnosti vytlačit z trhu automobily se spalovacími motory.

Koncerny navíc financují vývoj solárních vozidel vytvořených malými kancelářemi a týmy.

Důležité: Masová produkce solární vozidla dosáhnou nebývalých rozměrů, jakmile účinnost panelů dosáhne 50 %.

Dnes nebude problém koupit kapacitní solární baterii do auta i na internetu.

Video: Auta na solární pohon startují