Avto na sončno energijo. Pogledi in perspektive

V iskanju alternativnih virov energije avtomobilske družbe veliko vlagajo v inovacije. Zahvaljujoč temu je avtomobilski svet dobil res učinkovita električna vozila, pa tudi pogonske agregate na vodik.

Glede vodikovih motorjev že nedavno govoril... Osredotočimo se še malo na električna vozila. V klasični različici je to avtomobil z ogromno baterijo (čeprav že obstaja modeli superkondenzatorjev), ki se polni iz gospodinjskega napajanja, pa tudi na terminalu bencinske črpalke.

Glede na to, da en naboj, zlasti v hladnem vremenu, ne zadostuje dolgo, inženirji poskušajo avtomobil opremiti z dodatnimi sistemi za zbiranje koristne energije, ki se sprosti med gibanjem avtomobila. Tako sistem za rekuperacijo zbira kinetično energijo iz zavornega sistema, in ko avtomobil vozi, vozi podvozje kot generator.

Nekateri modeli so opremljeni z motorjem z notranjim zgorevanjem, ki deluje samo kot generator, ne glede na to, ali avto vozi ali ne. Primer takšnih vozil je Chevrolet Volt.

Obstaja še en sistem, ki vam omogoča, da dobite zahtevano energijo brez škodljivih emisij. To so sončne celice. Treba je priznati, da se ta tehnologija že dolgo uporablja na primer v vesoljskih plovilih, pa tudi za oskrbo elektrarn z lastno energijo.

Kaj lahko rečete o možnosti uporabe te tehnologije v električnih vozilih?

Splošne značilnosti

Sončna plošča deluje po principu pretvorbe energije našega svetila v električno energijo. Da se lahko avto premika kadar koli v dnevu, se mora v akumulatorju nabirati energija. Ta vir energije mora zagotavljati tudi potrebno elektriko drugim potrošnikom, ki je potrebna za varno vožnjo (na primer brisalce in žaromete) in za udobje (na primer ogrevanje potniškega prostora).

Številna podjetja v ZDA so v petdesetih letih prejšnjega stoletja začela uporabljati to tehnologijo. Vendar ta praktični korak ni bil uspešen. Razlog je bil pomanjkanje visoko zmogljivih baterij. Zaradi tega je imel električni avtomobil premalo rezerve moči, zlasti v temi. Projekt je bil preložen na boljše čase.

V 90-ih se je tehnologija spet začela zanimati, saj je bilo mogoče ustvariti baterije s povečanim izkoristkom. Zahvaljujoč temu bi lahko model zbral več energije, ki bi jo nato lahko uporabili med premikanjem.

Razvoj električnega prometa omogoča učinkovitejšo uporabo naboja. Poleg tega je vsako avtomobilsko podjetje zainteresirano za zmanjšanje porabe energije z zmanjšanjem upora iz menjalnika, prihajajočega zračnega toka in drugih dejavnikov. To vam omogoča, da povečate rezervo moči z enim polnjenjem za več kot en kilometer. Zdaj ta interval meri nekaj sto kilometrov.

Tudi razvoj lahkih modifikacij karoserij in različnih enot je pri tem dobro pomagal. To zmanjša težo vozila in pozitivno vpliva na hitrost vozila. Vsi ti inovativni dosežki se uporabljajo v sončnih vozilih.

Motorji, ki so nameščeni na takšnih avtomobilih, si zaslužijo posebno pozornost. To so brezkrtačni modeli. Pri takšnih modifikacijah se uporabljajo posebni redki magnetni elementi, ki zmanjšajo kotalni upor in povečajo tudi moč elektrarne.

Druga možnost, ki ima največji učinek, je uporaba motornih koles. Torej elektrarna ne bo zapravljala energije za premagovanje upora različnih prenosnih elementov. Ta rešitev bo še posebej praktična za avtomobil s hibridno elektrarno.

Najnovejši razvoj omogoča uporabo elektrarne v skoraj vseh štirikolesnih vozilih. Ta sprememba je prilagodljiva baterija. Zmožen je učinkovito proizvajati električno energijo in biti v različnih oblikah. Zahvaljujoč temu lahko napajalnik namestite v različne oddelke avtomobila.

Polnjenje akumulatorja poteka s plošče, ki je v glavnem na vrhu avtomobila, saj ima streha ravno strukturo in omogoča postavitev elementov pod pravim kotom na sončne žarke.

Kaj so sončna vozila

Skoraj vsako podjetje razvija učinkovita sončna vozila. Tu je nekaj projektov konceptnih vozil, ki smo jih že zaključili:

• Francoski električni avtomobil s tovrstnim virom napajanja je Venturi Eclectic. Koncept je bil razvit leta 2006. Avto je opremljen z elektrarno, katere moč doseže 22 konjskih moči. Največja hitrost prevoza je 50 km / h, pri čemer je križarjenje petdeset kilometrov. Proizvajalec uporablja generator vetra kot dodaten vir energije.
• Astrolab Eclectic je še en razvoj istega francoskega podjetja, ki ga poganja sončna energija. Posebnost avtomobila je v tem, da ima odprto karoserijo, plošča pa se nahaja po obodu okoli voznika in njegovega sopotnika. Tako je težišče čim bližje tlom. Ta model pospeši do 120 km / h. Sama baterija ima veliko kapaciteto in se nahaja neposredno pod sončno ploščo. Moč instalacije je 16 kW.
• Nizozemski sončni avto za vso družino - Stella. Model je leta 2013 razvila skupina študentov. Avto je dobil futuristično obliko, karoserija pa je izdelana iz aluminija. Največja razdalja avtomobila je približno 600 kilometrov.
• Leta 2015 se je pojavil še en operativni model - Immortus, ki ga je ustvaril EVX Ventures iz Melbourna v Avstraliji. Ta dvosedežni električni avtomobil ima dostojno sončno ploščo, katere površina je 2286 kvadratnih centimetrov. V sončnem vremenu lahko vozila potujejo ves dan, ne da bi se napolnili na kakršni koli razdalji. Za oskrbo vgrajenega omrežja z energijo se uporablja baterija s kapaciteto samo 10 kW / h. V oblačnem dnevu lahko avtomobil prevozi razdaljo 399 km in tudi takrat z največjo hitrostjo 59 km / h. Podjetje namerava model predstaviti v seriji, vendar omejeno - le približno sto izvodov. Stroški takšnega avtomobila bodo približno 370 tisoč dolarjev.
• Še en avtomobil, ki uporablja to vrsto energije, kaže dobre rezultate, tudi kot športni avtomobil. Model Green GT podjetja Solar World GT ima 400 konjskih moči in omejeno hitrost 275 kilometrov na uro.
• Leta 2011 je potekalo tekmovanje med sončnimi vozili. Zmagalo je Tokai Challenger 2, japonsko električno vozilo, ki uporablja sončno energijo. Avto tehta le 140 kilogramov in pospeši do 160 km / h.

Trenutno stanje

Leta 2017 je nemško podjetje Sono Motors predstavilo model Sion, ki je že vstopil v serijo. Njegova cena je od 29 USD. ta električni avtomobil je prejel sončne celice skoraj po celotni površini telesa.

Avto pospeši do 100 km / h. v 9 sekundah, omejitev hitrosti pa je 140 kilometrov na uro. Baterija ima zmogljivost 35 kW / h in zalogo moči 255 kilometrov. Sončna plošča omogoča majhno polnjenje (za en dan na soncu se bo baterija napolnila le do približno 40 km), vendar avtomobila ne more voziti samo ta energija.

Leta 2019 so nizozemski inženirji z univerze v Eindhovnu napovedali začetek zbiranja prednaročil za izdelavo omejene izdaje Lightyear. Po mnenju inženirjev je ta model poosebljal parametre idealnega električnega avtomobila: velik doseg z enim polnjenjem in sposobnost kopičenja dovolj energije za dolgo potovanje.

Nekateri člani ekipe so delali za Teslo in druga znana avtomobilska podjetja, ki se resno ukvarjajo z ustvarjanjem učinkovitih električnih avtomobilov. Zahvaljujoč tej izkušnji je ekipi uspelo ustvariti avtomobil z ogromno zalogo moči (odvisno od hitrosti prevoza se ta parameter spreminja od 400 do 800 kilometrov).

Kot obljublja proizvajalec, bo lahko avtomobil na leto prepotoval približno 20 tisoč kilometrov samo s sončno energijo. Ti podatki so zanimali številne avtomobilske navdušence, zahvaljujoč katerih je podjetje lahko privabilo približno 15 milijonov evrov naložb in v kratkem času zbralo skoraj sto prednaročil. Res je, stroški takšnega avtomobila znašajo 119 tisoč evrov.

Istega leta je japonski proizvajalec avtomobilov objavil preizkuse nacionalnega hibridnega vozila Prius, opremljenega s sončnimi celicami. Kot so obljubili predstavniki podjetja, bo imel stroj izjemno tanke plošče, ki se uporabljajo v astronavtiki. To bo omogočilo, da bo naprava čim bolj neodvisna od vtiča in vtičnice.

Do danes je znano, da lahko model v sončnem vremenu napolnimo le 56 kilometrov. Poleg tega lahko avto stoji na parkirišču ali vozi po cesti. Po besedah ​​vodilnega inženirja oddelka Satoshija Shizukija model kmalu ne bo izšel v serijo, ker je glavna ovira v tem, da navadnemu avtomobilistu ni na voljo visokozmogljiva sončna celica.

Prednosti in slabosti sončnih avtomobilov

Sončni avto je torej isti električni avtomobil, le da uporablja dodaten vir energije - sončno ploščo. Kot vsako električno vozilo ima tudi ta tip vozila naslednje prednosti:

• Brez emisij, vendar le v primeru uporabe izključno električne energije;
• Če se motor z notranjim zgorevanjem uporablja le kot generator, to pozitivno vpliva tudi na okolju prijaznost prevoza. Napajalna enota ne preobremenjuje, zaradi česar MTC učinkovito izgori;
• Uporabite lahko katero koli zmogljivost baterije. Najpomembneje je, da jo lahko avto odpelje;
• Odsotnost zapletenih mehanskih enot zagotavlja daljšo življenjsko dobo vozila;
• Visoko udobje med vožnjo. Med obratovanjem elektrarna ne brni in tudi ne vibrira;
• Za motor ni treba iskati pravega goriva;
• Sodobni razvoj zagotavlja učinkovito rabo energije, ki se sprosti v katerem koli prometu, vendar se ne uporablja v običajnih avtomobilih.

Ob vseh slabostih električnih vozil imajo sončna vozila naslednje pomanjkljivosti:

• Sončne celice so predrage. Proračunska možnost zahteva veliko območje izpostavljenosti sončni svetlobi, kompaktne modifikacije pa se uporabljajo v vesoljskih plovilih in so predrage za običajne avtomobilske navdušence;
• Sončni avtomobili niso tako zmogljivi in ​​hitri kot običajni bencinski ali dizelski avtomobili. Čeprav je to plus za varnost takega prevoza - na cestah bi bilo manj pilotov, ki življenja drugih ne jemljejo resno;
• Vzdrževanje takih vozil ni mogoče, saj niti uradni bencinski servisi nimajo strokovnjakov, ki bi razumeli takšne naprave.

To so glavni razlogi, da tudi delovne kopije ostajajo v kategoriji konceptov. Očitno vsi čakajo na nekoga, ki bo namerno zapravil ogromne vsote denarja, da se stvari zaženejo. Nekaj ​​podobnega se je zgodilo, ko so številna podjetja imela delujoče modele električnih vozil. Dokler pa podjetje Elona Muska ni prevzelo celotnega bremena, nihče ni hotel zapraviti svojega denarja, ampak se je odločil iti po že pretepli poti.

Tu je kratek pregled enega takšnega vozila, Toyota Prius:

Vau! Toyota Prius na sončnih kolektorjih!