солнцемобиль

У прагненні зробити транспортні засоби незалежними від бензоколонки і розетки, на тлі боротьби за екологію, народилася ідея створення автомобіля, що працює тільки за рахунок отриманої сонячної енергії. Хоча, з огляду на удар по тій же екології, яка завдається при виготовленні кремнієвих сонячних елементів (90% панелей зроблені на основі кремнію), аргумент на користь природи викликає сумніви. Незалежність і безкоштовне «паливо», на якому працює солнцемобиль, – зрозуміліша мотивація.

До звичного автомобіля як до зірок

Зовнішність солнцемобиля вельми забавна: обтічна форма з максимально великою плоскою верхньою поверхнею, на якій розміщені сонячні панелі. Крім легкого зовнішньої схожості ці творіння інженерної думки мають не так багато спільного зі звичними автомобілями. Мала корисна поверхню для розміщення сонячних елементів і їх невисокий ККД (максимум лише 20-22%), змушує конструкторів гранично зменшувати масу, використовуючи легкі матеріали і відмовляючись від всього «зайвого». Під цю категорію навіть іноді потрапляє колесо, роблячи електромобіль триколісним.

З цієї ж причини солнцемобиль, який не може перевозити важкий вантаж, а адже звичайне авто, порівнянне за габаритами з седаном, може вмістити з достатнім комфортом 4-5 чоловік, і вантаж до 300 кг і трохи більше для нього не проблема. У випадку з «солнцеядним» транспортним засобом тут суцільно обмеження. Як правило, внутрішній простір розраховане на 1-2 чоловік, але є винятки – голландський концепт Stella – перший в світі 4-х місцевий електромобіль.

Жорсткість кузова Геліомобіль не кращим чином позначається на безпеці. Це у звичайних машин є металеві ребра жорсткості, спеціальна конструкція і різна опірність удару, завдяки чому гаситься енергія удару заради мінімальної деформації салону. Тут поки що переважає не пасивно безпеку, а забезпечення життя самої ідеї створення геліотранспорта. Звичайно, з досягненням досить високого ККД фотоелементів ситуація буде змінюватися.

Основні концепції солнцемобиля

Солнцемобиль зазвичай включає в себе:

  • Сонячну батарею;
  • Накопичувач енергії, що дозволяє переміщатися вночі або в умовах сильної хмарності, коли зменшується і без того мала питома потужність сонячного випромінювання;
  • Електродвигун, який встановлюється частіше безпосередньо на провідні (-її) колеса (-о), щоб виключити втрату потужності при трансмісії. Найчастіше задіють низькообертовий мотори постійного струму, у яких ККД дорівнює 98%;
  • Керуючий блок, який займається розподілом отриманої енергії (надлишок накопичується в акумуляторі) і регулюванням параметрів роботи сонячної батареї (охолодження, орієнтування на сонці);
  • Шасі.

Для максимально ефективного перетворення сонячного світла в швидкість, харчування деяких вузлів і запасу ходу необхідні:

  1. Хороша аеродинаміка;
  2. Велика площа для розміщення фотогальванічних елементів;
  3. Мала маса електромобіля.

Перші два пункти обумовлюють химерну форму кузова, що нагадує комаха або крило літака. У деяких концепціях колеса прикриті обтічниками. Про солідному кліренсі солнцемобиль може і не мріяти. Дах зазвичай виконана як єдине ціле з капотом і багажником. Деякі концепти нагадують гольф-кари – двомісні, без стекол і дверей. А повноцінна дах над головою і зовсім мається на увазі не у всіх (приклад – француз Venturi Astrolab).

Заради легкості конструкції, крім інших, використовуються такі матеріали, як вуглепластик, композити з карбоновими включеннями.

Солнцемобиль також вимогливий до шин. Йому краще підходять ті, у яких низький коефіцієнт опору коченню. Кращим їх виробником визнаний Michelin.

Яскраві представники сімейства солнцемобилей

За місткості лідирує група Solar Team з 22 студентів голландського Ейндховенського технологічного університету, яка створила геліомобіль Stella вагою в 380 кг. Правда, ця технологія не повністю забезпечується сонячною енергією. Половина заряду вона отримує від побутової або високовольтної електромережі. Також Stella може «віддавати» отриману енергію зі своїх акумуляторів назад в комунальну мережу, або живити побутові прилади. Цікавим моментом в нідерландській розробці є кермо, розмір якого здатний інтуїтивно змінюватися в залежності від швидкості.

Можливості акумуляторів забезпечують Stella запас ходу до 600 км, максимальна швидкість становить 110 км / ч. Винахід студентів поки тільки концепт, до потокового виробництва цього солнцемобиля потрібно ще працювати і працювати.

Astrolab – перший серійний солнцемобиль французької компанії Venturi. Його вартість вражає – € 90,000. У рух його приводить асинхронний мотор з повітряним охолодженням. Потужність 16 кВт, крутний момент 50 Нм. Харчування двигун бере від нікель-металогідридних акумуляторів вагою 110 кг. Astrolab зібраний в основному з композитних матеріалів, шасі з вуглеволокна посилено алюмінієвими вставками. Вага всього авто 300 кг.

Площа сонячних елементів невелика – 3,6 кв. м., їх сумарна потужність – Потужність 600 Вт. Вони цілком можуть забезпечувати електромобіль «паливом», але при нестачі запасу енергії можна підзарядитися від звичайної розетки. Максимальна швидкість – 120 км / год, запас ходу в автономному режимі – 110 км.

Сонячна батарея як опція

Такі світові автовиробники, як Mercedes Benz, BMW, Toyota, в якості опції встановлюють на дах сонячні елементи, енергія від яких витрачається на роботу навігації і кондиціонера. З огляду на високу ціну фотогальванічних елементів і складність при їх установці (контролери, доробка кузова, т. К. Важка дах грає не на користь його жорсткості), вартість опції становить близько $ 2,000. Основним «застосуванням» сонячної даху виступає охолодження салону автомобіля кондиціонером під час тривалої стоянки під променями сонця. Така машина, звичайно, не є солнцемобиль, але ідея реалізації харчування, хай не всього транспортного засобу, а лише деяких його елементів від сонця максимально наближає його до таких.

Незважаючи на обмеження, супутні геліотранспорту, ідея створити повноцінний солнцемобиль продовжує розвиватися. Головний стримуючий фактор – низька продуктивність фотоелементів, але відкриття в цій галузі з’являються постійно, і хтозна, може вже через пару десятків років бензоколонки будуть вже не актуальні …
“Alt =” “>

Ссылка на основную публикацию