Auto na solárny pohon. Pohľady a perspektívy

Pri hľadaní alternatívnych zdrojov energie automobilové spoločnosti investujú veľké prostriedky do inovácií. Vďaka tomu dostal svet automobilov skutočne efektívne elektrické vozidlá, ako aj pohonné jednotky na vodík.

O vodíkových motoroch už áno nedávno prehovoril... Zamerajme sa trochu viac na elektrické vozidlá. V klasickej verzii ide o auto s obrovskou batériou (aj keď modely superkondenzátorov), ktorý sa nabíja z elektrickej siete pre domácnosť, ako aj na termináli čerpacej stanice.

Vzhľadom na to, že jedno nabitie, najmä v chladnom počasí, nestačí na dlho, sa inžinieri snažia vybaviť automobil ďalšími systémami na zhromažďovanie užitočnej energie, ktorá sa uvoľňuje počas pohybu automobilu. Rekuperačný systém teda zhromažďuje kinetickú energiu z brzdového systému a keď auto dobehne, podvozok funguje ako generátor.

Niektoré modely sú vybavené spaľovacím motorom, ktorý funguje iba ako generátor bez ohľadu na to, či auto jazdí alebo nie. Príkladom takýchto vozidiel je Chevrolet Volt.

Existuje ďalší systém, ktorý vám umožní získať požadovanú energiu bez škodlivých emisií. Jedná sa o solárne panely. Je potrebné pripustiť, že táto technológia sa už dlho používa napríklad v kozmických dopravných prostriedkoch, ako aj na zabezpečenie vlastnej energie pre elektrárne.

Čo poviete na možnosť použitia tejto technológie v elektrických vozidlách?

Všeobecné charakteristiky

Solárny panel pracuje na princípe premeny energie nášho svietidla na elektrinu. Aby sa auto mohlo pohybovať kedykoľvek počas dňa, musí sa v batérii akumulovať energia. Tento zdroj energie musí tiež dodávať potrebnú elektrinu ďalším spotrebiteľom potrebným na bezpečnú jazdu (napríklad stierače a svetlomety) a na zvýšenie pohodlia (napríklad vykurovanie priestoru pre cestujúcich).

Niektoré spoločnosti v USA vyskúšali túto technológiu ako prvé v 1950. rokoch. Tento praktický krok však nebol úspešný. Dôvodom bol nedostatok vysokokapacitných batérií. Z tohto dôvodu mal elektromobil príliš malú rezervu výkonu, najmä v tme. Projekt bol odložený na lepšie časy.

V 90. rokoch sa opäť začali zaujímať o túto technológiu, pretože je možné vyrábať batérie so zvýšenou účinnosťou. Vďaka tomu mohol model zbierať viac energie, ktorú by potom mohol využívať pri pohybe.

Rozvoj elektrickej dopravy umožňuje efektívnejšie využitie náboja. Okrem toho má každá automobilka záujem na znižovaní spotreby energie znižovaním odporu prevodovky, prichádzajúceho vzduchu a ďalších faktorov. Takto môžete zvýšiť výkonovú rezervu na jedno nabitie o viac ako jeden kilometer. Teraz sa tento interval meria o niekoľko stoviek kilometrov.

Dobrú pomoc v tom zohral aj vývoj ľahkých úprav karosérií a rôznych jednotiek. To znižuje hmotnosť vozidla, čo pozitívne ovplyvňuje rýchlosť vozidla. Celý tento inovatívny vývoj sa používa v solárnych vozidlách.

Osobitnú pozornosť si zaslúžia motory, ktoré sú na týchto automobiloch inštalované. Jedná sa o bezkartáčové modely. Takéto úpravy používajú špeciálne vzácne magnetické prvky, ktoré znižujú valivý odpor a tiež zvyšujú výkon elektrárne.

Ďalšou možnosťou, ktorá má maximálny účinok, je použitie motorových kolies. Elektráreň teda nebude plytvať energiou na prekonanie odporu rôznych prenosových prvkov. Toto riešenie bude obzvlášť praktické pre auto, ktoré má hybridný typ elektrárne.

Najnovší vývoj umožňuje použitie elektrickej elektrárne takmer v akomkoľvek štvorkolesovom vozidle. Touto úpravou je flexibilná batéria. Je schopný efektívne vyrábať elektrinu a mať rôzne formy. Vďaka tomu môže byť napájací zdroj inštalovaný v rôznych oddeleniach automobilu.

Nabíjanie batérie sa vykonáva z panelu, ktorý je umiestnený hlavne na vrchnej časti automobilu, pretože strecha má plochú konštrukciu a umožňuje umiestniť prvky v pravom uhle k slnečným lúčom.

Čo sú to solárne vozidlá

Takmer každá spoločnosť vyvíja efektívne solárne vozidlá. Tu uvádzame niektoré z koncepčných automobilov, ktoré sme už dokončili:

• Francúzsky elektromobil s týmto typom zdroja energie je Venturi Eclectic. Koncept bol vyvinutý v roku 2006. Automobil je vybavený elektrárňou, ktorej výkon dosahuje 22 koní. Maximálna prepravná rýchlosť je 50 km / h, pri ktorej je cestovný dosah päťdesiat kilometrov. Výrobca používa ako ďalší zdroj energie veterný generátor.
• Astrolab Eclectic je ďalším vývojom tej istej francúzskej spoločnosti poháňanej slnečnou energiou. Zvláštnosťou automobilu je, že má otvorené telo a panel je umiestnený po celom obvode okolo vodiča a jeho spolujazdca. Toto udržuje ťažisko čo najbližšie k zemi. Tento model zrýchľuje na 120 km / h. Samotná batéria má veľkú kapacitu a je umiestnená priamo pod solárnym panelom. Výkon zariadenia je 16 kW.
• Holandské solárne auto pre celú rodinu - Stella. Model vyvinula skupina študentov v roku 2013. Automobil dostal futuristický tvar a karoséria je vyrobená z hliníka. Maximálna vzdialenosť, ktorú môže auto prejsť, je asi 600 kilometrov.
• V roku 2015 sa objavil ďalší operačný model - Immortus, ktorý vytvoril EVX Ventures z austrálskeho Melbourne. Tento dvojmiestny elektromobil má slušný solárny panel s plochou 2286 centimetrov štvorcových. Za slnečného počasia môžu vozidlá jazdiť celý deň bez dobíjania z akejkoľvek vzdialenosti. Na zabezpečenie energie do palubnej siete sa používa batéria s kapacitou iba 10 kW / h. Za zamračeného dňa je auto schopné prekonať vzdialenosť 399 km, a to aj potom pri maximálnej rýchlosti 59 km / h. Spoločnosť plánuje uviesť na trh model v sérii, avšak s obmedzením - iba asi sto kópií. Náklady na takéto auto budú približne 370-tisíc dolárov.
• Iné auto, ktoré využíva tento typ energie, vykazuje dobré výsledky, dokonca aj ako športové auto. Model Green GT spoločnosti Solar World GT má výkon 400 koní a rýchlostný limit 275 kilometrov za hodinu.
• V roku 2011 prebehla súťaž medzi solárnymi vozidlami. Vyhral ju Tokai Challenger 2, japonské elektrické vozidlo využívajúce slnečnú energiu. Auto váži iba 140 kilogramov a zrýchľuje na 160 km / h.

Súčasná situácia

V roku 2017 predstavila nemecká spoločnosť Sono Motors model Sion, ktorý už do série vstúpil. Jeho cena je od 29 000 USD. tento elektromobil prijímal solárne panely takmer po celom povrchu tela.

Automobil akceleruje na 100 km / h. za 9 sekúnd a maximálna povolená rýchlosť je 140 kilometrov za hodinu. Batéria má kapacitu 35 kW / h a výkonovú rezervu 255 kilometrov. Solárny panel poskytuje malé dobitie (počas jedného dňa na slnku sa batéria nabije iba asi 40 km), ale auto nie je možné riadiť iba pomocou tejto energie.

V roku 2019 holandskí inžinieri z Eindhovenskej univerzity oznámili začatie zhromažďovania predobjednávok na výrobu limitovanej edície Lightyear. Podľa inžinierov tento model stelesňoval parametre ideálneho elektromobilu: veľký dojazd na jedno nabitie a schopnosť akumulovať dostatok energie na dlhú cestu.

Niektorí členovia tímu pracovali pre spoločnosť Tesla a ďalšie známe automobilové spoločnosti, ktoré sa vážne zaoberajú vývojom efektívnych elektromobilov. Vďaka tejto skúsenosti sa tímu podarilo vytvoriť automobil s obrovskou výkonovou rezervou (v závislosti od prepravnej rýchlosti sa tento parameter pohybuje od 400 do 800 kilometrov).

Ako sľubuje výrobca, auto bude schopné ročne prejsť asi 20-tisíc kilometrov iba na solárnu energiu. Tieto údaje prilákali záujem mnohých automobilových nadšencov, vďaka čomu dokázala spoločnosť prilákať zhruba 15 miliónov eur na investíciu a za krátku dobu vyzbierala takmer stovku predobjednávok. Pravda, náklady na takéto auto sú 119-tisíc eur.

V tom istom roku japonská automobilka ohlásila skúšky národného hybridného vozidla Prius na solárny pohon. Ako sľúbili zástupcovia spoločnosti, stroj bude mať ultratenké panely, ktoré sa používajú v astronautike. Toto umožní, aby bolo zariadenie čo najviac nezávislé od zástrčky a zásuvky.

Dodnes je známe, že model je možné nabíjať za slnečného počasia iba 56 kilometrov. Okrem toho môže auto stáť na parkovisku alebo jazdiť po ceste. Podľa popredného inžiniera oddelenia Satoshiho Shizukiho sa model do série čoskoro nedostane, pretože hlavnou prekážkou je neschopnosť sprístupniť vysokovýkonný solárny článok bežnému motoristovi.

Klady a zápory solárnych automobilov

Solárny automobil je teda rovnaký elektromobil, ale využíva iba ďalší zdroj energie - solárny panel. Rovnako ako každé elektrické vozidlo, aj tento typ vozidla má nasledujúce výhody:

• Žiadne emisie, ale iba v prípade, že sa používa výhradne elektrina;
• Ak sa spaľovací motor používa iba ako generátor, má to tiež pozitívny vplyv na ekologickosť prepravy. Pohonná jednotka nemá preťaženie, kvôli ktorému MTC efektívne horí;
• Je možné použiť ľubovoľnú kapacitu batérie. Najdôležitejšie je, aby ju auto mohlo odviezť;
• Absencia zložitých mechanických jednotiek zaisťuje dlhšiu životnosť vozidla;
• Vysoký komfort počas jazdy. Počas prevádzky elektráreň nebzučí a tiež nevibruje;
• Nie je potrebné hľadať správne palivo pre motor;
• Moderný vývoj zaisťuje efektívne využitie energie, ktorá sa uvoľňuje pri akejkoľvek preprave, ale nepoužíva sa v konvenčných automobiloch.

Vo všetkých nevýhodách elektrických vozidiel majú solárne vozidlá tieto nevýhody:

• Solárne panely sú príliš drahé. Možnosť rozpočtu vyžaduje veľkú oblasť vystavenia slnečnému žiareniu a v kozmických lodiach sa používajú kompaktné úpravy, ktoré sú pre bežných nadšencov automobilov príliš drahé;
• Solárne vozidlá nie sú také silné a rýchle ako bežné benzínové alebo naftové automobily. Aj keď je to prínos pre bezpečnosť takejto dopravy - na cestách by bolo menej pilotov, ktorí by nebrali život ostatných vážne;
• Údržba týchto vozidiel nie je možná, pretože ani oficiálne čerpacie stanice nemajú odborníkov, ktorí by rozumeli takýmto zariadeniam.

To sú hlavné dôvody, prečo aj pracovné kópie zostávajú v kategórii konceptov. Každý očividne čaká na niekoho, kto zámerne utratí obrovské sumy peňazí, aby rozbehol veci. Niečo podobné sa stalo, keď mnoho spoločností malo fungujúce modely elektrických vozidiel. Kým však spoločnosť Elona Muska neprevzala celú ťarchu, nikto nechcel minúť svoje peniaze, ale rozhodol sa ísť už vyšliapanou cestou.

Tu je rýchly prehľad jedného z týchto vozidiel, Toyota Prius:

Wow! Toyota Prius na solárnych paneloch!