Автомобили на солнечных батареях: технологично, но непрактично
«Lightyear One» – туманное будущее новых электромобилей
Практически серийный прототип автомобиля на солнечных батареях. Будет ли он ездить по обычным дорогам уже через год?
Высокие, передовые, «зеленые» технологии. Человечество давно мечтает о том, чтобы брать энергию из воздуха. В современном мире, в принципе, это уже возможно, притом в том количестве, которое способно не только питать калькуляторы и беспроводные клавиатуры на солнечных батареях, но даже автомобили и целые дома.
Компания «Lightyear One» из Нидерландов как раз занимается средствами передвижения, работающими от солнечной энергии, так называемыми «солнцемобилями». На сегодня был создан предпродажный прототип подобного легкового автомобиля, способного заряжаться от энергии Солнца. Автомобиль действительно привлекает внимание своими необычными характеристиками.
Электрокар оснащен четырьмя двигателями, установленными непосредственно в колесных ступицах, по одному на колесо. Предположительное время разгона до 100 км/ч составляет 10 с небольшим секунд. Также электрокар, по информации с официального сайта проекта, «обладает улучшенным вектором крутящего момента» и заявленным диапазоном в целых 724 км на одной зарядке!
В хайтек-компании Lightyear утверждают, что солнечные панели, применяемые по всей площади автомобиля (на 5 квадратных метрах) – на капоте, крыше и заднем стекле, – обеспечивают на 20 процентов больше энергии, чем обычные солнечные элементы. Вроде как, для проекта были разработаны специальные технологичные солнечные панели повышенной чувствительности к фотонам света или что-то вроде того. Ну вы понимаете, обычный маркетинговый «треп». Хотя, может быть, именно сейчас все будет серьезно, как никогда?
Компания безапелляционно утверждает, что автомобиль, по сути, полагается на солнечную зарядку. Вот:
Выдержка с сайта, в разделе «поговорим о солнечной зарядке». Предполагается, что их солнечные панели дадут вам «независимость от зарядных станций», так что вы «сможете свободно путешествовать по миру». Также:
Используя собственные подсчеты, компания Lightyear рассказывает о том, сколько заряда обеспечивают ее солнечные панели. Итак, энергией света обеспечивается до 12 км/ч скорости движения автомобиля. Что это значит для реальной эксплуатации в жизни?
Если мы возьмем пробег в 20 000 км ежегодно, то есть 1666 часов зарядки при заявленной скорости заряда, плюс 12 км за час при зарядке от Солнца, это означает, что для максимального использования солнечного света вам нужно оставлять автомобиль на подзарядке до 138 дней, при условии, что у вас гарантированно будет 12 часов прямого солнечного света ежедневно. Да, машина должна будет заряжаться дольше, чем на ней можно будет ездить, если пользоваться только энергией нашего светила!
Впрочем, нидерландская Hi-Tech-компания даже этого не отрицает: владелец машины может, проехав, скажем, 20 километров до работы утром, спустя 8 часов получить дополнительные 90 км хода без подключения к электросети. Но это, повторимся, только в идеальную погоду и днем. Ночью Солнце напрямую на Землю не отправляет свои теплые лучи с фотонами…
В общем, очередная, безусловно, технологичная, но крайне непрактичная штуковина получается. Тем более в северных широтах ее не поэксплуатируешь, с нашими-то темными зимами…
Авто на солнечных батареях – прорыв в будущее или тупиковая ветвь?
Экология потребления. Мотор: За автомобилями на солнечных батареях большое будущее. Ведь они самые экологичные автомобили, и в отличие от тех же электромобилей, им не требуется посторонний источник энергии для подзарядки
Предыстория
1955 год, корпорация General Motors демонстрирует автомобиль на солнечных батареях, разработанный инженером Уильямом Коббом. Если точнее, то это был даже не автомобиль, а его прототип, длина которого составляла всего 40 см. Модель производила жалкое впечатление — несмотря на солнечные панели, которые разработчик поместил на крышу, багажник и капот машины, она передвигалась со скоростью улитки и наводила на мысль о бесперспективности данного направления. Обыграв, таким образом, данную идею, руководство GM закрыло тему, а Кобб был уволен.
Эксперимент General Motors не отбил у изобретателей охоты разрабатывать автомобили на солнечных батареях. Спустя 27 лет, австралиец Ханс Толструп проехал на такой машине через весь пятый континент со скоростью 20 км/ч. Прошло ещё 14 лет, и вполне достойный результат в 135 км/ч показал автомобиль Dream. Правда, стоит учесть, что это достижение обошлось в весьма солидную сумму, составляющую около 2,0 млн. долларов.
Привлекательность идеи
Составлять какие-то прогнозы по поводу дальнейшего развития транспорта на солнечной энергии сегодня будет преждевременным. Стоит только отметить, что его популярность понемногу растёт и уже существуют действующие образцы и даже серийные модели.
Привлекательность автомобилей на энергии солнца обусловлена следующими факторами:
- Новизной и футуристическим дизайном, отличающим автомобили на солнечных батареях, которым придаются вытянутые формы, позволяющие разместить на них фотоэлектрические панели достаточно большой площади;
- Бесплатностью и абсолютной безопасностью солнечной энергии для окружающей среды.
Конструктивные особенности и основные направления развития
Главной конструктивной особенностью транспорта, работающего на солнечной энергии, являются фотоэлектрические панели, которые одновременно являются и камнем преткновения для разработчиков. Дело в том, что лучшие солнечные панели, существующие на сегодняшний день, имеют КПД порядка 12,0%, вместе с тем, для обеспечения нормальных условий эксплуатации, солнечная батарея должна иметь КПД порядка 40,0-50,0 %.
В связи с вышесказанным, в настоящее время разработчики применяют следующие меры, направленные на дальнейшее улучшение параметров автомобилей, использующих фотоэлектрические панели:
- Снижение массы автомобиля за счёт использования лёгких сплавов и углепластика;
- Улучшение аэродинамических характеристик кузова;
- Применение новейших систем управления на микропроцессорах последнего поколения.
Внедрение инновационных силовых агрегатов.
Что касается последнего пункта, здесь следует отметить такой необычный мотор, как колесо, снабжённое бесколлекторным электродвигателем, применение которого позволяет не только упростить конструкцию автомобиля, обойдясь без трансмиссии, но и в значительной мере снизить массу машины. Кроме того, такие колёса теперь обувают в новейшие шины, коэффициент сопротивления качению которых снижен до минимального значения.
Удачные модели
Ecletic
Автомобиль разработан компанией Venturi (Франция). Мощность силового агрегата — 22 л.с. Запас хода без подзарядки — 50 км, скорость — 50 км/ч. Машина снабжена вспомогательным ветряным генератором, использование обычного топлива не предусмотрено. В ненастную погоду можно заряжать от бытовой розетки, время зарядки — 5 часов.
Astrolab
Ещё одна модель компании Venturi, являющаяся первым серийным солнечным автомобилем. Стоимость машины составляет 92 тыс. евро. Мощность — 16,0 кВт, запас хода — 110 км, максимальная скорость — 120 км/ч. Силовую установку снабжают энергией солнечные панели общей площадью 3,6 м2 и мощностью 600 Вт. Масса авто снижена до 300 кг за счёт использования материалов из углепластика (примечательно, что при этом аккумуляторная батарея весит 110 кг). По внешнему виду машина напоминает снабжённое колёсами крыло (дизайнер — Саша Лакик).
Solar World GT
Незаконченная разработка компании Green GT (Швейцария).
Скорость — до 275 км/ч;
Разгон до 100,0 км/ч — за 4 сек;
Мощность силового агрегата — 350-400 л.с.
Понятно, что данные параметры пока являются всего лишь рекламой. Что будет на самом деле — покажет будущее.
Фотоэлектрические панели на серийном авто
Сегодня автолюбители, желающие воспользоваться бесплатной энергией солнца, могут поступить очень просто — установить на крышу своей машины фотоэлектрические панели. Стоит заметить, что это практикуют не только мастера-самоучки и тюнинговые компании, но и известные производители, например, BMW, Toyota и пр. Понятно, что о езде по городу в данном случае речь не идёт, но запитать от панелей автомобильный кондиционер или стереосистему вполне возможно.
Возможно, что уже в самом ближайшем будущем автомобили на солнечных батареях станут привычным и вполне обыденным явлением, превратившись из футуристической игрушки в обычное средство передвижения. Достаточно вспомнить прошлое — ведь когда-то, на заре своего создания и обычные автомобили с двигателями внутреннего сгорания воспринимались людьми с недоверием и настороженностью.опубликовано econet.ru
P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet
Автомобили на солнечных батареях
Автомобили на солнечных батареях, как мы видим из самого названия, это автомобили которые для передвижения используют солнечную энергию.
Данный тип автомобилей появился не вчера и даже не позавчера, как думают многие. Первый автомобиль на солнечных батареях был представлен на показ еще в 1955 году.
Он был не большого размера и передвигался без водителя, с помощью дистанционного управления.
Принцип работы
Принцип работы такого автомобиля, не смотря на его фантастическое название, довольно прост.
Солнечные батареи, преобразовывая энергию солнечного света в электрическую энергию, заряжают аккумуляторные батареи. Те, в свою очередь, с помощью электродвигателя приводят в движение колеса автомобиля.
Ночью автомобили на солнечных батареях передвигаются за счет батарей, а днем за счет энергии солнца.
Первые испытания
Первое серьезное испытание автомобиль на солнечных батареях получил в 1982 году, когда инженер-изобретатель Ханс Толструп на своем детище «Quiet Achiever» проехал поперек Австралию, при этом средняя скорость его солнцемобиля была 20 км/ч.
С тех пор на автомобили на солнечных батареях обратили серьезное внимание и другие инженеры энтузиасты, которые начали создавать еще более совершенные модели.
И как результат, в 1996 году в ходе четвертой Международной ралли автомобилей на солнечных батареях (первая была проведена в 1987 году), солнцемобиль «Dream» развил скорость в 90 км/час, а на некоторых хороших участках пути его скорость достигала 135 км/час. Расстояние, которое преодолел данный солнцемобиль, 3000 км.
Хочется отметить, что такие соревнования между автомобилями работающие от энергии солнца в Австралии проходят каждый год. Участок пути в те же 3000 км проходит между городами Дарвин и Аделаиды.
В среднем данные соревнования занимают около одной недели, на которых автомобили на солнечных батареях не только удивляют всех своим интересным дизайном, но и все лучшими эксплуатационными качествами.
Вес и высокие технологии
Следует понимать, что чем легче такой автомобиль, и чем совершение у него солнечные батареи, аккумуляторы и электродвигатель, тем лучше его будут технические характеристики.
Поэтому современные автомобили на солнечных батареях это высокотехнологические устройства, в которые внедрены все последние достижения науки в области физики, химии, механики и других наук.
Поэтому не зря к соревнованиям, которые проходят ежегодно в Австралии все чаще привлекают различные студенческие группы из разных научных учебных заведений мира.
Но так как это удовольствие не из дешевых, данные проекты спонсируются крупнейшими автомобильными компаниями, которые, хотя еще не нацелены в промышленных масштабах выпускать автомобили на солнечных батареях, так как в этом пока нет смысла, очень внимательно следят за развитием данной ветки автомобилестроения, понимая, что за этим будущее.
Не удивительно, что местом проведения таких соревнований выбрали Австралию. Ведь там, в году около 300 дней солнечные, а это наиболее благоприятные условия для таких марафонов.
И хотя соревнования в Австралии уже давно превратились в шоу, за которым следят около 200 миллионов человек в мире, за результатами этих соревнований следят и многие научные центры, включая и аэрокосмического направления. Ведь уже давно не секрет, что спутники в космосе питаются от энергии солнца.
Совершенству нет придела, все только начинается
Но все же, как бы не хвалили данные автомобили, они еще очень не совершенны. И проблема лежит не только в наличии ясной погоды.
К сожалению, наука в этой области еще не достигла желаемых результатов. Солнечные батареи на автомобилях еще не совершенные, их КПД в хорошую погоду составляет всего 15%, не говоря уже про пасмурную погоду. Для сравнения, КПД двигателя работающего на бензине равно 45%.
Так же автомобили на солнечных батареях обладают очень малой мощностью. Обычно это 1 л.с. при общей площади солнечной батареи 2 кв.м.
Максимальная скорость при самых благоприятных условиях 100 км/час, но про перевозку грузов или даже дополнительного пассажира речи даже не идет.
Но не так все плохо, как кажется.
Как мы видим из проводимых в Австралии соревнований, есть люди, которые верят в будущее автомобилей на солнечных батареях, и благодаря новым технологическим прорывам, сбывание их ней мечты с каждым годом становится все более реалистичней.
К примеру, фирма Venturi, которая находится во Франции, уже разработала проекты двух автомобилей на солнечных батареях, которые уже можно хоть сейчас запускать в серию. Это модели Ecletic и Astrolab.
Модели Ecletic.
Модели Astrolab.
Автомобиль на солнечных батареях Ecletic, к примеру, имеет мощность в 22 л.с., что уже является прорывом у данного типа автомобилей.
Конечно, они еще не полностью совершенны. Работают данные автомобили полностью без топлива, и при скорости в 50 км. час они способны проехать всего лишь 50 км. без подзарядки ( то есть в городе только съездить на работу и назад).
Так же разработчики понимали, что их автомобили на солнечных батареях будут эксплуатироваться не только в Австралии, где 300 дней в году солнечные, а в Европе, где количество солнечных дней значительно меньше.
Поэтому для пасмурной погоды, АКБ автомобиля можно в любой момент подзарядить через обычную розетку и ехать дальше. Время зарядки 5 часов.
А если нет под рукой розетки, то в автомобилях предусмотрена возможность использовать ветровую энергию, благодаря которой автомобили могут проехать не более 15 км. При условии, что ветер довольно сильный.
Но автомобиль на солнечных батареях Astrolab, получился более совершенным, чем Ecletic. Он уже способен проехать 110 км и при этом разгонятся на участках до 120 км/час.
Конечно же, на современном этапе развития автомобилей на солнечных батареях, нельзя на полном серьезе относиться к данному типу автомобилей, как альтернативному средству передвижения, тем более, что стоимость таких автомобилей варьирует в пределах 25 тыс. ЕВРО. Скорее всего, это игрушки для богатых, чем автомобили для повседневного использования.
Но наука не стоит на месте, ведь более 100 лет назад первые автомобили, который появился на дорогах, тоже вызвали недоумение и не понимание, а теперь это технологические шедевры, без которых жизнь на земле просто бы остановилась.
Кто знает, пройдет еще каких-то лет 50, а может быть и меньше и без автомобилей на солнечных батареях человечество тоже уже не сможет жить.
Поживем, увидим.
Оцените статью
от бензина к бесплатной энергии
к содержанию ↑Предыстория
1955 год, корпорация General Motors демонстрирует автомобиль на солнечных батареях, разработанный инженером Уильямом Коббом. Если точнее, то это был даже не автомобиль, а его прототип, длина которого составляла всего 40 см. Модель производила жалкое впечатление — несмотря на солнечные панели, которые разработчик поместил на крышу, багажник и капот машины, она передвигалась со скоростью улитки и наводила на мысль о бесперспективности данного направления. Обыграв, таким образом, данную идею, руководство GM закрыло тему, а Кобб был уволен.
Эксперимент General Motors не отбил у изобретателей охоты разрабатывать автомобили на солнечных батареях. Спустя 27 лет, австралиец Ханс Толструп проехал на такой машине через весь пятый континент со скоростью 20 км/ч. Прошло ещё 14 лет, и вполне достойный результат в 135 км/ч показал автомобиль Dream. Правда, стоит учесть, что это достижение обошлось в весьма солидную сумму, составляющую около 2,0 млн. долларов.
Привлекательность идеи
Составлять какие-то прогнозы по поводу дальнейшего развития транспорта на солнечной энергии сегодня будет преждевременным. Стоит только отметить, что его популярность понемногу растёт и уже существуют действующие образцы и даже серийные модели.
Привлекательность автомобилей на энергии солнца обусловлена следующими факторами:
- Новизной и футуристическим дизайном, отличающим автомобили на солнечных батареях, которым придаются вытянутые формы, позволяющие разместить на них фотоэлектрические панели достаточно большой площади;
- Бесплатностью и абсолютной безопасностью солнечной энергии для окружающей среды.
Конструктивные особенности и основные направления развития
Главной конструктивной особенностью транспорта, работающего на солнечной энергии, являются фотоэлектрические панели, которые одновременно являются и камнем преткновения для разработчиков. Дело в том, что лучшие солнечные панели, существующие на сегодняшний день, имеют КПД порядка 12,0%, вместе с тем, для обеспечения нормальных условий эксплуатации, солнечная батарея должна иметь КПД порядка 40,0-50,0%.
В связи с вышесказанным, в настоящее время разработчики применяют следующие меры, направленные на дальнейшее улучшение параметров автомобилей, использующих фотоэлектрические панели:
- Снижение массы автомобиля за счёт использования лёгких сплавов и углепластика;
- Улучшение аэродинамических характеристик кузова;
- Применение новейших систем управления на микропроцессорах последнего поколения;
Внедрение инновационных силовых агрегатов.
Что касается последнего пункта, здесь следует отметить такой необычный мотор, как колесо, снабжённое бесколлекторным электродвигателем, применение которого позволяет не только упростить конструкцию автомобиля, обойдясь без трансмиссии, но и в значительной мере снизить массу машины. Кроме того, такие колёса теперь обувают в новейшие шины, коэффициент сопротивления качению которых снижен до минимального значения.
Работа по улучшению эксплуатационных характеристик отразилась на внешнем виде транспортных средств на солнечной энергии, нередко, даже трудно понять, что смотришь на простой автомобиль. И дело здесь не в разыгравшейся фантазии конструкторов, а в требованиях эргономики. Для того чтобы солнечная батарея могла в достаточном объёме обеспечить машину энергией, она должна иметь значительную площадь. В результате, солнечные автомобили напоминают по своему внешнему виду межгалактические лайнеры из фантастических фильмов.
Удачные модели
к содержанию ↑Ecletic
Автомобиль разработан компанией Venturi (Франция). Мощность силового агрегата — 22 л.с. Запас хода без подзарядки — 50 км, скорость — 50 км/ч. Машина снабжена вспомогательным ветряным генератором, использование обычного топлива не предусмотрено. В ненастную погоду можно заряжать от бытовой розетки, время зарядки — 5 часов.
Astrolab
Ещё одна модель компании Venturi, являющаяся первым серийным солнечным автомобилем. Стоимость машины составляет 92 тыс. евро. Мощность — 16,0 кВт, запас хода — 110 км, максимальная скорость — 120 км/ч. Силовую установку снабжают энергией солнечные панели общей площадью 3,6 м2 и мощностью 600 Вт. Масса авто снижена до 300 кг за счёт использования материалов из углепластика (примечательно, что при этом аккумуляторная батарея весит 110 кг). По внешнему виду машина напоминает снабжённое колёсами крыло (дизайнер — Саша Лакик).
Solar World GT
Незаконченная разработка компании Green GT (Швейцария).
Представители производителя заявили о следующих характеристиках:
- Скорость — до 275 км/ч;
- Разгон до 100,0 км/ч — за 4 сек;
- Мощность силового агрегата — 350-400 л.с.
Понятно, что данные параметры пока являются всего лишь рекламой. Что будет на самом деле — покажет будущее.
к содержанию ↑Фотоэлектрические панели на серийном авто
Сегодня автолюбители, желающие воспользоваться бесплатной энергией солнца, могут поступить очень просто — установить на крышу своей машины фотоэлектрические панели. Стоит заметить, что это практикуют не только мастера-самоучки и тюнинговые компании, но и известные производители, например, BMW, Toyota и пр. Понятно, что о езде по городу в данном случае речь не идёт, но запитать от панелей автомобильный кондиционер или стереосистему вполне возможно. Солнечная батарея, в комплекте с устройством, регулирующим режим заряд/разряд способна зарядить аккумулятор или обеспечить питание бортовой электроники во время стоянки.
Возможно, что уже в самом ближайшем будущем автомобили на солнечных батареях станут привычным и вполне обыденным явлением, превратившись из футуристической игрушки в обычное средство передвижения. Достаточно вспомнить прошлое — ведь когда-то, на заре своего создания и обычные автомобили с двигателями внутреннего сгорания воспринимались людьми с недоверием и настороженностью.
Оцените статью:
Загрузка…Поделитесь с друзьями:
Да будет свет! Автомобили Hyundai и Kia оснастят солнечными батареями
Уже со следующего года Hyundai Motor Group начнет в массовом порядке оснащать свои модели солнечными панелями. С их помощью компания хочет добиться лучших экологических показателей.
Производители премиальных и просто дорогих автомобилей уже давно встраивают солнечные панели в сдвижные люки – «халявная» электроэнергия позволяет, например, проветривать и охлаждать салон, пока машина стоит на парковке. В сегменте массовых автомобилей солнечные батареи пока редкость, но Hyundai Motor Group обещает сделать их привычным явлением: уже в следующем панорамные крыши со встроенной солнечной батареей войдут в оснащение гибридных автомобилей Hyundai и Kia, а чуть позже солнечными панелями снабдят модели с двигателями внутреннего сгорания и электрическими силовыми установками, причем последние получат наиболее продвинутые системы: солнечные панели встроят не только в крышу, но и в капот.
Солнечные панели понадобились корейцам как способ дополнительно уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу. Во многих странах, в том числе в самой Южной Корее, власти планомерно затягивают экологическую удавку и заставляют производителей идти на дополнительные расходы ради снижения выбросов СО2, окислов азота и других веществ, отравляющих природу и человека. Кто-то ради этого снабжает свои машины низковольтным гибридным довеском (например, VW, Daimler, Renault-Nissan, Suzuki), а Hyundai решила сделать ставку на солнечные батареи.
Сейчас корейцы разрабатывают технологию массового производства солнечных панелей, позволяющую снизить их себестоимость. Пройдут годы, и рядовые Hyundai Solaris и Kia Rio будут экономить топливо с помощью солнечной энергии, но первыми солнечные батареи получат всё-таки довольно дорогие гибридные модели. По расчётам разработчиков, в ясный летний день тяговые АКБ гибридов можно за день зарядить на 30-60% только за счёт естественного света. Что до традиционных моделей с ДВС, то им солнечная энергия позволит снизить нагрузку на генератор, и расход топлива таким образом хоть немного, но снизится. А в электромобилях солнечные панели обеспечат дополнительные несколько десятков километров запаса хода.
Первые серийные модели, снабженные солнечными батареями, Hyundai Motor Group представит уже в следующем году, но поскольку это будут гибриды, которые в России вряд ли появятся, то нам этой новой технологии придётся подождать подольше – вероятно, до следующего десятилетия.