Автомобили на солнечных батареях

Автомобили на солнечных батареях

Постоянное увеличение цен на бензин и дизельное топливо, истощение мировых запасов нефти вызывают нешуточные опасения у мирового сообщества. Использование альтернативных видов топлива поможет не только решить повысить энергетическую независимость и безопасность страны, но и уменьшить загрязнение воздуха, частично решить проблему глобального потепления. Огромное преимущество некоторых видов топлива — они производятся из неисчерпаемых запасов. Одним из них является солнечная энергия, которая может обеспечить питанием разного типа электрических устройств. Рассмотрим солнечные батареи.

Солнечная батарея — несколько объединённых фотоэлектрических преобразователей (фотоэлементов) — полупроводниковых устройств, прямо преобразующих солнечную энергию в постоянный электрический ток.

Энергия может использоваться как напрямую различными нагрузками постоянного тока, так и запасаться в аккумуляторных батареях для последующего использования при необходимости. Также, аккумуляторные батареи обеспечивают питание пиковой нагрузки, т. е. ток нагрузки обеспечивается суммой токов от солнечной батареи и от аккумулятора. Если необходимо получить 220 В переменного тока, то необходимо использовать преобразователи постоянного тока в переменный ток — инверторы.

Автомобили на солнечных батареях — 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. Этот автомобиль на солнечных батареях был не большого размера и передвигался без водителя, с помощью дистанционного управления.

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. Не надо думаю говорить, что ночью автомобили на солнечных батареях передвигаются за счет батарей, а днем за счет энергии солнца.

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 на солнечных батареях 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.

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.

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.

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 (1 000 000 руб.). 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.