Автомобіль на сонячних батареях спрямованість у майбутнє

Весь світ переживає паливну кризу: запаси нафти тануть з кожним днем, а кількість її споживання, навпаки, зростає. На світ насувається екологічна катастрофа: щодня у довкілля автомобілі викидають величезну кількість вихлопних газів. Вирішити всі ці проблеми вчені намагаються однією дуже цікавою, а головне корисною розробкою – автомобілем, що працює на сонячних батареях. І це не наукова фантастика, а цілком реальна ідея, яка успішно втілюється у життя вже багато років.

Про авто, що працюють на сонячній енергії, було відомо ще 1982 року. Винахідник Ханс Толструп перетнув на такому автомобілі Австралію, ось тільки його швидкість становила лише 20 км/год. А вже за 14 років швидкість сонцемобілів зросла до 135 км/год. Саме таку цифру показував спідометр «сонячної» автомашини «Dream», яка перемогла у IV Міжнародному ралі. Погодьтеся, відмінний показник для автомобіля, який працює виключно від сонячного випромінювання, ось тільки обійшлася ця «Мрія» 2 млн. доларів.

Розвиток у галузі «сонячних» електромобілів

Електромобіль на сонячних батареях, як відомо з назви, використовує своєї роботи енергію сонячного випромінювання. Однією з головних ланок, що беруть участь у цьому процесі, є фотоперетворювачі, вони й відповідають за накопичення сонячної енергії. Таким чином, подібний автомобіль з ворога навколишнього середовища перетворюється на його союзника, адже як джерело енергії виступає екологічно чисте сонячне світло.

Звісно, говорити про повсюдне використання «сонячних» електромобілів поки що зарано. Головною проблемою, яку ще належить вирішити, залишається низький ККД фотоелементів, що використовуються. На сьогоднішній день цей показникскладає 12%. Для того, щоб зробити сонцемобілі більш доступними необхідно:

Зменшити вартість фотоперетворювачів у рази.
Збільшити корисну віддачу щонайменше до 40%.
Зменшити вагу автомобіля, що дозволить скоротити кількість споживаної енергії.

Але прогрес не стоїть на місці, і вчені щодня працюють над новими розробками для сонцемобілів. Насамперед удосконалення торкнулися двигуна на сонячних батареях. Так, в останніх моделях «сонячних» авто використовують легкі безколекторні двигуни постійного струму, ККД яких становить 98%. Застосовують і низькооборотні двигуни, які вбудовують безпосередньо у провідні колеса, що запобігає втраті енергії при трансмісії.

Нові розробки торкнулися коліс. Тепер для сонцемобілів використовують шини, що мають мінімальний коефіцієнт опору коченню. Лідером виробництва таких шин вважають фірму Michelin. Окрім іншого енергію сонячних батарей використовують для живлення радіо, навігатора, кондиціонера та інших пристроїв автомобіля, що служать для комфортного та безпечного керування транспортним засобом.

Удосконалення торкнулися і зовнішнього вигляду «сонячного авто». Адже з першого погляду навіть не одразу зрозумієш, що перед тобою перебуває звичайний автомобіль. Але це не фантазією дизайнерів, які розробляють автомобіль на сонячних батареях, а необхідністю. Адже для того, що таке авто могло проїхати кілька десятків кілометрів, потрібно чимало енергії, забезпечити яку може тільки сонячна батарея великої площі. Ось і виходить, що сонцемобілі виглядають не як звичайний транспортний засіб, а як космічний корабель з якогось фантастичного бойовика. Так що якщо вилюбите все креативне, то сонцемобіль обов'язково припаде вам до смаку.

Найпопулярніші представники класу сонцемобілів

Авто Ecletic на сонячних батареях є однією з розробок французької компанії Venturi. Відмінна риса цього автомобіля - потужність 22 к.с. Варто зазначити, що у більшості сонцемобілів цей показник не перевищує 1 л. при площі сонячної батареї 2 кв. Працює Ecletic без використання палива.

Наприклад, без підзарядки такий автомобіль зможе проїхати 50 км за середньої швидкості 50 км/год. Крім сонячної енергії, Ecletic може використовувати енергію вітру, її вистачить лише на 15 км. А ось за похмурої погоди зарядити автомобіль можна і від звичайної розетки, знадобиться всього 5 годин.

Виробництво автомобіля на сонячних батареях Astrolab також належить компанії Venturi. Ця модель вийшла досконалішою, ніж Ecletic. Її максимальна швидкість дорівнює 120 км/год, а проїхати може до 110 км. Площа фотогальванічних елементів становила 3,6 кв. Та й ціна автомобіля теж не підкачала — 92 тисячі євро, саме стільки вам доведеться заплатити за це диво сучасного автомобілебудування.

Таких високих технічних характеристик розробникам вдалося досягти завдяки формі автомобіля. Спроектований він на зразок болідів, що беруть участь у Формулі 1. А як додатковий захист використовується надлегкий карбоновий монокок. Дизайнером Astrolab виступив відомий Саша Лакік, який порівняв нову модель із крилом, поставленим на колеса.

Solar World GT

Розробка електромобіля, що працює на сонячних батареях, Solar World GT поки що не закінчена. За даними швейцарської компанії Green GT електричний суперкар матиме наступнітехнічними характеристиками:

розгін до 100 км лише за 4 секунди;
максимальна швидкість становитиме 275 км/год;
потужність електричної силової установки сягне 350-400 к.с.

Але всі ці цифри поки що тільки в планах, а як все буде насправді, дізнаємося лише після того, як Solar World GT буде представлено широкому загалу.

Встановлюємо сонячну батарею на свій автомобіль

Якщо ви хочете долучитися до сонячної енергетики, але поки що не можете собі дозволити справжній сонцемобіль, можете скористатися ідеями, які з кожним днем зміцнюють свої позиції – це встановлення сонячної батареї на дах автомобіля. Причому користуються нею не лише майстри-умільці, а й гіганти світового автомобілебудування, такі як Toyota, BMW та інші. Звичайно, накопиченої енергії вам не вистачить, щоб вільно пересуватися містом, але за допомогою сонячної енергії забезпечити роботу навігаційної системи або кондиціонера ви цілком зможете.

Ще кілька років тому компанія Toyota повідомляла про встановлення сонячних батарей на топову версію гібридного автомобіля моделі Prius. Ось тільки наявність цієї опції спровокувало різке зростання вартості цього автомобіля. Все-таки фотоелементи дорожчають щодня, та й сам процес збереження накопиченої енергії досить складний. Не меншою популярністю користується Mercedes Benz LKS 2012, на дах якого розробники також встановили сонячну батарею.

Автомобільна сонячна батарея призначена для підтримки живлення пристроїв, що споживають електроенергію, а також для збереження заряду акумулятора під час тривалої стоянки. Потужність таких батарей коливається від 40 до 70 Вт. Крім батареї вам знадобиться спеціальний контролер. Він необхідний для регулювання зарядута розряду, оскільки при зміні погодних умов, а також зміні дня та ночі можуть спостерігатися різні режими роботи фотоелементів, що використовуються.

Перегони Дарвін – Аделаїда – перевірка можливостей сонцемобілів

Якщо ви хоч трохи знайомі з автомобілями, що працюють на сонячній енергії, то ви неодмінно чули про найвідоміші перегони, які кожні 2 роки проводять в Австралії. У них беруть участь лише автомобілі, які використовують сонячну енергію. Початок їм поклав Ханс Толструп, про який ми розповідали вам ще на початку статті. Перегони Дарвін – Аделаїда підштовхують усіх активістів, кому не байдужа доля нашої екології, до розробки нових удосконалень для сонцемобілів. До всіх учасників організатори перегонів висувають досить жорсткі вимоги:

ємність акумуляторів не повинна перевищувати 5 кВт/год;
рух трасою строго за графіком з 8 ранку до 5 вечора.
водій не повинен важити менше 80 кг, інакше до електромобіля кріпиться додатковий баласт;
команда має складатися із 2-4 водіїв.

У 2011 році у перегонах брало участь 37 команд, але лише 7 із них змогли пройти дистанцію до кінця. Першою на фініш прийшла машина на сонячних батареях японської команди. На другому місці опинилися голландці, а на третьому – американці. Переможцю гонки Tokai Challenger 2 (рис. Tokai Challenger 2) знадобилося 32 години 45 хвилин, щоб подолати гоночну трасу. Середня швидкість сонцемобіля становила 91,5 км/год, а максимальна – 160 км/год. Як бачимо, прогрес в наявності.

А у 2013 році перемогу здобули студенти технічного університету Ейндховена з Нідерландів. Їхній чотиримісний автомобіль на сонячних батареях під назвою Stella розвиває швидкість до 110 км/год, а накопиченоїсиліконовими панелями сонячної енергії вистачає на 600 кілометрів за умови відсутності сонячного світла. Важить Stella 380 кг при довжині 4,5 метра та ширині 1,65 метра. Конструкція сонцемобіля виготовлена з алюмінію та вуглеволокна.

Автомобілі на сонячній енергії повільно, але вірно входять у наше життя. Пройде кілька десятків років, і сонцемобіль перестане бути чимось далеким і недоступним. З унікальної розробки він перетвориться на масовий засіб пересування. І нехай сьогодні багато хто ставиться до «сонячного» автомобіля як до фантастичної іграшки для багатих, обов'язково настане час, і все зміниться. Адже, як показує історія, багато хто з тих речей, які викликали у людей нерозуміння і настороженість, сьогодні стали для нас невід'ємною частиною нашого життя.

Статтю підготувала Абдулліна Регіна