Do budúcnosti v solárnom aute. Solárne auto - od hračky po skutočné alternatívne Solárne auto

Inštalovanie fotopanelov na strechy áut je známe už dlho. Málokto si ale myslí, že už vzniklo plnohodnotné auto na solárny pohon, ktoré jazdí len na solárnu energiu. Navyše nejde o ojedinelé príklady amatérskych vynálezcov, ale o úplne moderný vývoj veľkých spoločností.

Okrem toho existuje dokonca aj špeciálny šampionát, v ktorom majú právo súťažiť iba autá na solárny pohon. Volá sa World Solar Challenge a koná sa v Austrálii. Podľa predpisov musia účastníci prekonať 3000 km deliacich Darwin od Adelaide (teda prejsť celú Austráliu zo severu na juh), bez použitia akýchkoľvek dodatočných zdrojov energie. Tento šampionát sa koná každé dva roky, v roku 2013. Súťažilo v ňom 40 tímov z viac ako 20 zúčastnených krajín. Víťazstvo vtedy vybojoval Holanďan Nuon, jeho auto si aj napriek zlým poveternostným podmienkam udržalo priemernú rýchlosť 90 km/h.

Vlastnosti solárnych áut

Autá na solárny pohon tak už nie sú mýtus, ale obyčajná realita. Je pravda, že názov „auto“ nie je úplne správny, v skutočnosti ide o elektrické auto, pretože je vybavené elektromotorom. Na streche auta sú umiestnené fotopanely, ktoré dodávajú motoru energiu. Nechýbajú ani výkonné batérie potrebné na uskladnenie energie. Okrem toho výrobcovia spravidla poskytujú kombinovanú možnosť nabíjania batérií. To znamená, že ak je to potrebné, môžu sa dobíjať zo špeciálnej elektrickej siete. Deje sa tak pre zvýšenie spoľahlivosti a životnosti solárneho auta.

Výhody z masové využitie takéto solárne elektrické vozidlá sú zrejmé. To zahŕňa absenciu znečistenia životného prostredia, jednoduchosť používania a nezávislosť od čerpacích staníc. Existuje však množstvo problémov. Po prvé, účinnosť moderných solárnych článkov nie je dostatočne vysoká (a náklady na vysokovýkonné prototypy sú príliš vysoké). Okrem toho je potrebné čo najviac znížiť hmotnosť vozidla bez zníženia jeho pevnosti, to znamená použitie pomerne drahých kompozitných materiálov.

Napriek tomu inžinieri naďalej aktívne pracujú v tomto smere, pretože prísľub solárnych vozidiel je nepochybný. To znamená, že je potrebná účinná, ale nie príliš drahá solárna batéria a odolné, ale ľahké kompozície pre kryt (napokon, hmotnosť elektromotora a batérií nemožno znížiť pod určitú úroveň).

Aké typy solárnych áut existujú?

Autá na solárny pohon vyčnievajú z radu. Ich dizajn najčastejšie pripomína akési fantastické prístroje budúcnosti, a nie úplne skutočné, pracovné stroje. To sa vysvetľuje nie tak fantáziou vývojárov, ale praktickou nevyhnutnosťou. Koniec koncov, aby takéto auto fungovalo naplno, potrebujete pomerne veľa solárnych panelov, takže oblasť pokrytia sa musí zväčšiť.

Stella - rodinné solárne auto z Holandska

V Holandsku (Technická univerzita v Eindhovene) vytvorili koncept, ktorý si ľahko môže nárokovať titul „prvé rodinné auto na svete so solárnym pohonom“. Prototyp sa volá Stella a pojme štyri osoby. Okrem toho sa nielen ubytuje, ale tiež im umožňuje celkom pohodlne sa zmestiť do kabíny. Navyše má auto aj celkom priestranný kufor. Karoséria Stelly je vyrobená z uhlíkových vlákien a hliníka, takže koncept váži len 380 kg s dĺžkou 4,5 m a šírkou 1,65.

Na streche auta sú inštalované flexibilné vysokovýkonné panely a ovládanie sa vykonáva pomocou „inteligentného volantu“ a dotykovej obrazovky (namiesto bežných tlačidiel). Maximálna rýchlosť Stelly je 110 km/h a v tme s plne nabitými batériami prejde 600 km. Mimochodom, v roku 2013 Stella sa pomerne úspešne zúčastnila World Solar Challenge.

Závodná technika pre masy

Venturi uviedol na trh solárne auto Astrolab. Navyše to nie je len vývoj konceptu, je to plnohodnotný komerčný model, ktorý si môže kúpiť každý. Je určený pre dvoch pasažierov. Technické vlastnosti vozidla vytvorené na základe pretekárskych automobilov Formuly 1 úplne postačujú na pohodlnú každodennú jazdu.

Výkon asynchrónneho motora je 16 kW, maximálna rýchlosť 110-120 km/h, hmotnosť samotného auta len 300 kg. Astrolab je vybavený 7 kW/h batériami a celkovou hmotnosťou 110 kg.

Traja inžinieri z Mníchova už tri roky vyvíjajú cenovo dostupný elektromobil na solárny pohon. Nemci získali financie na inžinierske a dizajnérske práce prostredníctvom crowdfundingovej kampane, pričom na stavbu prvého bežiaceho prototypu a jeho testovanie vyzbierali za pár mesiacov viac ako 600-tisíc eur. Výsledkom je elektromobil s názvom Sion vybavený solárnymi panelmi.

Celkovo bolo na kompaktné telo umiestnených 330 fotobuniek chránených pred mechanickým namáhaním a nepriaznivými vplyvmi prostredia tenkým polykarbonátovým povlakom. Samotné solárne panely sú schopné poskytnúť Sionu dojazd 30 kilometrov. Sono Motors plánovalo vyrobiť „solárny“ elektromobil s dvomi možnosťami batérie – s kapacitou 14,4 a 30 kWh.

V prvom prípade bola výkonová rezerva asi 100 kilometrov a v druhom už 250 kilometrov. Bolo však rozhodnuté opustiť verziu „junior“ - predobjednávky zákazníkov boli prijaté iba pre model „senior“. Používanie systému rýchle nabíjanie Batérie elektromobilov je možné nabiť na 80 % zo zásuvky len za 40 minút. Batériu je však možné nabiť aj pomocou solárnych panelov – len za osem hodín.

Na stredovom paneli je nezvyčajný kabínový filter na báze... machu. Podľa vývojárov mach filtruje až 20 % drobných prachových častíc a zároveň udržuje požadovanú úroveň vlhkosti v kabíne. Nechýba ani 10-palcový dotykový displej. Sion sa bude v Európe predávať od roku 2019 za cenu len 16-tisíc eur, no v cene nie je zahrnutá batéria: za tú si treba priplatiť ďalšie 4-tisíc, prípadne si ju prenajať.

V poslednom desaťročí taký nevyčerpateľný zdroj energie, akým je slnečné svetlo, stále viac priťahuje pozornosť svetovej komunity. Využitie slnečnej energie pre dopravu je perspektívnym smerom vo vývoji dopravných technológií.
Skupina solárnej dopravy zahŕňa všetky pozemné, vodné a vzdušné dopravné prostriedky, ktoré na pohyb využívajú slnečnú energiu. Takéto stroje sú zvyčajne vybavené solárnymi panelmi, ktorých fotobunky premieňajú viditeľné slnečné svetlo, infračervené a ultrafialové žiarenie na

elektrickú energiu, ktorá sa následne využíva na pohon ich elektromotorov.

Napriek tomu, že využitie solárnych panelov ako energetických prvkov pre vozidlá je celkom perspektívne, existuje skupina faktorov, ktoré negatívne ovplyvňujú rýchlosť vývoja a implementácie solárnych technológií v globálnej infraštruktúre. Zatiaľ čo použitie solárnych panelov poskytuje vysokú účinnosť pre elektrické vozidlá za jasného slnečného počasia, večer a v noci, ako aj v pochmúrnych dňoch, použitie týchto fotovoltických článkov je úplne nepraktické. Z toho vyplýva, že vo väčšine moderných typov elektrickej dopravy je vhodnejšie používať solárne panely výlučne ako prídavné batérie pre elektromotory spolu so štandardnými batériami.

Aj keď je slnečné žiarenie úplne zadarmo, vytváranie solárnych panelov je dosť drahé. Navyše 90 percent solárnych panelov je vyrobených z kremíka, čo robí ich výrobu ekologicky nebezpečnou. Tento faktor je jedným z hlavných dôvodov spomalenia rýchleho rozvoja solárnych transportných technológií vo svete.

Životnosť solárnych modulov je cca 30 rokov. Výrobcovia tradičných solárnych panelov zvyčajne poskytujú na svoje produkty 10-ročnú záruku. Problémom efektívneho využitia týchto prvkov v elektromobiloch je však to, že väčšina fotovoltaických panelov je určená na trvalú inštaláciu a nie je schopná odolať vibráciám. Solárne panely sú navyše pomerne veľké a výrazne zvyšujú hmotnosť konštrukcie vozidla.

Účinnosť väčšiny solárnych článkov je 10% a len málo - 15%. Preto budú solárne autá schopné konkurovať benzínovým autám až po vydaní pokročilejších a lacnejších solárnych batérií s účinnosťou aspoň 50 %.

Princíp fungovania solárnych článkov používaných v solárnych vozidlách je vyrábať jednosmerný prúd, keď slnečné svetlo dopadá na ich kremíkové doštičky. Pri konštrukcii poľa solárnych článkov sa používajú desiatky takýchto plátkov, pretože jediný kremíkový plátok nie je schopný produkovať významné prúdy. Je logické, že celkový výkon solárnych panelov závisí od celkového počtu kremíkových plátkov, ktoré sú v nich použité, a od plochy, ktorú vytvárajú. Výkon solárnych panelov priamo závisí od intenzity slnečného žiarenia a uhla umiestnenia solárnych modulov.

Elektrická energia generovaná solárnymi panelmi sa počas dňa akumuluje v dodatočných batériách inštalovaných vo vozidle a následne sa využíva na pohyb vozidla.
Použitie fotovoltických článkov môže výrazne zvýšiť dojazd elektromobilov bez dobíjania jeho trakčných batérií z elektrickej siete.

Typy solárnych vozidiel

Solárne autá (elektrické vozidlá na solárny pohon)

Solárne autá využívajú fotovoltaické články na premenu slnečnej energie na elektrickú, ktorá potom poháňa elektromotor. Solárne autá zvyčajne bežia na slnečnom svetle počas dňa a v noci využívajú energiu zo štandardných batérií.

Dizajn solárnych áut je odlišný od tradičných. Takmer celé ich vonkajšie telo je pokryté solárnymi panelmi. Keďže solárne panely sú pomerne veľké, výrobcovia týchto vozidiel robia všetko pre to, aby zlepšili aerodynamiku a znížili celkovú hmotnosť solárnych vozidiel. Väčšina praktických modelov solárnych áut je navrhnutá na prepravu jedného alebo dvoch pasažierov.

Prvý model solárneho auta, ktorý vyvinul William Koob, bol predstavený na medzinárodnej výstave v Chicagu už v roku 1955. Tvorca tohto vozidla všetkých ubezpečil, že solárne autá čaká svetlá budúcnosť a čoskoro nimi budú presýtené všetky diaľnice sveta. Zdalo sa, že Koob by mal pravdu, no z nejakého dôvodu všetko nevyšlo podľa predstáv... Financovanie projektu vývoja solárnych áut bolo uzavreté pod vplyvom veľkej automobilovej spoločnosti Ford. A až v 80. rokoch, keď sa svetová komunita začala skutočne zaujímať o stav životného prostredia, sa myšlienka výroby solárnych áut opäť vrátila.

Prvý sériový solárny automobil, Venturi Astrolab, bol uvedený na trh v roku 2006. Model bol vybavený asynchrónnym elektromotorom s výkonom 16 kW a krútiacim momentom 50 Nm, 7 kWh niklovo-metalovou hybridnou batériou a 600 W batériou solárneho panelu.

Solárne panely

Ako už bolo spomenuté, solárne panely môžu pozostávať z desiatok fotovoltaických článkov, ktoré dokážu premieňať slnečné svetlo na elektrinu. Jednotlivé solárne články tvoria moduly, ktoré po spojení tvoria pole solárnych panelov. Veľké polia solárnych panelov sú schopné produkovať viac ako 2 kW elektriny.

Umiestnenie solárnych panelov v solárnych vozidlách môže byť:

• horizontálne. Toto je najbežnejší typ usporiadania solárnych panelov v solárnych vozidlách. Spravidla sú integrované do týchto vozidiel vo forme voľnej kabíny.
• vertikálne. Toto usporiadanie poľa fotovoltaických prvkov je oveľa menej bežné ako horizontálne. Umiestnenie takéhoto plánu je typické pre vozidlá, ktoré okrem slnečnej energie využívajú na zabezpečenie svojej prevádzky aj veternú energiu.
• s nastaviteľným sklonom.
• integrované po celom vonkajšom povrchu vozidla. V niektorých typoch áut výrobcovia pokrývajú každý centimeter vonkajšej konštrukcie karosérie fotovoltaickými článkami, pričom niektoré fotovoltaické články sú vždy vystavené slnku a iné v tieni.
• diaľkový

Typické solárne auto môže prejsť približne 400 km na energiu generovanú počas dňa solárnym panelom. Rekordérom pre najrýchlejšie solárne auto je Sunswift IV, ktorý vyvinula skupina študentov z University of New South Wales. Toto solárne auto dokáže zrýchliť na 88,8 km/h. Rekordná rýchlosť projektu Sunswift IV bola zaznamenaná a zapísaná do Guinessovej knihy rekordov 7. januára 2011 a samotným študentským tvorcom bol udelený certifikát potvrdzujúci jedinečnosť ich vývoja. Výkon solárneho panelu inštalovaného na aute bol 1200 W, čo sa rovná príkonu bežného fénu.

Sunswift IV prekonal rýchlostný rekord, ktorý predtým stanovil Sunraycer od General Motors.

Solárne autobusy

Solar sú elektrické autobusy, ktorých motory sú z veľkej časti poháňané solárnymi panelmi namontovanými na streche. Použitie solárnych panelov v autobusoch môže znížiť spotrebu energie a predĺžiť životný cyklus ich trakčné batérie.

Solárne autobusy nemajú nič spoločné s bežnými autobusmi, v ktorých sa solárne články využívajú na dodatočnú energiu na prepravu príslušenstva (vykurovacie systémy, klimatizácia atď.). Toto doplnkové vybavenie pre autobusy je dnes najrozšírenejšie.

Solárne bicykle a motocykle

Málokto vie, že prvými vozidlami, ktoré boli vybavené solárnymi článkami, boli elektrické bicykle a vo väčšine vývoja sa používali trojkolesové bicykle. Solárne fotobunky boli v týchto vozidlách inštalované vo forme sklopnej, pomerne veľkej strechy, malého panelu v zadnej časti, batožinového priestoru, v prívese pripevnenom k ​​trojkolke alebo pozdĺž celého vonkajšieho povrchu aerodynamickej strechy (posledná konfigurácia je typické len pre uzavreté modely). O niečo neskôr vznikol model solárneho bicykla s prenosným skladacím solárnym panelom, pomocou ktorého bolo možné počas parkovania nabíjať trakčné batérie.

Solárne bicykle sú hybridné elektrické modely, ktoré využívajú články solárnych panelov spolu s tradičným elektrickým vybavením bicyklov. Solárne batérie, ktoré premieňajú svetelný tok na elektrickú energiu, zabezpečujú dobíjanie trakčných batérií počas jazdy aj pri parkovaní. Podobný systém nabíjania z slnečné svetlo používa sa aj v solárnych motocykloch.

Prvý celosolárny bicykel, ktorý sa dokáže pohybovať iba okolo slnečné lúče, vyvinul v roku 2006 Kanaďan Peter Sandler. Vynález dostal názov E-V Sunny Bicycle. V tomto modeli boli solárne panely integrované do kolies. Energia generovaná solárnymi panelmi umožnila bicyklu zrýchliť na 30 km/h.

Využitie solárnych článkov v železničnej a vodnej doprave

V súčasnosti niekoľko krajín praktizuje inštaláciu systémov solárnych panelov pozdĺž určitých elektrifikovaných úsekov železnice. Tunely vyrobené zo solárnych panelov poskytujú elektrinu pre vlaky, ktoré sa okolo nich rútia aj superrýchlosťou. Takéto solárne zariadenia sú schopné produkovať tisíce megawatthodín elektriny. Podobný tunel solárnych panelov dlhý 3,4 km úspešne funguje napríklad medzi Parížom a Amsterdamom.

Samotné vlaky sú vybavené aj solárnymi panelmi. Skvelým príkladom je indická lokomotíva s názvom „Kráľovná Himalájí“, ktorá premáva medzi stanicami Kalka a Shimla. Tento vlak je vybavený 100 W solárnymi panelmi, čo mu umožňuje cestovať na jedno nabitie približne dva dni.

Až donedávna boli solárne lode obmedzené na rieky a kanály, ale v roku 2007 uskutočnila solárna loď Sun 21 svoju prvú experimentálnu dlhodobú plavbu. Atlantický oceán prekonala len za 29 dní, čím sa zapísala do Guinessovej knihy rekordov za uskutočnenie najrýchlejšieho transatlantického prechodu na svete len pomocou solárnej energie. Solárny čln bol vybavený solárnymi panelmi, ktorých energia mu umožňovala nepretržitý pohyb stabilnou rýchlosťou 10-12 km/h.

V máji 2012 dokončila solárna loď Turanor PlanetSolar svoju plavbu okolo sveta. Solárna loď s dĺžkou 30 metrov a šírkou 15,2 metra opustila prístav v Monaku v septembri 2010. Ide o prvú cestu okolo sveta uskutočnenú výlučne na solárnu energiu. Turanor PlanetSolar je najväčšie vodné vozidlo, aké bolo kedy skonštruované.

Letecké vozidlá

Inžinieri z celého sveta pracujú na vytvorení leteckých dopravných prostriedkov vybavených solárnymi panelmi. Dnes sú medzi solárnou leteckou dopravou najčastejšie solárne a hybridné vzducholode.
Obzvlášť zaujímavý je vývoj bezpilotných lietadiel (UAV). Slnečná energia by im mohla umožniť zostať vo vzduchu aj niekoľko mesiacov. Takéto vzdušné dopravné prostriedky by mohli vyriešiť niektoré problémy podobné satelitným.

Prvý úspešný experimentálny 48-hodinový let solárneho dronu sa uskutočnil v septembri 2007.

V roku 2010 solárne lietadlo uskutočnilo 26-hodinový testovací let vo Švajčiarsku, ktorý sa začal o 7:00 8. júla a skončil o 9:00. nasledujúci deň. Lietadlo najprv vystúpilo do výšky asi 8500 metrov a počas večera kleslo do výšky 1500 metrov, kde zostalo cez noc. Len o 15 dní neskôr, 23. júla 2010, zorganizovala britská obranná spoločnosť QinetiQ experimentálny let svojho modelu solárneho ultraľahkého bezpilotného lietadla Zephyr-6. Tento let sa stal rekordom - bezpilotné lietadlo s hmotnosťou 30 kg strávilo vo vzduchu viac ako dva týždne (336 hodín) a lietalo na oblohe v Arizone.

Slnečná energia pre kozmické lode

Slnečná energia sa často používa na napájanie satelitov a kozmických lodí pracujúcich v slnečnej sústave, pretože môže slúžiť ako zdroj energie na pomerne dlhú dobu bez prebytočnej hmoty paliva.

Satelity majú na palube niekoľko rádiových vysielačov, ktoré musia pracovať v konštantnom režime. Solárna energia sa vo všeobecnosti nepoužíva na nastavenie polohy satelitu, ale využíva sa na podporu procesu dodávky paliva.

© Sergey Voltaire 2013
Akékoľvek kopírovanie, dotlač a distribúcia materiálov článku bez súhlasu držiteľa autorských práv je zakázané a stíhané zákonom. Porušenie autorských práv sa bude posudzovať v súlade s článkom 52 ukrajinského zákona „o autorskom práve a právach súvisiacich“, článkom 176 ukrajinského trestného zákona, článkom 432 občianskeho zákonníka Ukrajiny, článkom 51-2 ukrajinského zákonníka o správnych deliktoch.

V polovici minulého storočia sa na jednej z automobilových výstav General Motors prvýkrát predstavilo prvé auto na solárny pohon, ktorého hnacím motorom bol elektromotor poháňaný selénovou batériou poháňanou slnkom. Jeho dĺžka bola len asi pol metra a na streche vozidla sa nachádzalo niečo viac ako desať batérií.

Dizajnérom auta bol inžinier William Cobb, ktorého výskum v tom čase výrazne financovala spoločnosť, čo sľubovalo veľký skok vo vývoji áut na solárny pohon. Výskum bol však čoskoro obmedzený a na jeho výsledky sa takmer na tridsať rokov zabudlo.

Elektromobil dnes: prielom do budúcnosti

A až začiatkom deväťdesiatych rokov minulého storočia, keď účinnosť solárnych panelov stúpla na 15 %, sa začal rozmach vynájdenia solárnych mobilov jednotlivými vynálezcami, medzi ktoré následne patrili aj veľké automobilové koncerny. Celkom nedávno Spektrolab, divízia Boeingu, vyvinul panely s účinnosťou okolo 36 %, čo bol skutočný prelom vo využívaní solárnej energie.

Dnes je výroba elektrických vozidiel pomocou solárnej batérie stredobodom najnovších technických vynálezov a objavov v oblasti materiálovej vedy. Nízka účinnosť panelov musí byť totiž kompenzovaná nízkymi mechanickými stratami a nízkou hmotnosťou samotného zariadenia.

Preto tieto modely využívajú najnovšie vynálezy v oblasti prevodoviek, sú vybavené pneumatikami s najnižším valivým odporom a na ich karosérie sú použité najľahšie vysokopevnostné kompozitné materiály. Solárne elektromobily navyše slúžia ako koncepty na testovanie najnovších výdobytkov v automobilovom priemysle.

Preto boli špeciálne pre elektrické vozidlá vyvinuté ľahké bezkomutátorové jednosmerné elektromotory s pólmi vyrobenými z magnetických materiálov vzácnych zemín. A na množstvo vozidiel, aby úplne eliminovali mechanické straty v prevodovke, začali montovať takzvané kolesové motory, kedy je elektromotor umiestnený priamo v každom kolese auta. Pneumatiky ako Michelin, Dunlop a niekoľko ďalších vyvíjajú pneumatiky špeciálne pre elektrické vozidlá, ktoré majú v súčasnosti koeficient valivého odporu 0,007. Podobné vysokoúrovňové energeticky úsporné pneumatiky, využívajúce vývoj pre elektrické vozidlá, sa vyvíjajú pre konvenčné produkčné modely.

Veľkou pomocou pre automobilky bol vynález solárnych batérií tak tenkých, že ich možno vybaviť nielen strechou, ale aj akýmkoľvek povrchom auta, čím sa zväčší celková plocha pohlcovania svetelnej energie. IN v poslednej dobe Pri návrhu napájacieho zdroja pre sériové modely sa začali solárne panely využívať na napájanie mikroklimatických systémov, multimediálnych systémov a systémov dobíjania autobatérií na parkoviskách. Súčiniteľ aerodynamického odporu elektrických vozidiel dosiahol minimálnu možnú hodnotu (0,1).

Nový šport - solárna automobilová rally

V dôsledku rozmachu vývoja áut na solárny pohon vznikol nový šport, brainsport, v rámci ktorého sa každoročne v Austrálii konajú mítingy solárnych áut s dojazdom asi 3000 km medzi mestami Darwin a Adelaide. Tieto súťaže priťahujú tisíce divákov a milióny ich sledujú v televízii. Tieto súťaže nezanedbávajú ani veľké automobilové koncerny, ktoré chápu, že tento druh energie je budúcnosťou.

Viac ako päťdesiat rokov pokroku viedlo k množstvu návrhov elektrických vozidiel poháňaných panelmi, ktoré premieňajú slnečnú energiu na elektrickú energiu.

A tak v roku 1996 na austrálskej rally prešlo auto Hondy Dream 3010 kilometrov rýchlosťou 90 km/h a maximálnou rýchlosťou 135 km/h.

V tom istom roku predstavil General Motors automobil Sunracer, ktorý zrýchli na 100 km/h za 9 sekúnd a jeho maximálna rýchlosť je 130 km/h. Bol vybavený vyspelým, na tú dobu vysokoúčinným elektromotorom a s bežnými olovenými batériami dokázal prejsť približne 100 kilometrov.

V jednej z austrálskych súťaží sa nápad študentov z University of Michigan umiestnil na treťom mieste. Automobil Momentum dosiahol rýchlosť 105 km/h, pričom viezol vodiča a panely z viac ako 3000 solárnych panelov. Výkon motora bol 2 kW a hmotnosť 290 kilogramov vrátane vodiča. Vo výbave sú tri kolesá so šírkou len 65 milimetrov pre zníženie valivého odporu.

Víťazmi austrálskej rely v rokoch 2001 a 2003 sa stal tím jazdcov z Holandska na autách Nuna3, ktorí trať absolvovali za dvadsaťdeväť hodín a jedenásť minút priemernou rýchlosťou 102,75 km/h. Teoretická maximálna rýchlosť tohto auta je 170 km/h.

Vývoj nových projektov

Francúzska spoločnosť Venturi má dva projekty áut na solárny pohon, ktoré sú takmer pripravené na výrobu: Ecletic a Astrolab. Ecletic má strechu, na nej umiestnený solárny panel a elektromotor s výkonom 22 koní, ktorý mu umožňuje prejsť rýchlosťou 50 km/h približne 50 kilometrov. Pokročilejšia kópia Astrolabu je schopná pokryť 110 kilometrov av niektorých oblastiach aj rýchlosťou 120 km/h.

Nedávno bolo predstavené auto na solárny pohon, ktoré vyvinul tím učiteľov a študentov z University of South Australia. Zrýchlenie na 100 km/h pre model Trev je 10 sekúnd, maximálna rýchlosť je 150 km/h. Dojazd cez 150 kilometrov zabezpečuje lítiová batéria s hmotnosťou 44 kilogramov, dobíjaná zo solárneho panelu. Auto má 2 miesta na sedenie a dosť veľký kufor. Zariadenie váži 270 kilogramov, je vybavené efektívnym elektrickým pohonom s nízka úroveň hlučné a konštrukčne použiteľné na verejných komunikáciách. Sun Mobile je vývojármi umiestnený ako mestská doprava blízkej budúcnosti.

Náklady na takéto vozidlo presahujú pol milióna dolárov a niektoré príklady dosahujú náklady 2 milióny, ako napríklad Dream od spoločnosti Honda Corporation. Masová výroba áut pomocou panelov odoberajúcich energiu zo slnka preto s najväčšou pravdepodobnosťou tak skoro nepríde. Medzičasom si takéto modely môžu nájsť majiteľa s primeraným kapitálom. Je pravda, že istá výrobná spoločnosť z Venezuely oznámila bezprostredné uvedenie solárne poháňaných osobných áut a malých nákladných áut, ktorých cena nepresahuje 6 000 dolárov, ale veci ešte nezašli ďalej, ako sú sľuby.

Výhody a nevýhody elektromobilu

Bez ohľadu na to, ako sa tento smer rozvoja dopravy vyvíja, autá na solárny pohon majú mnoho pozitívnych vlastností, ktoré môžu byť rozsudkom smrti pre vozidlá so spaľovacím motorom:

• neobmedzená prevádzková sila využívajúca energiu akumulovanú počas denného svetla;
• nedostatok siete čerpacích staníc;
• dlhá životnosť solárneho panelu;
• úplná absencia škodlivých emisií;
• voľná energia.

Medzičasom sa tieto výhody stávajú, naopak, nevýhodami solárnych mobilov, ktoré im neumožňujú stať sa rozšíreným spôsobom dopravy.

Autá na solárny pohon sú v programe takmer každého väčšieho automobilového koncernu. Okrem toho sa to isté týka financovania vývoja v tejto oblasti malými dizajnérskymi kanceláriami a tímami vzdelávacích inštitúcií. Podľa odborníkov sa sériový elektromobil bude môcť objaviť až vtedy, keď solárna batéria dosiahne účinnosť 50 %. Potom budú môcť autá na solárny pohon úspešne konkurovať autám poháňaným spaľovacími motormi.

Celý svet zažíva palivovú krízu: zásoby ropy sa topia každým dňom a množstvo jej spotreby, naopak, rastie. Ekologická katastrofa sa blíži k svetu: autá každý deň vypúšťajú do životného prostredia obrovské množstvo výfukových plynov. Všetky tieto problémy sa vedci snažia vyriešiť jedným veľmi zaujímavým, a hlavne užitočným vývojom – autom poháňaným solárnymi batériami. A to nie je sci-fi, ale veľmi reálna myšlienka, ktorá sa úspešne realizuje už mnoho rokov.

Autá na solárny pohon boli známe už v roku 1982. Vynálezca Hans Tolstrup prešiel Austráliou na takomto aute, no jeho rýchlosť bola len 20 km/h. A po 14 rokoch sa rýchlosť solárnych áut zvýšila na 135 km/h. Presne toto číslo ukazuje rýchlomer „slnečného“ auta „Dream“, ktoré vyhralo IV International Rally. Súhlasíte, je to vynikajúci ukazovateľ pre auto, ktoré beží výlučne na slnečnom žiarení, ale tento „Sen“ stál 2 milióny dolárov.

Vývoj solárnych elektrických vozidiel

Solárny elektromobil, ako už názov napovedá, využíva na prevádzku slnečnú energiu. Jedným z hlavných článkov tohto procesu sú fotokonvertory, ktoré sú zodpovedné za akumuláciu slnečnej energie. Z nepriateľa životného prostredia sa tak takéto auto stáva spojencom, pretože ako zdroj energie pôsobí ekologické slnečné svetlo.

Samozrejme, je ešte príliš skoro hovoriť o rozšírenom používaní solárnych elektrických vozidiel. Hlavným problémom, ktorý zostáva vyriešiť, je nízka účinnosť použitých solárnych článkov. Dnes je toto číslo 12 %. Aby boli solárne autá dostupnejšie, je potrebné:

1. Výrazne znížte náklady na fotokonvertory.
2. Zvýšte užitočný výkon aspoň na 40 %.
3. Znížte hmotnosť auta, čím sa zníži množstvo spotrebovanej energie.

Pokrok však nezostáva stáť a vedci každý deň pracujú na novom vývoji solárnych vozidiel. V prvom rade sa vylepšenia dotkli motora na solárny pohon. Najnovšie modely „solárnych“ automobilov teda používajú ľahké bezkomutátorové jednosmerné motory, ktorých účinnosť je 98%. Používajú sa aj nízkootáčkové motory, ktoré sú zabudované priamo v hnacích kolesách, čo zabraňuje stratám energie pri prenose.

Nový vývoj ovplyvnil aj kolesá. V dnešnej dobe solárne vozidlá používajú pneumatiky s minimálnym koeficientom valivého odporu. Michelin je považovaný za lídra vo výrobe takýchto pneumatík. Energia solárnych panelov sa okrem iného využíva na napájanie rádia, navigátora, klimatizácie a ďalších zariadení auta, ktoré slúžia na pohodlnú a bezpečnú jazdu.

Vylepšenia tiež ovplyvnili vzhľad"solárne auto" Koniec koncov, na prvý pohľad ani okamžite nepochopíte, že pred vami je obyčajné auto. To sa ale nevysvetľuje fantáziou dizajnérov, ktorí vyvíjajú auto na solárny pohon, ale nevyhnutnosťou. Veď na to, aby takéto auto prešlo niekoľko desiatok kilometrov, bude treba nemalé množstvo energie, ktorú dokáže zabezpečiť len veľkoplošná solárna batéria. Ukazuje sa teda, že solárne autá nevyzerajú ako obyčajné vozidlo, ale ako vesmírna loď z nejakého akčného sci-fi filmu. Ak teda milujete všetko kreatívne, tak sa vám slniečko určite ulahodí.

Najpamätnejší predstavitelia triedy solárnych automobilov

Automobil Ecletic na solárny pohon je jedným z vývojových trendov francúzskej spoločnosti Venturi. Charakteristickým znakom tohto auta je jeho výkon 22 koní. Stojí za zmienku, že pre väčšinu solárnych vozidiel toto číslo nepresahuje 1 hp. s plochou solárnej batérie 2 metre štvorcových. Ecletic funguje výlučne bez použitia paliva.

Napríklad bez dobíjania dokáže takéto auto prejsť 50 km pri priemernej rýchlosti 50 km/h. Okrem slnečnej energie dokáže Ecletic využívať aj veternú energiu, ktorá vystačí len na 15 km. Ale v zamračenom počasí môžete nabíjať auto z bežnej zásuvky, bude to trvať iba 5 hodín.

Astrolab

Výrobcu solárnych áut Astrolab vlastní aj Venturi. Tento model sa ukázal byť pokročilejší ako Ecletic. Jeho maximálna rýchlosť je 120 km/h a dokáže prejsť až 110 km. Plocha fotovoltaických článkov bola 3,6 metrov štvorcových. A nesklamala nás ani cena auta – 92-tisíc eur, čo je presne toľko, koľko budete musieť zaplatiť za tento zázrak moderného automobilového inžinierstva.

Vývojárom sa podarilo dosiahnuť také vysoké technické vlastnosti vďaka tvaru auta. Je navrhnutý podobne ako autá zúčastňujúce sa Formuly 1. A ako dodatočná ochrana je použitý ultraľahký karbónový monokok. Dizajnérom Astrolabu bol slávny Sasha Lakic, ktorý nový model porovnával s krídlom umiestneným na kolesách.

Solárny svet GT

Vývoj solárneho elektrického vozidla Solar World GT ešte nie je ukončený. Podľa švajčiarskej spoločnosti Green GT bude mať elektrický supercar nasledujúce technické vlastnosti:

• zrýchlenie na 100 km za 4 sekundy;
• maximálna rýchlosť bude 275 km/h;
• Výkon elektrárne dosiahne 350-400 koní.

Všetky tieto čísla sú však zatiaľ len plány a ako sa všetko skutočne stane, sa dozvieme až po predstavení Solar World GT širokej verejnosti.

Inštalácia solárnej batérie do auta

Ak sa chcete pripojiť k solárnej energii, ale zatiaľ si nemôžete dovoliť skutočné solárne auto, môžete využiť nápad, ktorý si každým dňom upevňuje svoju pozíciu – inštaláciu solárneho panelu na strechu auta. Navyše ho využívajú nielen remeselníci, ale aj giganti svetového automobilového priemyslu ako Toyota, BMW a ďalší. Samozrejme, naakumulovaná energia vám nebude stačiť na voľný pohyb po meste, ale budete môcť napájať svoj navigačný systém alebo klimatizáciu pomocou solárnej energie.

Pred niekoľkými rokmi Toyota oznámila inštaláciu solárnych panelov na „vrchnú“ verziu hybridného automobilu Prius. Je to len prítomnosť tejto možnosti, ktorá vyvolala prudký nárast nákladov na toto auto. Napriek tomu sú fotobunky každým dňom drahšie a samotný proces ukladania nahromadenej energie je pomerne zložitý. Nemenej populárny je Mercedes Benz LKS 2012, na strechu ktorého vývojári nainštalovali aj solárnu batériu.

Solárna batéria do auta je určená na udržanie energie pre zariadenia, ktoré spotrebúvajú elektrickú energiu, ako aj na udržanie nabitia batérie počas dlhodobého parkovania. Výkon takýchto batérií sa pohybuje od 40 do 70 W. Okrem batérie budete potrebovať špeciálny ovládač. Je potrebné regulovať nabíjanie a vybíjanie, keďže pri zmene poveternostných podmienok, ako aj pri zmene dňa a noci možno pozorovať rôzne prevádzkové režimy použitých fotobuniek.

Závod Darwin – Adelaide – testovanie schopností solárnych áut

Ak sa čo i len trochu vyznáte v autách na solárny pohon, tak ste už určite počuli o najznámejších pretekoch, ktoré sa konajú každé 2 roky v Austrálii. Zúčastňujú sa na nich len autá, ktoré využívajú solárnu energiu. Začal ich Hans Tholstrup, o ktorom sme vám povedali na začiatku článku. Preteky Darwin - Adelaide vyzývajú všetkých aktivistov, ktorým záleží na osude nášho životného prostredia, aby vyvíjali nové vylepšenia solárnych áut.
Organizátori pretekov majú pomerne prísne požiadavky na všetkých účastníkov:

1. kapacita použitých batérií by nemala presiahnuť 5 kW/h;
2. premávka na diaľnici striktne podľa grafikonu od 8. do 17. hodiny.
3. vodič nesmie vážiť menej ako 80 kg, inak je k elektrickému vozidlu pripevnený prídavný záťaž;
4. tím musí pozostávať z 2-4 jazdcov.

V roku 2011 sa pretekov zúčastnilo 37 tímov, no len 7 z nich dokázalo vzdialenosť absolvovať. Ako prvé skončilo auto japonského tímu na solárny pohon. Na druhom mieste boli Holanďania a na treťom Američania. Víťazovi pretekov Tokai Challenger 2 (obr. Tokai Challenger 2) trvalo trať pretekov 32 hodín a 45 minút. Priemerná rýchlosť slnečného skútra bola 91,5 km/h a maximálna rýchlosť bola 160 km/h. Ako vidíme, pokrok je evidentný.

A v roku 2013 vyhrali študenti Technickej univerzity v Eindhovene z Holandska. Ich štvormiestne auto na solárny pohon s názvom Stella dosahuje rýchlosť až 110 km/h a slnečná energia naakumulovaná kremíkovými panelmi vystačí na 600 kilometrov, ak nie je slnečné svetlo. Stella váži 380 kg s dĺžkou 4,5 metra a šírkou 1,65 metra. Konštrukcia solárneho auta je vyrobená z hliníka a uhlíkových vlákien.

Autá na solárny pohon pomaly, ale isto vstupujú do našich životov. Prejde niekoľko desaťročí a slnečný skúter prestane byť niečím vzdialeným a nedostupným.

Z unikátnej zástavby sa zmení na masový dopravný prostriedok. A aj keď dnes mnohí ľudia považujú „solárne“ auto za fantastickú hračku pre bohatých, určite príde čas, keď sa všetko zmení. Koniec koncov, ako ukazuje história, mnohé z vecí, ktoré spôsobili nepochopenie a ostražitosť medzi ľuďmi, sa dnes stali neoddeliteľnou súčasťou našich životov.

Článok pripravila Abdullina Regina