מכונית מונעת סולארית. השקפות ונקודות מבט
בחיפוש אחר מקורות אנרגיה חלופיים, חברות הרכב משקיעות רבות בחדשנות. הודות לכך, עולם הרכב קיבל כלי רכב חשמליים יעילים באמת, כמו גם יחידות כוח על דלק מימן.
לגבי מנועי מימן, אנחנו כבר דיבר לאחרונה... בואו נתמקד קצת יותר ברכבים חשמליים. בגרסה הקלאסית מדובר במכונית עם סוללה ענקית (אם כי כבר קיימת דגמי קבלים-על), הנטענת מאספקת החשמל הביתית וכן ממסוף תחנת דלק.
בהתחשב בכך שמטען אחד, במיוחד במזג אוויר קר, אינו מחזיק מעמד זמן רב, מהנדסים מנסים לצייד את המכונית במערכות נוספות לאיסוף אנרגיה שימושית, המשתחררת במהלך תנועת המכונית. לפיכך, מערכת ההחלמה אוספת אנרגיה קינטית ממערכת הבלימה, וכשהמכונית פועלת, השלדה משמשת כגנרטור.
חלק מהדגמים מצוידים במנוע בעירה פנימית שעובד רק כגנרטור, ללא קשר אם המכונית נוסעת או לא. דוגמה לרכבים כאלה היא שברולט וולט.
יש מערכת נוספת המאפשרת לך להשיג את האנרגיה הנדרשת ללא פליטות מזיקות. מדובר בפאנלים סולאריים. יש להודות כי טכנולוגיה זו משמשת זה מכבר ברכבי חלל, כמו גם לספק לתחנות כוח אנרגיה משלהם.
מה אתה יכול לומר על האפשרות להשתמש בטכנולוגיה זו ברכבים חשמליים?
מאפיינים כלליים
הפאנל הסולארי פועל על פי העיקרון של המרת אנרגיית האור שלנו לחשמל. כדי שהמכונית תוכל לנוע בכל שעה ביום, יש לצבור אנרגיה במצבר. מקור כוח זה חייב לספק גם את החשמל הדרוש לצרכנים אחרים הנחוצים לנהיגה בטוחה (למשל מגבים ונורות פנס) ולנוחות (למשל, חימום תא הנוסעים).
כמה חברות בארצות הברית היו חלוצות בטכנולוגיה זו בשנות החמישים. עם זאת, צעד מעשי זה לא הצליח. הסיבה הייתה היעדר סוללות בעלות קיבולת גבוהה. מכיוון שכך, היה למכונית החשמלית מעט מדי עתודות כוח, במיוחד בחושך. הפרויקט נדחה לזמנים טובים יותר.
בשנות ה -90 הם התעניינו בטכנולוגיה שוב, כיוון שאפשר היה ליצור סוללות ביעילות מוגברת. הודות לכך, המודל יכול לאסוף יותר אנרגיה, אשר לאחר מכן ניתן להשתמש בה בעת תנועה.
התפתחות התחבורה החשמלית מאפשרת להשתמש ביעילות ביתר יעילות. בנוסף, לכל חברת רכב יש אינטרס להפחית את צריכת האנרגיה על ידי הפחתת הגרר מהשידור, זרימת אוויר מתקרבת וגורמים אחרים. זה מאפשר להגדיל את עתודת הכוח במטען יחיד ביותר מקילומטר אחד. כעת המרווח הזה נמדד בכמה מאות קילומטרים.
כמו כן, פיתוח שינויים קלים בגופים וביחידות שונות שימש בכך. זה מקטין את משקל הרכב, ומשפיע באופן חיובי על מהירות הרכב. כל הפיתוחים החדשניים הללו משמשים ברכבים סולאריים.
המנועים המותקנים על מכוניות כאלה ראויים לתשומת לב מיוחדת. מדובר בדגמים ללא מברשות. בשינויים כאלו נעשה שימוש באלמנטים מגנטיים נדירים מיוחדים המפחיתים את עמידות הגלגול וגם מגבירים את כוחה של תחנת הכוח.
אפשרות נוספת שיש לה השפעה מרבית היא השימוש בגלגלים ממונעים. אז תחנת הכוח לא תבזבז אנרגיה בכדי להתגבר על התנגדות מגופי העברה שונים. פתרון זה יהיה פרקטי במיוחד עבור מכונית בעלת סוג היברידי של תחנת כוח.
הפיתוח האחרון מאפשר שימוש בתחנת כוח חשמלית כמעט בכל רכב בעל ארבעה גלגלים. שינוי זה הוא סוללה גמישה. הוא מסוגל לייצר חשמל בצורה יעילה ולקבל צורות רבות. הודות לכך, ניתן להתקין את ספק הכוח במחלקות שונות ברכב.
טעינת הסוללה מתבצעת מהלוח, הממוקם בעיקר על גבי המכונית, מכיוון שהגג בעל מבנה שטוח ומאפשר למקם את האלמנטים בזווית ישרה לקרני השמש.
מהם כלי הרכב הסולאריים
כמעט כל חברה מפתחת רכבים סולאריים יעילים. להלן מספר פרויקטים של מכוניות קונספט שכבר סיימנו:
- מכונית חשמלית צרפתית עם מקור כוח מסוג זה היא Venturi Eclectic. הרעיון פותח בשנת 2006. המכונית מצוידת בתחנת כוח שכוחה מגיע ל 22 כוחות סוס. מהירות ההובלה המרבית היא 50 קמ"ש, בה טווח הפלגה הוא חמישים ק"מ. היצרן משתמש בגנרטור רוח כמקור אנרגיה נוסף.
- Astrolab Eclectic הוא פיתוח נוסף של אותה חברה צרפתית, המופעלת על ידי אנרגיה סולארית. הייחודיות של המכונית היא שיש לה מרכב פתוח, והלוח ממוקם סביב ההיקף סביב הנהג והנוסע שלו. זה שומר על מרכז הכובד קרוב ככל האפשר לקרקע. דגם זה מאיץ ל -120 קמ"ש. הסוללה עצמה קיבולת גדולה, והיא ממוקמת ישירות מתחת לפאנל הסולארי. כוח ההתקנה הוא 16 קילוואט.
- מכונית סולארית הולנדית לכל המשפחה - סטלה. המודל פותח על ידי קבוצת סטודנטים בשנת 2013. המכונית קיבלה צורה עתידנית, והמרכב עשוי אלומיניום. המרחק המרבי שמכונית יכולה לעבור הוא כ- 600 קילומטרים.
- בשנת 2015 הופיע מודל הפעלה נוסף, Immortus, שנוצר על ידי EVX Ventures ממלבורן, אוסטרליה. למכונית חשמלית דו מושבית זו יש פאנל סולארי מכובד, שטחו 2286 ס"מ רבוע. במזג אוויר שטוף שמש, כלי רכב יכולים לנסוע כל היום בלי להיטען בכל מרחק. כדי לספק אנרגיה לרשת המשולבת משתמשים בסוללה בנפח 10 קילוואט בלבד לשעה. ביום מעונן, המכונית מסוגלת לעבור מרחק של 399 ק"מ, וגם אז במהירות מרבית של 59 קמ"ש. החברה מתכננת להשיק את הדגם בסדרה, אך מוגבלת - כמאה עותקים בלבד. עלות מכונית כזו תהיה כ -370 אלף דולר.
- מכונית אחרת המשתמשת באנרגיה מסוג זה מציגה תוצאות טובות, גם כמכונית ספורט. דגם ה- GT הירוק של ה- Solar World GT מכיל 400 כוחות סוס ומגבלת מהירות של 275 ק"מ לשעה.
- בשנת 2011 התקיימה תחרות בין כלי רכב סולאריים. הוא זכה על ידי Tokai Challenger 2, רכב חשמלי יפני המשתמש באנרגיה סולארית. משקל המכונית 140 קילוגרמים בלבד ומאיץ ל -160 קמ"ש.
המצב היום
בשנת 2017 הציגה חברת סונו מוטורס הגרמנית את דגם שיון, שכבר נכנס לסדרה. עלותה היא מ- 29 דולר. מכונית חשמלית זו קיבלה פאנלים סולאריים כמעט בכל שטח הגוף.
המכונית מאיצה ל -100 קמ"ש. תוך 9 שניות, והמהירות המותרת היא 140 ק"מ לשעה. הסוללה קיבולת של 35 קילוואט / שעה ושמורת הספק של 255 קילומטרים. הפאנל הסולארי מספק טעינה קטנה (למשך יממה בשמש, הסוללה תוטען רק לכדי 40 ק"מ), אך לא ניתן לנהוג במכונית אך ורק על ידי אנרגיה זו.
בשנת 2019 הודיעו מהנדסים הולנדים מאוניברסיטת איינדהובן על תחילת איסוף הזמנות מראש לייצור מהדורה מוגבלת Lightyear. לדברי המהנדסים, דגם זה גילם את הפרמטרים של מכונית חשמלית אידיאלית: טווח גדול על מטען אחד ויכולת לצבור מספיק אנרגיה לנסיעה ארוכה.
חלק מחברי הצוות עבדו עבור טסלה וחברות רכב ידועות אחרות העוסקות ברצינות ביצירת מכוניות חשמליות יעילות. בזכות ניסיון זה הצליח הצוות ליצור מכונית עם עתודת כוח עצומה (בהתאם למהירות ההובלה, פרמטר זה נע בין 400 ל -800 ק"מ).
כפי שהיצרן מבטיח, המכונית תוכל לנסוע כ -20 אלף קילומטרים בשנה רק על אנרגיה סולארית. נתונים אלה עניינו חובבי מכוניות רבים שבזכותם הצליחה החברה למשוך השקעות של כ -15 מיליון יורו ואספה כמעט מאה הזמנות מראש בפרק זמן קצר. נכון, העלות של מכונית כזו היא 119 אלף יורו.
באותה שנה הודיעה יצרנית הרכב היפנית על ניסויים של רכב היברידי לאומי, פריוס, המצויד בתאי שמש. כפי שהבטיחו נציגי החברה, למכונה יהיו לוחות דקים במיוחד, המשמשים באסטרונאוטיקה. זה יאפשר למכונה להיות עצמאית ככל האפשר מהתקע והשקע.
עד כה ידוע כי ניתן להטעין את הדגם במזג אוויר שטוף שמש 56 ק"מ בלבד. יתר על כן, המכונית יכולה לעמוד בחניון או לנסוע לאורך הכביש. לדברי המהנדס המוביל במחלקה, סאטושי שיזוקי, הדגם לא ישוחרר לסדרה בקרוב, משום שהמכשול העיקרי לכך הוא חוסר היכולת להעמיד תא סולארי בעל ביצועים גבוהים לרשות הנהג הפשוט.
יתרונות וחסרונות של מכוניות סולאריות
אז, מכונית סולארית היא אותה מכונית חשמלית, רק שהיא משתמשת במקור כוח נוסף - פאנל סולארי. כמו כל רכב חשמלי, יש לרכב מסוג זה את היתרונות הבאים:
- ללא פליטות, אלא רק במקרה של שימוש בלעדי בחשמל;
- אם מנוע הבעירה הפנימית משמש כגנרטור בלבד, יש לכך השפעה חיובית על הידידות הסביבתית של התחבורה. יחידת הכוח אינה חווה עומסי יתר, שבגללם ה- MTC נשרף ביעילות;
- ניתן להשתמש בכל קיבולת הסוללה. הדבר החשוב ביותר הוא שהמכונית תוכל לקחת אותה משם;
- היעדר יחידות מכניות מורכבות מבטיח חיי שירות ארוכים יותר של הרכב;
- נוחות גבוהה בזמן נהיגה. במהלך הפעולה, תחנת הכוח לא מזמזמת, וגם לא רוטטת;
- אין צורך לחפש את הדלק המתאים למנוע;
- התפתחויות מודרניות מבטיחות שימוש יעיל באנרגיה שמשתחררת בכל תחבורה שהיא, אך אינה משמשת במכוניות קונבנציונליות.
לכל החסרונות של כלי רכב חשמליים, לרכבים סולאריים יש את החסרונות הבאים:
- פאנלים סולאריים יקרים מדי. אפשרות התקציב דורשת שטח גדול של חשיפה לאור השמש, ושינויים קומפקטיים משמשים בחלליות, והם יקרים מדי עבור חובבי מכוניות רגילות;
- מכוניות סולאריות אינן חזקות ומהירות כמו מכוניות בנזין או סולר קונבנציונליות. למרות שזה יתרון לבטיחות של תחבורה שכזו - יהיו בדרכים פחות טייסים שלא מתייחסים לחייהם של אחרים ברצינות;
- תחזוקה של רכבים כאלה אינה אפשרית, מכיוון שגם בתחנות שירות רשמיות אין מומחים שמבינים מתקנים כאלה.
אלה הסיבות העיקריות לכך שאפילו עותקי עבודה נשארים בקטגוריית הקונספט. ככל הנראה, כולם ממתינים למישהו שבזבז בכוונה סכומי כסף אדירים כדי להשיג דברים. משהו דומה קרה כאשר לחברות רבות היו דגמים עובדים של רכבים חשמליים. עם זאת, עד שהחברה של אילון מאסק לא קיבלה על עצמה את כל הנטל, איש לא רצה לבזבז את כספו, אלא החליט ללכת בדרך המוכה כבר.
להלן סקירה מהירה של רכב אחד כזה, טויוטה פריוס:
