Күн энергиясы менен иштеген унаа. Көз караштар жана келечектер
ыраазы
Альтернативдик энергия булактарын издөөдө автоунаа чыгаруучу компаниялар инновацияга көп каражат жумшап жатышат. Мунун аркасында автоунаа дүйнөсү чындыгында эле эффективдүү электр унааларын, ошондой эле суутек менен иштеген энергоблокторду алды.
Суутек кыймылдаткычтары жөнүндө, биз буга чейин жакында сүйлөдү... Бир аз көбүрөөк электр унааларына көңүл буралы. Классикалык нускасында, бул чоң батареясы бар унаа (бирок суперконденсатор моделдери), ал тиричилик электр энергиясынан, ошондой эле май куюучу жайдын терминалынан алынат.
Бир заряд, айрыкча суук мезгилде көпкө чейин жетишсиз экендигин эске алып, инженерлер унааны кыймылдатуу учурунда бөлүнүп чыккан пайдалуу энергияны чогултуучу кошумча тутумдар менен жабдууга аракет кылып жатышат. Ошентип, рекуперация тутуму тормоздук тутумунан кинетикалык энергияны чогултат жана унаа жээкте турганда, шасси генератордун милдетин аткарат.
Кээ бир моделдер ички күйүүчү кыймылдаткыч менен жабдылган, ал машина айдап баратканына карабай генератор катары гана иштейт. Мындай машиналардын мисалы - Chevrolet Volt.
Керектүү энергияны зыяндуу чыгындыларсыз алууга мүмкүндүк берген дагы бир система бар. Бул күн батареялары. Бул технология илгертен бери колдонулуп келе жаткандыгын, мисалы космостук аппараттарда, ошондой эле электр станцияларын өз энергиясы менен камсыздоодо колдонулгандыгын моюнга алуу керек.
Бул технологияны электр унааларында колдонуу мүмкүнчүлүгү жөнүндө эмне айта аласыз?
Жалпы мүнөздөмөсү
Күн панели биздин жарыгыбыздын энергиясын электр кубатына айландыруу принциби боюнча иштейт. Унаа күндүн каалаган убагында кыймылдай алышы үчүн, батареяга энергия топтолушу керек. Ошондой эле, бул электр булагы башка керектөөчүлөр үчүн коопсуз айдоо үчүн зарыл болгон электр энергиясын камсыз кылышы керек (мисалы, тазалагычтар жана фаралар) жана ыңгайлуулук үчүн (мисалы, жүргүнчүлөр салонун жылытуу).
Америка Кошмо Штаттарындагы бир нече компаниялар 1950-жылдары бул технологиянын пионери болушкан. Бирок, бул практикалык кадам ийгиликтүү болгон жок. Буга кубаттуулугу жогору батареялардын жетишсиздиги себеп болгон. Ушундан улам, электромобилде, өзгөчө караңгыда, өтө аз кубаттуулук кору болгон. Долбоор жакшы мезгилдерге жылдырылды.
90-жылдары, алар кайрадан технологияга кызыга башташты, анткени натыйжалуулугу жогорулаган батареяларды жаратуу мүмкүн болду. Ушунун аркасында, модель көбүрөөк энергияны топтой алат, аны кийин кыймылдап жатканда колдонсо болот.
Электр транспортунун өнүгүшү зарядды натыйжалуу пайдаланууга мүмкүнчүлүк берет. Мындан тышкары, ар бир автоунаа компаниясы трансмиссиядагы тоскоолдуктарды, келе жаткан аба агымын жана башка факторлорду азайтып, энергияны керектөөнү азайтууга кызыкдар. Бул бир эле кубаттагы кубаттуулуктун запасын бир километрден ашык көбөйтүүгө мүмкүнчүлүк берет. Азыр бул аралык бир нече жүз километрге ченелди.
Ошондой эле, денелердин жеңил модификацияларын жана ар кандай блокторду иштеп чыгуу буга жакшы жардам берди. Бул унаанын салмагын азайтып, унаанын ылдамдыгына оң таасирин тийгизет. Ушул инновациялык өнүгүүлөрдүн бардыгы күндүн кубаттуулугунда колдонулат.
Мындай унааларга орнотулган кыймылдаткычтар өзгөчө көңүл бурууга арзыйт. Бул щеткасыз моделдер. Мындай модификацияда, сейрек кездешүүчү магниттик элементтер колдонулат, алар тоголонуп кетүү каршылыгын азайтып, ошондой эле электр станциясынын кубаттуулугун жогорулатат.
Максималдуу эффект берген дагы бир вариант - моторлуу дөңгөлөктөрдү колдонуу. Ошентип, электр станциясы ар кандай берүү элементтеринин каршылыгын жеңүү үчүн энергияны текке кетирбейт. Бул чечим электр станциясынын гибриддик түрүнө ээ болгон унаа үчүн өзгөчө практикалык болот.
Акыркы өнүгүү дээрлик төрт дөңгөлөктүү унаада электр станцияларын колдонууга мүмкүнчүлүк берет. Бул өзгөртүү ийкемдүү батарея болуп саналат. Ал электр энергиясын натыйжалуу чыгара алат жана ар кандай формада болот. Ушунун аркасында электр менен жабдуу машинанын ар кандай бөлүмдөрүнө орнотулат.
Батареяны кубаттоо панелинен жүргүзүлөт, ал негизинен унаанын үстүндө жайгашкан, анткени чатыры жалпак түзүмгө ээ жана элементтерди күндүн нурларына тик бурчта жайгаштырууга мүмкүндүк берет.
Күн нуру менен жүрүүчү унаалар деген эмне?
Дээрлик ар бир компания күн энергиясын колдонуучу унааларды иштеп чыгууда. Бул жерде биз буга чейин бүтүргөн айрым концепциялык автоунаа долбоорлору келтирилген:
- Ушул типтеги кубат булагына ээ француз электр машинасы - Venturi Eclectic. Концепция 2006-жылы иштелип чыккан. Автоунаага кубаттуулугу 22 аттын кубаттуулугу бар электр станциясы орнотулган. Транспорттун максималдуу ылдамдыгы 50 км / саат, мында круиздик диапазону элүү чакырым. Өндүрүүчү кошумча энергия булагы катары шамал генераторун колдонот.
- Astrolab Eclectic - ошол эле француз компаниясынын дагы бир өнүгүүсү, ал күн энергиясы менен иштейт. Унаанын өзгөчөлүгү анын кузову ачык болгондуктан, панель айдоочунун жана анын жүргүнчүнүн айланасында периметрдин айланасында жайгашкан. Бул тартылуу борборун мүмкүн болушунча жерге жакын кармайт. Бул модель 120 км / саатка чейин ылдамдайт. Батарейканын өзү чоң кубаттуулукка ээ жана түздөн-түз күн панелинин астында жайгашкан. Орнотуунун кубаттуулугу 16 кВт.
- Бүткүл үй-бүлө үчүн голландиялык күн унаасы - Стелла. Модель студенттер тобу тарабынан 2013-жылы иштелип чыккан. Унаа футуристтик формага ээ болуп, кузову алюминийден жасалган. Машинанын өтө турган эң жогорку аралыгы 600 чакырымды түзөт.
- 2015-жылы Австралиянын Мельбурн шаарынан EVX Ventures тарабынан түзүлгөн дагы бир иштетүү модели, Immortus пайда болду. Бул эки орундуу электромобилде аянты 2286 чарчы сантиметрди түзгөн күн батареясы бар. Күндүн аба ырайы учурунда унаалар күн бою ар кандай аралыкта кубаттамастан жүрө алышат. Борттогу тармакты энергия менен камсыз кылуу үчүн кубаттуулугу болгону 10 кВт / саат болгон батарея колдонулат. Булуттуу күнү унаа 399 км аралыкты басып өтүп, андан кийин да максималдуу 59 км / саат ылдамдыкта жүрө алат. Компания моделин серияга чыгарууну пландап жатат, бирок чектелген - болгону жүз нускада. Мындай унаанын баасы болжол менен 370 миң долларды түзөт.
- Бул түрдөгү энергияны колдонгон дагы бир унаа спорттук унаа катары дагы жакшы натыйжаларды көрсөтөт. Solar World GTдин Green GT модели 400 аттын күчүнө ээ жана ылдамдыгы саатына 275 чакырымды түзөт.
- 2011-жылы күндүн нурлары менен жүрүүчү унаалар арасында мелдеш болгон. Аны күн энергиясын колдонгон Япониянын электр унаасы Tokai Challenger 2 утуп алган. Унаанын салмагы болгону 140 килограмм жана ылдамдыгы 160 км / саатка жетет.
бүгүнкү күндөгү жагдай
2017-жылы Германиянын Sono Motors компаниясы буга чейин сериалга кирген Sion моделин сунуш кылган. Анын наркы 29 АКШ долларынан баштап. бул электр машинасы дененин бүт бетине күн батареяларын кабыл алган.
Унаа 100 км / саатка чейин ылдамдайт. 9 секундда, ал эми ылдамдыктын чеги саатына 140 километрди түзөт. Батарейканын кубаттуулугу 35 кВт / саат жана кубаттуулугу 255 чакырымды түзөт. Күн батареясы кичинекей кубаттандырууну камсыз кылат (күндүн бир күнүндө, батарея 40 чакырым аралыкты басып өтүү үчүн гана кубатталат), бирок унаа ушул энергия менен гана башкарылбайт.
2019-жылы Эйндховен Университетинин голландиялык инженерлери Lightyear чектелген нускасын чыгаруу үчүн алдын-ала буйрутмаларды чогулта баштагандыгын жарыялашты. Инженерлердин айтымында, бул модель идеалдуу электромобилдин параметрлерин камтыган: бир заряддагы чоң диапазон жана узак сапарга жетиштүү энергия топтоо мүмкүнчүлүгү.
Команданын айрым мүчөлөрү натыйжалуу электромобилдерди жаратууга олуттуу катышкан Тесла жана башка белгилүү авто компанияларда иштешкен. Ушул тажрыйбанын аркасында команда чоң кубаттуулугу бар автоунааны жаратууга жетишти (транспорттун ылдамдыгына жараша, бул параметр 400дөн 800 чакырымга чейин өзгөрүлүп турат).
Өндүрүүчү убада кылгандай, унаа күн энергиясы менен гана жылына болжол менен 20 миң чакырым жол жүрө алат. Бул маалыматтар көптөгөн унаа ышкыбоздорун кызыктырды, алардын жардамы менен компания 15 миллион еврого жакын инвестицияларды тарта алды жана кыска убакыттын ичинде жүзгө жакын алдын ала буйрутмаларды чогултту. Ырас, мындай унаанын баасы 119 миң еврону түзөт.
Ошол эле жылы, жапониялык автоунаа өндүрүүчү компаниясы күн батареялары менен жабдылган Prius улуттук гибрид унаасынын сыноолорун жарыялаган. Компаниянын өкүлдөрү убада кылгандай, машинада астронавтикада колдонулуучу өтө жука панелдер болот. Бул машинанын сайгычтан жана розеткадан болушунча көзкарандысыз болушуна шарт түзөт.
Бүгүнкү күнгө чейин, модель күнөстүү аба ырайында 56 чакырымга чейин кубаттанып кала турганы белгилүү. Анын үстүнө унаа унаа токтоочу жайда туруп же жолду бойлой айдай алат. Бөлүмдүн жетектөөчү инженери Сатоши Сидзукинин айтымында, модель серияга жакында чыкпайт, анткени бул жогорку тоскоолдуктагы күн батареясын жөнөкөй автоунаа айдоочусуна бере албай жатат.
Күн энергиясын колдонуучу унаалардын жакшы жана жаман жактары
Демек, күн унаасы - ошол эле электромобил, ал үчүн кошумча кубат булагы - күн панели колдонулат. Бардык электр унаалары сыяктуу эле, ушул түрдөгү унаа дагы төмөнкү артыкчылыктарга ээ:
- Чыгындылар жок, бирок жалаң гана электр кубатын колдонгондо гана;
- Эгерде ички күйүүчү кыймылдаткыч генератор катары гана колдонулса, бул транспорттун экологиялык тазалыгына да оң таасирин тийгизет. Энергоблок ашыкча жүктөмдөрдү башынан өткөрбөйт, ошондуктан МТС натыйжалуу күйүп кетет;
- Батарейканын каалаган кубаттуулугун колдонсо болот. Эң негизгиси унаа аны алып кетиши мүмкүн;
- Комплекстүү механикалык агрегаттардын жоктугу автоунаанын узак иштешин камсыз кылат;
- Айдап бара жатканда жогорку ыңгайлуулук. Иштеп жатканда, ТЭЦ ызы-чуу салбайт, ошондой эле дирилдебейт;
- Кыймылдаткычка ылайыктуу күйүүчү май издөөнүн кажети жок;
- Заманбап өнүгүүлөр ар кандай транспортто бөлүнүп чыккан, бирок кадимки унааларда колдонулбаган энергияны натыйжалуу пайдаланууну камсыз кылат.
Электр унааларынын бардык кемчиликтерине караганда, күндүн нурлары менен жүрүүчү унаалар төмөнкү кемчиликтерге ээ:
- Күн батареялары өтө эле кымбат. Бюджеттик вариант күн нурунун таасири астында чоң аянтты талап кылат жана космостук аппараттарда компакт-модификация колдонулат жана жөнөкөй унаа сүйүүчүлөрү үчүн өтө кымбат;
- Күн машиналары кадимки бензин же дизелдик унаалардай күчтүү жана ылдам эмес. Бул мындай транспорттун коопсуздугуна жакшы жардам болсо дагы - жолдордо башкалардын өмүрүнө олуттуу карабаган учкучтар аз болмок;
- Мындай унааларды техникалык тейлөө мүмкүн эмес, анткени расмий тейлөө бекеттеринде деле мындай орнотууларды түшүнгөн адистер жок.
Жада калса жумушчу нускалардын дагы түшүнүк категориясында калышынын негизги себептери ушул. Кыязы, бардыгы бир нерсени илгерилетүү үчүн атайылап ири суммадагы акча короткон адамды күтүп жатышат окшойт. Ушундай эле нерсе көптөгөн компанияларда электр унааларынын иштеп жаткан моделдери болгондо болгон. Бирок, Илон Масктын компаниясы бардык жүктү өз мойнуна алганга чейин, эч ким акчасын короткусу келген жок, бирок ансыз деле сабалган жол менен кетүүнү чечти.
Бул жерде мындай машиналардын бири, Toyota Prius жөнүндө кыскача маалымат:
