Quyosh energiyasi bilan ishlaydigan avtomobillar. Ko'rinishlar va istiqbollar. Quyosh avtomobili ishlab chiqaruvchilari, xususiyatlari, narxi Quyosh avtomobili
Avtomobil sanoatida quyosh energiyasidan qanday foydalaniladi?
Dunyoda yoqilg'i inqirozi yaqinda. Yaqinda Rossiyada neft qazib olishning hozirgi sur'ati saqlanib qolsa, u 30 yil davom etishi haqida ma'lumotlar e'lon qilindi. Ya'ni, zahiralar kundan-kunga erib, iste'mol ortib bormoqda. Bundan tashqari, yana bir muammo bor. Ko'p sonli avtomobillar har kuni atmosferaga zararli moddalar bilan juda ko'p chiqindi gazlarni chiqaradi. Bu muammolarni hal qilish kerak. Va yaqin kelajakda. Ba'zi ekspertlar yechimni quyosh energiyasi bilan ishlaydigan elektr transport vositalarini yaratishda ko'rmoqda. Darhaqiqat, bu fantastika hikoyasi emas, balki haqiqiy voqealar. Albatta, ishlab chiqarish modellarining chiqarilishi hali ham uzoq, ammo allaqachon ishlaydigan namunalar, jumladan poyga avtomobillari mavjud.
Ular birinchi marta avtomobil tomiga fotovoltaik panellarni o'rnatishga ancha vaqt oldin harakat qilishgan. Hozirgi vaqtda faqat quyosh energiyasidan foydalanadigan to'laqonli avtomobillar paydo bo'ldi. Va bu mashinalar ishqibozlar tomonidan bir nusxada emas, balki yirik avtomobil korporatsiyalarining ishlab chiqarish sexlarida ishlab chiqariladi.
O'tgan asrning o'rtalarida General Motors quyosh energiyasida ishlaydigan elektr motorli modelni taqdim etdi. Mashinaning uzunligi yarim metrdan oshmasdi. Tomga 10 ta quyosh panellari biriktirilgan.
Avtomobil GM muhandisi Uilyam Kobb tomonidan ishlab chiqilgan. Ushbu tadqiqotlar yutuq umidida avtomobil giganti tomonidan moliyalashtirildi. Ammo keyin tadqiqot past rentabellik tufayli to'xtatildi va ular bir necha o'n yillar o'tgach, unga qaytishdi.
Quyosh energiyasida ishlaydigan avtomobillarning rivojlanishi o'tgan asrning 90-yillarida qaytdi. Bu vaqtda fotoelementlarning samaradorligi 15 foizga yetdi. Bu quyosh energiyasini rivojlantirish uchun kuchli turtki bo'ldi. Elektr transport vositalarining rivojlanishiga ko'plab yirik konsernlar qo'shildi. Yaqinda Spektrolab mutaxassislari samaradorligi 30% dan yuqori bo'lgan quyosh panellarini olishga muvaffaq bo'lganligi haqida xabarlar paydo bo'ldi. Ammo bunday samaradorlikka ega seriyali namunalar hali ishlab chiqarilmagan.
Helio avtomobillarning ijobiy va salbiy tomonlari
Shunday qilib, keling, quyosh energiyasida ishlaydigan avtomobillarning ijobiy va salbiy tomonlarini umumlashtiramiz.
pros
- Quyosh energiyasi bepul;
- Yoqilg'i quyish shoxobchalari tarmog'iga ehtiyoj yo'q;
- Fotosellar uzoq xizmat qilish muddatiga ega (30 yilgacha);
- Emissiya emas, balki atmosfera;
- Bunday avtomobillardan foydalanish turdosh sohalarda ilg‘or texnologiyalarni rivojlantirishni rag‘batlantiradi.
Minuslar
- Fotovoltaik panellarning past samaradorligi (maksimal 12─15%);
- Quyosh panellarining yuqori narxi;
- Elektr energiyasini ishlab chiqarish samaradorligi kunning vaqtiga va ob-havoga bog'liq;
- Batareyalardan energiyani saqlash kerak.
Quyosh elektr transport vositalariga misollar
Astrolab
Ushbu elektromobilni ishlab chiqarish Venturi kompaniyasi mutaxassislari tomonidan amalga oshiriladi. Avtomobilning maksimal tezligi soatiga 120 kilometrni tashkil qiladi. 110 kilometrgacha bo'lgan masofa. Avtomobil umumiy maydoni 3,6 kvadrat metr bo'lgan fotovoltaik elementlar bilan jihozlangan. Ushbu mo''jizaning narxi 90 ming yevrodan oshadi.
Dizaynerlarning ta'kidlashicha, ular yaxshilangan avtomobil korpusi tufayli bunday parametrlarga erishdilar. Astrolab poyga mashinasiga o'xshaydi. Avtomobilning ichki qismi haydovchi va yo'lovchini himoya qilish uchun uglerod monokok shaklida ishlab chiqarilgan. Astrolab Sasha Lakich tomonidan ishlab chiqilgan. Uning o'zi bu elektromobilni g'ildirakdagi qanot kabi deb ataydi.
Ekletik
Ecletic - Venturi kompaniyasining yana bir quyosh avtomobili. Ushbu avtomobilning dvigatel quvvati 22 ot kuchiga teng. Taqqoslash uchun, quyosh energiyasi bilan ishlaydigan boshqa avtomobillar har ikki kvadrat metr panelga o‘rtacha bir ot kuchiga to‘g‘ri keladi. Ecletic faqat quyosh energiyasidan ishlaydi.
Dizaynerlarning ta'kidlashicha, ularning yaratilishi soatiga 50 kilometrdan ellik kilometrgacha tezlikda ishlaydi. Va Ecleticning yana bir qiziqarli nuansi. Mashina shamol energiyasidan foydalangan holda 15 kilometrgacha masofani bosib o'ta oladi. Tashqarida yomon ob-havo bo'lsa, mashina elektr tarmog'idan taxminan 5 soat ichida zaryadlanadi.
Butun dunyo yoqilg'i inqirozini boshdan kechirmoqda: neft zaxiralari har kuni erib bormoqda va uni iste'mol qilish miqdori, aksincha, o'sib bormoqda. Dunyoga ekologik falokat yaqinlashmoqda: har kuni avtomobillar atrof-muhitga katta miqdorda chiqindi gazlarni chiqaradi. Olimlar bu muammolarning barchasini bitta juda qiziqarli, eng muhimi foydali ishlanma - quyosh batareyalari bilan ishlaydigan avtomobil bilan hal qilishga harakat qilmoqdalar. Va bu ilmiy fantastika emas, balki ko'p yillar davomida muvaffaqiyatli amalga oshirilgan juda haqiqiy g'oya.
Quyosh energiyasida ishlaydigan avtomobillar 1982 yilda ma'lum bo'lgan. Ixtirochi Xans Tolstrup shunday mashinada Avstraliyani kesib o'tdi, lekin uning tezligi atigi 20 km/soat edi. Va 14 yildan keyin quyosh avtomobillarining tezligi soatiga 135 km ga oshdi. IV Xalqaro rallida g'olib chiqqan "Quyoshli" "Dream" avtomobilining spidometri aynan shunday ko'rsatkichdir. Qabul qiling, bu faqat quyosh nurlari bilan ishlaydigan mashina uchun ajoyib ko'rsatkich, ammo bu "Orzu" 2 million dollarga tushdi.
Quyosh elektr transport vositalarining rivojlanishi
Quyosh elektr avtomobili, nomidan ko'rinib turibdiki, ishlash uchun quyosh energiyasidan foydalanadi. Bu jarayonda ishtirok etadigan asosiy aloqalardan biri fotokonvertorlardir, ular quyosh energiyasini to'plash uchun javobgardir; Shunday qilib, bunday mashina atrof-muhitning dushmanidan uning ittifoqchisiga aylanadi, chunki ekologik toza quyosh nuri energiya manbai sifatida ishlaydi.
Albatta, quyosh elektr transport vositalaridan keng foydalanish haqida gapirishga hali erta. Yechilishi kerak bo'lgan asosiy muammo - ishlatiladigan quyosh batareyalarining past samaradorligi. Bugungi kunda bu ko'rsatkich 12% ni tashkil qiladi. Quyosh avtomobillarini qulayroq qilish uchun quyidagilar zarur:
- Fotokonvertorlarning narxini sezilarli darajada kamaytiring.
- Foydali ishlab chiqarishni kamida 40% ga oshiring.
- Avtomobilning og'irligini kamaytiring, bu esa iste'mol qilinadigan energiya miqdorini kamaytiradi.
Ammo taraqqiyot hali ham to'xtamaydi va olimlar har kuni quyoshli transport vositalari uchun yangi ishlanmalar ustida ishlamoqda. Avvalo, yaxshilanishlar quyosh energiyasi bilan ishlaydigan dvigatelga ta'sir qildi. Shunday qilib, "quyosh" avtomobillarining so'nggi modellarida samaradorligi 98% ni tashkil etadigan engil cho'tkasi bo'lmagan DC motorlar qo'llaniladi. Past tezlikda ishlaydigan dvigatellar ham qo'llaniladi, ular to'g'ridan-to'g'ri haydovchi g'ildiraklariga o'rnatiladi, bu esa uzatish paytida energiya yo'qotilishining oldini oladi.
Yangi ishlanmalar g'ildiraklarga ham ta'sir qildi. Hozirgi vaqtda quyoshli transport vositalari minimal aylanish qarshiligi koeffitsienti bo'lgan shinalardan foydalanadi. Mishel bunday shinalar ishlab chiqarishda yetakchi hisoblanadi. Boshqa narsalar qatorida, quyosh panellarining energiyasi radio, navigator, konditsioner va qulay va xavfsiz haydash uchun xizmat qiluvchi boshqa avtomobil qurilmalarini quvvatlantirish uchun ishlatiladi.
Yaxshilanishlar "quyosh avtomobili" ning ko'rinishiga ham ta'sir qildi. Axir, bir qarashda sizning oldingizda oddiy mashina ekanligini darhol tushunolmaysiz. Ammo bu quyosh energiyasida ishlaydigan mashinani ishlab chiqayotgan dizaynerlarning tasavvuri bilan emas, balki zarurat bilan izohlanadi. Axir, bunday mashina bir necha o'nlab kilometrlarni bosib o'tishi uchun katta hajmdagi energiya talab qilinadi, bu faqat katta maydonli quyosh batareyasi bilan ta'minlanishi mumkin. Shunday qilib, quyosh avtomobillari oddiy transport vositasiga o'xshamaydi, balki ilmiy fantastika filmidagi kosmik kemaga o'xshaydi. Shunday qilib, agar siz ijodiy hamma narsani yaxshi ko'rsangiz, unda sunmobil albatta sizning didingizga mos keladi.
Quyosh avtomobillari sinfining eng esda qolarli vakillari
Quyosh energiyasida ishlaydigan Ecletic avtomobili Fransiyaning Venturi kompaniyasi ishlanmalaridan biridir. Ushbu avtomobilning o'ziga xos xususiyati uning 22 ot kuchiga ega bo'lishidir. Shunisi e'tiborga loyiqki, aksariyat quyoshli avtomobillar uchun bu ko'rsatkich 1 ot kuchidan oshmaydi. 2 kvadrat metr quyosh batareyasi bilan. Ecletic faqat yoqilg'idan foydalanmasdan ishlaydi.
Misol uchun, zaryadlashsiz, bunday mashina o'rtacha 50 km / soat tezlikda 50 km masofani bosib o'tishi mumkin. Quyosh energiyasidan tashqari, Ecletic shamol energiyasidan ham foydalanishi mumkin, bu esa atigi 15 km. Ammo bulutli ob-havo sharoitida siz mashinani oddiy rozetkadan zaryad qilishingiz mumkin, bu faqat 5 soat davom etadi;
Astrolab
Astrolab quyosh avtomobil ishlab chiqaruvchisi ham Venturi kompaniyasiga tegishli. Ushbu model Ecletic-ga qaraganda ancha rivojlangan bo'lib chiqdi. Uning maksimal tezligi 120 km/soat, u 110 kmgacha yura oladi. Fotovoltaik hujayralar maydoni 3,6 kvadrat metrni tashkil etdi. Avtomobilning narxi ham bizni tushkunlikka solmadi - 92 ming evro, bu zamonaviy avtomobilsozlik mo''jizasi uchun qancha to'lashingiz kerak bo'ladi.
Ishlab chiquvchilar bunday yuqori texnik xususiyatlarga avtomobilning shakli tufayli erisha oldilar. U Formula 1da ishtirok etuvchi avtomobillarga o'xshash ishlab chiqilgan. Qo'shimcha himoya sifatida esa ultra yengil uglerod monokok ishlatiladi. Astrolab dizayneri mashhur Sasha Lakich edi, u yangi modelni g'ildiraklarga o'rnatilgan qanot bilan taqqosladi.
Quyosh dunyosi GT
Quyosh energiyasida ishlaydigan Solar World GT elektromobilini ishlab chiqish hali tugallanmagan. Shveytsariyaning Green GT kompaniyasi ma'lumotlariga ko'ra, elektr superkar quyidagi texnik xususiyatlarga ega bo'ladi:
- atigi 4 soniyada 100 km ga tezlashish;
- maksimal tezlik 275 km/soat bo'ladi;
- Elektr stansiyasining quvvati 350-400 ot kuchiga etadi.
Ammo bu raqamlarning barchasi hozircha rejalar va biz hamma narsa qanday sodir bo'lishini faqat Solar World GT keng ommaga taqdim etilgandan keyingina bilib olamiz.
Avtomobilingizga quyosh batareyasini o'rnatish
Agar siz quyosh energiyasiga qo'shilishni istasangiz, lekin haqiqiy quyosh avtomobilini sotib olishga hali imkoningiz bo'lmasa, siz har kuni o'z mavqeini mustahkamlayotgan g'oyadan - avtomobil tomiga quyosh batareyasini o'rnatishdan foydalanishingiz mumkin. Bundan tashqari, u nafaqat hunarmandlar, balki Toyota, BMW va boshqalar kabi global avtomobil sanoatining gigantlari tomonidan ham qo'llaniladi. Albatta, to‘plangan energiya shahar bo‘ylab erkin harakatlanishingiz uchun yetarli bo‘lmaydi, lekin siz quyosh energiyasidan foydalangan holda navigatsiya tizimi yoki konditsioneringizni quvvatlantirishingiz mumkin bo‘ladi.
Bir necha yil oldin Toyota Prius gibrid avtomobilining "yuqori" versiyasiga quyosh panellari o'rnatilishini e'lon qildi. Aynan shu variantning mavjudligi ushbu avtomobil narxining keskin oshishiga olib keldi. Shunga qaramay, fotosellar har kuni qimmatlashib bormoqda va to'plangan energiyani saqlash jarayonining o'zi juda murakkab. Mercedes Benz LKS 2012 ham mashhur emas, uning tomida ishlab chiquvchilar quyosh batareyasini ham o'rnatdilar.
Avtomobil quyosh batareyasi elektr energiyasini iste'mol qiladigan qurilmalar uchun quvvatni saqlash, shuningdek, uzoq muddatli mashinalar vaqtida batareya zaryadini saqlash uchun mo'ljallangan. Bunday batareyalarning quvvati 40 dan 70 Vt gacha. Batareyaga qo'shimcha ravishda sizga maxsus kontroller kerak bo'ladi. Zaryadlash va tushirishni tartibga solish kerak, chunki ob-havo sharoiti o'zgarganda, shuningdek, kun va tun o'zgarganda, ishlatiladigan fotoelementlarning turli xil ish rejimlari kuzatilishi mumkin.
Darvin poygasi - Adelaida - quyosh avtomobillarining imkoniyatlarini sinab ko'rish
Agar siz quyosh energiyasi bilan ishlaydigan avtomobillar bilan ozgina tanish bo'lsangiz, Avstraliyada har 2 yilda bir marta o'tkaziladigan eng mashhur poygalar haqida eshitgansiz. Ularda faqat quyosh energiyasidan foydalanadigan avtomobillar ishtirok etadi. Ularni biz sizga maqolaning boshida aytib o'tgan Xans Tholstrup boshlagan. Darvin - Adelaida poygasi atrof-muhitimiz taqdiri haqida qayg'uradigan barcha faollarni quyosh avtomobillari uchun yangi yaxshilanishlarni ishlab chiqishga undaydi.
Poyga tashkilotchilari barcha ishtirokchilarga nisbatan qat'iy talablarni qo'yadilar:
- ishlatiladigan batareyalarning quvvati 5 kVt / soat dan oshmasligi kerak;
- avtomobil yo'lida qat'iy ravishda jadvalga muvofiq ertalab soat 8 dan 17 gacha.
- haydovchining vazni 80 kg dan kam bo'lmasligi kerak, aks holda elektr transport vositasiga qo'shimcha balast biriktiriladi;
- jamoa 2-4 haydovchidan iborat bo'lishi kerak.
2011-yilda poygada 37 ta jamoa qatnashgan bo‘lsa, ulardan faqat 7 nafari masofani bosib o‘ta olgan. Yaponiya jamoasining quyosh energiyasida ishlaydigan mashinasi marraga birinchi bo‘lib yetib keldi. Gollandiyaliklar ikkinchi, amerikaliklar esa uchinchi o‘rinni egalladi. Tokai Challenger 2 poygasi g'olibi (rasm. Tokai Challenger 2) poyga kursini yakunlash uchun 32 soatu 45 daqiqa vaqt sarfladi. Quyosh avtomobilining o'rtacha tezligi 91,5 km/soat, maksimal tezligi esa 160 km/soat edi. Ko'rib turganimizdek, taraqqiyot aniq.
2013-yilda esa Niderlandiyadan kelgan Eyndxoven texnika universiteti talabalari g‘oliblikni qo‘lga kiritdi. Ularning Stella deb nomlangan to‘rt o‘rindiqli quyosh energiyasi bilan ishlaydigan avtomobili soatiga 110 km tezlikka erishadi va kremniy panellari tomonidan to‘plangan quyosh energiyasi quyosh nuri bo‘lmasa, 600 kilometrga yetadi. Stellaning vazni 380 kg, uzunligi 4,5 metr va kengligi 1,65 metr. Quyosh avtomobilining konstruksiyasi alyuminiy va uglerod tolasidan iborat.
Quyosh energiyasida ishlaydigan avtomobillar hayotimizga asta-sekin, lekin shubhasiz kirib kelmoqda. Bir necha o'n yillar o'tadi va quyosh avtomobili uzoq va erishib bo'lmaydigan narsa bo'lishni to'xtatadi. Noyob rivojlanishdan u ommaviy transport vositasiga aylanadi. Garchi bugungi kunda ko'pchilik "quyosh" avtomobilini boylar uchun ajoyib o'yinchoq deb bilishsa ham, hamma narsa o'zgaradigan vaqt albatta keladi. Zero, tarix shuni ko‘rsatadiki, odamlar o‘rtasida tushunmovchilik va ogohlikka sabab bo‘lgan ko‘p narsalar bugun hayotimizning ajralmas qismiga aylangan.
Maqola Abdullina Regina tomonidan tayyorlangan
Quyidagi videoda quyosh energiyasi bilan ishlaydigan avtomobilning yana bir misoli ko'rsatilgan:
Quyosh avtomobillari hali rivojlanish bosqichida va shuning uchun tashqi ko'rinishi, dizayni va asosiy parametrlari bo'yicha bir-biridan juda farq qiladi. Ammo bu barcha mashinalar, xuddi shu maqolada ko'rsatilgandek, asosiy umumiy naqshlarga ega. Asosiysi, quyosh nurini o'ziga singdiruvchi va uni elektr energiyasiga aylantiradigan quyosh kollektor panellarining mavjudligi. Ko'pgina modellarda bu elektr quvvati akkumulyatorlarda saqlanadi, u yerdan g'ildiraklarni aylantiradigan elektr motoriga yuboriladi.
Dizaynerlar o'zlarining energiya zaxiralaridan samaraliroq foydalanishlari uchun quyosh avtomobillarini ishlab chiqarishga intilmoqda. Shu sababli, ushbu avtomobillarning aksariyati engil materiallardan tayyorlangan va shamol qarshiligini kamaytirish uchun soddalashtirilgan shaklga ega. Nazariy jihatdan, quyosh avtomobili cheksiz ishlashi mumkin, chunki u quyosh nuridan boshqa yoqilg'i talab qilmaydi. Bundan tashqari, u hech qanday chiqindilar chiqarmaydi, ya'ni atrof-muhitni buzmaydi. Biroq, uning katta kamchiligi bor: bunday mashina tunda va butunlay bulutli sharoitda harakatlana olmaydi. Mutaxassislar endi bunday cheklovlarni bartaraf etish ustida ishlamoqda.
Quyosh avtomobilining diagrammasi
Quyosh panellarida olingan elektr quvvati simlar orqali akkumulyator batareyasiga, ya'ni akkumulyatorga uzatiladi. Batareya elektr motorini quvvat bilan ta'minlaydi, bu esa g'ildirak milini va g'ildiraklarni aylantiradi. 12 tezlikli maxsus mexanik uzatish tizimi turli yo'l sharoitlarida energiyadan samarali foydalanish imkonini beradi.
Quyosh batareyasi
Har bir quyosh xujayrasi kremniyning ikki qatlamidan iborat: ijobiy yoki ijobiy bo'lgan P-tipi va manfiy yoki manfiy bo'lgan N-tipi. Yorug'lik bunday elementga tushganda, u P tipidagi qatlamda elektronlarni chiqaradi, ularning o'zi N tipidagi qatlamga o'tadi. Quyosh avtomobilining dvigateli ushbu joriy zaxiradan foydalanadi.
Southern Cross avtomobili
Southern Cross avtomobili eguvchi quyosh paneli mavjud
Yapon janubiy xochining uzunligi taxminan 20 fut, og'irligi 620 funt va tekis yerda 25 milya tezlikda harakatlanadi. Shuningdek, u harakatlanuvchi quyosh paneli bilan jihozlangan.
Harakatlanuvchi quyosh paneli
Quyosh kollektorlari yorug'likni maksimal darajada o'zlashtirishini ta'minlash uchun panel quyoshga (o'ngga) egilishi mumkin - hatto mashina harakatlanayotganda ham.
Oddiylashtirilgan kollektor quyosh paneli
Kaliforniya universitetida qurilgan Quyosh chaqnashi 1990 yilda World Solar avtomobil poygasida qatnashgan. Keyin u Avstraliya materikining aholi yashamaydigan hududlari bo'ylab 1800 milya masofani bosib o'tdi va poygada 11-o'rinni egalladi. Mashina uzunligi yigirma fut va tashrif qog'ozidan yupqaroq bo'lgan 9200 quyosh batareyasiga ega. Avtomobil korpusi uglerod bilan mustahkamlangan epoksi qatronidan qilingan. Samolyotda kumush-sink batareyasi mavjud. Bir zaryad - qo'shimcha quyosh energiyasisiz - 125 milya sayohat uchun etarli.
Avstraliya bo'ylab o'tkazilgan poyga qiyinchiliklardan xoli bo'lmadi. Orqa g'ildirakni haydash uchun ishlatiladigan zanjirli uzatma, xuddi mototsiklda bo'lgani kabi, tez-tez sindirilgan. Va shinalar tez-tez teshilgan. Kutilmagan to'xtashlar o'rtacha tezlikni pasaytirdi. O'sha poyga davomida u kutilgan 42 mil / soat o'rniga 27 milya tezlikka chiqdi. Texnik takomillashtirilgandan so'ng, "Solar flare" 1991 yilda AQShda ikkita avtopoygada qatnashdi va ularda g'alaba qozondi.
Sayyoramizning har yili yomonlashib borayotgan ekologiyasi va hali ham to'xtab qolmagan texnologik taraqqiyot quyosh energiyasida ishlaydigan avtomobil kabi ekologik toza transportni ishlab chiqish va ishlab chiqarish uchun kuchli katalizator bo'lib xizmat qildi.
Avtomobil akkumulyatorlarini qayta zaryadlash uchun quyosh panellari bo'lgan transport vositalarining ishlashi Quyoshning tabiiy energiyasini to'plash va uni avtomobilni boshqaradigan elektr motorini quvvatlaydigan elektr energiyasiga aylantirishga asoslangan.
Transformatsiyaning mohiyati quyosh xujayralari tomonidan ikkita kremniy qatlamidan tashkil topgan elementlarda yaratilgan p-n o'tkazuvchanligidan foydalanishdir, ularni ishlab chiqarish jarayonida ularga turli moddalar qo'shiladi.
Quyidagi diagramma konvertatsiyaning mohiyatini batafsilroq tushunishga yordam beradi:
Ishlab chiqarish jarayonida yuqori "n" qatlamiga fosfor qo'shiladi va "p" (pastki) qatlamga bor qo'shiladi. Shunday qilib, quyosh batareyasini tashkil etuvchi fotosellar uchun "p-n" o'tkazuvchanligini aniqlaydigan ikkita qatlamning chegarasida "p-n birikmasi" hosil bo'ladi.
Birinchi qatlamga ta'sir qiluvchi quyosh nurlari salbiy zarralarni - erkin elektronlarni va pastki qatlamda "teshiklar" deb ataladigan musbat zarralarni hosil qiladi.
Ular orasida elektr maydoni paydo bo'lib, potentsial farqning paydo bo'lishiga olib keladi.
Ikki yuk qatlamiga ulanganda, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim paydo bo'ladi. Minus belgisi bo'lgan zarralar yuqoriga, "+" belgisi bo'lgan zarralar esa pastga qarab harakatlanadi.
Agar yuk sifatida elektr motori olinsa va turli rejimlarda kerakli ish rejimini ta'minlaydigan elektron qurilmalar qo'shimcha ravishda o'rnatilsa va ma'lum miqdordagi batareyalar ulangan bo'lsa, kontaktlarning zanglashiga olib, boshqa narsalar bilan bir qatorda xizmat ko'rsatadigan haydovchi sifatida foydalanish mumkin. mashinani harakatga keltiring.
Bunday avtomobil quyosh panellari bilan ishlaydigan avtomobil deb ataladi. U 20-asrda ixtiro qilingan.
Bir oz tarix
Quyosh energiyasida ishlaydigan avtomobillar tashqi ko'rinishi uchun amerikaliklarga qarzdor. Biroq, o'sha paytda ixcham quyosh quvvatli konstruktsiyalarini yig'ish imkonini beradigan tegishli texnologiyalar yo'qligi sababli, quyoshli avtomobillarni ommaviy ishlab chiqarish hech qachon boshlanmadi.
Faqat kam energiyali batareyalar ishlab chiqarilgan. Shuning uchun avtomobilsozlikning bu tarmog'i o'sha paytda rivojlanmagan. Ular quyosh energiyasidan foydalanadigan mashinalarga faqat 90-yillarda qaytishdi.
O'sha vaqtga kelib, quyosh energiyasida ishlaydigan avtomobillarning samaradorligini oshirish imkonini beradigan imkoniyat mavjud edi. Panellar tomonidan ishlab chiqarilgan elektr quvvati miqdori ham oshdi. Yangi avlod akkumulyatorlari katta masofada harakatlanayotganda zarur energiya zaxirasini yaratish va uzatish imkonini berdi.
Shuningdek, avtomobil kuzovlarini, zamonaviy transmissiya tizimlarini va elektr motorlar turlarini tayyorlash uchun yangi materiallar qo'llanildi. Bularning barchasi soha rivojiga ham ijobiy ta’sir ko‘rsatdi.
Bugungi kunda korpus elementlarini ishlab chiqarishda yuqori quvvatli va juda engil plastmassadan foydalaniladi, uzatmalar uchun aylanish qarshiligining minimal qiymati bilan tavsiflangan qismlar ishlatiladi va qutblar uchun noyob tuproq magnitlarini o'z ichiga olgan cho'tkasiz motorlar qo'llaniladi.
G'ildirak motori ham innovatsion ixtiro edi. Bunday holda, har bir qo'zg'aysan g'ildiragi elektr motor bilan jihozlangan, bu esa uzatish mexanizmining samaradorligini oshiradi.
Quyosh panellari egiluvchan ishlab chiqarila boshlandi. Bu kuchning oshishiga olib kelishi mumkin emas edi, chunki ularni tananing istalgan qismiga biriktirish va shu bilan energiya to'plash qobiliyatini oshirish mumkin bo'ldi.
Quyosh avtomobil modellari
Quyosh batareyalari bilan ishlaydigan transport vositalarini ishlab chiqmaydigan etakchi avtomobil kompaniyasi deyarli yo'q.
Eng mashhurlari orasida Frantsiyaning Venturi kompaniyasi tomonidan ishlab chiqilgan Ecletic avtomobili bor.
Xususiyatlari
- Yuqori quvvatli quvvat bloki - 22 ot kuchi;
- Zaryadlashsiz bosib o'tiladigan masofa 50 km;
- Ruxsat etilgan tezlik 50 km/soat.
Modelning zaxira quvvat manbai tomga o'rnatilgan shamol generatoridir. Ammo ishlab chiquvchi ikkinchi imkoniyatni ham taqdim etdi - maishiy elektr tarmog'idan energiyani to'ldirish.
Frantsiyalik Venturi muhandislarining yana bir loyihasi "Astrolab" modelidir.
Variantlar
Ishlab chiqarish modelining quvvat zaxirasi avvalgisidan deyarli ikki baravar ko'p. Quvvati 16 kVt, tezligi 120 km/soat bilan cheklangan.
G'ilofni tayyorlash uchun plastmassadan foydalanilgani uchun modelning og'irligi atigi 300 kilogrammni tashkil qiladi. Uning mashinasining tomiga quyosh batareyasi o‘rnatilgan.
Eindhoen universiteti xodimlari tomonidan ishlab chiqilgan "Stella" deb nomlangan gollandiyalik aql bovar qilmaydigan futuristik ko'rinadi. Bu oilaviy avtomobil bo'lib, yuqori quvvatli quyosh batareyasi bilan jihozlangan va sensorli ekranga ega. Uning tanasida ugleroddan tayyorlangan ko'plab alyuminiy qismlar mavjud.
Quyosh panellari yordamida avtomobil ishlab chiqaradigan energiya akkumulyatorlarni qayta zaryadlash uchun zarur bo'lganidan ham ko'proqdir, uning sig'imi ancha katta, shuning uchun masofa 600 km ga etadi.
Green GT (Shveytsariya) kompaniyasi mutaxassislari ham avtomobilsozlik sanoati, xususan, quyosh batareyalari bilan jihozlangan avtomobillar rivojiga hissa qo'shdilar.
Ular 400 ot kuchiga ega Solar World GT avtomobilini yaratdilar.
Dvigatel va sig'imli akkumulyator unga 275 km/soat tezlikka erishish imkonini beradi, atigi 4 soniyada yuzlab tezlikka erishadi.
Mahalliy quyosh avtomobillari Rossiyada, aniqrog'i Sankt-Peterburgda ham muvaffaqiyatli ishlab chiqilmoqda.
Quyosh energiyasi bilan ishlaydigan avtomobilning kuzovi uchun engil kompozitsion ishlatiladi, buning natijasida og'irligi bor-yo'g'i 200 kilogrammni tashkil etadi. Shakli katamaranga o'xshaydi. Kutilayotgan tezlik 150 km/soat.
Va, albatta, 2011 yilda Avstraliyaning yillik poygalarida g'olib chiqqan avtomobilni yaratgan Yaponiyasiz bu mumkin emas edi. U "Tokai Challenger 2" deb nomlangan va ko'pchilikni hayratda qoldiradi:
- Tana shakli uglerod tolasidan qilingan va vazni 140 kg dan oshmaydi;
- Rivojlangan tezlik 160 km/soat.
Narxi
Quyosh avtomobillari hali ham bir parcha mahsulot bo'lganligi sababli, ularning narxini past deb atash mumkin emas. Avtomobillar ishlab chiqarilgunga qadar ularning xususiyatlari haqida kam narsa ma'lum. Avtomobil ijodkorlari sirlarni ochishga shoshilmayaptilar.
Ishlab chiqarishga qo'yilgan bir xil modellar haqida ko'proq ma'lumot mavjud. Shunday qilib, frantsuz Astrolabining narxi ma'lum, bu taxminan 92 ming evroni tashkil qiladi.
pros
Quyosh avtomobillarining inkor etilmaydigan afzalliklari quyidagilardan iborat:
- Ekologik tozalik;
- Kam vazn;
- Kichik o'lchamlar;
- Iqtisodiy;
- Quyosh energiyasini cheksiz etkazib berish;
- Infratuzilmani rivojlantirishga hojat yo'q (yoqilg'i quyish shoxobchalari va zaryadlash stantsiyalari kerak emas);
- Uzoq xizmat muddati;
- Arzon energiya;
- Panellarning katta resursi.
Minuslar
Kamchiliklar ta'riflangan avtomobillarni kundalik hayotda keng qo'llashga imkon bermaydi.
Ular afzalliklarga mos keladi:
- parcha ishlab chiqarish va narxni sezilarli darajada oshiradigan innovatsion texnologiyalar;
- ichki yonuv dvigateliga ega avtomobilga qaraganda past tezlik va zaryadsiz sayohat masofasi;
- transportning ushbu segmenti uchun avtoulov xizmatlarining etishmasligi.
Biroq, yangi yo'nalish, ya'ni. quyosh avtomobillarining yaratilishi yaqin kelajakda ichki yonuv dvigatelli avtomobillarni bozordan chiqarib yuborishi mumkin.
Bundan tashqari, kichik byurolar va jamoalar tomonidan yaratilgan quyosh avtomobillarini ishlab chiqish bo'yicha moliyaviy ishlar ham tashvishlanadi.
Muhim: Panelning samaradorligi 50% ga yetishi bilanoq quyoshli avtomobillarni seriyali ishlab chiqarish misli ko'rilmagan nisbatlarga erishadi.
Bugungi kunda, hatto Internetda ham avtomobil uchun sig'imli quyosh batareyasini sotib olish muammo bo'lmaydi.
Video: Quyosh energiyasida ishlaydigan avtomobillar start chizig‘iga yetib keldi
Myunxenlik uch muhandis uch yildan buyon quyosh energiyasida ishlaydigan arzon elektromobil ishlab chiqarmoqda. Nemislar kraudfanding kampaniyasi orqali muhandislik va dizayn ishlari uchun mablag' to'plashdi, birinchi ishlaydigan prototipni qurish va uni sinovdan o'tkazish uchun bir necha oy ichida 600 ming yevrodan ortiq mablag' yig'ishdi. Natijada quyosh panellari bilan jihozlangan Sion deb nomlangan elektromobil paydo bo'ldi.
Hammasi bo'lib ixcham korpusga 330 ta fotosel qo'yildi, ular mexanik stressdan va noqulay ekologik sharoitlardan nozik polikarbonat qoplamasi bilan himoyalangan. Quyosh panellarining o'zi Sionni 30 kilometr masofani ta'minlashga qodir. Sono Motors ikkita akkumulyatorli - 14,4 va 30 kVt soat quvvatga ega "quyosh" elektromobil ishlab chiqarishni rejalashtirgan.
Birinchi holda, quvvat zaxirasi taxminan 100 kilometrni, ikkinchisida - allaqachon 250 kilometrni tashkil etdi. Biroq, "kichik" versiyadan voz kechishga qaror qilindi - mijozning oldindan buyurtmalari faqat "katta" model uchun qabul qilindi. Tez zaryadlash tizimidan foydalanib, elektr avtomobil akkumulyatorlarini devordagi rozetkadan atigi 40 daqiqada 80 foizgacha zaryadlash mumkin. Shu bilan birga, akkumulyatorni quyosh batareyalari yordamida ham zaryadlash mumkin - atigi sakkiz soat ichida.
Markaziy panelda ... moxga asoslangan noodatiy kabina filtri mavjud. Ishlab chiquvchilarning fikriga ko'ra, mox kichik chang zarralarini 20% gacha filtrlaydi va shu bilan birga salonda kerakli namlik darajasini saqlaydi. 10 dyuymli sensorli ekran ham mavjud. Sion 2019-yildan boshlab Yevropada atigi 16 ming yevroga sotiladi, lekin narxga akkumulyator kirmaydi: buning uchun yana 4000 to‘lash kerak yoki ijaraga olish kerak.
