פאנלים סולאריים לרכב: מאפיינים, מאפייני פעולה

2024 מְחַבֵּר: Erin Ralphs | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-02-19 16:07

המאבק המתמשך לניקיון סביבתי ובטיחות סביבתית עורר פיתוח וייצור המוני של פאנלים סולאריים, שמצאו יישום בתעשיות שונות. גם תעשיית הרכב לא נותרה בחוץ - מכוניות חשמליות קטנות המונעות על ידי שמש היום לא מפתיעות אף אחד.

עקרון העבודה

מכונית המונעת סולארית מצוידת במנוע חשמלי, שמקור הכוח שלו הוא מערכת סולארית הממירה אנרגיית שמש לאנרגיה חשמלית. העיקרון של "חדירות p-n" של האלמנטים של סוללת סיליקון סולארית גורם להיווצרות אנרגיה חשמלית לפי סכמה מסוימת:

1. שכבת n עליונה כוללת זרחן, תחתונה, שכבת p, בורון. "מוליכות P-N" של תא פוטו נקבעת על ידי מה שנקרא "צומת p-n" שנוצר בגבול של שתי שכבות.
2. אלקטרונים טעונים שליליים נוצרים בשכבה העליונה של הסוללה בהשפעת אור השמש, טעונים חיובית - בשכבה תחתונה. שדה חשמלי והפרש פוטנציאל נוצרים בין השכבות עקב נוכחותם של מספר מסוים של חלקיקים בעלי מטענים שונים. זרימת הזרם החשמלי דרך המעגל מתאפשרת רק אם יש עומס בין האלקטרודות המחוברות לסוללה, בעוד שחלקיקים בעלי מטען חיובי ינועו למטה, בעלי מטען שלילי - למעלה.

התוכנית שלעיל יכולה לשמש כהנע להעברת הילוכים מכנית של מכונית, בתנאי שמחוברים מנוע חשמלי והתקני צד שלישי האחראים על הפעלת מערכות בודדות של המכונית, כמטענים עבור סולרית. סוללה.

היסטוריה של כלי רכב סולאריים

מקורה של תעשיית הרכב, המתמחה ביצירת כלי רכב על סוללות סולאריות, נפל באמצע המאה ה-20. בשל הפיגור בטכנולוגיה וחוסר היכולת ליצור סוללות עתירות אנרגיה ופאנלים סולאריים רבי עוצמה בגודל קומפקטי, הפיתוח של אזור זה הופסק, והתחדש רק בשנות ה-90. היעילות המוגברת של מערכות סולאריות אפשרה להגדיל את כמות החשמל המיוצרת, דור חדש של סוללות עתירות אנרגיה איפשר ליצור עתודת אנרגיה המספיקה לנסיעות ארוכות.

סוגים חדשים של מנועים חשמליים, תיבות הילוכים, מבני גוף וחומרים שיחקו תפקיד משמעותי בפיתוח כלי רכב המונעים על ידי שמש. כיום, הילוכים לרכב מיוצרים על בסיס חלקים בעלי התנגדות גלגול מינימלית, אלמנטיםגוף - עשוי מפלסטיק קל משקל ועמיד. המנועים המשמשים הם יחידות ללא מברשות המבוססות על קטבים עשויים מחומרי אדמה נדירים מגנטיים.

גלגלי מנוע היו המצאה נוספת שנתנה תנופה לפיתוח התעשייה הזו. הטכנולוגיה שלהם כוללת הצבת מנוע חשמלי על כל אחד מהגלגלים המניעים, מה שמגביר משמעותית את היעילות הכוללת של מנגנון ההילוכים.

הופעתם של פאנלים סולאריים גמישים והגדלת אזור ספיגת האנרגיה השפיעה על הגדלת הספק של פאנלים סולאריים למצבר הרכב.

מחיר רכב ממוצע

המחיר הגבוה של כלי רכב המשתמשים במערכות סולאריות כמקור אנרגיה נובע ממורכבות ההרכבה וייצורם מחלק אחד. יצרני רכב המפתחים דגמים כאלה אינם מפיצים מידע על טכנולוגיות, מכונות ומחירן. למרות זאת, עלות המכוניות שכבר הוכנסו לייצור סדרתי - למשל, דגם Astrolab של חברת Venturi הצרפתית - היא כשבעה מיליון רובל.

Dignity

לפני מנועי בעירה פנימית קלאסיים, לכלי רכב המונעים סולארית יש מספר יתרונות:

• ידידותי לסביבה עקב היעדר פליטות מזיקות.
• אנרגיה בלתי מוגבלת מהשמש.
• אין צורך לבנות תחנות טעינה ותחנות דלק
• חיי שירות ארוכים.
• אנרגיה במחיר סביר וחינמי.

פגמים

החדרה הרחבה של סוללות סולאריות לפעולה נבלמת על ידי החסרונות הבאים:

• העלות הגבוהה של סוללות עקב הצורך בטכנולוגיות חדשניות וייצור חלקים.
• בהשוואה למנועי בעירה פנימית, למכוניות מירוץ מונעות שמש יש מהירות נמוכה יותר וטווח קצר יותר.
• תהליך התפעול מסובך בגלל היעדר שירותים ושירותי תיקונים המתמחים במערכות סולאריות.

התקנה עצמית

התקנת פאנלים סולאריים על רכב מתאפשרת במו ידיכם, בכפוף לזמינות הכלים הידניים הדרושים, ידע בתחום המכניקה והאלקטרומכניקה וזמן פנוי.

המרת אנרגיה סולארית לאנרגיה חשמלית מתבצעת בקולט המוצב על גוף המכונית. הסוללה אוגרת את האנרגיה שנוצרת.

רמת טעינת המצבר, צריכת האנרגיה האצורה וצריכת הזרם של המנוע החשמלי מוסדרים על ידי יחידת בקרה אלקטרונית המותקנת במכונית. תיבת הילוכים מכנית מניעה את גלגלי הרכב על ידי המרת חשמל לתנועה סיבובית.

בעת התקנת פאנלים סולאריים, רצוי להשתמש באלמנטים מבניים מתוצרת המפעל. יש רק שתי דרישות לגוף - כוח ומשקל נמוך. הממדים שלו תלויים במידות הרכיבים העיקריים והגג רכובמכונית סוללה סולארית. המאפיינים הטכניים של הסוללה, היחידה האלקטרונית והמנוע החשמלי חייבים להתאים להספק הלוח הנבחר.

מיקום אופטימלי: רכב העליון

השטח המינימלי של המערכת הסולארית להשגת ההספק הנדרש הוא 1 m2, מה שמסביר את ההצבה התכופה של פאנלים סולאריים על גג המכונית. לוחות מחוברים למשטח הגג עם סוגריים מיוחדים, דבק סיליקון או סקוטש. הסוללה הסולארית נבחרת על ידי בעל הרכב על פי המטרות שנקבעו: למשל למערכת שמע וקישוטים נוספים ברכב על סוללה סולארית, מספיק להתקין פאנל קומפקטי. לתחנה כזו לא יהיה מספיק כוח לטעינת הסוללה.

מיקום בלוח המחוונים

פאנלים סולאריים מתקפלים ניתנים להתקנה על לוח המחוונים ולאחסן אותם בתא המטען. גוף האלמנט חייב להיות עשוי מפלסטיק עמיד העמיד לטמפרטורות גבוהות. סוללות העשויות מחומר לא אמין וזול עלולות להתעוות כאשר הן נחשפות לאור שמש ישיר ולטמפרטורות גבוהות.

פאנלים סולאריים לטעינת מצבר הרכב מחוברים בשתי דרכים:

• סטנדרטי - באמצעות מצית.
• דרך מסופי הסוללה.

לפני ההתקנה והחיבור, עליך לקרוא את ההוראות המוצעות על ידי יצרן הסוללה הסולארית. הסיבה לפגיעה במערכת הסולארית ובציוד החשמלי של הרכב ברוב המקרים אינה נכונהחיבור סוללה.

כללי טעינת סוללה

הערך הנוכחי בעת טעינת סוללות עופרת לא יעלה על 10-12% מהקיבולת שלהן, מה שמשפיע על זמן טעינת הסוללה. סוללה איכותית ואמינה בקיבולת של 60 A / h נטענת בזרם, שהערך המרבי שלה הוא 5-6 A. עם אינדיקטורים כאלה, זמן הטעינה הממוצע הוא 10-12 שעות. הסיכון לכשל בסוללה גדל אם זמן הטעינה מצטמצם או שהפרמטרים שצוינו מוגדלים באופן משמעותי.

פאנלים סולאריים ממזערים את כל הסיכונים בשל העובדה שעוצמת הזרם המקסימלית שלהם אינה עולה על 1-2 A. לסוללה יש מספיק הספק עד 7W כדי לשמור על ביצועי הסוללה, בעוד שסוללות סולאריות בהספק של 50 נדרשים -70 כדי לטעון אותו במלואו מערכות כאלה מצוידות בבקרים המווסתים את המאפיינים הטכניים של הפאנלים ושומרים על הביצועים ושלמות הסוללה.

ניתן לטעון סוללה של 50Ah במלואה תוך 7-9 שעות באמצעות פאנל סולארי של 40W 20V.

האורך האופטימלי של פאנלים סולאריים המותקנים על מכונית צריך להיות מטר אחד, מתח והספק - 12 וולט ו-15 וואט, בהתאמה. מומחים ממליצים בחום לרכוש בקר או מכשיר בקרה דומה שיכול להגן על המערכת המובנת של הרכב והסוללה מפני טעינה לאחור או מופרזת. פאנלים סולאריים משולבים לרוב לשרשרת אחת על מנת להגדילקיבולת וממוקמים על גג המכונית עם שטח מספיק שלו.

סקירת דגם

הרשת מציעה מגוון רחב של פאנלים סולאריים צילום לרכב, עם זאת, עם מבחר עשיר, לא לכל הפאנלים יש את האיכות והאמינות המתאימים. מומחים מציעים להתעכב על שלושה דגמים פופולריים של מערכות סולאריות עם המאפיינים הדרושים.

פאנלים סולאריים Sunsei SE-500

דגם פופולרי ומבוקש של מערכת סולארית עם מידות קומפקטיות - 38x36x3 ס מ. היצרן מציע נרתיק עמיד למים לאחסון והובלה בערכה.

הספק של פאנלים סולאריים קטנים אינו עולה על 7.5 W, הזרם הוא 0.6 A. ה-Sunsei SE-500 מותקן על חצובה ושומר על מצבר המכונית פועל במשך מספר שעות, בתנאי שהמנוע כבוי.

הסוללה נטענת גם כשהמנוע פועל וגם כשהמנוע כבוי. הפאנל הסולארי מגיע עם תקע מצית ומדקים. אם לשפוט לפי הביקורות על הפאנל הסולארי של המכונית, צרכנים רבים מתקינים את Sunsei על סירות דיזל, משאיות וטרקטורים.

החיסרון של הפאנל הסולארי SE-500 הוא ההספק הנמוך שלו, מקוזז על ידי שילוב של מספר אלמנטים לרשת אחת.

סוללת SunForce

דגם פאנל סולארי מיצרן קנדי. הממדים הנומינליים של הסוללה הם 97x35x4 סנטימטרים, המתח וההספק הם 1.5 A ו17 W בהתאמה. שלם עם תקע מצית סיגריות, מסופים ובקר 7A/12V.

למרות גודלו, ניתן להתקין אותו בקלות על גג כלי רכב קלים, סירות, משאיות וציוד מיוחד. יתרון נוסף של הדגם הוא היכולת לעבוד בערפל ובגשם.

Panel TCM-15F

פאנלים סולאריים ניידים לרכב בעל מרכב גמיש, הספק 15W, מתח 1A ומידות קומפקטיות - 60x27x0.5 סנטימטר. בשל גודלו הקטן, ניתן לקפל את הפאנל בקלות ולהרכיב אותו בצורה מאובטחת על גג הרכב. המארז הרמטי של הפאנל הסולארי הוא בעל אמינות מספקת. מפרטים מספקים יעילות גבוהה למדי של 22%.

ביקורות

בעלי רכבים בביקורות שלהם על פאנלים סולאריים לרכב מציינים את הצורך ברכישת סט ציוד שלם למערכת סולארית, כולל פאנלים, מארז עמיד בפני רעידות ועמיד עם משטח אלומיניום המוריד היטב חום, בקר וסוללה. האחרון עובד רק במקביל לסוללות עופרת וחייב להיות בעל הספק נקוב של 12 וולט. פעולה יעילה וללא הפרעות של פאנלים סולאריים אפשריים רק אם הם מאונכים לקרני השמש. באופן אידיאלי, מומלץ לבעלי רכב לרכוש מערכת מיוחדת שעוקבת אחר מיקום השמש ומוצאת את הזווית האופטימלית של המצבר במצב אוטומטי, אך עיצוב מסוג זה עולה הרבה כאשרהרכבה.

בהתקנת מצבר סולארי לרכב, רצוי לקחת בחשבון את המאפיינים של הדגם הנבחר, המצבר לרכב והרשת המשולבת. יצרני פאנלים סולאריים בערכה מספקים הנחיות מפורטות להתקנה ותפעול של מוצרים עם ערכים נומינליים של הספק, קיבול ומתח. הציוד הסטנדרטי עשוי לכלול גם בקר, מסופי סוללה ותקע מצית.

מערכות סולאריות לרכב אינן תחליף מלא למצבר, אך הן מאפשרות לטעון את המצבר ולספק חשמל לציוד החשמלי הראשי של המכונית. הדרך הטובה ביותר להשתמש בסוללה סולארית היא להטעין את הסוללה במצבי חירום. טעינה מלאה של הסוללה אפשרית רק בעזרת מטען חשמלי.