Машины на солнечных батареях: их особенности и интересные модели

Идея автомобиля на солнечной энергии, которому не требуется дорогостоящего топлива и который не загрязняет среду, далеко не нова. Впервые подобная машина была создана еще в 1982г. Хансом Толструпом и развивала скорость до 20 км/ч. Изобретатель даже пересек на своем детище Австралию, чтобы доказать потенциал и возможности «солнечного автомобиля». По мере развития техники совершенствовались и машины на солнечных батареях. К примеру, спустя 14 лет, прототип «Dream», участвовавший в специализированных автогонках, развивал скорость до 135 км/ч.

Идея автомобиля на солнечной энергии, которому не требуется дорогостоящего топлива и который не загрязняет среду, далеко не нова. Впервые подобная машина была создана еще в 1982г. Хансом Толструпом и развивала скорость до 20 км/ч. Изобретатель даже пересек на своем детище Австралию, чтобы доказать потенциал и возможности «солнечного автомобиля». По мере развития техники совершенствовались и машины на солнечных батареях. К примеру, спустя 14 лет, прототип «Dream», участвовавший в специализированных автогонках, развивал скорость до 135 км/ч.

Таким образом, перед гелиоавтомобилями открывались неплохие перспективы. Существовало лишь две проблемы: очень высокая стоимость готовых машин и низкий КПД фотопанелей. Эти же факторы и сегодня остаются главными препятствиями на пути повсеместного использования экологичных и безопасных средств передвижения.

К примеру, производительность стандартных фотопанелей не превышает 20%. Конечно, новейшие разработки ученых позволяют значительно повысить КПД, но пока высокоэффективные солнечные панели если и выпускаются, то небольшими партиями. Их серийное производство не налажено.

Инновационные разработки

В целом же проектирование машин на солнечных батареях – это именно та область, развитие которое немыслимо без активного использования современных технологий, материалов и конструкторских решений. Например, чтобы максимально рационально расходовать энергию, конструкторы стремятся предельно облегчить вес гелиоавтомобиля. Достигается это благодаря новейшим материалам, наподобие высокопрочного карбона.

Чтобы минимизировать потери энергии при движении применяют шины с минимально возможным коэффициентом сопротивления трению качения. Предотвратить трансмиссионные потери позволяют двигатели с низкими оборотами. Они передают двигательный импульс непосредственно на ведущие колеса. Оснащают такие машины и бесколлекторными двигателями с КПД до 98%.

Дизайн

Внешний вид гелиоавтомобилей можно описать одним словом – «футуристичность». Все модели «солнечных машин» поражают воображение оригинальными контурами и неожиданными обводами. В некоторых моделях даже не сразу удается распознать автомобиль, настолько они напоминают фантастические летательные аппараты.

Конечно, в чем-то такой дизайн объясняется креативными идеями разработчиков, которым хочется придать своему творению особую «изюминку». Но во многом он продиктован практическими соображениями. Прежде всего – необходимостью размещения определенного количества фотопанелей, способных вырабатывать нужное количество энергии. Имеет значение и внутренняя компоновка (расположение аккумуляторов, двигателя, особенности передачи двигательного импульса и т.д.)

Выдающиеся гелиоавтомобили

На самом деле за последние годы было создано достаточно много проектов «солнечных машин», но лишь некоторые из них прошли испытания и показали себя достойными дальнейшего производства.

Eclectic Venturi

Машина, способная ездить не только на энергии солнца, но и на ветряной и электроэнергии. Она оснащена двигателем в 22 л.с. и батареей площадью 2м². Средняя скорость составляет 50 км/ч, дальность поездки без внешней подзарядки – 50 км. Примечательно, что этот автомобиль вообще не использует никакого топлива, кроме того, его АКБ можно зарядить даже от стандартной розетки. Займет это около 5 часов.

Astrolab Venturi

Это более совершенная модель, способная развивать скорость порядка 120 км/ч. На собственном запасе энергии она в состоянии преодолеть не менее 110 км. Машина оснащена фотобатареей площадью 3,6м² и спроектирована по принципу болидов Формулы 1. Корпус автомобиля представляет собой сверхлегкий, но высокопрочный монокок из карбона.

Stella

В отличие от предыдущих моделей, созданных солидной французской компанией, эта машина разработана в Технологическом Университете Эйндховена (Нидерланды). Автомобиль позиционируется как семейный, поскольку он оснащен очень просторным и вместительным кузовом. Он разгоняется до 120 км/ч (при средней скорости примерно в 70 км/ч) и преодолевает до 800 км только на запасах солнечной энергии. Машина достаточно габаритна, ее ширина – 1,65 м, длина составляет 4,5 м. Весит же она при этом только 380 кг. Корпус «Стеллы» выполнен из углеродных волокон и алюминия. В сентябре 2014г. машина проехала от Лос-Анджелеса до Сан-Франциско без подзарядок.

Солнечные машины и автогонки

С 1987г. в Австралии проходят гонки World Solar Chalenge для автомобилей, работающих от солнечной энергии. Основателем их стал Ханс Толструп, создавший первый «солнечный автомобиль». Участникам необходимо преодолеть свыше 3 тыс. км от Дарвина (северная Австралия) до Аделаиды (юг континента).

Соревнования проводятся в нескольких классах (Challenger, Cruiser и Adventure), различия заключаются в количестве человек в экипаже и возможности дополнительных подзарядок. При этом есть и общие для всех требования. Так, емкость АКБ не должна превосходить 5 кВт/ч, участникам следует строго соблюдать график движения по трассе (с 8.00 до 17.00, в 17.00 экипаж становится на ночевку независимо от места нахождения), а вес водителя не должен быть меньше 80 кг. Экипажи, как правило, состоят из 2-4 человек.

К слову, в 2013г. World Solar Chalenge выиграл голландский автомобиль Stella, что и открыло перед ним дополнительные перспективы развития.