უილიამ კობის მზის მანქანა. მზის მანქანა - სათამაშოდან რეალურ ალტერნატივამდე. მზის მანქანა - შორეული თუ ახლო მომავალი

მანქანის სახურავებზე ფოტო პანელების დაყენება უკვე დიდი ხანია ცნობილია. მაგრამ ცოტას ჰგონია, რომ უკვე შექმნილია მზის ენერგიაზე მომუშავე სრულფასოვანი მანქანა, რომელიც მუშაობს მხოლოდ მზის ენერგიაზე. უფრო მეტიც, ეს არ არის სამოყვარულო გამომგონებლების იზოლირებული მაგალითები, არამედ მსხვილი კომპანიების სრულიად თანამედროვე განვითარება.

მეტიც, არსებობს სპეციალური ჩემპიონატიც კი, რომელშიც მხოლოდ მზის ენერგიაზე მომუშავე მანქანებს აქვთ ასპარეზობის უფლება. მას ჰქვია მსოფლიო მზის გამოწვევა და ტარდება ავსტრალიაში. წესების მიხედვით, მონაწილეებმა უნდა გადალახონ 3000 კმ, რომელიც აშორებს დარვინს ადელაიდას (ანუ გადაკვეთენ მთელი ავსტრალია ჩრდილოეთიდან სამხრეთისკენ), დამატებითი ენერგიის წყაროების გამოყენების გარეშე. ეს ჩემპიონატი ორ წელიწადში ერთხელ, 2013 წელს იმართება. მასში 20-ზე მეტი მონაწილე ქვეყნის 40 გუნდი იბრძოდა. მაშინ გამარჯვება ჰოლანდიელმა ნუონმა მოიპოვა, მისმა მანქანამ, მიუხედავად ცუდი ამინდის პირობებისა, ინარჩუნებდა საშუალო სიჩქარეს 90 კმ/სთ.

მზის მანქანების მახასიათებლები

ამრიგად, მზის ენერგიაზე მომუშავე მანქანები აღარ არის მითი, არამედ ჩვეულებრივი რეალობა. მართალია, სახელი „მანქანა“ მთლად სწორი არ არის, ფაქტობრივად, ეს არის ელექტრო მანქანა, რადგან ის აღჭურვილია ელექტროძრავით. მანქანის სახურავზე განთავსებულია ფოტოპანელები, რომლებიც ძრავას ენერგიით ამარაგებს. ასევე არის მძლავრი ბატარეები, რომლებიც საჭიროა ენერგიის შესანახად. უფრო მეტიც, როგორც წესი, მწარმოებლები უზრუნველყოფენ ბატარეის პაკეტების დატენვის კომბინირებულ ვარიანტს. ანუ საჭიროების შემთხვევაში მათი დატენვა შესაძლებელია სპეციალური ელექტრო ქსელიდან. ეს კეთდება მზის მანქანის საიმედოობისა და მომსახურების ვადის გასაზრდელად.

ასეთი მზის ელექტრო მანქანების ფართო გამოყენების სარგებელი აშკარაა. ეს მოიცავს გარემოს დაბინძურების არარსებობას, გამოყენების სიმარტივეს და ბენზინგასამართ სადგურებისგან დამოუკიდებლობას. თუმცა, არის მთელი რიგი პრობლემები. უპირველეს ყოვლისა, თანამედროვე მზის უჯრედების ეფექტურობა არ არის საკმარისად მაღალი (და მაღალი ხარისხის პროტოტიპების ღირებულება ძალიან მაღალია). გარდა ამისა, ეს არის მანქანის წონის მაქსიმალურად შემცირების აუცილებლობა მისი სიძლიერის შემცირების გარეშე, ანუ საკმაოდ ძვირადღირებული კომპოზიციური მასალების გამოყენება.

მიუხედავად ამისა, ინჟინრები აგრძელებენ ამ მიმართულებით აქტიურ მუშაობას, რადგან მზის მანქანების დაპირება ეჭვგარეშეა. ეს ნიშნავს, რომ საჭიროა ეფექტური, მაგრამ არც თუ ისე ძვირი, მზის ბატარეა და გამძლე, მაგრამ მსუბუქი კომპოზიციები საცხოვრებლისთვის (ბოლოს და ბოლოს, ელექტროძრავის და ბატარეების წონა არ შეიძლება დაქვეითდეს გარკვეულ დონეზე).

რა ტიპის მზის მანქანები არსებობს?

მზის ენერგიაზე მომუშავე მანქანები გამოირჩევიან ნორმიდან. მათი დიზაინი ყველაზე ხშირად წააგავს მომავლის რაღაც ფანტასტიკურ მოწყობილობებს და არა სრულიად რეალურ, სამუშაო მანქანებს. ეს აიხსნება არა იმდენად დეველოპერების ფანტაზიით, არამედ პრაქტიკული აუცილებლობით. ყოველივე ამის შემდეგ, ასეთი მანქანის სრულად ფუნქციონირებისთვის საჭიროა საკმაოდ ბევრი მზის პანელი, ამიტომ დაფარვის ზონა უნდა გაიზარდოს.

Stella - საოჯახო მზის მანქანა ნიდერლანდებიდან

ჰოლანდიაში (აინდჰოვენის ტექნიკური უნივერსიტეტი) შექმნეს კონცეფცია, რომელიც ადვილად მოიპოვებს ტიტულს "მსოფლიოში მზის ენერგიაზე მომუშავე პირველი საოჯახო მანქანის" ტიტულს. პროტოტიპს Stella ჰქვია და ოთხი ადამიანი ჯდება. უფრო მეტიც, ის არა მხოლოდ იტევს, არამედ საშუალებას აძლევს მათ საკმაოდ კომფორტულად მოთავსდნენ სალონში. გარდა ამისა, მანქანას აქვს საკმაოდ ფართო საბარგულიც. Stella-ს კორპუსი დამზადებულია ნახშირბადის ბოჭკოსა და ალუმინისგან, ამიტომ კონცეფცია იწონის მხოლოდ 380 კგ-ს, სიგრძით 4.5 მ და სიგანე 1.65.

მოქნილი მაღალი ხარისხის პანელები დამონტაჟებულია მანქანის სახურავზე, ხოლო კონტროლი ხორციელდება "ჭკვიანი საჭის" და სენსორული ეკრანის გამოყენებით (ჩვეულებრივი ღილაკების ნაცვლად). Stella-ს მაქსიმალური სიჩქარე 110 კმ/სთ-ია, სიბნელეში კი სრულად დამუხტული ბატარეებით 600 კმ-ის გავლა შეუძლია. სხვათა შორის, 2013 წ სტელა საკმაოდ წარმატებით მონაწილეობდა მსოფლიო მზის გამოწვევაში.

რბოლის ტექნოლოგია მასებისთვის

Venturi-მ გამოუშვა Astrolab მზის მანქანა. უფრო მეტიც, ეს არ არის მხოლოდ კონცეფციის განვითარება, ეს არის სრულფასოვანი კომერციული მოდელი, რომლის შეძენაც ყველას შეუძლია. იგი განკუთვნილია ორი მგზავრისთვის. ფორმულა 1-ის სარბოლო მანქანების ბაზაზე შექმნილი მანქანის ტექნიკური მახასიათებლები სავსებით საკმარისია კომფორტული ყოველდღიური მართვისთვის.

ასინქრონული ძრავის სიმძლავრეა 16 კვტ, მაქსიმალური სიჩქარე 110-120 კმ/სთ, თავად მანქანის წონა მხოლოდ 300 კგ. ასტროლაბი აღჭურვილია 7 კვტ/სთ ბატარეებით და საერთო წონა 110 კგ.

მსოფლიოში მძვინვარე ენერგეტიკული კრიზისი ორმაგად უსიამოვნოა მძღოლებისთვის: ავტომობილების მომსახურების სერვისებზე ფასების მკვეთრი ზრდის გარდა, საწვავის ხარჯებიც იზრდება. ბუნებრივია, ამ შემთხვევაში აზრი აქვს შევისწავლოთ მანქანის შეძენის/გადაკეთების შესაძლებლობის შესწავლა, რომელიც იმოძრავებს ენერგიის განახლებადი (ალტერნატიული) წყაროების, მათ შორის მზის ენერგიის გამოყენებით.

ისტორია და პროგრესი "მზის მანქანების" განვითარებაში

პირველი, რომელმაც მეტ-ნაკლებად მნიშვნელოვანი მანძილი დაფარა, იყო დანიელი ჰ.ტოლსტრუპის მანქანა, რომლის დახმარებით გამომგონებელმა 1982 წელს მოახერხა ავსტრალიის გადალახვა. მართალია, ახლა მისი მიღწეული სიჩქარე 20 კმ/სთ სასაცილოდ გამოიყურება. მაშასადამე, 21-ე საუკუნის დასაწყისში შემოღებულმა Dream მანქანამ უკვე მიაღწია 135 კმ/სთ სიჩქარეს. როგორც ჩანს, არის პროგრესი და ამასთან, გარკვეული პროგრესი. მაგრამ…

მოძრავი მზის მანქანაფოტოკონვერტერების არსებობის წყალობით. ისინი პასუხისმგებელნი არიან მზის ენერგიის შენახვის პროცესზე, რომელიც შემდეგ ამოძრავებს ძრავას. და აქ ჩნდება პრობლემები:

• ფოტოცელტების ეფექტურობა არ აღემატება 12%-ს;
• მსუბუქი ჯაგრისების გარეშე ან დაბალი სიჩქარის ძრავები (ჩაშენებული უშუალოდ ამძრავ ბორბლებში) ხელმისაწვდომია მხოლოდ პროტოტიპებში და მათი წარმოება წარმოებაში არ გამოსულა. რაც გასაგებია ასეთ ძრავებზე მცირე მოთხოვნის გათვალისწინებით;
• მანქანის წონა, რომელზეც დამოკიდებული იქნება მისი ენერგოეფექტურობა, არ შეიძლება მუდმივად შემცირდეს, რადგან ადრე თუ გვიან ეს უარყოფითად იმოქმედებს მანქანის სიძლიერესა და უსაფრთხოებაზე. ნახშირბადის ბოჭკოვანი სხეულები ძალიან ძვირია;
• მზის მოძრაობის საბურავებს უნდა ჰქონდეს მოძრავი ხახუნის მინიმალური კოეფიციენტი და ამავე დროს ჰქონდეს საკმარისი ძალა გზის ზედაპირზე. Michelin-მა უკვე აითვისა ასეთი საბურავების წარმოება (Radial X მოდელი), მაგრამ მათ მასობრივ წარმოებაზე ჯერ არ ვსაუბრობთ.

ერთადერთი, რაც მშენებლობის ენთუზიასტებმა მიაღწიეს წარმატებას არის მზის ენერგიაზე მომუშავე მანქანები- ასეა სხეულის დიზაინში. 3D მოდელირებისა და ქარის გვირაბში მზა ნიმუშის შემდგომი აფეთქებით, მანქანის გამარტივება პრაქტიკულად აღწევს მიმდინარე ტექნიკური შესაძლებლობების მაქსიმუმს. ალბათ ამიტომაა, რომ "მზის მანქანების" საუკეთესო მაგალითებს აქვთ ძალიან უჩვეულო ფორმები და კონტურები (იხ. სურ. 1).

მზის მანქანების არსებული დიზაინი

ასეთი მანქანების პროტოტიპების წარმოებას ახორციელებენ ისეთი საავტომობილო გიგანტები, როგორიცაა ბე ემ ვე, ტოიოტა, მერსედესი, ასევე ფრანგული კომპანია ვენტური, შვეიცარიული კომპანია მწვანე GTდა ა.შ.

განვითარება ორი მიმართულებით მიმდინარეობს:

1. მზის ენერგიით მომუშავე მანქანის შერეული დიზაინის შექმნა, რომელიც მოღრუბლულ ამინდში შეიძლება დაიტენოს ქსელიდან და იმუშაოს როგორც მარტივი ელექტრომობილი;
2. სატრანსპორტო საშუალების შექმნა, რომელშიც მზის ენერგია გამოიყენებოდა დამხმარე საჭიროებისთვის: მაგალითად, სანავიგაციო სისტემის ან მანქანის კონდიციონერის მუშაობისთვის.

როგორც ხედავთ, ექსკლუზიურად მზის ენერგიით მომუშავე „სუფთა“ მანქანის შექმნის საკითხი დღის წესრიგში ჯერ არ დგას. იმავდროულად, ასეთი მანქანების ექსპერიმენტული დიზაინები უკვე გამოცდილია და გასაყიდად სთავაზობენ ძალიან მდიდარ ავტომობილების მოყვარულებს, რომლებსაც უკვე მობეზრდათ ტრადიციული დიზაინი.

მზის ენერგიაზე მომუშავე მანქანის ყველაზე წარმატებული ტექნოლოგიური გადაწყვეტილებებია:

- « ასტროლაბი„(იხ. სურ. 2) კომპანიისგან ვენტური– მაქსიმალური სიჩქარე 120 კმ/სთ, გზატკეცილის დიაპაზონი 110 კმ, პანელის ფართობი ფოტოკონვერტერებით 3.6 მ2, ფასი – 92 000 ევრო;

- « Sunswift eV„(იხ. სურ. 3) - ავსტრალიური კომპანიების ერთობლივი აზროვნება ბილშტეინიდა ოჰლინსი. მანქანა აჩქარებს 75 კმ/სთ სიჩქარით, სიმძლავრის რეზერვი 300 კმ. ფასი არ გამოცხადებულა.

შესაძლებელია თუ არა არსებული მანქანის გადაკეთება „მზის მანქანად“?

ჩინელმა სტუდენტმა ჟუ ჟენ ლინმა, დასავლეთ ვირჯინიის უნივერსიტეტის სტუდენტმა (აშშ), მოახერხა გარდაქმნა მზის მანქანაჩვეულებრივი წარმოების მანქანა (იხ. სურ. 4). მანქანას აქვს 70 კმ-მდე მანძილი, მაქსიმალური სიჩქარე დაახლოებით 40 კმ/სთ.

მანქანის მზის პანელები შედგება 22 ფოტოელექტრული გადამყვანისგან, რომლებიც დამონტაჟებულია მანქანის სახურავზე, გვერდებზე და კაპოტზე. რა თქმა უნდა, ამ დიზაინს არ შეიძლება ეწოდოს განსაკუთრებით ესთეტიკური, მაგრამ ასეთ მანქანას აქვს საჭირო ფუნქციონირება ქალაქის ქუჩებში მართვისთვის. და რაც მთავარია, ჩინელმა სტუდენტმა მხოლოდ 2400 დოლარი დახარჯა ყველა რემონტზე.

ამრიგად, არსებობს პერსპექტივები მანქანებისთვის, რომლებიც იყენებენ მზის ენერგიას. მათი დანერგვის საუკეთესო გზა არის კომბინირებული მამოძრავებელი სისტემა, რომელიც არ იქნება დამოკიდებული ამინდსა და ატმოსფერულ პირობებზე.

ცოტა ხნის წინ, Solar Impulse, ბერტრან პიკარდის კონტროლის ქვეშ, გაემგზავრა ამერიკის შეერთებული შტატების მასშტაბით სან-ფრანცისკოდან ნიუ-იორკში. და ამ მანქანის გარეგნობა ჩვენს დროში რაღაც აშკარად გამოიყურება. ყოველივე ამის შემდეგ, მთელ მსოფლიოში ყოველდღე უფრო და უფრო მეტი თვითმფრინავი, მანქანა და სხვა სატრანსპორტო საშუალებამუშაობს მზის ენერგია. ისინი განხილული იქნება ამ მიმოხილვაში.

Solar Impulse არის თვითმფრინავი, რომელიც არ იყენებს ენერგიის სხვა წყაროებს გარდა მზის პანელებისა. იმისათვის, რომ ეს შესაძლებელი ყოფილიყო, ამ ავტომობილის შემქმნელებს ის 61 მეტრიანი ფრთებით უნდა აღჭურვათ და მათზე ზემოაღნიშნული ბატარეები იყო განთავსებული. 2013 წლის მაისის ბოლოს, Solar Impulse აფრინდა შეერთებული შტატების მასშტაბით, დასავლეთის სანაპიროდან აღმოსავლეთ სანაპირომდე.

2010 წელს აშენებული PlanetSolar გახდა ერთ-ერთი ყველაზე უნიკალური და საინტერესო ნავი მსოფლიოში. ყოველივე ამის შემდეგ, მისი მთელი გემბანი დაფარულია მზის პანელებით და ეს ხომალდი შეიქმნა მისი მფლობელის დიდი ხნის ოცნების ასასრულებლად - მოგზაურობა მთელს მსოფლიოში მზის ენერგიის გამოყენებით.

შვეიცარიის პატარა ქალაქ ტენაში, ალპებში, რომელიც სათხილამურო ტურიზმის ერთ-ერთი ცენტრია, 2012 წელს გამოჩნდა მზის ენერგიაზე მომუშავე საბაგირო, რომელიც მსოფლიოში პირველი ასეთი ობიექტია. მასში არსებული პანელები ლიფტის ხაზების გასწვრივ ეკიდა.

რა თქმა უნდა, ველოსიპედს გადაადგილებისთვის ელექტროენერგია არ სჭირდება - ის წინ მიიწევს მფლობელის ფეხების სიძლიერის ან სიმძიმის გამო. თუმცა, ენერგია ხელს არ შეუშლის ყველა სახის მობილურ მოწყობილობას, ვინც მოძრაობს ამ მანქანაზე.

ყველაზე თანამედროვე ელექტრომობილებს შეუძლიათ მაქსიმუმ რამდენიმე ასეული კილომეტრის გავლა ბატარეის ერთი დატენვით. მაგრამ ეს მაჩვენებელი შეიძლება გაიზარდოს თითქმის განუსაზღვრელი ვადით, თუ მანქანა აღჭურვილია მზის პანელებით. ამის მაგალითია SolarWorld GT ელექტრომობილი, რომლითაც მისმა მფლობელებმა მთელი მსოფლიო მოიარეს.

სულ ახლახანს კომპანია SolarLab-მა დაიწყო Solar Shuttle წყლის ავტობუსების წარმოება, რომლებიც იკვებება მზის პანელებით, რომლებიც დამონტაჟებულია მათ მოსახვევ სახურავებზე, ახლა კი მსგავსი მანქანები ცურავს ლონდონის, კონსტანტას და ჰამბურგის რეზერვუარებზე.

სახელის მიუხედავად, Lune მოტოციკლი ძირითადად განკუთვნილია დღის საათებში ტარებისთვის. და მას სახელი დაერქვა ნახევარმთვარის ფორმის წყალობით, რომელსაც ეს მანქანა ემსგავსება გაჩერებების დროს, როდესაც მფლობელი აფართოებს მზის პანელის სისტემას ველოსიპედის ბატარეების დასატენად.

კიდევ ერთი მანქანა სახელწოდებით Solar Shuttle. მხოლოდ ახლა ის არა მდინარის, არამედ მთლიანად სახმელეთო ავტობუსია, თუმცა მცირე ზომის. ის განკუთვნილია უეიკ ფორესტის უნივერსიტეტის კამპუსში მართვისთვის, უინსტონ-სალემში, აშშ-ს ჩრდილოეთ კაროლინას შტატში.

შვეიცარიის ზოგიერთი ქალაქის ქუჩებში ცოტა ხნის წინ გამოჩნდა მცირე სიამოვნების მატარებლების მთელი ქსელი, რომლებიც მოძრაობენ მხოლოდ სახურავებზე დამონტაჟებული მზის პანელების გამო. ზოგან კი ეს მანქანები საზოგადოებრივ ტრანსპორტადაც კი გამოიყენება.

უკვე 2014 წელს, ამერიკის კოსმოსური სააგენტო გეგმავს დედამიწის მიღმა გაუშვას ისტორიაში ყველაზე დიდი მზის იალქანი, Sunjammer - თვითმფრინავი, რომელიც გადაადგილდება ფოტონების წნევის გამო უზარმაზარ სარკის ზედაპირზე (დაახლოებით 1200 კვადრატული მეტრი). ეს პროექტი, წარმატებით განხორციელების შემთხვევაში, გახდება ნათელი დადასტურება იმისა, რომ შესაძლებელია კოსმოსში მოგზაურობა თვითნებურად დიდ დისტანციებზე შეზღუდული რესურსების გათვალისწინების გარეშე.

ბენზინგასამართი სადგურისა და გასასვლელისგან მანქანების დამოუკიდებლობის მცდელობისას, გარემოსთვის ბრძოლის ფონზე, გაჩნდა მანქანის შექმნის იდეა, რომელიც მუშაობს მხოლოდ მზის ენერგიაზე. მიუხედავად იმისა, რომ სილიკონის მზის უჯრედების წარმოებით გამოწვეული იმავე გარემოზე დარტყმის გათვალისწინებით (პანელების 90% დამზადებულია სილიკონისგან), ბუნების სასარგებლოდ არგუმენტი საეჭვოა. დამოუკიდებლობა და უფასო „საწვავი“, რომელზეც მზის მანქანა მუშაობს, უფრო გასაგები მოტივაციაა.

ნაცნობი მანქანა ვარსკვლავებს ჰგავს

მზის მანქანის გარეგნობა ძალიან სასაცილოა: გამარტივებული ფორმა ყველაზე დიდი ბრტყელი ზედა ზედაპირით, რომელზეც მზის პანელებია განთავსებული. მცირე გარეგნული მსგავსების გარდა, საინჟინრო ამ ქმნილებებს ბევრი რამ არ აქვთ საერთო ჩვეულებრივ მანქანებთან. მზის ელემენტების დასაყენებლად მცირე გამოსაყენებელი ზედაპირი და მათი დაბალი ეფექტურობა (მაქსიმუმ მხოლოდ 20-22%) აიძულებს დიზაინერებს უკიდურესად შეამცირონ წონა, გამოიყენონ მსუბუქი მასალები და მიატოვონ ყველაფერი „ზედმეტი“. ბორბალიც კი ზოგჯერ მიეკუთვნება ამ კატეგორიას, რაც ელექტრო მანქანას სამ ბორბალად აქცევს.

ამავე მიზეზით, მზის მანქანა, რომელსაც არ შეუძლია მძიმე ტვირთის გადატანა, ხოლო ჩვეულებრივი მანქანა, რომელიც ზომით შედარებულია სედანთან, იტევს 4-5 ადამიანს საკმარისი კომფორტით, ხოლო დატვირთვა 300 კგ-მდე ან ცოტა მეტია. არ არის პრობლემა ამისთვის. „მზის მჭამელი“ ავტომობილის შემთხვევაში სრულიად შეზღუდვებია. როგორც წესი, შიდა სივრცე გათვლილია 1-2 ადამიანზე, თუმცა არის გამონაკლისები - ჰოლანდიური კონცეფცია Stella - მსოფლიოში პირველი 4 ადგილიანი ელექტრომობილი.

ჰელიომობილის კორპუსის სიმტკიცე არ ახდენს საუკეთესო გავლენას უსაფრთხოებაზე. ჩვეულებრივ მანქანებს აქვთ ლითონის გამაგრება, სპეციალური დიზაინი და განსხვავებული დარტყმის წინააღმდეგობა, რის გამოც დარტყმის ენერგია შეიწოვება ინტერიერის მინიმალური დეფორმაციის მიზნით. აქ, ჯერჯერობით, არა პასიური უსაფრთხოება ჭარბობს, არამედ მზის ტრანსპორტის შექმნის იდეის სიცოცხლის უზრუნველყოფა. რა თქმა უნდა, ფოტოცელების საკმარისად მაღალი ეფექტურობის მიღწევით, სიტუაცია შეიცვლება.

მზის მანქანის ძირითადი კონცეფციები

მზის მანქანა ჩვეულებრივ მოიცავს:

• მზის ბატარეა;
• ენერგიის შესანახი მოწყობილობა, რომელიც საშუალებას გაძლევთ იმოძრაოთ ღამით ან ძლიერ მოღრუბლულ პირობებში, როდესაც მზის რადიაციის ისედაც დაბალი სპეციფიკური სიმძლავრე მცირდება;
• ელექტროძრავა, რომელიც ხშირად დამონტაჟებულია უშუალოდ ამძრავ(ებ)ზე გადაცემის დროს ენერგიის დაკარგვის აღმოსაფხვრელად. ყველაზე ხშირად, დაბალი სიჩქარის DC ძრავები გამოიყენება, ეფექტურობით 98%;
• საკონტროლო ბლოკი, რომელიც ანაწილებს მიღებულ ენერგიას (ჭარბი აკუმულატორი გროვდება) და არეგულირებს მზის ბატარეის მუშაობის პარამეტრებს (გაგრილება, მზეზე ორიენტაცია);
• Ჩარჩო.

მზის შუქის სიჩქარედ ყველაზე ეფექტური გადაქცევისთვის, ზოგიერთი კომპონენტისა და ენერგიის რეზერვისთვის საჭიროა:

1. კარგი აეროდინამიკა;
2. დიდი ფართობი ფოტოელექტრული უჯრედების განთავსებისთვის;
3. მსუბუქი ელექტრო მანქანა.

პირველი ორი წერტილი განსაზღვრავს სხეულის უცნაურ ფორმას, რომელიც მოგვაგონებს მწერს ან თვითმფრინავის ფრთას. ზოგიერთ კონცეფციაში ბორბლები დაფარულია ფარინგით. მზის მანქანა ვერც კი იოცნებებს მიწის მყარ კლირენსზე. სახურავი, როგორც წესი, კეთდება როგორც ერთეული კაპოტით და საბარგულით. ზოგიერთი კონცეფცია წააგავს გოლფის ეტლებს - ორადგილიან, ფანჯრებისა და კარების გარეშე. და ყველას არ აქვს სრულფასოვანი სახურავი თავზე (მაგალითად, ფრანგული Venturi Astrolab).

კონსტრუქციის სიმსუბუქისთვის, სხვათა შორის, გამოიყენება ისეთი მასალები, როგორიცაა ნახშირბადის ბოჭკოვანი და კომპოზიტები ნახშირბადის ჩანართებით.

მზის მანქანა ასევე მოთხოვნადია საბურავებზე. ის უკეთესად შეეფერება მათ, ვისაც აქვს დაბალი მოძრავი წინააღმდეგობის კოეფიციენტი. Michelin აღიარებულია, როგორც მათი საუკეთესო მწარმოებელი.

მზის მანქანების ოჯახის ნათელი წარმომადგენლები

ტევადობის მხრივ ლიდერია ჰოლანდიური ეინდჰოვენის ტექნოლოგიური უნივერსიტეტის 22 სტუდენტისგან შემდგარი მზის გუნდი, რომელმაც შექმნა Stella 380 კგ-იანი ჰელიომობილა. თუმცა, ეს განვითარება მთლიანად მზის ენერგიით არ იკვებება. დატენვის ნახევარს ის საყოფაცხოვრებო ან მაღალი ძაბვის ელექტრომომარაგებიდან იღებს. Stella-ს ასევე შეუძლია ბატარეებიდან მიღებული ენერგია "მიაბრუნოს" კომუნალურ ქსელში, ან საყოფაცხოვრებო ტექნიკას. ჰოლანდიური განვითარების საინტერესო პუნქტია საჭე, რომლის ზომა შეიძლება ინტუიციურად შეიცვალოს სიჩქარის მიხედვით.

ბატარეის შესაძლებლობები Stella-ს აძლევს 600 კმ-მდე დისტანციას და მაქსიმალურ სიჩქარეს 110 კმ/სთ. სტუდენტების გამოგონება ჯერ კიდევ მხოლოდ კონცეფციაა ამ მზის მანქანის მასობრივ წარმოებამდე, მეტი და მეტი სამუშაოა საჭირო.

Astrolab არის ფრანგული კომპანია Venturi-ის პირველი სერიული მზის მანქანა. მისი ღირებულება შთამბეჭდავია - 90000 ევრო. ის ამოძრავებს ჰაერით გაგრილებული ასინქრონული ძრავით. სიმძლავრე 16 კვტ, ბრუნვის მომენტი 50 ნმ. ძრავა ენერგიას იღებს ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ბატარეებიდან, რომელთა წონაა 110 კგ. Astrolab აწყობილია ძირითადად კომპოზიტური მასალებისგან, ნახშირბადის ბოჭკოვანი შასიით, რომელიც გამაგრებულია ალუმინის ჩანართებით. მთლიანი მანქანის წონაა 300 კგ.

მზის უჯრედების ფართობი მცირეა - 3,6 კვადრატული მეტრი. მ., მათი ჯამური სიმძლავრეა 600 ვტ. მათ შეუძლიათ სრულად მიაწოდონ ელექტრომობილი „საწვავი“, მაგრამ თუ ენერგეტიკული რეზერვების ნაკლებობაა, მათი დატენვა შესაძლებელია ჩვეულებრივი განყოფილებიდან. მაქსიმალური სიჩქარეა 120 კმ/სთ, ავტონომიურ რეჟიმში კრუიზირების დიაპაზონი 110 კმ.

მზის ბატარეა, როგორც ვარიანტი

გლობალური ავტომწარმოებლები, როგორიცაა Mercedes Benz, BMW, Toyota, როგორც ვარიანტი, სახურავზე აყენებენ მზის ელემენტებს, საიდანაც ენერგია იხარჯება ნავიგაციასა და კონდიცირებაზე. ფოტოელექტრული ელემენტების მაღალი ფასის და მათი მონტაჟის სირთულის გათვალისწინებით (კონტროლერები, კორპუსის მოდიფიკაციები, რადგან მძიმე სახურავი არ სარგებლობს მისი სიმყარით), ვარიანტის ღირებულება დაახლოებით $2000-ია. მზის სახურავის მთავარი „აპლიკაცია“ არის მანქანის ინტერიერის გაგრილება კონდიციონერით მზის სხივების ქვეშ პარკირების ხანგრძლივი პერიოდის განმავლობაში. ასეთი მანქანა, რა თქმა უნდა, არ არის მზის მანქანა, მაგრამ ენერგიის მოხმარების იდეა, თუმცა არა მთელი სატრანსპორტო საშუალება, არამედ მხოლოდ მისი ზოგიერთი ელემენტი მზისგან, რაც შეიძლება უახლოვდება მას ასეთთან.

მზის ტრანსპორტთან დაკავშირებული შეზღუდვების მიუხედავად, სრულფასოვანი მზის სატრანსპორტო საშუალების შექმნის იდეა კვლავ ვითარდება. მთავარი შემზღუდველი ფაქტორი ფოტოელემენტების დაბალი შესრულებაა, მაგრამ აღმოჩენები ამ სფეროში მუდმივად ჩნდება და ვინ იცის, შესაძლოა, რამდენიმე ათწლეულში ბენზინგასამართი სადგურები აღარ იყოს აქტუალური...

ტექნოლოგიური პროგრესის განვითარება და კაცობრიობის სურვილი შეინარჩუნოს გარემო, გახდა მზის ენერგიის ბაზაზე მომუშავე მანქანების გამოგონების მთავარი კატალიზატორი. მათ აქვთ დადებითი და უარყოფითი მახასიათებლები, მაგრამ პრაქტიკაში ჯერ კიდევ არ გავრცელებულა, რაც მრავალი მიზეზის გამოა.

Ზოგადი მახასიათებლები

მუშაობის პრინციპი ეფუძნება მზის ენერგიის ელექტრო ენერგიად გადაქცევას. ეს უკანასკნელი ხდება ავტომობილზე დამონტაჟებული ელექტროძრავის ენერგიის წყარო. თუ თქვენ დააკავშირებთ ასეთ ძრავას, დამხმარე ელექტრონულ მოწყობილობებს, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან სრულ მუშაობაზე მართვის სხვადასხვა რეჟიმში და გარკვეული რაოდენობის ბატარეები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ენერგიის რეზერვებს, ეს მანქანას მიუახლოვდება ჩვეულებრივს.

მზის ბატარეებზე დაფუძნებული პირველი მანქანაშეიქმნა მეოცე საუკუნის შუა წლებში. ეს ღონისძიება აშშ-ში მოხდა. მაგრამ იმ დღეებში არ არსებობდა ტექნოლოგია ძლიერი ბატარეების შესაქმნელად. წარმოებულ ბატარეებს ჰქონდათ დაბალი სიმძლავრე, რამაც შეაჩერა საავტომობილო ინდუსტრიის ამ სფეროს განვითარება.

გასული საუკუნის 90-იან წლებში გამოჩნდა "მზის" მანქანების დიზაინის ახალი მცდელობები. ბატარეების ეფექტურობის გაზრდით, გამომგონებლებმა შეძლეს მნიშვნელოვნად გაზარდონ მათ მიერ გამომუშავებული ენერგიის რაოდენობა. ენერგოინტენსიურ ბატარეებს შეუძლიათ შექმნან ძრავის სიმძლავრის საჭირო მარაგი საკმაოდ დიდ დისტანციებზე გადაადგილებისთვის.

ინდუსტრიის ამ სფეროს განვითარებაზე დადებითად იმოქმედა ინოვაციური მასალების გამოყენებამ სხეულების შესაქმნელად, გაუმჯობესებული გადამცემი სისტემებისა და ელექტროენერგიის ერთეულების შესაქმნელად. პირველი დამზადებულია გამძლე მსუბუქი პლასტმასის ელემენტებისგან. ტრანსმისია შეიცავს ნაწილებს, რომლებსაც აქვთ მოძრავი წინააღმდეგობის ყველაზე დაბალი ხარისხი. ჩვეულებრივი ელექტროძრავების ნაცვლად, ისინი გამოიყენება ჯაგრისების გარეშე ძრავები. ისინი შეიცავს იშვიათი დედამიწის მაგნიტური შენადნობებისგან დამზადებულ ბოძებს. ზოგიერთი მწარმოებელი აყენებს საჭე ძრავებს - ძრავის ერთეულებს, რომლებიც მდებარეობს წამყვანი ბორბლებზე. ასეთი სქემა მნიშვნელოვნად ზრდის გადაცემის მექანიზმის ეფექტურობას.

მზის ენერგიის ენერგიის რეზერვები ერთობლივად გაიზარდა მოქნილი ბატარეების გამოშვების გამო. ახლა მათი დამონტაჟება შესაძლებელია სხეულის ნებისმიერ ელემენტზე.

რა სახის მზის მანქანები არსებობს?

საავტომობილო აღჭურვილობის მწარმოებელი თითქმის ყველა წამყვანი კომპანია ავითარებს იდეალურ მზის მანქანას. ყველაზე ცნობილი ადამიანები არიან:

ვენტური. ამ ფრანგული კომპანიის Ecletic-ის ავტომობილს აქვს 22 ცხ.ძ. მას შეუძლია გაიაროს დაახლოებით 50 კმ დატენვის გარეშე არაუმეტეს 50 კმ/სთ სიჩქარით. ის იყენებს სარეზერვო ენერგიის წყაროს, რომელიც არის ქარის გენერატორი. გარდა ამისა, მანქანის დატენვა შესაძლებელია ქსელიდან. მისი კიდევ ერთი გამოგონება არის ასტროლაბის მანქანა. ამ მოდელს აქვს 16 კვტ სიმძლავრე და 120 კმ/სთ სიჩქარე. მისი წონა 300 კგ-ია, ბატარეა კი სახურავზეა განთავსებული.

ეინდჰოენის უნივერსიტეტი.ადგილობრივმა ინჟინრებმა შექმნეს ფუტურისტული საოჯახო მანქანა Stella. მისი დიაპაზონი 600 კმ-ია. სხეულის ელემენტები აქ დამზადებულია ალუმინისგან.

მწვანე GT. შვეიცარიელებმა წვლილი შეიტანეს პროგრესში. მათი გამოგონება Solar World GT-ს აქვს 400 ცხენის ძალა. მანქანას შეუძლია აჩქარდეს 275 კმ/სთ.

მზის მანქანების წარმოება ასევე ხორციელდება რუსეთის ფედერაციის ტერიტორიაზე. სანქტ-პეტერბურგში შეიქმნა 200 კგ-იანი მოწყობილობა, რაც გამოწვეულია სხეულის ასაგებად მსუბუქი კომპოზიტის გამოყენებით. გარეგნულად მოდელი კატამარანს წააგავს და ახასიათებს 150 კმ/სთ-მდე სიჩქარის მიღწევის უნარი. ინდუსტრიის ლიდერები არიან იაპონელები. მათმა მზის ენერგიაზე მომუშავე მანქანამ, Tokai Challenger 2, მოიგო რბოლა 2011 წელს. მისი სხეული შედგება ნახშირბადის ბოჭკოებისგან. მანქანის წონა მხოლოდ 140 კგ-ია, სიჩქარე კი 160 კმ/სთ-ს აღწევს. იგი აღჭურვილია ცნობილი კომპანია Panasonic-ის ბატარეებით.

Დადებითი და უარყოფითი მხარეები

მზის ენერგიაზე მომუშავე მანქანები დაჯილდოებულია დადებითი მახასიათებლებით:

• გაზრდილი გარემოსდაცვითი უსაფრთხოება;
• არ არის შეზღუდვები ელექტროენერგიის წყაროს მიწოდებაზე;
• ხანგრძლივი მომსახურების ვადა;
• კომპაქტური ზომები;
• არ არის საჭირო საწვავის შევსება სპეციალურ სადგურებზე;
• დაბალი საოპერაციო ხარჯები (უფასო საწვავის შევსება).

ასევე არის უარყოფითი მხარეები, რომლებიც აღემატება უპირატესობებს. ეს მოიცავს მაღალ ღირებულებას და მასობრივი წარმოების გაშვების შეუძლებლობას, შემცირებულ სიმძლავრეს და სიჩქარეს ჩვეულებრივ მანქანებთან შედარებით. მსოფლიოში ჯერ არ არსებობს სახელოსნოები ასეთი მანქანების მომსახურეებისთვის.

მზის ელექტრო მანქანები პრაქტიკაში

ეს მანქანები პრაქტიკაში არ გამოიყენებოდა. ამას ხელს უშლის მანქანის ღირებულება და მზის ბატარეების დაბალი ეფექტურობა. ყველა მანქანის ენთუზიასტს არ სურს დახარჯოს რამდენიმე მილიონი დოლარი მანქანისთვის, რომელსაც აქვს ხარვეზები.

ახალი ტექნოლოგიების განვითარება ხელს უწყობს მზის მანქანების გაუმჯობესებას. ისინი უკვე კომპაქტური და მსუბუქი გახდნენ. მათი აღჭურვისთვის მათ დაიწყეს გამოყენება მოქნილი მზის პანელები. გარკვეული ვენესუელური კომპანია გვპირდება, რომ აწარმოებს მსუბუქი სამგზავრო მანქანებს და სატვირთო მანქანებს, რომლებიც იკვებება მზის ენერგიით. ჯერჯერობით ეს მხოლოდ დაპირებებია, მაგრამ ექსპერტები დარწმუნებულნი არიან მოცემული მანქანების მომავალში.

მზის ენერგია ამოუწურავი და განახლებადი წყაროა, რომელიც სწორად გამოყენების შემთხვევაში უსაზღვრო შესაძლებლობებს უხსნის კაცობრიობას.