მზის პანელები მანქანისთვის: მახასიათებლები, მუშაობის მახასიათებლები

2024 ავტორი: Erin Ralphs | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-02-19 17:07

გარემოს სისუფთავისა და გარემოს უსაფრთხოებისთვის მიმდინარე ბრძოლამ გამოიწვია მზის პანელების განვითარება და მასობრივი წარმოება, რომლებმაც იპოვეს გამოყენება სხვადასხვა ინდუსტრიაში. არც საავტომობილო ინდუსტრია გამორჩენილა - მზის ენერგიაზე მომუშავე პატარა ელექტრომობილები დღეს არავის აკვირვებს.

მუშაობის პრინციპი

მზის ენერგიაზე მომუშავე მანქანა აღჭურვილია ელექტროძრავით, რომლის ენერგიის წყაროა მზის სისტემა, რომელიც მზის ენერგიას ელექტრო ენერგიად გარდაქმნის. სილიკონის მზის ბატარეის ელემენტების "p-n გამტარიანობის" პრინციპი იწვევს ელექტრული ენერგიის წარმოქმნას გარკვეული სქემის მიხედვით:

1. ზედა n-ფენა მოიცავს ფოსფორს, ქვედა, p-ფენას, ბორს. ფოტოცელის "P-N გამტარობა" განისაზღვრება ეგრეთ წოდებული "p-n შეერთებით", რომელიც წარმოიქმნება ორი ფენის საზღვარზე.
2. უარყოფით დამუხტული ელექტრონები ფორმირდება ბატარეის ზედა ფენაში მზის სხივების გავლენით, დადებითად დამუხტული -ქვედა ფენა. ფენებს შორის წარმოიქმნება ელექტრული ველი და პოტენციური სხვაობა გარკვეული რაოდენობის ნაწილაკების არსებობის გამო სხვადასხვა მუხტით. ელექტრული დენის გადინება წრეში შესაძლებელია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ბატარეასთან დაკავშირებულ ელექტროდებს შორის არის დატვირთვა, ხოლო დადებითად დამუხტული ნაწილაკები ქვევით გადაადგილდებიან, უარყოფითად დამუხტული - ზევით.

ზემოხსენებული სქემა შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც მანქანის მექანიკური გადაცემის ძრავა, იმ პირობით, რომ ელექტროძრავა და მესამე მხარის მოწყობილობები, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან მანქანის ცალკეული სისტემების მუშაობაზე, დაკავშირებულია, როგორც მზის დატვირთვა. ბატარეა.

მზის მანქანების ისტორია

საავტომობილო ინდუსტრიის წარმოშობა, რომელიც სპეციალიზირებულია მზის ბატარეებზე მანქანების შექმნაზე, მე-20 საუკუნის შუა ხანებში დაეცა. ტექნოლოგიის ჩამორჩენის და ენერგო ინტენსიური ბატარეების და კომპაქტური ზომის მძლავრი მზის პანელების შექმნის შეუძლებლობის გამო, ამ ტერიტორიის განვითარება შეჩერდა, რომელიც განახლდა მხოლოდ 90-იან წლებში. მზის სისტემების გაზრდილმა ეფექტურობამ შესაძლებელი გახადა წარმოებული ელექტროენერგიის რაოდენობის გაზრდა, ახალი თაობის ენერგო ინტენსიური ბატარეების შექმნა შესაძლებელი გახდა ხანგრძლივი მოგზაურობისთვის საკმარისი ენერგიის რეზერვის შექმნა.

ახალი ტიპის ელექტროძრავები, ტრანსმისიები, სხეულის სტრუქტურები და მასალები მნიშვნელოვანი როლი ითამაშა მზის ენერგიაზე მომუშავე მანქანების განვითარებაში. დღეს ავტომობილის გადაცემათა კოლოფი იწარმოება მინიმალური მოძრავი წინააღმდეგობის მქონე ნაწილების, ელემენტების საფუძველზეკორპუსი - დამზადებულია მსუბუქი და გამძლე პლასტმასისგან. გამოყენებული ძრავები არის ჯაგრისების ბლოკები, რომლებიც დაფუძნებულია ძელებზე, რომლებიც დამზადებულია მაგნიტური იშვიათი მიწიერი მასალებისგან.

ძრავიანი ბორბლები იყო კიდევ ერთი გამოგონება, რომელმაც ბიძგი მისცა ამ ინდუსტრიის განვითარებას. მათი ტექნოლოგია გულისხმობს ელექტროძრავის განთავსებას თითოეულ ამძრავ ბორბალზე, რაც მნიშვნელოვნად ზრდის გადაცემის მექანიზმის საერთო ეფექტურობას.

მოქნილი მზის პანელების გაჩენამ და ენერგიის შთანთქმის არეალის ზრდამ გავლენა მოახდინა მზის პანელების სიმძლავრის გაზრდაზე მანქანის ბატარეისთვის.

მანქანის საშუალო ფასი

სატრანსპორტო საშუალებების მაღალი ფასი, რომლებიც იყენებენ მზის სისტემებს, როგორც ენერგიის წყაროს, განპირობებულია მათი აწყობის სირთულით და ერთი ნაწილის წარმოებით. ავტომწარმოებლები, რომლებიც ქმნიან ასეთ მოდელებს, არ ავრცელებენ ინფორმაციას ტექნოლოგიების, მანქანებისა და მათი ფასის შესახებ. ამის მიუხედავად, უკვე სერიულ წარმოებაში შესული მანქანების ღირებულება - მაგალითად, Astrolab მოდელი ფრანგული კომპანია Venturi-დან - დაახლოებით შვიდი მილიონი რუბლია..

ღირსება

კლასიკურ შიდაწვის ძრავებამდე, მზის ენერგიაზე მომუშავე მანქანებს აქვთ მთელი რიგი უპირატესობები:

• ეკოლოგიურად სუფთა მავნე გამონაბოლქვის არარსებობის გამო.
• შეუზღუდავი ენერგია მზისგან.
• არ არის საჭირო დამტენი სადგურების და ბენზინგასამართი სადგურების აშენება
• ხანგრძლივი მომსახურების ვადა.
• ხელმისაწვდომი და უფასო ენერგია.

ხარვეზები

მზის ბატარეების ფართო დანერგვას აფერხებს შემდეგი უარყოფითი მხარეები:

• ბატარეების მაღალი ღირებულება ინოვაციური ტექნოლოგიებისა და ნაწილების წარმოების საჭიროების გამო.
• შიდაწვის ძრავებთან შედარებით, მზის ენერგიით მომუშავე სარბოლო მანქანებს აქვთ უფრო დაბალი სიჩქარე და უფრო მოკლე დიაპაზონი.
• ოპერაციის პროცესი გართულებულია მზის სისტემებში სპეციალიზებული სერვისებისა და სარემონტო სერვისების ნაკლებობით.

თვითინსტალაცია

მანქანაზე მზის პანელების დაყენება შესაძლებელია საკუთარი ხელით, საჭირო ხელსაწყოების ხელმისაწვდომობის, მექანიკისა და ელექტრომექანიკის სფეროში ცოდნისა და თავისუფალი დროის გათვალისწინებით.

მზის ენერგიის ელექტროენერგიად გარდაქმნა ხდება მანქანის ძარაზე მოთავსებულ კოლექტორში. ბატარეა ინახავს გამომუშავებულ ენერგიას.

ბატარეის დატენვის დონე, შენახული ენერგიის მოხმარება და ელექტროძრავის მიმდინარე მოხმარება რეგულირდება მანქანაში დამონტაჟებული ელექტრონული მართვის ბლოკით. მექანიკური ტრანსმისია ამოძრავებს მანქანის ბორბლებს ელექტროენერგიის ბრუნვით მოძრაობად გარდაქმნით.

მზის პანელების დამონტაჟებისას სასურველია გამოიყენოთ ქარხნული კონსტრუქციული ელემენტები. სხეულს მხოლოდ ორი მოთხოვნა აქვს - ძალა და დაბალი წონა. მისი ზომები დამოკიდებულია ძირითადი კომპონენტების ზომებზე და სახურავზე დამონტაჟებულიმზის ბატარეის მანქანა. ბატარეის, ელექტრონული ერთეულის და ელექტროძრავის ტექნიკური მახასიათებლები უნდა შეესაბამებოდეს არჩეული პანელის სიმძლავრეს.

ოპტიმალური განთავსება: მანქანის ზედა

მზის სისტემის მინიმალური ფართობი საჭირო სიმძლავრის მისაღებად არის 1 მ2, რაც ხსნის მზის პანელების ხშირ განთავსებას მანქანის სახურავზე. პანელები მიმაგრებულია სახურავის ზედაპირზე სპეციალური სამაგრებით, სილიკონის წებოთი ან Velcro-ით. მზის ბატარეას მანქანის მფლობელი ირჩევს დასახული მიზნებიდან გამომდინარე: მაგალითად, აუდიო სისტემისთვის და მანქანის სხვა დეკორაციებისთვის მზის ბატარეაზე, საკმარისია კომპაქტური პანელის დაყენება. ასეთ სადგურს არ ექნება საკმარისი ენერგია ბატარეის დასატენად.

დაფის განთავსება

დასაკეცი მზის პანელები შეიძლება დამონტაჟდეს დაფაზე და შეინახოთ ბარგის განყოფილებაში. ელემენტის კორპუსი უნდა იყოს დამზადებული გამძლე პლასტმასისგან, მაღალი ტემპერატურისადმი მდგრადი. არასანდო და იაფფასიანი მასალისგან დამზადებულ ბატარეებს მზის პირდაპირი სხივებისა და მაღალი ტემპერატურის ზემოქმედების შემთხვევაში შეიძლება დაირღვეს.

მზის პანელები მანქანის ბატარეის დასატენად დაკავშირებულია ორი გზით:

• სტანდარტული - სიგარეტის სანთებლის მეშვეობით.
• ბატარეის ტერმინალებით.

დამონტაჟებამდე და დაკავშირებამდე უნდა წაიკითხოთ მზის ბატარეის მწარმოებლის მიერ შემოთავაზებული ინსტრუქციები. მზის სისტემის და მანქანის ელექტრული აღჭურვილობის დაზიანების მიზეზი უმეტეს შემთხვევაში არასწორიაბატარეის კავშირი.

ბატარეის დატენვის წესები

ტყვიმჟავა ბატარეების დატენვისას მიმდინარე მნიშვნელობა არ უნდა აღემატებოდეს მათი სიმძლავრის 10-12%-ს, რაც გავლენას ახდენს ბატარეის დატენვის დროზე. მაღალი ხარისხის და საიმედო ბატარეა 60 ა/სთ სიმძლავრით იტენება დენით, რომლის მაქსიმალური ღირებულებაა 5-6 ა. ასეთი მაჩვენებლებით საშუალო დატენვის დრო 10-12 საათია. ბატარეის უკმარისობის რისკი იზრდება, თუ დატენვის დრო შემცირდება ან მითითებული პარამეტრები მნიშვნელოვნად გაიზრდება.

მზის პანელები მინიმუმამდე ამცირებენ ყველა რისკს იმის გამო, რომ მათი მაქსიმალური დენის სიმძლავრე არ აღემატება 1-2 A-ს. ბატარეას აქვს საკმარისი სიმძლავრე 7 ვტ-მდე ბატარეის მუშაობის შესანარჩუნებლად, ხოლო მზის ბატარეებს 50 სიმძლავრით. -სრულად დასატენად საჭიროა 70 სამ ასეთი სისტემები აღჭურვილია კონტროლერებით, რომლებიც არეგულირებენ პანელების ტექნიკურ მახასიათებლებს და ინარჩუნებენ ბატარეის მუშაობას და მთლიანობას.

50Ah ბატარეა სრულად დაიტენება 7-9 საათში 40W 20V მზის პანელის გამოყენებით.

მანქანაზე დაყენებული მზის პანელების ოპტიმალური სიგრძე უნდა იყოს ერთი მეტრი, ძაბვა და სიმძლავრე - შესაბამისად 12 ვოლტი და 15 ვატი. ექსპერტები კატეგორიულად გვირჩევენ, შეიძინოთ კონტროლერი ან მსგავსი საკონტროლო მოწყობილობა, რომელსაც შეუძლია დაიცვას ავტომობილის ბორტ სისტემა და ბატარეა უკანა ან ზედმეტი დამუხტვისგან. მზის პანელები ხშირად გაერთიანებულია ერთ ჯაჭვში გაზრდის მიზნითტევადობა და მოთავსებულია მანქანის სახურავზე თავისი საკმარისი ფართობით.

მოდელის მიმოხილვა

ქსელი გთავაზობთ მანქანისთვის ფოტო მზის პანელების ფართო არჩევანს, თუმცა, მდიდარი არჩევანით, ყველა პანელს არ აქვს სათანადო ხარისხი და საიმედოობა. ექსპერტები გვთავაზობენ მზის სისტემების სამ პოპულარულ მოდელზე შეჩერებას საჭირო მახასიათებლებით.

მზის პანელები Sunsei SE-500

მზის სისტემის პოპულარული და მოთხოვნადი მოდელი კომპაქტური ზომებით - 38x36x3 სმ. კომპლექტში შესანახად და ტრანსპორტირებისთვის მწარმოებელი გთავაზობთ წყალგაუმტარ ქეისს.

პატარა მზის პანელების სიმძლავრე არ აღემატება 7,5 ვტ-ს, დენი არის 0,6 A. Sunsei SE-500 დამონტაჟებულია სამფეხზე და ძრავის გამორთვის პირობებში მანქანის ბატარეას რამდენიმე საათის განმავლობაში ამუშავებს.

ბატარეა იტენება როგორც ჩართული ძრავის, ასევე გამორთული ძრავის დროს. მზის პანელს მოყვება სიგარეტის სანთებელა და ტერმინალები. მანქანის მზის პანელის მიმოხილვით ვიმსჯელებთ, ბევრი მომხმარებელი აყენებს Sunsei-ს დიზელის ნავებზე, სატვირთო მანქანებსა და ტრაქტორებზე.

SE-500 მზის პანელის მინუსი არის მისი დაბალი სიმძლავრე, რომელიც კომპენსირდება რამდენიმე ელემენტის ერთ ქსელში კომბინაციით.

SunForce ბატარეა

მზის პანელის მოდელი კანადელი მწარმოებლისგან. ბატარეის ნომინალური ზომებია 97x35x4 სანტიმეტრი, ძაბვა და სიმძლავრე 1,5 A და17 W შესაბამისად. დაკომპლექტებულია სიგარეტის სანთებელთან ერთად, ტერმინალები და 7A/12V კონტროლერი.

მიუხედავად მისი ზომისა, მისი მარტივად დაყენება შესაძლებელია მსუბუქი მანქანების, ნავების, სატვირთო მანქანებისა და სპეციალური აღჭურვილობის სახურავზე. მოდელის დამატებითი უპირატესობაა ნისლში და წვიმაში მუშაობის უნარი.

პანელი TCM-15F

პორტატული მზის პანელები მანქანისთვის მოქნილი კორპუსით, 15 W სიმძლავრით, 1A ძაბვით და კომპაქტური ზომებით - 60x27x0.5 სანტიმეტრი. მისი მცირე ზომის გამო, პანელი ადვილად დასაკეცი და უსაფრთხოდ დამაგრებულია მანქანის სახურავზე. მზის პანელის ჰერმეტულ კორპუსს აქვს საკმარისი საიმედოობა. სპეციფიკაციები უზრუნველყოფს საკმაოდ მაღალ ეფექტურობას 22%.

მიმოხილვა

მანქანის მფლობელები მანქანის მზის პანელების მიმოხილვაში მიუთითებენ მზის სისტემის აღჭურვილობის სრული კომპლექტის შეძენის აუცილებლობაზე, მათ შორის პანელებზე, ვიბრაციაზე მდგრადი და გამძლე კორპუსის ალუმინის ზედაპირით, რომელიც კარგად შლის სითბოს., კონტროლერი და ბატარეა. ეს უკანასკნელი მუშაობს მხოლოდ ტყვიის ბატარეებთან ერთად და უნდა ჰქონდეს ნომინალური სიმძლავრე 12 ვოლტი. მზის პანელების ეფექტური და შეუფერხებელი მუშაობა შესაძლებელია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ისინი მზის სხივების პერპენდიკულარულია. იდეალურ შემთხვევაში, მანქანის მფლობელებს ურჩევენ შეიძინონ სპეციალური სისტემა, რომელიც აკონტროლებს მზის პოზიციას და პოულობს ბატარეის ოპტიმალურ კუთხეს ავტომატურ რეჟიმში, მაგრამ ამ ტიპის დიზაინი ძვირი ღირს, როდესაცშეკრება.

ავტომობილზე მზის ბატარეის დაყენებისას სასურველია გავითვალისწინოთ შერჩეული მოდელის მახასიათებლები, მანქანის აკუმულატორი და ბორტ ქსელი. კომპლექტში მზის პანელების მწარმოებლები აწვდიან დეტალურ ინსტრუქციებს სიმძლავრის, ტევადობის და ძაბვის ნომინალური მნიშვნელობების მქონე პროდუქტების დამონტაჟებისა და ექსპლუატაციის შესახებ. სტანდარტული აღჭურვილობა შეიძლება ასევე მოიცავდეს კონტროლერს, ბატარეის ტერმინალებს და სიგარეტის სანთებელს.

მანქანის მზის სისტემები არ არის აკუმულატორის სრული შემცვლელი, მაგრამ ისინი საშუალებას გაძლევთ დატენოთ ბატარეა და მიაწოდოთ ენერგია მანქანის ძირითად ელექტრო მოწყობილობებს. მზის ბატარეის გამოყენების საუკეთესო გზაა ბატარეის დატენვა საგანგებო სიტუაციებში. ბატარეის სრული დატენვა შესაძლებელია მხოლოდ ქსელის დამტენის დახმარებით.