Los principales fabricantes de turbinas eólicas en la India

Si te gusta el sol, y te gustan los coches, entonces supongo que le gustaría tener un coche alimentado por energía solar, ¿verdad? Este truco funciona bien para la mantequilla de maní y el chocolate, pero no tan bien para pan de ajo y fresas. Entonces, ¿cómo son compatibles coches con la energía solar? ¿Nos deleitamos en la combinación o escupirlo? Vamos a lanzar los dos juntos, se mezclan con las matemáticas, y ver lo que sucede.

El trabajo es la fuerza multiplicada por la distancia, por lo que para empujar el coche 30 metros por la carretera cada segundo requerirá aproximadamente 7.500 J de energía (véase la definición de unidades y relaciones). Dado que esta es la cantidad de energía necesaria por segundo, podemos llamar de inmediato este 7.500 vatios-lo que equivale a alrededor de diez caballos de fuerza. Todavía no he incluido resistencia a la rodadura, que es de aproximadamente 0,01 veces el peso del coche. Para una masa cargada super-luz de 600 kg (6.000 N), resistencia a la rodadura añade una fuerza constante 60 N, lo que requiere un 1,800 W adicional para un total de alrededor de 9 kW.

¿Qué pueden ofrecer los paneles solares? Digamos que usted puede conseguir algunos espacio de calidad 30% paneles eficientes (es decir, dos veces más eficientes que los paneles típicos en el mercado). En pleno sol, gastos generales, puede obtener 1.000 W / m² de flujo solar, o una convertidos 300 W por cada metro cuadrado de panel. entonces necesitaríamos 30 metros cuadrados de panel. Las malas noticias: la parte superior de un coche normal tiene así menos de 10 metros cuadrados disponibles. Medí la zona que mira hacia arriba de un sedán (con exclusión de las ventanas, por supuesto) y tengo alrededor de 3 m². Un camión con un camper me dio 5 m².

Si podemos llegar a obtener de 2 kW de potencia instantánea, esto permitiría que el coche en nuestro ejemplo para alcanzar una velocidad de crucero en los pisos de unos 16 m / s (35 m.p.h.). En una subida, el coche podría elevarse hasta un grado en tan sólo un metro vertical de cada tres segundos (6000 J para levantar el coche un metro, 2000 J / s de potencia disponible). Esto significa un grado de 5% sería frenar el coche a 6,7 ​​m / s, o 15 millas por hora, a pleno sol. Naturalmente, las baterías serán útiles para suavizar estas variaciones: la carga en la bajada y la descarga en la cuesta arriba, para una velocidad media en el estadio de 30 m.p.h.

Por lo que este sueño de una familia que se precipitó con comodidad por el camino por el sol en tiempo real no va a suceder. (Nota: algunos modelos Prius ofrecen una opción de techo solar, pero esto sólo se llevaron un ventilador para mantener el refrigerador del coche mientras está estacionado, tal vez simplemente compensar el calor adicional de tener un panel oscuro en el techo!) Pero lo que de estas carreras en Australia? Tenemos demostraciones en tiempo real, en vivo.

El sueño hecho realidad

En los últimos años, el Tokai Challenger, de la Universidad de Tokai, en Japón, ha tenido un mejor desempeño en el World Solar Challenge. Ellos usan una variedad de 1,8 kW de 30% eficientes paneles (hey-mi suposición era justo!), Lo que implica 6 metros cuadrados de panel. El peso del coche más el conductor está a tan sólo 240 kg. Al igual que con la mayoría de los coches de la competencia, lo ve como una barra delgada, desgastado abajo de jabón con una burbuja de la cabeza del conductor: tanto el coeficiente de arrastre (una trucha similar a 0,11) y el área frontal (que estoy tratando de adivinar 1 m², pero probablemente menos) se recortan a los límites imaginables más absurdos. A partir de estos números, puedo calcular un lastre autopista velocidad aerodinámica de aproximadamente 60 Newtons y una resistencia a la rodadura de aproximadamente 25 N, para un total de 85 N: alrededor del 35% de lo que hemos calculado para un coche "cómoda". Despejando la velocidad a la que la combinación de la resistencia del aire, más resistencia a la rodadura requiere 1,8 kW de potencia de entrada, consigo 26 m / s, o 94 km / h, o 58 m.p.h., que está muy cerca de la velocidad reportada.

Trae en las Baterías: Just Add Sun

Pero esta no es la mejor manera de mirarlo. La mayoría de la gente le importa lo lejos que pueden viajar cada día. Un coche eléctrico típico requiere aproximadamente. Así que si su marcha diaria requiere 30 millas de alcance de ida y vuelta, esto tarda unos 10 kWh y necesitará un sistema fotovoltaico de 2 kW para proporcionar el jugo al día. Usted puede ser capaz de exprimir esto sobre el techo del vehículo.

¿De qué manera la economía funcionan? Mantenerse al día ese 30 millas por patrón de día, día tras día, requeriría un costo anual de gasolina de alrededor de $ 1000 (si el coche recibe alrededor de 40 MPG). costo de instalación de PV viene en alrededor de $ 4 por vatio pico últimamente, por lo que el sistema de 2 kW tendrá un costo de $ 8,000. De este modo a compensar los precios del gas (de hoy) en 8 años. Este matemático se aplica a los paneles eficientes 15% estándar, lo que excluye una solución techo de la cabina. Por esta razón, se centrará principalmente en PV estacionaria a partir de ahora.

Aspectos prácticos: autónomo o de conexión a red?

Ah-los aspectos prácticos. Donde los sueños se ponen complicadas. Para los puristas, un coche totalmente solar no va a ser tan fácil. El sol no se adhieran a nuestro horario rígido, ya menudo tenemos nuestro coche fuera de casa durante las horas de carga principales de todos modos. Así que para estar verdaderamente solar, necesitaríamos almacenamiento en el hogar significativa para amortiguar contra el clima y la carga horario de desajuste.

La idea es que se puede rodar a casa al final del día, tapar su coche, y transferir energía almacenada en el banco de baterías estacionarias de banco de la batería de su coche. Lo que quiere tener varios días de jugo fiable, por lo que estamos hablando de un banco de baterías de 30-50 kWh. A partir de $ 100 por kWh de plomo-ácido, esto añade algo así como $ 4000 a el costo de su sistema. Sin embargo, las baterías no duran para siempre. Dependiendo de la fuerza se reciclan las pilas, podrían durar 3-5 años. Un banco grande tiene ciclos más superficiales, y por lo tanto va a tolerar más de éstos y duran más, pero para un mayor costo por adelantado.

El efecto neto es que el banco de baterías estacionarias costará alrededor de $ 1000 por año, que es exactamente lo que teníamos por el costo de la gasolina en el primer lugar. Sin embargo, a menudo me molesto por los argumentos económicos. Más importante para mí es el hecho de que puede hacerlo. Duplicar los precios del gas y tenemos nuestro amortización de 8 años de nuevo, de todos modos. Puramente decisiones económicas tienden a ser miopes, se centraron en las condiciones de hoy en día (y con un poco de respeto a las tendencias del pasado). Pero las transiciones de fase fundamentales como el pico del petróleo rara vez se consideran: vamos a necesitar opciones alternativas, incluso si son más caras que las opciones baratas que disfrutamos hoy en día.

Así coches accionados solares caen sólidamente en el lado de la realidad del continuo realidad-fantasía. Dicho esto, el transporte solar puro (a la generación del tablero) sufrirá serias limitaciones. Un transporte más confiable viene con matices que pueden ser irritantes para los puristas. Se puede aplicar una calcomanía que dice ENERGÍA SOLAR CAR, pero en la mayoría de los casos, usted tendrá que poner un asterisco al final con una larga nota al pie para explicar exactamente cómo se han dado cuenta de ese objetivo.