Про солнечные батарее на крыше машины

[vitus_wagner]

https://techcrunch.com/2019/07/05/toyota-testing-improved-solar-roof-for-electric-cars-that-can-charge-while-driving/

Тут вот пишут про тестирование машинки, которая ухитряется набирать солнечную энергию не только стоя на парковке, но и на ходу.

Причем КПД солнечных батарей достигает уже 33%.

Использование под батареи крыши и капота машинки, сдизайненный из современных представлений об аэродинамике в земной атмосфере обеспечивает 40-55 км пробега в день. (полагаю, по типичному городскому циклу, это по ссылке не уточняется). Подозреваю что специально сдизайненная машинка, которая будет ползти со скоростью трактора, может и вдвое большее расстояние проходить каждый день на таких батареях.

Что в общем решает проблему марсианских номадов в "Забытой колонии".

Comments

[kouzdra]

Мне вот в другую сторону подумалось - про использование лепестромашинок в качестве аналога газовых баллонов для домегов с "полной автономкой от сети" - в смысле что понято что может или не хватать локально мощи или что еще - ну вот заряжаешь машинку и подключаешь к сети в качестве допбатарейки если надо.

PS: Вот в высоком КПД кстати как раз ничего хорошего нет - такие кпд давно умеют - только стоит дорого. Так что тут подозреваю просто под концепт-кар расстарались.

[vitus_wagner]

Когда у тебя 1.3 КВт на квадратный метр, ты можешь повертеть нос от дорогих батареек. А если всего 600 ватт...

На самом деле Маск уже давно выпускает на базе некондиции от Тесл PowerWall, настенный аккумулятор для сглаживания неравномерности генерации и потребления в автономных сетях.

Но вообще интересен другой момент - какая нужна минимальная мощность, для того чтобы гонять фургон по не очень пересеченной местности? Лет 200 назад обходились 4-6 воловьими силами.
Скорость была, правда, ниже скорости пешехода. Чтобы скорость была километров 20 в час, потребуется по-моему уже порядка 10-20 л.с на тонну. А скорость в 20 км/ч с отдельными рывками по 40 - это уже вполне достаточно для прохождения больших дистанций с грузом. Санно-гусеничные поезда в Антарктиде по данным Санина в основном на первой скорости и ходят.

[kouzdra]

Аккумуляторы - стандартный компонент любой автономной системы. Речь о том, что накопленного запаса может не хватить (в домике например ситуация системы "гости понаехали") - и вот тут как раз использование машинки как способа перевозки лепестричества как раз вполне осмысленно.

Это даже не должно быть экономически выгодно - смысл именно в бэкапе на случай нештатной ситуации

Туда же кстати и всякие междомовые перетоки - потому как автономная система по определению избыточна по мощности.

[vitus_wagner]

Отогнал машинку к соседу, зарядил от его стационарной батареи и пригнал к себе?

[kouzdra]

Не - с машинкой "съездил на зарядку и зарядил".

Междомовые перетоки чисто проводом проще делать.

Странно что это не обсуждают любители автономности - хотя идеи напрашивающиеся и сильно смягчающие самые серьезные недостатки этой всей автономки.

[vitus_wagner]

Я имею в виду, что до соседа несколько километров, а никаких прочих элементов инфраструктуры, кроме вот таких рвзбросанных автономных домохозяйств не наблюдается в радиусе сотен километров.

[kouzdra]

Тогда можно и на машине - даже скорее по системе "заехал в гости и неможко электричеством поделился" (тем более что это может быть актуально именно по причине гостевой нагрузки - для всяких вечеринок может быть даже естественным решением необходимо возникающей проблемы)

[vitus_wagner]

Вообще тогда в случае вечеринки можно пооткачивать киловатт-часов из машинок понаехавших гостей. Главное, оставить достаточно, чтобы могли домой вернуться. А то ведь ночевать останутся.

[burbilog]

Маленькая машинка + длинный седельный прицеп с заходом на крышу, длиной метров 10 и шириной 2. Марсианские 600 ватт с кв.м. превращаются в 12квт, на которых можно спокойно ехать 50 км/ч. Сам прицеп штука легкая, это всего лишь рама для горизонтально расположенных панелей, сами панели и пара колес на подвеске, ну а крыша машинки играет роль седла тягача. А если надо недалеко смотаться и есть запас, то прицеп можно отстегнуть.

Понаблюдав у себя в конторе, как народ умудрялся загнать задним ходом фуру в наш двор с зазорами в десяток сантиметров по обеим сторонам, думаю это вопрос опыта.

[kouzdra]

Приятель которые в транзасе году в 1990-м емнимп делали какую-то автоматизацию на тему проводки судов через питерские мосты, рассказывал как им заказчики как-то устройили экскурсию на каком-то из сухогрузов, через мосты.

Говорит что с непривычки страшновато - плохо управляемая дура прет в узкую щель, причем зазоры там реально где-то около метра бывают.

[vitus_wagner]

Проблема в том, что ехать-то нужно не просто так, а везти тот самый 20-футовый контейнер груза, который на Земле обычно возят на седельном прицепе. Плюс еще второй (ну хорошо, не 20, 10 футовый) контейнер в качестве жилого отсека.

[burbilog]

Ну и подвесить при надобности контейнер под прицепом с панелями. Ведь прицеп-панель это фактически длинный мостик между задней осью прицепа и крышей мобиля, который можно подкатить чтобы контейнер оказался под ним, а потом его подтянуть вверх ровно на высоту клиренса. Одна лебедка и замки. Минимум механизации.

И, скорее скорее всего, все равно одним контейнером не обойтись понадобится много унифицированных и стыкуемых контейнеров -- груз, жилой отсек, узел связи, мастерская, etc, etc.

Но думаю, что это неправильное решение, т.к. он сильно зависит от освещения "прям ща". Правильнее было бы разложить на пару сотню квадратных метров солнечных панелей, зарядить тягач с аккумуляторами и перетащить все поселение, потом сложить панели на их прицеп и привозим с собой. Если аккумуляторы сменные, то можно кататься на тягаче, а сменный блок стоит у раскладушки с панелями заряжается, потом меняем.

[vitus_wagner]

Тут вопрос в том, что дневной свет нужен не только для зарядки батарей, но и для вождения машины по плохо накатанной колее.

В принципе, основной, на мой взгляд, областью применения этих машин должна быть перевозка грузов между далеко раскиданными (привязанными к месторождениям полезных ископаемых) поселениями.

Хотя, вероятно, в качестве передвижного лагеря геологических экспедиций будут использоваться они же (просо чтобы не производить лишних моделей машин при ограниченных ресурсах колонии).
Тогда да, будет грузиться жилой/лаборатоный модуль в стандартных габаритах 20-футового контейнера. Вероятно, на 4-6 человек.

И в этом случае есть возможность подзаряжаться пока геологи в маршрут ходят. То есть перебазирование базового лагеря происходит не каждый день.

А если это транспортная перевозка на расстояние, превосходящее то, что можно преодолеть на одной зарядке аккумуляторов, тут хочешь не хочешь, придется ехать на том, что в процессе езды. Ну либо утром и вечером ехать, днем заряжаться.

[kobelsky]

Так австралийцы еще в 80 годы на тогдашних солнечных батареях сделали вполне бегающую под их солнцем машинку. К сожалению, сходу не могу быстро выдрать на нее ссылку - "солнечными тараканами" сейчас называют другие вещи.

[vitus_wagner]

Так то австралийцы, и под ИХ солнцем и без груженного фургона.

[alll]

А что фургон, у фургона тоже крыша есть. Ещё и по бокам-сзади можно "крылья" из панелей навесить - они ж не в пробке в шесть рядов едут.

[brmail]

больше всего меня раздражает во всех этих "саксесс стори" то, что генерацию энергии с площади счтитают от сфериеческого коня в вакуме. А реальные циферки как то вот умалчиваются. Те самые 33% КПД про которые упоминается в посте - достижимы при правильно поставленной панели, повернутой к солнышку так, чтобы поток света падал под 90 градусов. В любых других условиях там будет 22-20, а то и вовсе 10-15%. А теперь представьте себе машинку бегущую по обычной дороге. И дорога нередко слегка (или не слегка) петляет, попадает в тень от домов или деревьев. Сколько там того КПД останется? На парковке вообще смешно. Поставить утром по приезду на работу, и потом каждые два часа переставлять, так как "свет уходит" ? А если переставлять некуда? А если упаси боже парковка подземная? А если тучи весь день, и обратно ехать не на чем?

[alll]

а) солнце у марсианских номадов несколько пожиже
б) дороги у марсианских номадов несколько похуже
в) марсианский номад не может в плохую погоду пересесть на метро

[livelight]

А что у них бывает из "плохой погоды"? Тучами небо затянуло, и солнечные батареи голодают?

[alll]

12 июня 2018 года марсоход перешёл в спящий режим из-за длительной и мощной пылевой бури, препятствующей поступлению света на солнечные батареи, с тех пор на связь не выходил.

[vitus_wagner]

Ну это, после бури надо выйти с метелочкой, и смахнуть пыль с солнечных батарей.
А во время бури можно из этих панелей соорудить большой ветряк и подзаряжать аккумуляторы им.

[jno]

Любителям технотриллеров смотреть проход линкоров типа Айова через панамский канал, ога.

[angry_elf]

https://www.businessinsider.com/this-expert-says-tesla-semi-is-economically-and-ecologically-pointless-2019-2

Тут оценка энергии - 1.5-3 KWh на километр пути грузовика (20-30 тонн груза).

Площадь крыши 40-футового контейнера - 2.5 x 12 = 30m2, при 600w/m2 и КПД 30% выходит 5.4KW мощности. Т.е. при наличии солнца в зените, можно ехать 3-4 км/ч вообще без затрат энергии.

[angry_elf]

А, ещё ж гравитацию можно учесть. И панели, при желании, можно размахнуть на большую площадь (та же гравитация позволит облегчить конструкцию). На земле-то жёсткие габариты законом ограничены.

[vitus_wagner]

оценка 1.5-3KWh/km дана для g=9.81м/с². Для g=3.9м/с² возможно, потребуется несколько меньше энергозатрат на то же расстояние. Правда, зато эта оценка дана для асфальтовой дороги, а не для еле намеченной колеи в пустыне.

С другой стороны, следует учитывать что затраты энергии на прохождение одного и того же расстояния растут при возрастании скорости. И на тех скоростях, для которых делалась оценка, они заметно больше, чем для скоростей от 3 до 20 км/ч, даже если не учитывать сопротивление воздуха (а оно, вероятно в исходную оценку вошло заметной составляющей. На Марсе же его считай нет).

С третьей стороны не учтено, что солнечная постоянная 600W/m² - это для квадратного метра, перпендикулярного солнечным лучам и за пределами атмосферы.

Хотя идея ехать со скоростью воловьей упряжки вообще все светлое время - она не бессмыслена. Обеспечивали же воловьи упряжки и караваны верблюдов логистику на протяжении тысячелетий.