Источник энергии – солнце - Энергетика и промышленность России - № 05 (169) март 2011 года - WWW.EPRUSSIA.RU - информационный портал энергетика
16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/169/12694.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 05 (169) март 2011 года

Источник энергии – солнце

Об использовании альтернативных энергоисточников говорят уже давно, и один из наиболее популярных среди них – преобразование солнечной энергии в электрическую.

Конечно, это не ново, однако все больше устройств «заряжают» энергией солнца. Раньше и подумать было нельзя, что столько механизмов смогут работать без топлива и подключения к общей энергетической сети.



Солнечный самолет

Швейцарская компания Solar Impulse представила публике готовый аппарат HB-SIA (Solar Impulse Alpha) – первый в мире пилотируемый самолет на солнечной энергии, способный оставаться в воздухе даже ночью.

Детально конструкция уникального аппарата была разработана в 2007 году, но лишь теперь машина готова.

Надо отметить, что до этого уже существовали самолеты, способные поднять в небо пилота только за счет одной энергии солнечных батарей, размещенных на крыльях. Но они неспособны провести в полете целую ночь. Кроме того, существуют солнечные самолеты, способные без посадки лететь в течение дня, следующей ночи и опять дня. Но это – беспилотные машины. А вот соединить все это было совсем непросто, ведь, к примеру, в полдень на каждый квадратный метр земной поверхности Солнце обрушивает поток мощностью в 1 киловатт, а в среднем за сутки эта мощность составляет только 250 ватт на квадратный метр. С учетом площади крыльев (порядка 200 квадратных метров) и того, что КПД солнечных батарей и всяческих преобразователей составляет около 12 процентов, получается, что средняя суточная мощность, доступная беспосадочному аппарату, – всего 6 киловатт. При этом машине нужно нести с собой немало аккумуляторов для ночного полета.

Но швейцарцам удалось создать принципиально новый аппарат: при размахе крыльев почти в 65 метров (как у большого аэробуса) HB-SIA весит всего 1,6 тонны, за что нужно благодарить углеродные композиты. В частности, углеродные панели машины достаточно прочны, чтобы противостоять воздушной стихии, при этом толщина их составляет десятые доли миллиметра.

На крыльях машины расположились 10 748 солнечных ячеек и еще 880 таких же фотоэлектрических преобразователей заняли поверхность горизонтального оперения. Эти ячейки состоят из монокристаллического кремния толщиной всего 130 микрометров. Они являются частью самого крыла и способны гнуться в полете вместе с ним.

Ночной полет этой машине обеспечивают литиево-полимерные аккумуляторы суммарным весом 400 килограммов.

Уже давно ходят разговоры о кругосветном полете машины на солнечных батареях. Так вот, этот аппарат вокруг планеты не полетит. Полетит другой – HB-SIB, который должны построить в текущем году. Самолет будет заметно крупнее и мощнее, с герметичной кабиной (у HB-SIA она негерметична) и лучшей авионикой, чем первый собрат. Именно на нем изобретатели и намерены в 2012‑м впервые перелететь Атлантику на энергии света, а чуть позже – обогнуть Землю.

Увы, кругосветка не получится беспосадочной. Технически Solar Impulse смог бы летать без остановки хоть месяцами, но все упирается в физические возможности пилота. Средняя скорость в таком длительном рейсе, если учитывать ночную фазу, проходящую на аккумуляторах, накопивших энергию за предшествующий день, составит 46 км/ч, а значит, вокруг земного шара удалось бы пролететь за 20‑25 дней. Между тем максимум для человека, не покидающего кабину и работающего почти без сна, – пять дней. Погода и автопилот позволят спать от 15 минут до 2 часов в сутки, поясняют авторы проекта.

На деле ради большей безопасности, скорее всего, будут использоваться четырехдневные отрезки. Так что солнечную кругосветку придется выполнять за несколько больших «прыжков», говорят швейцарцы.



Солнечный автомобиль

Австралия – одна из самых солнечных стран в мире.
И потому совсем неудивительно, что именно в этой стране уже несколько лет подряд проходят весьма необычные гонки Global Green Challenge по маршруту от Дарвина до Аделаиды (то есть через всю страну-континент с севера на юг).

Неординарность этого мероприятия заключается в том, что в нем могут участвовать исключительно автомобили, работающие на солнечной энергии.

Вот для этого соревнования группой студентов из университета Нового Южного Уэльса и было создано авто под названием Sunswift IVy. Это уже не первый их проект в данной сфере. Предыдущие автомобили марки Sunswift также принимали участие в Global Green Challenge, но никаких высот там не достигли (впрочем, пройти всю дистанцию в 3 тысячи километров – это уже своего рода успех).

А вот Sunswift IVy практически сразу после пуска на асфальт попал в Книгу рекордов Гиннесса. С первой же попытки установил новый мировой рекорд скорости среди автомобилей на солнечных батареях – 88 километров в час.

И неудивительно, ведь все пространство в верхней части автомобиля Sunswift IVy занято кремниевыми солнечными панелями производительностью 1200 Вт (такая же мощность нужна для успешной работы тостера).

Конечно, 88 километров в час ни в какое сравнение не идет со скоростью 1609 км/ч, достигнутой автомобилем Bloodhound и являющейся нынешним рекордом среди наземных средств передвижения. Но ведь в Sunswift IVy нет авиационного двигателя, как у его более быстрого «коллеги»: только солнечные панели, электромотор и энтузиазм создателей.

Так что вот она – реальная скорость света. Оказывается, это та скорость, которую может развить автомобиль, используя свет как топливо.



Солнечный велосипед

Но, оказывается, экологичная энергия нужна не только четырехколесным машинам, но и двух- и трехколесным. У велосипедов, скутеров и мотоциклов не меньше (если не больше) поклонников, чем у автомобилей, а значит, развиваться эта индустрия будет согласно общим тенденциям. Вот, к примеру, велотакси (точнее, велорикша). Устройство все еще требует усилий водителя по кручению педалей, однако благодаря солнечным панелям 75 процентов усилий выполняет электромотор. Развивает такси скорость до 30 км/ч и наверняка будет пользоваться спросом в тех странах, где велорикши – обычное явление.
Есть и велосипед, предназначенный для одного человека. Он был спроектирован Ларри Ченом для двенадцатого международного конкурса на лучший велосипедный дизайн и успешно выиграл это соревнование. Его солнечная батарея находится под рулем и может поворачиваться в разные стороны, чтобы лучше ловить солнце, облегчая кручение педалей.

Также существуют «солнечные скутеры». Ездят они, правда, недалеко и не очень быстро – 20 километров на скорости 50 км/ч. Зато дизайн умопомрачительный – можно накрыть всего себя «капюшоном» из солнечных панелей для лучшей подзарядки аккумулятора.



Солнечная яхта

Яхты по техническим и финансовым затратам мало чем отличаются от жилых или офисных зданий. И если появляются здания, которые должны получать максимальное количество энергии от солнечных батарей, то неудивительно, что появились такие же яхты.

Вот, к примеру, PlanetSolar – самая большая в мире яхта, питающаяся исключительно солнечной энергией. Ее длина составляет 31 метр, а ширина – 15 метров.

Общая площадь солнечных панелей, расположенных на PlanetSolar, составляет около 500 квадратных метров. Максимальная скорость яхты 34 километра в час, а создана она стараниями специалистов из Knierim Yacht Club.

Ожидается, что солнечных аккумуляторов яхты хватит, чтобы полностью, без каких‑либо иных источников, обеспечивать судно энергией. Их дневной зарядки с лихвой хватает на ночь и на случай пасмурной погоды.

Эта яхта рассчитана на то, что на ней смогут одновременно находиться до пятидесяти человек.

Впрочем, во время кругосветного путешествия (а PlanetSolar создана специально для экспериментального кругосветного плавания на солнечной энергии) на яхте будет экипаж всего из двух человек. Стоимость создания этой яхты-катамарана составила 18 миллионов евро.

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 05 (169) март 2011 года:

  • Высокотехническая цепочка развития Якутии
    Высокотехническая цепочка развития Якутии

    До конца 2013 года в Республике Саха будет реализована программа нового строительства и реконструкции объектов магистрального электросетевого комплекса. ...

  • Проблема замены производителя трубопроводной арматуры
    Проблема замены производителя трубопроводной арматуры

    Любая система, насколько хорошо она ни была бы отлажена, когда‑нибудь потребует ремонта. Он может быть внезапным, а может быть плановым. ...

  • Инвесторов новой АЭС определят в апреле
    Инвесторов новой АЭС определят в апреле

    Действующая Армянская АЭС будет снята с эксплуатации лишь тогда, когда построят новую. Об этом заявил министр энергетики и недр Армении Армен Мовсисян. Он не исключил, что строительство новой станции будет завершено в 2017 или в 2018 году. ...

  • Источник энергии – солнце
    Источник энергии – солнце

    Об использовании альтернативных энергоисточников говорят уже давно, и один из наиболее популярных среди них – преобразование солнечной энергии в электрическую. ...

  • В Петербурге строят чистые ТЭЦ
    В Петербурге строят чистые ТЭЦ

    Глава российского правительства Владимир Путин в феврале посетил Южную ТЭЦ в Санкт-Петербурге и осмотрел недавно построенный новый энергоблок. ...