Фотоволтаични генератори за автомобили, джипове и бусове

[mstoev]

Автомобилите, джиповете и бусовете са с ДВГ и всичко е добре когато са в движение и консумират гориво. Цените на горивата непрекъснато растат в сравнение с ръста на работната заплата и все повече се ограничава пробега на автомобилите, джиповете и бусовете. Ако направим равносметка те прекарват по-голяма част от живота си неподвижни, а в тях има електроника с висок к.п.д. която не се използва при спрял автомобил поради ограничение в допустимия % на разреждане на акумулатора. Не е ефективно ДВГ да работи на място за да произвежда динамото електроенергия за зареждане на акумулатора и захранване на консуматорите в автомобила. Автомобилите, джиповете и бусовете имат удобни покриви за инсталиране на автономни фотоволтаични генератори които да работят на стандартите 12 V dc и 24 V dc. Има особености, че тези превозни средства се движат с висока скорост по магистралите, по лоши второстепенни пътища, off-road, в различни климатични зони, а също така и при различна запрашеност. Всичко това е едно предизвикателство за фотоволтаичните модули и ламинати да издържат на въздушно съпротивление и вибрации за които няма данни от производителите. Друго ограничение за използваната фотоволтаика е че покрива на превозното средство е със строга определена площ, а от там и ограничение в инсталираната максималната мощност на ФВ генератор. Върху покривите на Лада 2107 и Лада Нива 4Х4 инсталирах 2 X 70 Wp, 12 V dc ФВ генератора които лесно се конфигурират да работят като един 140 Wp, 24 V dc ФВ генератор. Тези генератори ми дадоха възможност там където си искам да си произвеждам електроенергия и ефективно да си я използвам в мобилен соларен офис и в малкия бизнес. Считам, че интегрирането на фотоволтаика в автомобилите (CIPV), джиповете и бусовете е ниша за съвременната фотоволтаиката за която са нужни малки инвестиции, специфични познания по фотоволтаика и е полезно да я обсъдим.

[Mateev]

О-ооооо,

Аз от почти една година си имам соларен бус. Става въпрос за Mercedes Vito. Купих си го специално за тази цел - да му сложа 3 панела на покрива с обща мощност почти 500 W и като ходя по поляните да имам ток за охлаждане на бирата, въртене на вентилатор, зареждане на акумулатори на радиоуправляеми самолети и хеликоптери, варене на кафе, захранване на телевизор, лаптоп, принтер и т.н. Въобще пълноценна подвижна електроцентрала с електропроизводство около 3 kWh на ден (и още около 3 от акумулаторите).

[mstoev]

Опита ми показа, че когато се движи превозното средство няма смисъл от монтирана фотоволтаика върху него. Производителите на PV модули не дават информация за издръжливостта на тези изделия на вибрации. Освен вибрации модулите върху покрива са изложени и на въздушно съпротивление при 120-130 км/ч по магистралите и механичната конструкция от Al подава. За off-road e рисково всичко на покрива в гората. Моят принцип е спирам джипа и правя бърз монтаж върху покрива на двата PV модула от mc-Si и с регулатори за напрежение/зарядни устройства ги включвам към двата акумулатора. Защо използвам твърди модули от mc-Si, a не гъвкави ламинати от a-Si на мен ми е ясно, но за жалост се рекламират в USA такива скъпи проблематични продукти за покриване на колите които можем да дискутираме в тази тема. Модулите съхранявам в джипа в дървена кутия която след това с четири подвижни крака става за маса. Техниката за соларния мобилен офис не е проблем да се захранва от фотоволтаиката. Лаптопа е най-добре да се постави върху cooling stand който се захранва от фотоволтаиката, а не върху краката. Отделя се топлина която е не само вредна за батерията, но най-вече за краката ни. За хладилника нещата са по-сложни понеже масово се използват евтини и не ефективни хладилни чанти с Пелтие елементи дърпащи по 4-5 А. Температурата в хладилната чанта може да падне с 8 оС от околната което си е топла бира. За студена бира си трябва соларен копресорен хладилник което си е специфична инвестиция за превозното средство както фотовлтаиката. Интересен проблем за дискутиране е ефективното управление на електоенергията от фотоволтаичните генератори в превозното средство.

[Mateev]

Няма никакви проблеми, свързани с панелите по време на движение. Вдигал съм с буса до 140 km/h и панелите издържат вятъра и вибрациите без проблеми. Пекло ги е слънце, валял ги е дъжд и град - никакви проблеми. Панелите си работят. Най-лошото, което им се е случвало е, че рамките се набиват с хиляди мъртви мушици и комари.

[Lupus]

Няма никакви проблеми, свързани с панелите по време на движение. Вдигал съм с буса до 140 km/h и панелите издържат вятъра и вибрациите без проблеми. Пекло ги е слънце, валял ги е дъжд и град - никакви проблеми. Панелите си работят. Най-лошото, което им се е случвало е, че рамките се набиват с хиляди мъртви мушици и комари.

А какво става с разхода на гориво, ако са монтирани както на горната снимка без обтекател?

[Mateev]

Ето малко снимки:

[Mateev]

Няма никакви проблеми, свързани с панелите по време на движение. Вдигал съм с буса до 140 km/h и панелите издържат вятъра и вибрациите без проблеми. Пекло ги е слънце, валял ги е дъжд и град - никакви проблеми. Панелите си работят. Най-лошото, което им се е случвало е, че рамките се набиват с хиляди мъртви мушици и комари.

А какво става с разхода на гориво, ако са монтирани както на горната снимка без обтекател?

Нямам представа. Не съм го засичал. Сигурно нараства с малко, но това не е болка за умиране предвид допълнителните екстри, които получавам.

[Lupus]

Няма никакви проблеми, свързани с панелите по време на движение. Вдигал съм с буса до 140 km/h и панелите издържат вятъра и вибрациите без проблеми. Пекло ги е слънце, валял ги е дъжд и град - никакви проблеми. Панелите си работят. Най-лошото, което им се е случвало е, че рамките се набиват с хиляди мъртви мушици и комари.

А какво става с разхода на гориво, ако са монтирани както на горната снимка без обтекател?

Нямам представа. Не съм го засичал. Сигурно нараства с малко, но това не е болка за умиране предвид допълнителните екстри, които получавам.

Интересно как ще изглеждат нещата с един обтекател от композитен материал, който да се изтегля настрани и да служи на къмпинг като сенник или покрив на палатка, или.... каквото още се сетиш.

[Mateev]

Системата се състои от 2 акумулатора от по 150 Ah, свързани в паралел през 150 А предпазители. От двата акумулатора излизат като инсталация 2 дебели жици по 50 квадрата - едната отива в задния ляв край на буса, а другата - в задния десен край. Там има допълнителни блокове с предпазители по 30-50A, които развързват по 4 кръга от всяка една страна. В един от тези кръгове влиза и заряда от панелите, като контрола на тока и напрежението се извършва от PR3030 на Steca.

Върху двата акумулатора има сложено табло с предпазители, а встрани на акумулаторите - един 600W инвертор. Цялата система е автономна и електрически не е свързана с инсталацията на колата. Тоест каквото и да се случва със соларните акумулатори, буса ще си остане в работоспособно състояние и ще може да запали и да се придвижва. Обмислям да направя една връзка през мощен диод и мощен резистор, като идеята е да мога да зареждам и автомобилния акумулатор, но да не мога да го разрешдам. Засега обаче не е направено.

[Mateev]

Няма никакви проблеми, свързани с панелите по време на движение. Вдигал съм с буса до 140 km/h и панелите издържат вятъра и вибрациите без проблеми. Пекло ги е слънце, валял ги е дъжд и град - никакви проблеми. Панелите си работят. Най-лошото, което им се е случвало е, че рамките се набиват с хиляди мъртви мушици и комари.

А какво става с разхода на гориво, ако са монтирани както на горната снимка без обтекател?

Нямам представа. Не съм го засичал. Сигурно нараства с малко, но това не е болка за умиране предвид допълнителните екстри, които получавам.

Интересно как ще изглеждат нещата с един обтекател от композитен материал, който да се изтегля настрани и да служи на къмпинг като сенник или покрив на палатка, или.... каквото още се сетиш.

Мислих за обтекател, обаче формата ще е много сложна пък и единствената полза ще е, че ще избивам по-малко мухи.

[Mateev]

Ето го буса в действие. Задния му капак е повдигнат и над него има опъната шатра. Буса осигурява:

1. Едновременно зареждане на акумулаторите на няколко хеликоптера и/или самолета.

2. Има една хладилна чанта, пълна с бира, която е включена в системата денонощно.

3. Има един вентилатор, който се включва при нужда

4. Кафеварката се включва при нужда от направата на кафе

5. Денем постоянно включена е и машина за охлаждане на вода

[Lupus]

Цялото това оборудване вътре в буса ли се побира в скатано състояние?

[mstoev]

Демонстрационния бус с PV генератор върху покрива изглежда впечатляващ за публиката и демонстрира нагледно тази технология. Матеев, бих ти препоръчал да включиш едно елементарно апаратче за безплатно мерене на кръвно налягане захранвано от фотоволтаиката и ще видиш ефекта от тази практична идея - публиката сама ще дойде при теб.

Тествах такава PV система върху покрива на Лада 2107 (виж снимките от Pyrgos, Greece - 2009), но с преход 10 000 км в Гърция и България по различни пътища, а не само по добрите гръцки магистрали. След дългия преход констатирах деформация на Al рамка и загуба на мощността 50% на един от PV модулите. Колите ми са Лада 2107 и Лада Нива 4Х4 и са предназначени за дълги преходи по хиляди километри,а също и за лек off-road. Те са за двама човека и по стандарт 2 PV модула Х 70 W са напълно достатъчни, а също площта на покривите не позволява по-големи по размер модули. Отначало използвах инвертор, но установих, че на пазара има ефективни консуматори на 12 V dc и инвертора отпадна от системата. Две леки рейки, два стартови идентични Pb-кисели акумулатора, два контролера 12/24 V dc и зарядно от запалката за зареждане на втория акумулатор по време на движение са достатъчни да задоволяват нуждите на двамата човека в колата/джипа. Останалата комплектовка е евтина автомобилна електроника за 12 V dc. Цялата техника без проблем се събира в автомобилите. Двата модула се поставят защитени на задната седалка в колата, а в Лада Нива се маха задната седалка за да се постави сандъка/маса. PV генератор бързо може да бъде монтиран върху покрива на джипа или върху земята. Покрива на колата/джипа остават свободни при преходи и върху тях могат да се монтират: багажник, бокс, кану/каяк, велосипеди и др. товари. PV генератора лесно може да се монтира в къщи и да върши полезна работа, а колата/джипа да се използват за всекидневна работа за която са проектирани.

Интегрирането на фотоволтаика в автомобилите е интересна тема понеже има различни виждания за използването на автомобилите/джиповете в живота ни и затова фотоволтаиката трябва да се проектира за всяко едно специфично приложение. Човек се нуждае от малко електроенергия от PV и от ефективното и използване на място с минимални загуби, но това се разбира едва когато се живее с фотоволтаика.

[mstoev]

Lada Niva 4X4 SOLAR е продължение на проекта ми Lada 2107 SOLAR. PV генератора е аналогичен, но се пренася вътре в джипа с висока проходимост в изолирани райони. Това е демонстрация осъществена с мои студенти от ЮЗУ-Благоевград целяща захранване на портативна метеорологична станция с безжична връзка с лаптоп в джипа, соларни лампи под 1 евро/бройка маркиращи през нощта мястото където е опъната качествена чешка палатка Jurek за 3 сезона, THULE система към теглича за пренасяне на 2 бр. велосипеди, шкаф за off-road в джипа, акумулатор с инвертор, сандък/маса за транспортиране на 2 бр. PV модули, мерене на кръвно налягане под шатрата... и предложения с преподаватели от училища и университети за представяне на Lada Niva 4X4 SOLAR пред ученици и студенти. Нещата с фотоволтаиката доста напреднаха и от октомври, 2011 г. в София ще стартираме в областта на техническите инженерни науки международна магистърска програма на английски език по "Renewable energy systems".

[maxsound]

[quote="Mateev"]

Върху двата акумулатора има сложено табло с предпазители, а встрани на акумулаторите - един 600W инвертор. Цялата система е автономна и електрически не е свързана с инсталацията на колата. Тоест каквото и да се случва със соларните акумулатори, буса ще си остане в работоспособно състояние и ще може да запали и да се придвижва. Обмислям да направя една връзка през мощен диод и мощен резистор, като идеята е да мога да зареждам и автомобилния акумулатор, но да не мога да го разреждам. Засега обаче не е направено.



Матеев, нарисувай си идеята. Аз ли нещо грешно съм те разбрал или искаш системата автомобилен акумулатор+алтернатор да ти зарежда/до зарежда двата допълнителни акумулатора?