Motor: Otomobilin hareket etmesini sağlayan bölüm.Güneş panelleri sayesinde elde edilen elektrik enerjisini mekanik enerjiye çevirmekmotorun görevidir. Elektrik motorlarının bir çok çeşidi bulunmasına rağmen çalışma prensipleri benzerdir.Ancak güneş arabalarında daha çok tercih edilen motor tipi dc fırçasız motordur.Fırçasız dc motor, komütasyon işlemini mekanik olarak değil elektronik olarak sağlayan bir motor türüdür. Fırçalı DC motorlarda ise rotordaki sarımlara elektrik iletimifırça-kollektör yapısı ile sağlanır. Dilimli bir yapıda olan kollektör düzeneği sayesinde, rotor sarımlarından geçen akımın yönü motor dönerken kendiliğinden değişir. Bu sistemin kıvılcım oluşturma, bakım gerektirme ve fırçalarda aşınma gibi problemleri vardır. Fırçasız doğru akım motorlarında fırça-kollektör düzeneğinin görevini elektronik bir denetleyici (kontrolör) üstlenir. Denetleyicide, yüksek akımı anahtarlama görevini yürüten yarı iletken devre elemanları ve anahtarlama ile ilgili zamanlamayı sağlayan mikrodenetleyici bulunur.Motor düzenleyicisi: Motora ne kadar elektrik gideceğini ayarlar, enerji akisim düzenler.
Güneş aksamı: Bu aksam otomobilin üzerinde bulunan güneş panellerinden oluşur. Bir otomobilin üzerinde kaç tane panel olacağı aracın tasarımına göre değişir.
Mppt (maximum point power tracker, Enerjiyi düzenleyen birim): Bu parça Güneş aksamından gelen enerjiyi en üst düzeye ulaştırır. Aracın üzerindeki güneş aksamı çeşitli bölümlere ayrılmıştır ve her bölüm mppt'ye bağlıdır. Bu birim her biri farklı oranlarda elektrik üreten birimlerin verimliliğini en üst noktaya çıkarır. Bu birim olmasa, otomobil yalnızca güneşten o anda gelen verimsiz bir enerjiye mahkumdur.
Gövde Tasarımı: Güneş enerjili otomobiller için bugüne dek birçok farklı tasarımı kullanıldı. Formula 1 yarışlarında yansan otomobillerin aksine, Güneş enerjisiyle çalışan otomobillerin yarışlarında belirlenmiş tek bir tasarım kullanılmıyor. Motoru soğutacak radyatör gibi parcalari olmadigi için normal otomobillere göre daha avantajlı oldukları bile söylenebilir. Güneş'ten olabildiğince yararlanmak için gövdeleri genellikle uzun ve geniş tasarlanır. Yere yakın ve düz olan yüzeyiyle, sürtünmeye ve havanın direncine karşı daha dayanıklıdır.
Şasi: Aracın şasisi her şeyin üzerine kurulduğu ve aracı bir arada tutan parçadır. Aracın gövdesiyle şasisinin bir olduğu yumurta tipli tasarımlar olduğu gibi farklı geliştirilmiş otomobiller de bulunuyor.
Malzeme: Otomobillerin yapılmasında olabildiğince hafif malzemeler tercih ediliyor. Teknolojinin de gelişmesiyle oldukça hafif malzemeler üretilir oldu. Bazı tasarımcılar otomobillerini fiberglas ya da karbon fiberden yaparken, kimileri de bambu, pirinçten yapılmış kağıt gibi malzemeler kullanıyor.
Tekerlekler: Güneş enerjisiyle çalışan otomobillerin tekerlekleri normal otomobillerinki gibi değil. Onlar gibi seri halde üretilip her yerde bulunmuyor. Bununla birlikte bunları yapan üreticiler var. Normal bir otomobilde bir tekerleğin dönüş direnci 11-13 kg/ton iken, bu oran güneş enerjisiyle çalışan otomobillerde 2,5 kg/ton'a kadar düşüyor.
Frenler: Güneş enerjisiyle çalışan otomobillerde iki tür fren kullanılıyor. İlk tür fren elektrikli. Elektrik motoru, gerektiği zaman güç keserek aracın yavaşlamasını sağlıyor. Bunun yanında tıpkı normal otomobillerdeki mekanik frenlerin benzerlerini görmek de mümkün. Ama Güneş enerjisiyle çalısan otomobillerin yavaşlamak için normal otomobillere göre daha az güce ihtiyacı olduğu için frenler daha küçük. Bunlardan başka bisiklet ve motosikletlerde kullanılan türden frenler de bu araçlarda kullanılabiliyor.
Güneş panelleri, üzerinde güneş enerjisini soğurmaya yarayan bir çok güneş hücresibulunduran enerji üretim aracıdır. Güneşten aldığı ışımaları elektrik enerjisine dönüştürmeverimi şuan ki teknolojide oldukça düşük seviyelerdedir. Sanayide bu sorun devasa alanlar kullanılarak çok sayıda güneş panelleri ile çözülmüştür. Ancak güneş arabalarının çok kısıtlı alanları olması nedeniyle yüksek verimli paneller tercih edilmektedir.Yüksek verimli panellerin maliyeti oldukça fazladır.
Güneş panellerinin elektriği üretmesi şu şekildedir; Panel üzerine birleştirilmiş güneş hücreleri yarı iletken olan silikon malzemeden üretilmektedir ve yine yarı iletken olansilisyum elementini içeriğinde bulundururlar. Işımalar, hücrelerdeki bu maddeler tarafından emildiğinde madde içerisindeki elektronlar bulundukları atomlardan ayrılarak serbest kalırlar. Böylece bir elektrik akımı oluşur. Ancak belirli dalga boyundaki ışımalar elektrik enerjisine dönüştürülebilir, diğer ışımalar yansıtılırlar. Bu yüzden verim oldukça düşüktür.
Güneş arabalarında güneş panelleri en önemli elemandır. Ancak hem veriminin düşük olması hem de maliyetinin çok yüksek olması güneş arabalarının yapımındaki en büyük problemdir. Dünya güneş arabaları yarışı(WSC) 2007 yılı birincisi Nuna4 adlı araç %34 verimliliği olan paneller kullanmıştır.WSC 2003 üçüncüsü olan MIT’nin aracı Tesseract’da %25 verimli paneller kullanılmıştır.
Bir panel hücresi ne kadar verimliyse o kadar iyi elektrik üretir. Bu verimlilik yüzde 8 ile yüzde 26 arasında değişebilir. Bunu daha iyi anlamak için şöyle düşünelim: Öğle saatlerinde güneş, metrekarede 1000 watt enerji üretir. Bir Güneş pilini yüzde 20,5 verimle kullanırsak elde edeceğimiz enerji, metrekarede 205 watt olur. Güneş enerjisiyle çalışan ortalama bir otomobildeyse yaklaşık 8 metrekare güneş paneli bulunur.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder