Gezinsauto op zonne-energie

Wien Ee

Studenten van de Universiteit Eindhoven hebben een gezinsauto gebouwd die op zonne-energie rijdt. De auto heeft plaats voor vier personen, een kofferbak, intuïtieve besturing en een range van 600 kilometer.

Afbeelding

Bron / lees meer:

Universiteit Eindhoven

Solar Team Eindhoven

Fred F.

Zonder afbreuk te willen doen aan de prestatie van die studenten is dit toch allemaal weer erg veel propaganda voor de zonnegod.

De website van TUE beweert:

Een auto die elektriciteit oplevert

‘Stella’ - Latijn voor ster - genereert met haar zonnecellen gemiddeld meer elektriciteit dan ze verbruikt. Zo maakt de auto het mogelijk dat het energieoverschot terug kan worden gegeven aan het elektriciteitsnet. Per saldo levert deze auto dus meer energie op dan ze gebruikt, en is daarmee ‘energiepositief’.

Maar de website van solarteameindhoven schrijft:

Een groot deel van de te gebruiken energie wordt onderweg opgevangen door zonnecellen. Het is onderweg maximaal vier keer mogelijk om de lichte accu bij te laden, dit betekent dat de auto minimaal 600 kilometer zelfstandig kan rijden op elektrische energie.

en ook:

HOOG RENDEMENT ZONNEPANELEN

De auto heeft een groot oppervlak met hoog rendement silicium zonnepanelen, die voor bijna de helft van de benodigde energie zorgen. Op deze manier wordt de range van de auto fors verlengd en kunnen elke dag grote afstanden worden afgelegd.

Dat is nogal in tegenspraak met elkaar.

Verder zie ik voorlopig geen enkel nuttig getal waarmee iets te berekenen is.

Geen afmetingen of gewicht van de auto, geen zonneceloppervlak, geen zonnecelrendement, geen vermogen van de elektromotoren, geen topsnelheid, geen kruissnelheid, geen C_w waarde, geen rolweerstand, geen energieverbuik per km.

In de brandende zon in de Australische woestijn komt die auto met alleen een bestuurder wellicht redelijk vooruit, maar in Europa zie ik dat somber in, vooral met vier personen plus bagage.

Bovendien zijn zaken zoals:

LAGE LUCHTWEERSTAND

EXTREEM LICHT EN BETROUWBAAR STRUCTUREEL ONTWERP

COMFORTABEL & GEBRUIKSVRIENDELIJK

AUTORIJDEN 2.0

STRATEGIE

toe te passen op elke auto met het doel om minder CO₂ uit te stoten.

Zou men die zonne-auto uitrusten met een bromfietsmotor op benzine dan zou men ook een enorme CO₂ vermindering bereiken.

Misschien is dat ook wel de echte toekomst: zowel zonnecellen als die bromfietsmotor.

Vraag is echter of mensen bereid zijn met zo'n lichte auto de snelweg op te gaan en een aanrijding met een "echte" auto riskeren.

Dus misschien toch alleen maar lokaal rijden met zo'n sullig 45 km bordje achterop.

Marko

Fred F. schreef: ↑zo 07 jul 2013, 14:30
Zonder afbreuk te willen doen aan de prestatie van die studenten is dit toch allemaal weer erg veel propaganda voor de zonnegod.

Is dat een probleem dan?

Dat is nogal in tegenspraak met elkaar.

Valt wel mee, ze praten alleen over verschillende dingen.

Het "energie-positieve" slaat op het effect wat die auto's netto zouden hebben bij "doorsnee" gebruik. Gezien het feit dat auto's gemiddeld nog geen 40 km per dag afleggen, en het grootste deel van de tijd stilstaan, is dat met de huidige stand van de techniek in wezen nog niet eens zo'n schokkende prestatie.

Bij de Solar Challenge rijden de auto's veel meer kilometers op een dag, en dan zal het niet gaan met enkel de energie uit de zonnepanelen.

In de brandende zon in de Australische woestijn komt die auto met alleen een bestuurder wellicht redelijk vooruit, maar in Europa zie ik dat somber in, vooral met vier personen plus bagage.

Maar hoeveel autokilometers worden er besteed aan "4 personen plus bagage"?

Het is makkelijk om een conceptauto af te rekenen op wat er allemaal niet mee kan, maar daar schiet je volgens mij niet zoveel mee op.

Bovendien zijn zaken zoals:

[...]

toe te passen op elke auto met het doel om minder CO₂ uit te stoten.

Uiteraard, maar dat is het mooie van onderzoek doen. Wat je ontdekt en ontwikkelt in de zoektocht naar "X" kan zomaar zijn nut hebben voor "Y", of je daar nu wel of niet vantevoren bij stil hebt gestaan.

Zou men die zonne-auto uitrusten met een bromfietsmotor op benzine dan zou men ook een enorme CO₂ vermindering bereiken.

Als je er een Flintstone-auto van maakt, ook. Maar dan is het geen auto op zonne-energie meer.

Misschien is dat ook wel de echte toekomst: zowel zonnecellen als die bromfietsmotor.

In zekere zin in ieder geval; de trends zijn er: (plug in-)hybrides en andere vormen van elektrisch rijden zijn in opkomst. In de elektriciteitsvoorziening is een groeiend aandeel zonne-energie. Verbrandingsmotoren worden kleiner en lichter. En er zijn al auto's met zonepanelen in het dak waarmee een deel van de elektriciteit voor de accessoires wordt geleverd. Dus als je die ontwikkelingen doortrekt en een beetje door elkaar husselt, ben je er in wezen al.

Voor het concept maakt het niet eens zo veel uit of die panelen op het dak van de auto liggen. Ergens anders kan ook, stroom is gewoon stroom.

Marko

Voor wie geïnteresseerd is:de studenten houden een blog bij over hun ervaringen, zie hier.

Benm

Fred F. schreef: ↑zo 07 jul 2013, 14:30
Verder zie ik voorlopig geen enkel nuttig getal waarmee iets te berekenen is.

Geen afmetingen of gewicht van de auto, geen zonneceloppervlak, geen zonnecelrendement, geen vermogen van de elektromotoren, geen topsnelheid, geen kruissnelheid, geen C_w waarde, geen rolweerstand, geen energieverbuik per km.

In de brandende zon in de Australische woestijn komt die auto met alleen een bestuurder wellicht redelijk vooruit, maar in Europa zie ik dat somber in, vooral met vier personen plus bagage.

Naja, er is 1 ding dat je wel kunt zien: het dakoppervlak van de auto.

Neem je een normale personenwagen (pakweg een vw golf), dat heeft zo'n ding een piekvermogen in de orde van 100 kW. Om continu 100 te kunnen rijden verbruik je pakweg 5 liter benzine per 100 km (cq uur), met een energiedichtheid van 35 MJ/l. Dat maakt dat je 175 MJ/uur verstookt, met een rendement van wellicht 20%. Als je dat uitrekent kom je op een gemiddeld vermogen van 9.7 kW om 100 km/h te blijven rijden.

Stel dat je de allerbeste zonnecellen gebruikt (20% rendement), en gaat rijden op de evenaar op 21 maart, om 12.00 smiddags. Er valt dan 1.4 kW/m2 licht op je zonnecellen, met 20% rendement 280 W/m2. In die condities heb je 35 m2 zonnecellen nodig, die vlak op het dag moeten liggen.

Nu zie ik niet direct hoe groot die auto is, maar voor 35m2 oppervlak zou ie 3.5 meter breed en 10 meter lang moeten zijn, of iets in dergelijke verhoudingen - grofweg zo groot als een stadsbus.

En ik heb het berekend met alles ten nadele van de benzine wagen en ten voordele van de zonnewagen. In de praktijk in nederland komt het er natuurlijk niet in de buurt, en betwijfel ik of dit vehikel uberhaupt 45 km/h kan rijden op een lichtbewolkte dag.

Marko

Waarom zou dat niet kunnen? Het punt is nou juist dat deze auto niet direct gebruik maakt c.q. hoeft te maken van de energie die er op het moment van rijden invalt. Het vermogen wordt dus niet gegeven door het invallende zonlicht maar door de specificaties van de elektromotor en de batterijen.

Als je 1,5 uur op een dag rijdt, terwijl er 12 uur zonlicht invalt heb je met jouw berekening nog maar 4,5 m² zonnepaneel nodig...

Reken het voor de gein eens zo uit: Stel dat je een elektrische auto hebt, die je 's avonds onder je eigen carport oplaadt. Het dak van de carport heeft een oppervlak van 10 m2 en is bedekt met zonnepanelen. De rekenfactor voor Nederlandse omstandigheden is dat 100 Wp overeenkomt met 85 kWh per jaar. 20% komt overeen met 200 Wp, dus 170 kWh per jaar per m2. Totaal dus 1700 kWh per jaar, de energie-inhoud van 190 liter benzine. Kun je daarmee 12.000 km rijden? Met een gangbare benzine-auto niet (dan zou die ruim 1:60 moeten halen), maar met een elektrische auto en wat foefjes?

Benm

Ik doelde er meer op dat het ding niet continu met redelijke snelheid kan rijden op de panelen. Zolang er een grote accu in zit kun je er natuurlijk zo ver en zo hard mee rijden als je wilt, al komt er een punt dat de accu zwaarder is dan de auto + passagiers en dit een beetje een onzinnige exercitie wordt.

Opladen als je stil staat vind ik eigenlijk niet zo relevant: daarvoor hoeven de panelen niet op de auto te zitten, die kun je beter op de carport laten zitten, en eventueel op de plaats van je bestemming opladen uit een stopcontact. Netto leveren die panelen energie aan het net, en dat tap je zelf weer uit het stopcontact als je elders oplaadt.

Enige voordeel boven een electrische auto zonder zonnepanelen is dat je zou kunnen opladen op plaatsen waar geen electriciteit beschikbaar is. Maar om voor dat ene voordeeltje nou dat enorme zonnedak overal mee naar toe te slepen?

Marko

Benm schreef: ↑wo 14 aug 2013, 15:01
Ik doelde er meer op dat het ding niet continu met redelijke snelheid kan rijden op de panelen.

Enkel op de panelen kan inderdaad niet, maar dat is ook niet de insteek.

Zolang er een grote accu in zit kun je er natuurlijk zo ver en zo hard mee rijden als je wilt, al komt er een punt dat de accu zwaarder is dan de auto + passagiers en dit een beetje een onzinnige exercitie wordt.

Maar goed, het is heel wel mogelijk dat er een optimum zit. Dat het voor elektrische voertuigen en hybrides voordelen biedt om een groot oppervlak aan zonnepaneel in te bouwen, omdat je op die manier gratis de capaciteit van je batterijen wat vergroot.

Opladen als je stil staat vind ik eigenlijk niet zo relevant: daarvoor hoeven de panelen niet op de auto te zitten, die kun je beter op de carport laten zitten, en eventueel op de plaats van je bestemming opladen uit een stopcontact. Netto leveren die panelen energie aan het net, en dat tap je zelf weer uit het stopcontact als je elders oplaadt.

Het was ook voor de beeldvorming. Belangrijkste punt is dat het uitgangspunt van jouw berekening was dat een auto net zo veel vermogen moet opvangen als door de motor wordt gevraagd, en dat is dus niet zo. Met 10 m² zonnepaneel op het dak van een carport kan het, dan kan het met 10m² zonnepaneel op het dak van een auto ook. En waarschijnlijk nog wel met veel minder.

Enige voordeel boven een electrische auto zonder zonnepanelen is dat je zou kunnen opladen op plaatsen waar geen electriciteit beschikbaar is. Maar om voor dat ene voordeeltje nou dat enorme zonnedak overal mee naar toe te slepen?

Dat hoeft ook helemaal niet. Het zijn concepten waarmee je kunt onderzoeken op welke manier zonne-energie van nut kan zijn in het vervoer. Het is leuk om te zien dat er meer mogelijk is dan het aandrijven van mini-racertjes waar 1 coureur opgefrommeld in kan zitten. En het is een leuke bijkomstigheid dat een auto in deze vorm meer energie zou leveren dan je er normaal mee verbruikt.

Benm

Concepten, inderdaad... en naar mijn idee is het opladen middels panelen op het dak van de auto een onpraktisch concept.

Je zou die auto net zo goed kunnen bouwen zonder die panelen op zijn dak - waarschijnlijk is dat qua vorm praktischer, en het bespaart het gewicht van de zonnepanelen. Afhankelijk van de omstandigheden speelt dat extra gewicht nl best een grote rol, want je moet het toch telkens versnellen en afremmen. Op een niet-zomerse dag kan het maar zo zijn dat die panelen -tijdens de rit- meer kosten dan ze opleveren.

Ik blijf er dan ook bij dat je die panelen echt beter op de carport / het dak kunt plaatsen en de auto op te laden waar deze stilstaat. Als de panelen meer produceren dan de auto verbruikt (dwz nog kan opslaan) lever je het overige zo terug aan het net, ook als je met de auto van huis bent.

Je ziet dit ook terug in de natuur: Er zijn geen dieren die fotosynthese gebruiken in hun eigen lichaam om zo aan energie te komen. An sich is het helemaal geen onmogelijkheid dat zoiets zou evolueren, als het maar werkte. Het probleem is alleen dat het gewoon niet werkt, om een slapende muis van voldoende energie te voorzien moet je er een blad van pakweg 1 m2 op zetten (heb het wel eens uitgerekend, dat kwam er ongeveer uit). Om iets anders te doen dan slapen heb je nog meer nodig, maar het leek niet zinvol uit te rekenen hoe groot dat blad moet zijn om te kunnen lopen gezien dat toch niet gaat lukken.

Marko

Benm schreef: ↑wo 14 aug 2013, 18:25
Concepten, inderdaad... en naar mijn idee is het opladen middels panelen op het dak van de auto een onpraktisch concept.

Dat laat onverlet dat een wedstrijd rond een bepaald thema een prima setting is om onderzoek uit te voeren. Zo zijn er zuinigheidsraces en die auto's hebben ook totaal geen nut in het straatverkeer, maar de technologie die in het kader van die races wordt ontwikkeld wél. En zo zijn er robot-voetbalwedstrijden terwijl voetballende robots totaal geen nut hebben maar ondertussen dragen dergelijke festijnen bij aan tal van ontwikkelingen op het gebied van kunstimatige intelligentie en robotica.

In een dergelijk kader moet je dit soort auto's ook zien.

Je zou die auto net zo goed kunnen bouwen zonder die panelen op zijn dak - waarschijnlijk is dat qua vorm praktischer, en het bespaart het gewicht van de zonnepanelen. Afhankelijk van de omstandigheden speelt dat extra gewicht nl best een grote rol, want je moet het toch telkens versnellen en afremmen. Op een niet-zomerse dag kan het maar zo zijn dat die panelen -tijdens de rit- meer kosten dan ze opleveren.

Voordat we langs elkaar heen praten: Ik had zelf een getal in mijn hoofd in de ordegrootte van het al bestaande dakoppervlak. Veel daken zijn al van glas dus dan is van gewichtstoename geen sprake. En als je daarmee de actieradius vergroot en dus de batterijcapaciteit kleiner zou kunnen houden, bespaar je op batterijgewicht.

Ik blijf er dan ook bij dat je die panelen echt beter op de carport / het dak kunt plaatsen en de auto op te laden waar deze stilstaat. Als de panelen meer produceren dan de auto verbruikt (dwz nog kan opslaan) lever je het overige zo terug aan het net, ook als je met de auto van huis bent.

Dat beschreef ik al eerder in dit topic. Nou moet je niet net doen of het jouw idee is...

Benm

Naja, 'veel' auto's met een glazen dak? Er zijn een paar modellen te koop, maar de overgrote meerderheid van auto's heeft gewoon een dak van staal met een hemeltje aan de binnenkant. Liefhebbers van zo'n glazen dak zullen geen zonnepanelen willen, het punt van zo'n dak in tenslotte dat je er doorheen kunt kijken.

Overigens ben ik met je eens dat ontwikkelingen die voortkomen uit zuinigheids- en solar races absoluut kunnen bijdragen aan verbetering van normale auto's, net als bijvoorbeeld F1 racen dat doet.

Wat me aan het nieuwsbericht stoort is dat het gepresenteerd wordt als een gezinsauto, iets dat je zo bij de dealer kunt kopen en waarmee je op zonnenergie kunt rijden, 600 kilometer per dag.

Het is een prototype stationwagen met druppellader op zonne-energie, niet meer dan dat.

Marko

Benm schreef: ↑do 15 aug 2013, 02:02
Naja, 'veel' auto's met een glazen dak? Er zijn een paar modellen te koop, maar de overgrote meerderheid van auto's heeft gewoon een dak van staal met een hemeltje aan de binnenkant. Liefhebbers van zo'n glazen dak zullen geen zonnepanelen willen, het punt van zo'n dak in tenslotte dat je er doorheen kunt kijken.

Dat was inderdaad wat overdreven, maar het worden er wel steeds meer en meer. Ook met zonnepanelen zou je overigens door zo'n dak kunnen kijken, er komen immers ook steeds meer toepassingen met in het glas opgenomen PV-cellen - al zul je dan met de huidige technologie geen 20% rendement halen.

Om even terug te komen op het voornaamste punt: Een auto wordt niet significant veel zwaarder door het inbouwen van een vierkante meter of 2 aan zonnepaneel. Zelfs als je het dak laat zoals het is en rechttoe-rechtaan panelen er domweg bovenop legt is het hooguit 25 kg.

Wat me aan het nieuwsbericht stoort is dat het gepresenteerd wordt als een gezinsauto, iets dat je zo bij de dealer kunt kopen en waarmee je op zonnenergie kunt rijden, 600 kilometer per dag.

Dat je het bij de dealer zou kunnen kopen staat volgens mij niet in het nieuwsbericht. De tekst over het bereik is wel misleidend.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Gezinsauto op zonne-energie

Gezinsauto op zonne-energie

Re: Gezinsauto op zonne-energie

Re: Gezinsauto op zonne-energie

Re: Gezinsauto op zonne-energie

Re: Gezinsauto op zonne-energie

Re: Gezinsauto op zonne-energie

Re: Gezinsauto op zonne-energie

Re: Gezinsauto op zonne-energie

Re: Gezinsauto op zonne-energie

Re: Gezinsauto op zonne-energie

Re: Gezinsauto op zonne-energie

Re: Gezinsauto op zonne-energie