Dùng nắng để hạ nhiệt xe.

Tại sao không thể sử dụng ánh nắng mặt trời (biến ô tô thành lò nướng) để chạy aircon? Hoặc ít nhất, một fan hâm mộ?

Ví dụ: một chiếc quạt mỏng dài vừa vặn với đỉnh cửa sổ - ngăn không cho nó đóng hết cỡ. Chắc chắn một bảng điều khiển năng lượng mặt trời kích thước cho cửa sổ phía sau của bạn sẽ có thể cung cấp năng lượng cho quạt (hoặc thậm chí 2 quạt - mỗi bên một bên) sẽ giúp làm mát chiếc xe.

Tại sao điều này không được thực hiện?

Nếu bạn muốn làm điều đó bằng cách sử dụng các tấm pin mặt trời, vấn đề là năng lượng.

Một chiếc xe AC thông thường có thể sử dụng khoảng 1000 đến 3000 watt. Một mét vuông các tế bào quang điện điển hình tạo ra công suất khoảng 150W. Ngay cả khi bạn phủ toàn bộ xe bằng các tấm pin mặt trời, chúng sẽ không đủ để cung cấp năng lượng cho AC hoàn toàn trong điều kiện hoàn hảo. Và chúng sẽ rất đắt.

Các fan hâm mộ ít đói hơn nhiều, nhiều nhất là vài trăm watt. Về mặt kỹ thuật, bạn có thể tự chạy chúng khỏi bảng điều khiển năng lượng mặt trời nếu bạn không cần nguồn điện tối đa.

Một số nhà sản xuất xe hơi đã làm điều đó rồi. Ví dụ, một số mẫu xe của Audi có cửa sổ trời bảng điều khiển năng lượng mặt trời làm tùy chọn. Nó giữ cho quạt thổi chạy ở tốc độ thấp ngay cả khi xe tắt để giữ cho không khí lưu thông và trong lành.

Đối với bất cứ điều gì khác, các tấm pin mặt trời chỉ đơn giản là không tạo ra đủ năng lượng để tạo ra một tác động đáng kể.

Bạn có một ý tưởng tuyệt vời! Và nó đang được thực hiện.

Một số mẫu xe của Toyota Prius có mái năng lượng mặt trời tùy chọn cung cấp năng lượng cho quạt bên trong tự động tham gia khi nội thất quá ấm.

Pin lai thậm chí không được sử dụng: quạt chạy hoàn toàn bằng năng lượng mặt trời! Mát mẻ (theo nghĩa đen).

Nguồn hình ảnh: resilience.org

Vấn đề bạn có là hiệu quả. Hiệu suất pin mặt trời chạy khoảng 10-20%, tùy thuộc vào loại được sử dụng. Máy điều hòa có hiệu suất cao, hiệu suất khoảng 30% là một con số hoạt động tốt.

Điều này có nghĩa là nó cần 3,3 lần năng lượng để làm mát chiếc xe của bạn cho mỗi đơn vị nhiệt bạn loại bỏ. Hiệu quả của bảng điều khiển năng lượng mặt trời có nghĩa là bạn cần khoảng 6,6 lần diện tích bề mặt của chiếc xe của bạn để tạo ra điện tương đương khi ánh sáng mặt trời chiếu vào xe. Vì vậy, như một con số khó khăn để chạy AC, bạn sẽ cần các tấm pin mặt trời bao phủ 22 lần diện tích bề mặt của chiếc xe của bạn (3,3 * 6,6 = 21,78 làm tròn lên đến 22).

Nó phức tạp hơn một chút so với điều này vì các tấm pin mặt trời sẽ phản xạ một lượng nhiệt đáng kể, giảm số lượng tấm bạn cần, nhưng bạn vẫn cần diện tích gấp nhiều lần so với xe để chạy AC.

Quạt hoạt động tốt hơn nhiều so với AC vì bạn không cần máy nén hoặc máy bơm, bạn vẫn cần phải che toàn bộ chiếc xe của mình để có đủ điện để chạy một chiếc quạt có kích thước khá.

Luận án Lancia, được giới thiệu trở lại vào năm 2001, đã có hệ thống này. Về cơ bản, kính trong cửa sổ trời thực sự là một tấm pin mặt trời được sử dụng để cung cấp năng lượng cho quạt A / C khi xe đỗ dưới ánh sáng mặt trời trực tiếp. Ánh nắng mặt trời càng gay gắt, càng có nhiều năng lượng cho người hâm mộ, cabin sẽ trở nên mát mẻ hơn. Hệ thống này là một trong những điều trong Luận án Lancia thực sự xuất sắc nhưng dường như không bắt kịp.

Thêm thông tin có sẵn ở đây

Ngoài lượng điện năng giới hạn có thể đạt được từ một bảng điều khiển ít hơn mức cần thiết để vận hành nhiều hơn một chiếc quạt, có lẽ có hai lý do khác

1. Các tấm pin mặt trời hiện nay là phẳng và cứng nhắc. Lắp một cái vào nóc xe có thể làm hỏng kiểu dáng của nó, hoặc khí động học của nó, hoặc cả hai.

2. Bằng cách thêm một bảng điều khiển, bạn sẽ tăng trọng lượng của chiếc xe, điều này làm tổn hại đến các con số tiết kiệm nhiên liệu của nó (trên bất kỳ hình phạt khí động học nào), và điều này sẽ làm tăng chi phí vận hành, và cả thuế đường bộ mà chủ sở hữu phải trả (ít nhất là ở nhiều quốc gia EU, không biết về Hoa Kỳ).

Lớp phủ năng lượng mặt trời dạng phun đang hoạt động trong phòng thí nghiệm R & D. Công nghệ này có thể sẽ đến với ô tô trong tương lai gần. Nó sẽ không có hình phạt khí động học hoặc kiểu dáng và hình phạt trọng lượng nhỏ hơn nhiều.

Một giải pháp đơn giản

Bạn có thể đạt được kết quả tương tự bằng cách mở tất cả các cửa trong khoảng ~ 1 phút trước khi vào xe của bạn. Tất cả không khí nóng bên trong xe sẽ được thay thế bằng không khí vẫn có thể ấm từ bên ngoài. Nếu không có gió, bạn có thể bật thông gió một cách nghiện ngập. Một phút thông gió thường sẽ không làm hỏng pin xe quá nhiều. Thêm vào đó, nó cũng nhận được nhiệt từ hệ thống thông gió.

Vấn đề không phải là không khí bên trong như chính chiếc xe

Mái và ghế của xe vẫn sẽ được làm nóng. Không khí ấm áp từ bên ngoài sẽ làm rất ít để thực sự làm mát chúng xuống. Không khí là một chất dẫn nhiệt xấu. Do đó không tốt trong việc làm mát mọi thứ. Để tham khảo cảm thấy đường phố nóng như thế nào vào một ngày mùa hè. Và đường phố ở bên ngoài cả ngày với không khí ấm áp thay thế không khí nóng, tăng lên. Bạn thực sự có thể thấy làm thế nào không khí tăng lên. Đó là khói mù vào những ngày nắng nóng.
Tóm lại, sức nóng đến từ mặt trời chỉ là quá nhiều để tiêu tan thông qua việc làm mát không khí môi trường.

Để có kết quả tốt hơn

Đặt giấy bạc phản chiếu trong tất cả các cửa sổ xe hơi của bạn. Xếp gọn trong vòng 1 phút, bạn sẽ mở tất cả các cửa. Giấy bạc sẽ giữ nhiệt ra khỏi xe ngay từ đầu. Vì vậy, nội thất sẽ không được làm nóng lên nhiều.

Vẫn có kết quả tốt hơn có thể đạt được trong cùng khung thời gian ~ 1 phút: Đổ nước lên mái nhà. Nước sẽ bốc hơi và làm mát mái nhà một chút. Bạn nên làm điều đó trước khi xếp giấy phản quang, để làm mát bằng nước bay hơi có thời gian để có hiệu lực. Điều này dễ dàng đưa mái nhà từ "không chạm" đến "vẫn ấm".

Tất cả là về tiền bạc

Với các tùy chọn ở trên, bạn nghĩ có bao nhiêu người sẽ trả $$$ cho một giải pháp kỹ thuật có thể sẽ giảm thiểu vấn đề tồi tệ hơn ở trên?

Nếu $$$ không quan trọng đối với giải pháp kỹ thuật của bạn, hãy xem cách tủ lạnh hấp thụ hoạt động: https://en.wikipedia.org/wiki/Absorption_Vfrigerator

Về cơ bản, bạn có thể sử dụng nhiệt đến (ví dụ từ bảng màu đen trên nóc xe hơi) để biến chiếc xe của bạn thành (loại) tủ lạnh. Nó chắc chắn sẽ không lạnh như tủ lạnh thực sự nhưng nguyên tắc là âm thanh. Tôi cho rằng hiệu quả tổng thể có thể đủ. Giả định này dựa trên việc loại bỏ nhu cầu chuyển đổi năng lượng từ mặt trời thành điện và sử dụng nó để truyền năng lượng nhiệt. Thay vào đó, bạn sẽ sử dụng năng lượng mặt trời khá trực tiếp để cung cấp năng lượng cho quá trình.
Tuy nhiên, lượng ống nước và thực tế đơn giản là nhiệt nên được áp dụng tốt nhất từ ​​bên dưới, trong khi từ trên xuống, khiến hệ thống này ít nhất gặp rắc rối khi thực hiện cho các ứng dụng di động như ô tô.

TL; DR

Có nhiều khái niệm, không có khái niệm nào quá ít rắc rối về giá cả, hiệu quả và khả năng sử dụng để được triển khai rộng rãi.