Sonnenkollektoren und Asphaltstraßen. Symbiose der Technik

Published on September 06, 2018

Sonnenkollektoren und Asphaltstraßen. Symbiose der Technik



    Schätzungen zufolge sind rund 0,2 bis 0,5 Prozent der Landfläche der Welt von Straßen bedeckt. Und dieses Verhältnis sollte bis 2050 um 60% steigen, und das ist eindeutig nicht gut für die Umwelt. Sonnenkollektoren nehmen auch viel Platz ein, und wenn Sie die beiden Technologien kombinieren, können Sie die Probleme der Ökologie und Energie lösen und die Erde retten.

    "Solar Roads" ist genau die Lösung aus der Kategorie Zwei in Einem, die viele Probleme der Technologien des "neuen Jahrhunderts" (technologische Ordnung) lösen soll. Hybridlösungen fallen in diesem Fall durchaus unter den allgemeinen Trend der Symbiose von Technologien.

    Diese Idee mit einem anderen Wirkungsgrad wurde in den USA, Europa, China ... umgesetzt.

    In den USA - Solar Roadways.



    Solar Roadways verwenden modulare Sonnenkollektoren, die mit gehärtetem Glas beschichtet sind. Scott und Julie Bryuce haben dieses Projekt vor einigen Jahren mit dem Ziel ins Leben gerufen, gewöhnliche Asphaltstraßen in energieerzeugende Verkehrsadern zu verwandeln.
    Im Jahr 2016 fand die erste öffentliche Installation dieser Paneele in der Heimatstadt Bryusl - Sandpoint, Idaho, statt.

    In Europa - Wattway (Frankreich).



    Dank der Colas-Gruppe wurde die 1 km lange Straße nach Turuvres-per-Persh angelegt. Es ist mit 2880 Fototafeln bedeckt und erzeugt ausreichend Energie für die Arbeit von Straßenlaternen im Dorf, in dem 3.400 Menschen leben.

    In China wurde eine ein Kilometer lange Straße in der Stadt Jinan von der Qilu Transportation Development Group entwickelt.



    Die Fahrbahnabdeckung besteht aus drei Schichten: Dämmung, Sonnenkollektoren und transparenter Beton auf der Oberfläche.

    Die Standardprobleme solcher Projekte sind allgemein bekannt.

    • Die Energieerzeugung ist im Vergleich zu herkömmlichem Solarstrom fast halb so schlecht.
    • Das Tragen von Schutzglas erhöht das Risiko einer Beschädigung des Solarmoduls.
    • Es besteht die Gefahr des Diebstahls eines Teils der Solarstraße (ein Fall wurde in China registriert).

    Aber im Allgemeinen kann Technologie 2 in der ersten noch nützlich sein. Man muss nur die unvermeidlichen Mängel berücksichtigen und ihre Auswirkungen minimieren.

    Überraschenderweise sind alle "sonnigen Straßen" in einem ähnlich - sie nehmen die gesamte Breite der Straße ein. Eine solche Anordnung bedeutet im Wesentlichen, dass sich die Schutzbeschichtung über ihre gesamte Länge ungleichmäßig abnutzt. Das amerikanische Projekt des sechseckigen „Pflastersteins“ ist in diesem Sinne viel besser als die anderen, da der gesamte Abschnitt nicht entlang der Straßenbreite leidet, dieser Mangel jedoch nicht vollständig behoben werden kann.

    Der Straßenverkehr ist häufig auf einer konstanten Fahrbahn in Bewegung. Nur Motorräder und Dreiräder können sich bewegen, was die übliche Tendenz stört (weshalb sie während der Wintersaison am meisten leiden, da die Strecke für den normalen Transport besser vom Schnee geräumt ist als die gesamte Straße).

    Was gibt uns das? Erstens besteht Einverständnis darüber, dass es Straßenabschnitte gibt, die fast nie durch vorbeifahrende Räder belastet werden. Wenn Sie dort Sonnenkollektoren platzieren, ist ihre Lebensdauer daher viel höher.

    Es gibt immer noch Bereiche auf der Straße, die mit „Markup“ belegt sind, was sich auch ideal für die Rolle von Solarbatterien eignet (zumal dann die Haltbarkeit dieser Art von Verkehrszeichen viel besser ist).



    Wie aus dem Vergleich hervorgeht, hat die Strecke von Smart über KAMAZ bis hin zu PAZ bestimmte Grenzen, anhand derer sich nachvollziehen lässt, welche Straßenabschnitte theoretisch während der Fahrt überhaupt nicht mit dem Druck der Räder belastet werden dürfen.

    Die Grenzen für das Wachstum von „Sonnenstreifen“ auf der Straße sind durch die Spur von Lastwagen und Bussen begrenzt, da diese Art des Transports den größten Druck auf die Oberfläche und den Verschleiß der Leinwand erzeugt.

    Die Nachteile einer solchen "gestreiften" Anordnung der Paneele auf der Straße sind im Fall der Verwendung des Autopiloten, der auf die Straße abgestimmt ist, um sich immer entlang der Asphaltbahn zu bewegen, unerheblich. Es ist auch zu bedenken, dass sich der Widerstand und die sonstigen Eigenschaften der Asphaltbahn für maximale Sicherheit nicht wesentlich von der „Sonne“ unterscheiden sollten, damit beim Manövrieren und Bremsen der Räder kein starkes Abwickelmoment entsteht (analog zum Rad auf Eis und Boden) einzelne Achse).

    Bei großen Deckungsunterschieden ist es ratsam, die „Solarplane“ nur in begrenztem Umfang auf der Straße zu verwenden und nicht breiter als das schmalste Rad eines Autos.

    Energie aus Straßensolarmodulen kann für verschiedene Zwecke verwendet werden.

    • Erhitzen der Leinwand im Winter und „Kühlen“ durch Pumpen von Wasser durch dieselben Rohre im Sommer. Auf diese Weise können Probleme mit heißem Wasser in den Straßensiedlungen gelöst werden. Wenn es nötig ist, zu sparen, ist es sogar möglich, die Schienen, auf denen die Räder der Autos fahren, zu heizen und zu kühlen. Es ist sogar möglich, die Solarzellen zu kühlen, indem Kaltwasserrohre darunter geführt werden.
    • Drahtloses und drahtgebundenes Laden vorbeifahrender Elektroautos (ein Straßenabschnitt in Schweden, der mit einer Kontaktschiene auf der Straße ausgestattet ist, wird derzeit getestet).
    • Lichtmarkierungsanzeige am Abend und in der Nacht sowie die Leistung von Videokameras und Zusatzgeräten entlang der Straße.
    • Verkauf von überschüssiger Energie an Städte und Gemeinden.

    Durch die Weiterentwicklung dieser Sonnenroute sehe ich auch eine Reihe von Vorteilen.

    Beispielsweise ermöglichen Photovoltaikstreifen, dass das Fahrzeug in Bewegung bleibt und die vor ihm liegende Bahn entsprechend ihrer Geschwindigkeit erwärmt wird, was einen konstanten Wärmepunkt über dem Auto bedeutet. Auf diese Weise wird die Straßenheizung auf ein „Ideal“ gebracht, und Sie müssen nicht einmal die gesamte Länge der Fahrspur (Spurweite) beheizen, um im Winter an 3-4 Autos vorbeizukommen. Natürlich sollten die Heizungen in diesem Fall bereits elektrisch sein, und im Allgemeinen ist dies bereits ein komplexes System.

    Als nächster Vorteil kann die Möglichkeit in Betracht gezogen werden, Reinigungsroboter zu erstellen, die die Straße freimachen und mindestens die Breite der Leinwand einnehmen (möglicherweise können sie sogar während der Fahrt auf der Autobahn zugelassen werden). Die Reinigung von "Solar" -Bereichen bietet die Möglichkeit, mehr Energie aus diesem System zu gewinnen. Die zweite und nicht minder wichtige Aufgabe dieser Maschinen wird es sein, das meiste Asphalttuch von Gummiresten und Staub zu reinigen (und Gummikrümel können nach der Trennung von Schmutz und Staub an Reifenhersteller verkauft werden).

    PS - Das Netz solcher Straßen auf langen Abschnitten kann im Falle eines Schneesturms zu einer Rettung werden. Die Energie der Straße kann unter bestimmten Manipulationen mit Erlaubnis der Eigentümer der Plane die Autos erwärmen, und der Punkt der Energiegewinnung wird als Leuchtfeuer und Kommunikationsmittel für das Ministerium für Notsituationen und andere Dienste dienen. Dies alles ist natürlich vorausgesetzt, dass es unmöglich ist, die lokale Heizung der Leinwand in der Umgebung mit Menschen zu verwenden.

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    Wo ist am besten eine "gestreifte" Straße zu platzieren?