Utiliser le soleil pour refroidir la voiture

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Pourquoi le soleil (qui transforme une voiture en four) ne peut-il pas être utilisé pour faire fonctionner la climatisation? Ou à tout le moins, un fan?

Par exemple - un ventilateur long et mince qui s'insère dans le haut de la fenêtre - l'empêchant de se fermer complètement. Un panneau solaire de la taille de votre fenêtre arrière devrait sûrement pouvoir alimenter le ventilateur (ou même 2 ventilateurs - un de chaque côté), ce qui aiderait à refroidir la voiture.

Pourquoi cela ne se fait-il pas?

Danny Schoemann
la source
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Cela se fait. Vous pouvez acheter ces minces ventilateurs solaires pour le haut de la fenêtre presque n'importe où. Quant à la climatisation, cela prendrait un panneau solaire beaucoup plus gros.
Chenmunka
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Tu veux dire des fans comme ça ? (Je n'en ai jamais utilisé, donc je ne peux pas dire à quel point ils sont efficaces, mais je ne dirais pas que cela n'a jamais été fait auparavant)
Gerald Schneider
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@DucatiKiller, ce n'est pas vrai. Les climatiseurs et les réfrigérateurs sont des exemples de pompes à chaleur, qui déplacent plusieurs unités de chaleur "en montée" en utilisant une seule unité de chaleur pour les alimenter. Il y a des limites physiques à la grandeur d'un multiple possible (la limite dépend de la différence de température sur laquelle vous pompez de la chaleur). Pour une climatisation pratique, un facteur de 3 est réalisable. Étant donné que les panneaux actuels sont au mieux efficaces à 20%, un climatiseur de voiture purement solaire n'est pas réalisable. Si la voiture était isolée comme un réfrigérateur, vous pourriez la garder au frais, mais vous ne pourriez pas voir comment la conduire!
nigel222
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Trouver comment utiliser un dissipateur de chaleur aiderait à refroidir l'air entrant et un autre ventilateur pour tirer de l'air plus chaud aiderait également à aspirer de l'air. L'aluminium fonctionne bien. Si quelqu'un connaît d'autres matériaux qui fonctionnent bien dans cette situation, veuillez nous en informer. Oui, cela pourrait être encombrant maintenant, mais une bonne réflexion et une bonne ingénierie finiraient par conduire à quelque chose de mieux. Juste besoin des idées pour bouger.
Tobin S
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Les panneaux solaires sont-ils indispensables? Vous obtiendrez de meilleurs résultats si vous étirez un tissu épais sur la voiture et la gardez humide (recouvrez la voiture de chiffons humides) tandis que l'eau évaporée emporte la chaleur avec elle. J'ai eu une fois un goutteur sur une bouteille d'eau enveloppée d'une couverture. L'eau à l'intérieur est restée fraîche toute la journée. Merde, un costume rembourré en spandex pour une voiture ...
kaay

Réponses:

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Si vous souhaitez le faire en utilisant des panneaux solaires, le problème est la puissance.

Une voiture typique AC utilise probablement entre 1 000 et 3 000 watts. Un mètre carré de cellules photovoltaïques typiques génère environ 150 W de puissance. Même si vous avez couvert toute la voiture de panneaux solaires, ils ne seraient pas suffisants pour alimenter complètement la climatisation dans des conditions parfaites. Et ils seraient très chers.

Les ventilateurs sont beaucoup moins gourmands en énergie, quelques centaines de watts tout au plus. Vous pouvez techniquement les faire fonctionner sur un panneau solaire seul si vous n'avez pas besoin d'une puissance maximale.

Certains constructeurs automobiles le font déjà. Par exemple, certains modèles Audi ont un toit ouvrant à panneau solaire en option. Il permet à la soufflante de fonctionner à basse vitesse même lorsque la voiture est arrêtée pour garder l'air en circulation et frais.

Pour quoi que ce soit d'autre, les panneaux solaires ne génèrent tout simplement pas assez d'énergie pour produire un impact significatif.

Je n'ai aucune idée de ce que je fais
la source
Afaik aucun modèle Audi actuel n'a plus ces panneaux solaires. Cela indique que ce n'était vraiment pas très utile.
André Stannek
@ AndréStannek ou trop cher pour qu'ils se vendent bien.
Chris H
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@ChrisH ou ça. Je viens de le chercher et l'A8 l'a toujours ;-)
André Stannek
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Vous avez une bonne idée! Et cela se fait.

Certains modèles de la Toyota Prius disposent d'un toit solaire en option qui alimente les ventilateurs intérieurs qui s'enclenchent automatiquement lorsque l'intérieur devient trop chaud.

Les batteries hybrides ne sont même pas utilisées du tout: les ventilateurs fonctionnent strictement à l'énergie solaire! Cool (littéralement).

Toit solaire Toyota Prius Source de l'image: resilience.org

RockPaperLizard
la source
VW / Audi le fait également depuis un certain temps. Voir, par exemple, ce site Web: volkswagen.co.in/en/innovation/Technical_Glossary/…
PhilippNagel
Le Fisker Karma 2011-2012 avait un toit solaire comme équipement standard en.wikipedia.org/wiki/Fisker_Karma#Specifications
Eric J.
Ce panneau solaire ne peut rien faire de plus que d'empêcher la batterie de se décharger d'elle-même lorsque la voiture est garée pendant un mois.
Aron
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@Aron, je pense que cela ne concernait que les fans, pas la climatisation aussi. Donc, pas vraiment d'air plus froid, juste de l'air en circulation.
bkribbs
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Je possède une de ces Prius dans la Silicon Valley depuis plusieurs années. J'ai également vécu dans le Sud sans une telle configuration pendant de nombreuses années. Je peux vous dire que les ventilateurs solaires de la Prius sont meilleurs que sans. Un système beaucoup plus efficace consiste à garder le soleil loin de la voiture en premier lieu. Lorsque cette option n'est pas disponible, les ventilateurs solaires sont une bonne option, mais coûteuse.
JS.
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Le problème que vous avez, c'est l'efficacité. L'efficacité du panneau solaire est d'environ 10 à 20%, selon le type utilisé. Les climatiseurs varient en efficacité, une efficacité d'environ 30% est une bonne figure de travail.

Cela signifie qu'il faut 3,3 fois plus d'énergie pour refroidir votre voiture pour chaque unité de chaleur que vous retirez. L'efficacité du panneau solaire signifie que vous avez besoin d'environ 6,6 fois la surface de votre voiture pour générer l'électricité équivalente à la lumière du soleil qui frappe la voiture. Donc, comme chiffre approximatif pour faire fonctionner l'AC, vous auriez besoin de panneaux solaires couvrant 22 fois la surface de votre voiture (3,3 * 6,6 = 21,78 arrondi à 22).

C'est un peu plus complexe que cela, car les panneaux solaires refléteraient une quantité importante de chaleur, ce qui réduirait le nombre de panneaux dont vous avez besoin, mais vous auriez encore besoin de plusieurs fois plus d'espace que la voiture pour faire fonctionner la climatisation.

Les ventilateurs sont beaucoup plus fonctionnels que le courant alternatif car vous n'avez pas besoin du compresseur ou des pompes, vous devez toujours couvrir toute votre voiture pour obtenir suffisamment d'électricité pour faire fonctionner un ventilateur de taille décente.

GdD
la source
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Et si vous couvrez toute votre voiture de cellules pour alimenter les ventilateurs, vous pouvez omettre le ventilateur: la voiture se tient à l'ombre des cellules et ne chauffera pas plus que la température ambiante - tandis qu'un ventilateur ne peut pas la rendre plus froide que cela. (OK, cela nécessite une isolation entre les cellules et la voiture pour supprimer le transfert de chaleur)
sweber
C'est vrai jusqu'à un certain point. Les cellules solaires chauffent et transfèrent la chaleur à la voiture, et vous ne pouvez pas couvrir vos fenêtres avec des cellules solaires, donc l'intérieur va encore chauffer
GdD
La plupart des systèmes de pompe à chaleur ont un COP de 3-4, donc couvrir toute la surface de la voiture avec des panneaux solaires pourrait à peine faire en sorte qu'elle ne chauffe pas (n'oubliez pas de soustraire l'énergie absorbée par les panneaux de l'énergie qui chauffe it up)
PlasmaHH
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La Lancia Thesis, introduite en 2001, avait ce système. Fondamentalement, le verre dans le toit ouvrant était en fait un panneau solaire qui était utilisé pour alimenter le ventilateur A / C lorsque la voiture était garée en plein soleil. Plus le soleil est intense, plus la puissance des fans est grande, plus la cabine devient froide. Ce système était l'une des nombreuses choses de la thèse Lancia qui était vraiment brillante mais qui ne semblait pas comprendre.

Plus d'informations sont disponibles ici

Steve Matthews
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J'ai perdu tout intérêt à essayer de trouver l'information. Pour moi, c'était mal présenté, étant trop verbeux et trop petit. Il était difficile de numériser ce qui m'intéressait, mais cela fonctionnerait mieux pour l'impression.
Tobin S
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Mis à part la quantité limitée d'énergie pouvant être obtenue d'un panneau étant inférieure à celle requise pour faire fonctionner autre chose qu'un ventilateur, il y a peut-être deux autres raisons

  1. Les panneaux solaires actuels sont plats et rigides. En installer un dans le toit d'une voiture peut gâcher son style, son aérodynamisme ou les deux.

  2. En ajoutant un panneau, vous augmentez le poids de la voiture, ce qui nuit à ses chiffres d'économie de carburant (en plus de toute pénalité aérodynamique), ce qui augmentera à son tour les frais de fonctionnement, ainsi que les taxes de circulation payables par le propriétaire (au moins dans de nombreux États de l'UE, je ne connais pas les États-Unis).

Les revêtements solaires PV par pulvérisation travaillent dans des laboratoires de R&D. Cette technologie pourrait arriver aux voitures dans un avenir proche. Il n'aurait aucune pénalité aérodynamique ou de style et une pénalité de poids beaucoup plus petite.

Nigel
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C'est largement vrai. Cependant, les panneaux PV légers et flexibles sont de plus en plus utilisés sur les camping-cars. Bien que dans ce cas, leur utilisation est d'aider à charger la batterie de loisirs. Vous avez raison, la technologie arrive.
Chenmunka
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Des panneaux solaires flexibles sont disponibles pendant un certain temps. Et ils ne sont pas si lourds, vraiment.
Je n'ai aucune idée de ce que je fais le
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Une solution simple

Vous pouvez obtenir des résultats similaires en ouvrant toutes les portes pendant environ 1 minute avant d'entrer dans votre voiture. Tout l'air chaud à l'intérieur de la voiture sera remplacé par de l'air probablement encore chaud de l'extérieur. S'il n'y a pas de vent, vous pouvez activer la ventilation en plus. Une minute de ventilation n'endommage généralement pas trop la batterie de la voiture. De plus, il évacue également la chaleur du système de ventilation.

Le problème n'est pas autant l'air intérieur que la voiture elle-même

Le toit et les sièges de la voiture seront toujours chauffés. L'air chaud de l'extérieur ne fera pas grand-chose pour les refroidir. L'air est un mauvais conducteur thermique. Il n'est donc pas bon pour refroidir les choses. Pour référence, sentez à quel point la rue est chaude un jour d'été. Et la rue est dehors toute la journée avec de l'air chaud remplaçant l'air chauffé, qui monte. Vous pouvez réellement voir comment l'air monte. C'est la brume les jours chauds.
En conclusion, la chaleur entrante du soleil est tout simplement trop dissipée par le refroidissement de l'air ambiant.

Pour de meilleurs résultats

Mettez une feuille réfléchissante dans toutes les vitres de votre voiture. Rangez-le dans la ~ 1 minute où vous avez toutes les portes ouvertes. Le film gardera la chaleur hors de la voiture en premier lieu. Ainsi, l'intérieur ne sera pas tellement chauffé.

Des résultats encore meilleurs peuvent être obtenus dans le même délai de ~ 1 minute: Versez de l'eau sur le toit. L'eau s'évapore et refroidit un peu le toit. Vous devez le faire avant de ranger la feuille réfléchissante, de sorte que le refroidissement par évaporation de l'eau ait un certain temps pour prendre effet. Cela fait facilement passer le toit de «ne pas toucher» à «encore chaud».

Tout est question d'argent

Avec les options ci-dessus, combien de personnes, selon vous, paieraient $$$ pour une solution technique qui atténuerait probablement le problème pire que ci-dessus?

Si $$$ n'a pas d'importance pour votre solution technique, jetez un œil au fonctionnement des réfrigérateurs à absorption: https://en.wikipedia.org/wiki/Absorption_refrigerator

Vous pouvez essentiellement utiliser la chaleur entrante (par exemple à partir d'un panneau noir sur le toit de votre voiture) pour transformer votre voiture en (sorte de) réfrigérateur. Il ne fera sûrement pas aussi froid qu'un vrai réfrigérateur mais le principe est sain. Je suppose que l'efficacité globale pourrait suffire. Cette hypothèse est basée sur l'élimination du besoin de convertir l'énergie solaire en électricité et de l'utiliser pour transférer de l'énergie thermique. Au lieu de cela, vous utiliseriez l'énergie solaire assez directement pour alimenter le processus.
Cependant, la quantité de plomberie et le simple fait que la chaleur doit être appliquée par le bas, tout en venant d'en haut, rendent ce système au moins difficile à mettre en œuvre pour des applications mobiles comme les voitures.

TL; DR

Il existe plusieurs concepts, dont aucun n'est trop compliqué en termes de prix, d'efficacité et de convivialité pour être largement mis en œuvre.

Pas de réponse
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N'oubliez pas le plus grand facteur de motivation pour beaucoup de ces morceaux de technologie: la déclaration politique. Ce n'est peut-être pas très efficace (maintenant), mais, par gomme, ils font quelque chose pour l'environnement. Par tous les comptes, beaucoup plus de recherches doivent être effectuées et la cupidité doit être maîtrisée. Ce n'est pas parce qu'il est nouveau qu'il doit être coûteux au point de ne plus être pertinent. Oui, les coûts de R + D doivent être récupérés, mais, avec la bonne mentalité, un bon bénéfice régulier peut être obtenu.
Tobin S