Innowacje w Energetyce Odnawialnej w kole naukowym EKO Energia Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie
Nowe Wyzwania: Projekt Samochodu Solarnego
Rys. 1. Wizualizacja samochodu solarnego “Perła”
Panele fotowoltaiczne, (Rys.2) w które wyposażony będzie samochód, pozwolą na zmianę promieniowania słonecznego w energię elektryczną. Maksymalny uzysk energii będzie możliwy tylko przy wysokiej wydajności jazdy. Analizy aerodynamiczne pozwalają na projektowanie opływowych kształtów karoserii, minimalizujących opór i turbulencje podczas jazdy. Dzięki temu samochód osiągnie większą prędkość przy mniejszym zużyciu energii, co zwiększy zasięg na jednym naładowaniu.
Rys. 2. Przybliżenie paneli fotowoltaicznych “Perły”
Symulacje Aerodynamiczne
Opierając swoje obliczenia na efekcie Venturiego, zastosowano dyfuzor, (Rys.3) który przyspieszał przepływ powietrza oraz obniżał ciśnienie, dzięki czemu zwiększono stabilność i przyczepność pojazdu. Stosując kształt zbliżony do stożka zminimalizowano opór, umożliwiając płynniejszy przepływ powietrza wokół nadwozia pojazdu.
Rys. 3. Zbliżenie na dyfuzor “Perły”
Rys. 4. Kontur ciśnienia w wariancie podstawowym i różnica w rozkładzie ciśnienia dla najlepszej z analizowanych geometrii
Wnioski i Przyszłość Badań
W przypadku samochodu solarnego “Perła”, istnieją liczne możliwości dalszego rozwoju. Badania nad nowymi kształtami i geometrią pojazdu mogą prowadzić do jeszcze lepszej aerodynamiki, co pozwoli zmniejszyć opór powietrza i zwiększyć efektywność zużycia energii słonecznej. Nowe ogniwa słoneczne o większej wydajności lub bardziej zaawansowane technologie magazynowania energii mogą zwiększyć dostępną ilość energii dla pojazdu. Dodatkowo, kontynuując badania nad zastosowaniem inteligentnych systemów zarządzania energią, możemy osiągnąć jeszcze lepsze użycie dostępnych źródeł energii oraz zoptymalizować sposób działania pojazdu w zależności od warunków jazdy.
Oprogramowanie ANSYS odegrało kluczową rolę w analizach aerodynamicznych, termicznych, wytrzymałościowych i wielu innych dziedzinach, umożliwiając tworzenie optymalnych rozwiązań konstrukcyjnych. Dzięki temu osiągnięto znaczące wyniki, takie jak zwiększenie wydajności turbin wiatrowych, poprawa aerodynamiki pojazdów solarnych, czy optymalizacja kształtu dyfuzora.
Zespół koła naukowego Eko-Energia AGH