WIRTUALNY KLUB MODELARZY RC

Jak widać na fotce, już nie trzeba celami solarnymi zapychać całego skrzydła. Wystarczy ogniwa słoneczne umieścić na statecznikach, aby model mógł latać! Być może jesteśmy świadkami przełomu w technice solarnej.

Naukowcy z Uniwersytetu J. Keplera w Linzu (Austria) opracowali interesujące, prototypowe ogniwa solarne zbudowane nie na bazie krzemu jak dotychczas, ale z wykorzystaniem hybrydowego materiału organicznego. Na razie ogniwa są nietrwałe - wrażliwe na tlen i wodę, ale ich grubość jest rewelacyjna i wynosi tylko 3 mikrometry (obecne dobre krzemowe mają 130 mikrometrów grubości i są 100x cięższe od nowych!). Z 1m2 kwadratowego takiej nowej fotoceli o wadze tylko 5,2 grama udało się wyprodukować 120W mocy! Doskonały wynik, biorąc pod uwagę fakt, że ogniwa te mają póki co tylko 12% sprawności, w porównaniu do krzemowych, w których obecnie uzyskuje się sprawność na poziomie 22% (te stosowane w kosmosie nawet do 30%). Jak wiadomo ogniwa słoneczne do zasilania silników elektrycznych w samolotach są wykorzystywane eksperymentalnie już od jakiegoś czasu, ale problemem była ich spora masa, co bardzo wpływało na ciężar całej konstrukcji latającej. Takie samoloty musiały mieć dużą powierzchnię nośna, a sama konstrukcja płatowca. ze względu na konieczność uzyskania jak najmniejszej masy przy dużych rozmiarach (aby dźwignąć ciężkie baterie słoneczne o sporej powierzchni), balansowała na granicy wytrzymałości mechanicznej. Samoloty takie przypominają bardziej motoszybowce. Przykładem głośny ostatnio Solar Impulse 2 o rozpiętości 72m i masie ponad 2 tony i 200m2 ogniw słonecznych (jeszcze starego typu)!

A jak to wygląda w modelarstwie lotniczym? Modelarze już czynią próby z wykorzystaniem ogniw słonecznych do zasilania silników nawet w bardzo małych modelach R/C:

Solar Power Micro Mite Model elektryka R/C o rozpiętości 8 cali, zasilany tylko z dwóch cel solarnych (nie ma akumulatora)! Temat opisywany na rcgroup: 1 i 2

... ktoś "podejmie rękawicę" w kraju?

Oby projekt nowego ogniwa słonecznego nie "umarł w butach" (z różnych przyczyn), bo póki co wygląda to bardzo obiecująco.

_________________
Pozdrawiam,
Jurek.

"Małe jest piękne" (tylko zależy w jakiej sytuacji).

Mini / mikroelektryki RC ...

A jak slonce zajdzie za chmure, to samolot spada

_________________
Rysiu M.

Biore udzial w akcji "Chce pisac poprawnie"

Nie, no nie spada, tylko szybuje (jak model swobodnielatający).

PS Rysiek, to są eksperymenty, ale przyznać trzeba interesujące. Zobacz jakich ogniw słonecznych gościu użył - jest w linku 1 (kosmicznych ze Spectrolab o sprawności 30%)

_________________
Pozdrawiam,
Jurek.

"Małe jest piękne" (tylko zależy w jakiej sytuacji).

Mini / mikroelektryki RC ...

Za kazdym razem, gdy nawalilo mi radio/zasilanie w samolocie, to lot konczyl sie glebokim kretem, a nie szybowaniem. Ale moze ja mam pecha. Tak stracilem Big Birda, Extre 300 i maciupkiego ME-109 - w jednym momencie stracony kontakt z nadajnikiem i pol sekundy pozniej krater.

Ha u ciebie juz po polnocy, ale Piatek wieczor, wiec mozna posiedziec

_________________
Rysiu M.

Biore udzial w akcji "Chce pisac poprawnie"

Jeśli są serwa w modelu to kret murowany (zwłaszcza gdy model ciężki, nie przystosowany do swobodnego latania - czyli ma lotki i brak stosownego wzniosu płata), ale z siłownikami magnetycznymi (actuatorami) tylko na kierunku i wysokości, przy malym i lekkim modelu, który "sam lata" to może się udać.

PS Właśnie pierwsza po północy minęła, a żonka śpi już niepocieszona (a raczej zła, że dzisiaj się z klawiaturą obściskuję). Rysiek widzę, że więcej nocnych marków czai przy kompach!

_________________
Pozdrawiam,
Jurek.

"Małe jest piękne" (tylko zależy w jakiej sytuacji).

Mini / mikroelektryki RC ...

Ja jestem 9 godzin do tylu, do polnocy jeszcze bardzo daleko

_________________
Rysiu M.

Biore udzial w akcji "Chce pisac poprawnie"

Patrzyłem na to zdjęcie potem popatrzyłem co oferuje popularny sklep zaopatrujący amatorów robotyki i widzę że zbyt wiele jeszcze nie da się zrobić. Baterie które nie zabijają cenowo dają z powierzchni 165x135mm i grubości 3mm jakieś 3,5W i 0,5A. Dając po trzy na skrzydło, dodając elektronikę sumującą prądy, wydusimy wszystkiego do 3A i 21W. Do tego napięcie nie przekroczy 6V. Innymi słowy szału nie ma i to coś będzie musiało tak czy inaczej przypominać raczej model halowy niż coś bardziej normalnego. Przy tym silnie zależne od Słońca. Ciekawe ale wydaje mi się że trzeba jeszcze poczekać aż wydajność ogniw wzrośnie i cena trochę spadnie.

_________________
Pozdrawiam

Piotr
Sanwa RD6000S
35MHz, kan: 64
Turnigy TGY 9X (2,4G)

No to tylko sobie zyczyc, zeby dalszy rozwoj nastapil jak najszybciej. Ale bez akku sie mimo wszystko (jak pisze Rysiek) nie obejdzie.

A tak juz nawiasem piszac, to jak rozumie sie sprawnosc ogniw slonecznych. Czy w to wchodzi rowniez energia odbita, czy tez wszysko (100 -12 = 88 ) zamienia sie w cieplo?
Jesli w cieplo, to chyba mimo duzych powierzchni I dobrych warunkow chlodzenia, to musza stawac sie one calkiem dobrze cieple.

_________________
Kazik

Poniżej jedne z mniejszych konstrukcji z napędem solarnym, które zapisały się w historii słonecznej awiacji (opis pozostałych ważnych konstrukcji historycznych pod linkiem na samym dole tekstu):

2005: Drone night flight
In 2005, Alan Cocconi, founder of AC Propulsion, succeeded in flying an unmanned airplane (drone) with a 5metre wingspan for 48 hours nonstop, propelled entirely by solar energy. This was the first time a device of this type was able to fly through a whole night, thanks to the energy collected by, and stored in, the solar batteries mounted on the plane.



2010: Zephyr
From 9 to 23 July 2010, the Anglo-US company QuinetiQ made a nonstop flight of 336 hours, 22 minutes (14 days) with its drone Zephyr (27 kg, wingspan 12m), at an altitude of 21,562 m.


Jak widać z powzsyzch fotek jest tak jak pisze Piotr, czyli póki co stosunek uzyskiwanej mocy do powierzchni z cel krzemowych jest mało korzystny i konstrukcje muszą być wielgachne żeby uzyskać jakieś spektakularne efekty. Niemniej możliwe jest próbowanie robienia takich eksperymentów na mniejszą skalę przez modelarzy i to z powodzeniem (czytaj: przeprowadzeniem dłuższych lub krótszych lotów modeli) tak jak to widać TUTAJ(powtarzam link). Ralph Bradley (pisze), że użył tylko dwóch wysokowydajnych (30%) krzemowych cel solarnych (które otrzymał jako próbki z f-my Spectralab, bo byli zainteresowani co z tym zrobi ). Jako napędu użył niskonapięciowego mikrosilnika (bo z dwóch połączonych szeregowo cel krzemowych miał do dyspozycji rzecz jasna tylko ok. 1 V): Didel MK04-10 motor (1.2V 13-15 Ohm Ø 4 x 11mm 0.66 g shaft 0.70mm) z przekładnią z zębatek zegarowych, obniżającą 1:7 obroty na lekkie śmigło 3222 z włókna węglowego. Jak widać z filmiku wystarczyło to do przeprowadzenia udanych lotów małego, balsowego modelu R/C "zasilanego słońcem" (mikroODBIORNIK 3ch. do apki PLANTRACO 900MHz, ważący tylko: 0,38 g miniprodukcji: Nick Leichty RC - sterowanie silnikiem, oraz kierunkiem i wysokością przy użyciu siłowników magnetycznych). Masa startowa modelu 9,2 g (w tym dwie cele solarne ważyły: 3,8 g). Fotki modelu:



Oczywiście, że ciężkich, szybko latających i wymagających wieluset wat mocy modeli jeszcze długo (a może nigdy, choć nie lubię tego słowa) nie da się póki co zasilać tylko ze źródeł solarnych. To nieporozumienie, rzecz jasna, ale wolnolatacze o lekkiej (czytaj: wiotkiej ) konstrukcji, motoszybowce (drony) w rozsądnych rozmiarach dla modelarzy są już w zasięgu obecnych możliwości technicznych. Co oczywiście uległoby radykalnej zmianie in plus, gdyby te nowe fotoogniwa (przypominam 100 x lżejsze od krzemowych!!), o których tu rozmawiamy, stały się dostępne w niedalekiej przyszłości. (podobnie jak organiczne OLEDy po LEDach)

PS Korci mnie taki eksperyment - być może za jakiś czas zrobię słonecznego wolnolatacza z elastycznym skrzydłem. Info dla miłośników mini / mikrolatania: powyżej podałem kilka ciekawych linków, które warto zapamiętać.

Kazik, dobrze kumasz!
sprawność ogniw fotowoltaicznych

Na Allegro można kupić ogniwa fotowoltaiczne Boscha 156x156x0,2mm (0,5V; 4,5W;) za 10 PLN/szt (dane techniczne). Nie ma podanej wagi (producent również nie podaje tego parametru w swoim katalogu), ale zadałem pytanie (może wystawiający zważy i odpowie )

Dla zainteresowanych tematem: na TYM filmiku, tyczącym konstrukcji Solar Impulse 2, od 4-tej minuty 30-tej sekundy filmu pokazane jest w jaki sposób ogniwa słoneczne montowane były na płatowcu.

_________________
Pozdrawiam,
Jurek.

"Małe jest piękne" (tylko zależy w jakiej sytuacji).

Mini / mikroelektryki RC ...