关于长时间留空的方案。

pydecky

太阳能用在飞机上，不是不可能，只是现在政策限制了光伏产业的生产，导致光伏晶片售价居高不下。

现在晶片生产能力严重过剩，但实际上，也不能对光伏生产放开，原因是不能因为光伏元件的大量生产，影响了实际的城市用电，如果放开，太阳能电池价格，就象现在的液晶电视价格一样，最终结果会是大家一窝蜂生产，太阳能电池就会变得非常便宜，就会影响整个**的能源基础。

如果放开对光伏企业的生产限制的话，中guo就会成为全球最大的光伏生产国，但是，这样就会令到我国低档次的光伏产品过剩，这样，就会使光伏生产行业陷入危机。

再有，要将太阳能应用到实际生活中的话，要有很多的外围设备配合，在这1堆设备中，恰好就是太阳能板这个部分最便宜。

不过，不计成本的研发和讨论，大家还是可以继续的。

海上翼

应用到实际生活， 一个是电压管理模块，以及逆变电路， 另外一个是蓄电池。 蓄电池没有太多的东西了，家里用用铅电池也没什么大不了的。
电压管理这个东西价格也不高，从长远看，可以嵌入到太阳能电池内部做掉。
现在的价格大概可以这么估计：
太阳能电池5000元/50W
电压模块大概是50元/50W
逆变器100元/200W
蓄电池500元/500WH
此外是一些安装之类的人工费，这个在中guo来说不是问题。
这一套是可以匹配使用的。。。可以明显看到，太阳能电池价格占绝大部分。即使把太阳能电池价格降低到目前的1/5，在总成本中依然是太阳能电池占多数。

“在这1堆设备中，恰好就是太阳能板这个部分最便宜”这个结论是如何得出的呢？如果国家决策用到这个论据，我想不会得出什么好的结果来。

pydecky

原帖由 海上翼 于 2009-9-27 14:20 发表
应用到实际生活， 一个是电压管理模块，以及逆变电路， 另外一个是蓄电池。 蓄电池没有太多的东西了，家里用用铅电池也没什么大不了的。
电压管理这个东西价格也不高，从长远看，可以嵌入到太阳能电池内部做掉。
现 ...

朋友，你有没有查过太阳能板的价钱？现在每w的价钱大概就在15-25元左右，50w多少钱，大家会算。
但是，我需要指出的是，你没有真正考虑问题：
100元可以买200w的什么逆变器呢？
500元可以买什么样的储电池呢？
正常工作的后，如何保证系统稳定运行呢？
我只是指出了，现在太阳能发展不起来的原因。你有空，可以详细斟酌。

海上翼

原帖由 pydecky 于 2009-9-27 15:38 发表

朋友，你有没有查过太阳能板的价钱？现在每w的价钱大概就在15-25元左右，50w多少钱，大家会算。
但是，我需要指出的是，你没有真正考虑问题：
100元可以买200w的什么逆变器呢？
500元可以买什么样的储电池呢？
...

我查了下确实如你所说的太阳能电池价格。。。我的数据是超薄型的:em17:
100元可以买200w的什么逆变器呢？——车载系统用的
500元可以买什么样的储电池呢？——汽车电瓶,12V50AH
这两项我觉得没什么大问题。

电池价格基本到底了 接近原料价格了，逆变器应该还有下浮空间。看来主要价格会集中在电力储存上咯？

[ 本帖最后由 海上翼 于 2009-9-27 16:04 编辑 ]

pydecky

既然说道了价格，就说一下吧：

12v 120AH 免维护PB电池，价钱：900 - 1200元

逆变电源 500w  可提供300w实际功率，价钱：700 - 800 元

太阳能电池板，价钱：15-20元/ W

充电电路，冷却电路，控制模块就暂时不提供，大家可以根据实际情况考虑，欢迎大家踊跃发言！！

pydecky

原帖由 海上翼 于 2009-9-27 15:55 发表

我查了下确实如你所说的太阳能电池价格。。。我的数据是超薄型的:em17:
100元可以买200w的什么逆变器呢？——车载系统用的
500元可以买什么样的储电池呢？——汽车电瓶,12V50AH
这两项我觉得没什么大问题。

:em21:  你这样考虑问题，太简单了吧？继续欢迎大家踊跃发言。

海上翼

我的算法是 太阳能电池按每天有效工作时间6小时
然后匹配电池容量为当天，不考虑什么连续3天阴雨或者7天阴雨。
这配置方法是解决实用性而非解决绝对可靠性。
配备逆变器是基于电池可以连续工作3小时以上（而不是短时间的大功率，比如用电磁炉）。

换句话说用它来工作指望省油（说到底是省钱），在农村这样的地方可以看看电视之类的。没电我可以烧油，或者干脆不看电视了。至于涌发性的用电（比如电冰箱）暂时不考虑。

如果是基于绝对可靠性，那么这种电路一般都是24小时均匀用电，逆变器功率只要0.1C不到的电池容量对吧（或者1/4太阳能电池功率）。。如果你做3天7天后备，那逆变器功率相对电池容量应该选更小了。对了应该说这种用途通常不需要逆变器。

[ 本帖最后由 海上翼 于 2009-9-27 16:39 编辑 ]

pydecky

:em04:

如果这样发展太阳能，我们岂不是要倒退30年？

发展太阳能，目的就是为了实际应用，而不是应急应用，你的方案，只能当作边远山区，或者应急通信使用，**上面山村，就是你这样用的了。

哈哈，继续欢迎大家踊跃发言，这张贴，确实可以顶下去，毕竟，太阳能，值得提一下。

fujianshu

太阳能现在估计只能辅助供电，当动力估计还差很远

海上翼

如果要比较大功率的逆变器。。。我觉得不如用直流电机-交流发电机来做。效率基本和电子电路的差不多（80%）。价格更便宜（当然是相对那种天价的来说咯），而且没有技术限制，中guo很多地方都能制造。
短期超载能力强，可以承受瞬间大电流过载，可以承受短路负荷，对雷击不敏感。维修的技术等级要求低。

缺点是重量比较重，800W的大概有10KG。不过这个重量比起那些蓄电池来说似乎不值一提。运行时有噪音，有振动。需要定期保养（就是加润滑油了）。

[ 本帖最后由 海上翼 于 2009-9-27 17:06 编辑 ]

海上翼

充电电路，冷却电路，控制模块

这个东西。。。500块我可以给你做一个
如果有10个，200一个我给你做。。
如果有1百万个，10元我可以找家工厂做。。。10元可能没啥利润，20应该足够了
当然咯 只限于控制，不牵涉到功率。

[ 本帖最后由 海上翼 于 2009-9-27 17:18 编辑 ]

远风

这些个东东都还停留在实验阶段，不能量产。

海上翼

如果要大规模运用，最好还是并网供电。这样不需要蓄电池的开销。
而且从技术上说也不存在什么大问题。
那么实际就是太阳能电池的价格越便宜越好。

更多的阻扰是来自行政或者商业上。那种自成一体的小而全模式的“太阳能大厦”就是这种体制下催生的怪胎。因为你没法把自己的生产的电卖掉，那只好自己存起来自己用，也不买电力公司的电了。

hmmwv

跑题啦，跑题啦，LS的几位仁兄，把12V50AH或者120AH的铅酸电瓶，还有外面覆盖着玻璃板的太阳能电池板搬到航模上。。。。。。。。。。。。。这得多大的航模？:em15: :em15: :em15:

自旋降落

如果是翼龙类的滑翔机，能实现太阳能充电已经很满足了。

pydecky

其实，谁说都不跑题，都有其道理。

但在任何场合下使用，太阳能板都应该配合电池使用，这样才能达到平稳供电的效果，不管用在什么地方，原理和结构都1样。

即使是在西zang上的山村用电，很多都是太阳能板配合电瓶使用的，白天边供电边充电，晚上就用pb供电，点灯和收音机用。

最常见的，就是在桥上的警示灯或者山腰上的移动基站。

话说回来，如果用在滑翔机上的话，就要配合机翼的重新设计，因为太阳能板毕竟是结晶体，即使用裸板，也有一定硬度，覆盖在机翼表面的话，就需要很长的1对翼，20 - 30 w的电池板，10w的太阳能裸板大概需要覆盖 120cm x 10cm 范围，重大概150g， 再配合锂电池，整体重量可能接近500-700g，构成与电池联合供电的电力系统。爬升的时候，用电池与太阳能板同时供电，提供动力，滑翔的时候，就边充边用，越飞得高，转换效率越高，电能越强。

如果纯粹是要来飞模型滑翔机的话，其实，还是有得玩的。

glassfox

为什么没人考虑大型太阳能飞艇呢？ 只把注意力放在飞机上还是不够的，用大型飞艇实现太阳能驱动是很有可能的。
还有就是远距离无线输电技术，用大增益定向天线，用高频来传输电力，飞机上并不放电池，这个实现起来有难度，但是已经有人实现了，GPS定位+天线云台技术+大功率微波发生器可以实现这个目标，但是只有纯理论意义，对于玩来说，投资太大喽。哈哈。

glassfox

http://www.tudou.com/programs/view/Qnot49qRH2I/ 太阳能飞艇，果然不出我所料，已经有成品了，买来用吧。

海上翼

原帖由 pydecky 于 2009-9-28 00:38 发表
其实，谁说都不跑题，都有其道理。

但在任何场合下使用，太阳能板都应该配合电池使用，这样才能达到平稳供电的效果，不管用在什么地方，原理和结构都1样。

即使是在西zang上的山村用电，很多都是太阳能板配合电 ...

你那可以帮忙弄到裸板不？市场上卖的都封装了太重，自己拆也不大现实。柔性超薄的太贵不说，厚度和重量也依然不能令人满意。
机翼曲率的问题主要通过增大弦长来解决（意思是做大飞机）。另外就是不用整晶圆切的，改用窄长条的铺在前缘上。

太阳能飞机的主要问题是动力过小，很不好飞。特别是你要兼顾蓄电池的情况下。
一来蓄电池重量大，这对本身就动力不足的飞机来说又增加了沉重的负担。
其二，如果你要给蓄电池充电，那么假设飞行中太阳能电池的一半电力用于充电，那么实际只有一半的功率供飞行使用。
比较简单的方法是不考虑蓄电池（或者仅考虑很小容量的，但不进行空中充电），飞行中太阳能电池全部功率都用于飞行。
当然我承认，这样做只能演示，没太多的实用价值。

要实用，太阳能飞机应该实行无限时间（能熬过第一个夜晚就基本实现了）留空。但这样一来，一天有18个小时必须使用电池飞行，而太阳能电池在工作的6小时不但要提供飞行功率还要提供支持18小时飞行的蓄电池充电（这还不考虑充电效率）。
也就是说太阳能飞机必须可以在1/4太阳能电池功率下飞行。实际飞行中这个数值应该还要低一些（比如太阳能电池并不能垂直对正太阳）。。。选1/5或者1/6更加恰当些。


还是先理论估算下吧：
假设太阳能电池每平方米重量1公斤，输出功率50W
电池铺满机翼。飞机结构和设备也是有重量，那么算翼载为2公斤/M2好了。

在不使用蓄电池的情况下，要使得翼载为2公斤/M2的飞机以50W/M2(或者25W/KG）的功率密度飞起来。
按升阻比为20的情况计算，
这飞机的阻力将有：1N/m2，综合驱动效率按50%计算，飞行速度可以达到25m/s
很明显，25m/s的速度足以让翼载为2公斤/M2的飞机留空，实际上这个速度下大10倍的翼载也可以承受。
这样这个飞机不但可以飞起来而且还有一定的爬升率。。。


===================================================================
考虑无限时间的留空：
首先蓄电池重量：
当然是锂电池了。取容量密度为250WH/KG，这个按我现在用的估算，估计更好些的３００WH/KG也有吧。
按比例，应该配50W*6H*（3/4）/M2的电池，这样的应该配电池为225WH/M2。考虑充电效率，且便于估算取整数吧，那就是电池要1KG/M2

现在翼载增加到了3KG/M2
而动力只有12.5W/M2
升阻比依然是20,
那么飞行阻力为1.5N/M2， 综合驱动效率按50%计算，估计飞行速度为4.17m/s
很明显这个速度难以支持3KG/M2翼载的飞机留空。。。

解决的方法：
1， 降低翼载
电池重量能减轻多少不大清楚。但太阳能电池看起来可以，降低到0.4KG/M2应该可行。结构重量也可以减轻。整个飞机翼载降到2KG/M2依然可行。
2， 提高升阻比
如果提高到40（这和高级滑翔机一样了，估计有点困难因为多了动力装置的阻力），那么看起来可以比较容易飞起来。但实际不会提高太多，因为受剩余功率影响爬升率无法提高多少。
3， 提高驱动效率
计算中的取值是50%， 看起来提高到70%是可行的，实际很困难。螺旋桨效率有80%就很好了，电机效率90%，供电系统还存在损耗。。。实际50%是相当现实的。
4，提高太阳能电池的效率
现在理论效率有３５％以上的。。。但不知道去哪买。如果这样，假设实际综合效率可以达到１７％，也就是每平方米可以达到１７０Ｗ的能量输出，这就大大提高性能了。当然这种电池肯定不便宜。

[ 本帖最后由 海上翼 于 2009-9-28 11:00 编辑 ]

tristone

http://thefutureofthings.com/art ... w-world-record.html


74年的首架太阳能无人机，翼展32英尺，实用升限2万英尺。

现在好像能做到翼展5到6米的样子，差不多和模型的尺寸接近了。