Publication details
Abstracts and keywords
W niniejszej pracy został przedstawiony oraz oceniony potencjał wykorzystania energii słonecznej w wybranych środkach transportu w celu zminimalizowania zużycia paliwa i emisji substancji toksycznych. Głównym celem monografii było opracowanie matematycznego modelu przebiegu oświetlenia dachu autobusu jako praktycznego narzędzia do planowania efektywności technologii fotowoltaicznej dla konkretnego pojazdu poruszającego się w określonej lokalizacji. Na podstawie geograficznego położenia, oszacowania dostępności światła słonecznego, zakłóceń w oświetleniu dachu autobusu oraz nieregularności w eksploatacji pojazdu modelowo określono ilość energii elektrycznej wytwarzanej przez moduły fotowoltaiczne. Postawiono hipotezę, że system fotowoltaiczny umieszczony na płaskim dachu autobusu miejskiego w Lublinie, położonym na 22°34’E, 51°15’N (wschodnia Polska), otrzymuje mniejszą ilość energii słonecznej niż system umieszczony na otwartej, niezacienionej przestrzeni. W pracy przeprowadzono analizę dostępnych rozwiązań paneli fotowoltaicznych do zastosowania w motoryzacji. Wybrano bazę danych i metodę pomiaru całkowitego natężenia promieniowania słonecznego (napromieniowanie). Określono ilość energii słonecznej docierającej do czterech różnych autobusów miejskich i porównano ją z wartościami uzyskanymi dla nieruchomego obiektu z uwzględnieniem zmienności czasowej: rok, pora roku, miesiąc, dzień i pora dnia. Porównano roczną redukcję napromieniowania słonecznego w dwóch podmodelach: maksymalnego nasłonecznienia i przebiegu, która wyniosła odpowiednio 19% i 31%. Podmodele oparto na szeregach czasowych danych pomiarowych z czterech autobusów miejskich. W ostatniej części pracy dokonano analizy wykorzystania energii słonecznej w systemie fotowoltaicznym zainstalowanym na dachu autobusu miejskiego. Zmierzona zielona energia produkowana z systemu fotowoltaicznego na pokładzie autobusu krótkiego i długiego zastąpiła odpowiednio 10% (398 kWh) i 27% (1261 kWh) energii produkowanej z energii chemicznej paliwa w alternatorach. W kontekście proponowanego rozwiązania dla pojazdów elektrycznych system ten pozwoli na zwiększenie ich zasięgu.
This paper presents and evaluates the potential of using solar energy in selected transportation vehicles to minimize fuel consumption and toxic emissions. The main objective of the monograph was to develop a mathematical model of the course of bus roof lighting as a practical tool for planning the efficiency of photovoltaic technology for a specific vehicle operating in a specific location. Based on geographic location, estimation of sunlight availability, interference with bus roof lighting and irregularities in vehicle operation, the amount of electricity generated by photovoltaic modules was modeled. It was hypothesized that a photovoltaic system placed on the flat roof of a city bus in Lublin, located at 22°34′E, 51°15′N (eastern Poland), receives less solar energy than a system placed in an open, unshaded area. The paper analyzes available photovoltaic panel solutions for automotive applications. A database and a method for measuring total solar irradiance (irradiance) were selected. The amount of solar energy reaching four different city buses was determined and compared with the values obtained for a stationary object, taking into account the time variation: year, season, month, day and time of day. The annual reduction in solar irradiance was compared in two submodels: maximum solar irradiance and mileage, which amounted to 19% and 31%, respectively. The submodels were based on time series of measured data from four city buses. The final part of the study analyzed the use of solar energy in a photovoltaic system installed on the roof of a city bus. The measured green energy produced from the photovoltaic system on board the short and long buses replaced 10% (398 kWh) and 27% (1261 kWh) of the energy produced from fuel chemical energy in the alternators, respectively. In the context of the proposed solution for electric vehicles, this system will allow them to increase their range.
Additional information
GOAL 11. Sustainable cities and communities
GOAL 13. Climate action
