Super vztrajnik kot naprava za shranjevanje energije v avtomobilih, vlakih ali zasebni hiši

Kot otrok sem imel majhno knjižnico znanstvene in izobraževalne literature. Nekaj ​​tega je ostalo zdaj in je pomembno še danes. Na primer revije "Young Technician". V eni izmed knjig je bil opisan sistem za akumuliranje kinetične energije vrtenja avtomobila.

Najdeno njeno ime: N.V. Gulia "V iskanju energetske kapsule." V tovornjak je bil v ohišju nameščen vztrajnik in pri zaviranju se je energija pospeševala, da se vztrajnik pospeši, med vožnjo pa iz njega.

V sovjetskih časih se je s to temo ukvarjal avtor te knjige Nurbey Gulia:

Od leta 1946 v Evropi izdelujejo girobuse, ki so na vztrajnikih hranili energijo na postajališčih:

Razvil inženir Bjarne Storsand. Vztrajnik, težak 1,5 tone, je razvil 3000 vrtljajev na minuto. Kilometrina giroba je bila nato z enim polnjenjem do 6-10 km. Čas polnjenja je do 3 minute. Žirobuse so uporabljali na mestnih poteh v Švici, Belgiji in celo v Kongu.

Načelo je podobno kot pri sodobnih hibridnih napravah. Toda v njih se kopičenje energije pojavi v bateriji in pogon iz njih - iz elektromotorja.

Z leti je znanost o sistemih za shranjevanje mehanske energije nekoliko napredovala. Razviti so bili super vztrajniki. To so sistemi, ki nimajo monolitnih revolucionarnih teles, ki so ob uničenju nevarni. In super vztrajniki so sistemi z navitjem traku z visoko gostoto, vlakni ali žico. V primeru morebitnega uničenja ni videti eksplozije z razprševanjem delov, sistem pa upočasnijo sile trenja, ki nastanejo iz majhnih delov.

Seveda se za zmanjšanje sil trenja vztrajnik vrti v vakuumskem ohišju. Idealna je uporaba ležajev iz visokotemperaturnih superprevodnikov. Toda to bo močno povečalo stroške in potrebna je stalna poraba energije za hlajenje.

Koliko energije lahko shranite? Za monolitne vztrajnike je ta vrednost 2,5 W * v / kg. Navedeno zaradi varnosti ne bo delovalo. Centrifugalne sile raztrgajo katero koli kovino. Resnična zmogljivost super vztrajnikov v našem času: 450 W * v / kg. Toda v grafenskih super vztrajnikih - do 1200 W * v / kg od obetavnih modelov. Predstavljajte si, noter 50 Kg super vztrajnik se lahko nabere do 60 kWh energija. To bo trajalo do 400 km prevoženih kilometrov majhnega avtomobila. Poleg tega je učinkovitost preoblikovanja sistema do 95-98%.

Za primerjavo imajo litij-ionske baterije shranjeno energijsko gostoto 150 W * h / kg

Kje je mogoče uporabiti take super vztrajnike? Kjer pride do gašenja mehanske energije gibanja. Tisti. pri zaviranju. Ne bi ga smeli porabiti za brisanje blazinic, ampak v takih pogonih. Avtomobili, vlaki, vlaki podzemne železnice (kjer je zaviranje še posebej pogosto). Med zaviranjem lahko energijo shranimo in uporabimo med pospeševanjem. Tako boste prihranili vsaj 50% energije.

Odlična rešitev je uporaba v avtomobilih v zastojih. Pri zaviranju se vztrajnik zavrti, pri vožnji z nizko hitrostjo pa vztrajnik vrti električni generator in ta napaja elektromotor na samodejni osi. Izkazalo se je, da je električni avtomobil, vendar s shranjeno energijo v super vztrajniku.

Druga težava je nastajajoči žiroskopski učinek super vztrajnika. Lahko vpliva na zavijanje. Tisti. vztrajnik bo ohranil položaj, v katerem se je zavrtel. Težavo reši plavajoče vzmetenje, kjer vztrajnik ostane v svojem položaju na okvirju, vozilo pa se obrne. Če se vrtenje zgodi z istim generatorjem v načinu elektromotorja, je prav tako odpravljena težava s pogonom na tak okvir.

Tudi pogoni na super vztrajnikih se lahko uporabljajo v dvigalih in dvigalih. Da, in v zasebni hiši lahko uporabljate tudi takšne sisteme. Na primer, imate sončne celice. Čez dan se energija nabira v vztrajniku (skozi električni pogon), zvečer in ponoči ali v oblačnih dneh pa se zapravlja. Baterij s kratko življenjsko dobo ni treba. Super vztrajnik lahko deluje naprej Star 20-30 let. Ali pa ponoči kopičite energijo (ponoči), podnevi pa ogrevajte hišo.

Da bi kar najbolje zaščitili sebe in hišo pred uničenjem - sistem lahko namestite v betonski obroč, zakopan v tla.

Nekdo bo rekel, da je vse to zapuščena teorija in ker ima tehnologija številne pomanjkljivosti, se nima smisla vračati k njej. To ni res. Na Nizozemskem že več kot 50 let izdelujejo sisteme za shranjevanje kinetične energije za rezervno napajanje v kritičnih objektih: vojaški, medicinski, informacijski (podatkovni centri).

V vztrajniku, ki je v središču - med dizelskim generatorjem in električnim generatorjem, je shranjena kinetična energija. Nadalje vrtenje vzdržuje električni motor iz omrežja. Ko je centralno napajanje izklopljeno, naprava takoj odda elektriko. Za zagon dizelske enote in doseganje nazivne moči ni 15–30 sekund premora. Stavba v teh sekundah ni brez napetosti.

Shema je zelo učinkovita pri moči od 1 MW. Manj teže v primerjavi z akumulatorji na bateriji enake kapacitete. Trajanje dela - do 30 let (pri servisiranju). Medtem ko je treba baterijo menjati vsakih 5-10 let (do 5 milijonov EUR Nadomestni stroški za takšno moč). Včasih smo izdelovali takšne inštalacije. Slednje so namestili na Baikonurju. In zdaj so vodilni Nizozemci. Per 50 let so ugotovili 1600 takšni odvečni kinetični pogoni.

Več primerov:

V Kanadi od leta 2015 obratujeta dve skladiščni elektrarni Po 5 MW vsak. Vsak ima 5 super vztrajnikov, težkih po 3 tone. Njihova hitrost vrtenja je 18 tisoč. vrtljajev na minuto

V ZDA je še resnejši zagon:

V Pensilvaniji je nameščena naprava za shranjevanje sončne in vetrne energije. 200 skupaj je shranjenih super vztrajnikov, težkih 2 toni 40 MW energija. In podoben projekt v New Yorku (na drugem diapozitivu) že deluje 9 let.

Sodeč po tej fotografiji NASA razvija tudi kompaktne sisteme za shranjevanje kinetične energije:

Super vztrajnik iz ogljikovih vlaken ima morda dovolj energije za življenje majhnega satelita. Ali menite, da ima ta tehnologija kakšne možnosti?

***

Naročite se v kanal, ga dodajte med zaznamke brskalnika (Ctrl + D). Pred nami je veliko zanimivih informacij.