Koje su skladištenje energije

Priroda je čovjeku podarila raznih izvora energije: sunce, vjetar, rijeka i drugih. Nedostatak tih generatora slobodne energije je nedostatak stabilnosti. Dakle, tijekom razdoblja od viška energije je pohranjena u skladištu i troše tijekom razdoblja privremenog pada. skladištenje energije je karakteriziran slijedećim parametrima:

• Količina pohranjene energije;
• njegova je stopa akumulacije i udara;
• gustoća;
• skladištenje energije put;
• pouzdanost;
• Troškovi proizvodnje i održavanja, i drugi.

Metode sistematizacije mnogim pogonima. Jedan od najviše odgovara je klasifikacija vrsti energije koja se koristi u skladištu, i postupak za njegovu pohranu i povratak. uređaji za pohranu energije su podijeljeni u sljedeće glavne vrste:

• mehanički;
• toplinsko;
• električni;
• kemijski.

Akumulacija potencijalne energije

Suština ovih nekompliciranih uređaja. Kod podizanja akumulacije opterećenja potencijalne energije, obavlja koristan rad prilikom spuštanja. Dizajn značajke ovise o vrsti tereta. On može biti čvrsti, tekući ili čestica tvari. Tipično, dizajn ovog tipa uređaja su vrlo jednostavni, stoga je visoka pouzdanost i dug vijek trajanja. pohranjeni vrijeme skladištenja energije ovisi o trajnosti materijala i može doći do tisuće. Nažalost, takvi uređaji imaju nisku specifičnu sposobnost energije.

Mehanički diskovi kinetička energija

U tih uređaja, energija pohranjena u kretanju tijela. Obično je oscilirajući ili naizmjenično pokreće.

Kinetička energija u oscilirajućih sustava koncentrirana u klipnom gibanja tijela. Energija se isporučuje i konzumira u dijelovima, u vrijeme s pokretom tijela. Mehanizam je vrlo komplicirano i hirovita u postavljanju. Naširoko koristi u mehaničkih satova. Količina pohranjene energije je obično mala i pogodan je samo za rad uređaja.

Pogoni korištenja energije žiroskop

Stanje kinetičke energije koncentrirana u rotirajućem zamašnjak. Specifična zamašnjak energije je mnogo veća od energetske ekvivalent statičko opterećenje. To je moguće u kratkom vremenskom razdoblju je primljena ili veliku izlaznu snagu. Vrijeme skladištenja energije je mala, a većina projekata je ograničena na nekoliko sati. Moderne tehnologije omogućuju da donese vrijeme skladištenja energije do nekoliko mjeseci. Zamašnjaka su vrlo osjetljivi na udarce. Uređaj energija je u izravnom razmjeru brzini njegovog okretanja. Dakle, u području skladištenja energije i promjene povratka događa brzinu zamašnjak. Opterećenje obično zahtijeva konstantnu nisku brzinu.

Više obećavajuće uređaji supermahovik. Oni su napravljeni od čelika trake, sintetičkih vlakana ili žice. Struktura može biti čvrsta ili imate prazan prostor. Ako je prostor na raspolaganju namota vrpce potez prema periferiji rotacija inercija trenutku zamašnjak se mijenja, dio energije pohranjene u proljeće podvrgnuti deformacije. U takvim uređajima, brzina vrtnje je stabilnija nego u tselnotelyh strukturama, a njihova potrošnja energije je mnogo veći. Osim toga, oni su sigurniji.

Moderna supermahovik izrađena je od vlakana. Se okreće u vakuumskoj komori s magnetskim suspenzije. To je u mogućnosti za pohranu energije za nekoliko mjeseci.

Mehanički pogoni koji koriste elastične sile

Ovaj tip uređaja je u mogućnosti pohraniti ogromne gustoće energije. Iz mehaničke disk ima najveću energetsku na uređaje s dimenzijama od nekoliko centimetara. Veće zamašnjaci s vrlo velikom brzinom vrtnje imaju mnogo veću potrošnju energije, ali oni su vrlo osjetljiva na vanjske čimbenike, i imaju malo vremena za pohranu energije.

Mehanički diskovi koriste proljeće energiju

Sposoban pružiti najveću mehaničke snage svih klasa skladištenja energije. To je ograničen samo na snazi ograničenje proljeće. Energija u komprimiranom proljeće može biti pohranjen za nekoliko desetljeća. Međutim, s obzirom na trajne deformacije u metalnoj umor akumulira i smanjuje kapacitet proljeće. U isto vrijeme, visoke kvalitete proljeće čelika, u skladu s uvjetima rada mogu raditi za stotine godina bez značajnijeg gubitka kapaciteta.

proljeće funkciju može obavljati bilo elastičnih elemenata. Gumene trake, na primjer, deset puta superiorniji proizvode od čelika iz pohranjene energije po jedinici mase. No, pojam gume servis zbog kemijske starenja je samo nekoliko godina.

Mehaničke diskove, koristeći energiju stlačenog plina

U ovoj vrsti uređaja za pohranu energije je zbog kompresije plina. U prisutnosti suviška energije pomoću kompresora plina pod tlakom se injektira u balon. Prema potrebi, komprimirani plin se koristi za pokretanje turbine ili generatora. Na male snage turbina treba koristiti umjesto klipni motor. Plin u tlačnoj posudi stotina atmosfere ima visoku specifičnu gustoću energije za nekoliko godina, te u prisutnosti kvalitetnih ventila - i desetke godina.

Akumulacija toplinske energije

Većina teritorije naše zemlje nalazi se u sjevernim područjima, pa je veliki dio energije troši za zagrijavanje iznutra. S tim u vezi redovito morati riješiti problem vođenja toplo u pogon i ukloniti ga od tamo, ako je potrebno.

U većini slučajeva, ne može postići visoku gustoću pohranjene toplinske energije, kao i sve značajne uvjete njenog očuvanja. Tu je učinkovit uređaj za niz svojih mogućnosti i visoke cijene nisu pogodne za široku primjenu.

Akumulacija na štetu toplinskog kapaciteta

Ovo je jedan od najstarijih načina. Ona se temelji na načelu skladištenje materijala toplinske energije kada se zagrije i povratak topline tijekom hlađenja. Dizajn ovih diskova je vrlo jednostavno. Oni mogu biti bilo krute ili dio zatvorenog spremnika s tekućim rashladne tekućine. toplinske energije trgovinama imaju vrlo dug život, gotovo neograničen broj skladišta energije i povratak ciklusa. No, vrijeme skladištenja ne prelazi nekoliko dana.

Akumulacija električne energije

Električna energija - to je najpovoljniji oblik toga u suvremenom svijetu. To je razlog zašto su električni pogonski sklopovi su naširoko koristi i najrazvijeniji. Nažalost, jeftini uređaji specifični kapacitet je mali i uređaje s visokom specifičnom svojstvu skupo i kratkog vijeka. Skladištenje električne energije - je kondenzatori, supercapacitors, baterije.

kondenzatori

To je najpopularnija vrsta skladištenja energije. Kondenzatori su sposobni za rad na temperaturi od -50 do 150 stupnjeva. Broj energije za pohranu-trzanja ciklusa - desetke milijardi sekundi. Spajanje više kondenzatora paralelno, možete lako dobiti potrebnu vrijednost kapaciteta. Osim toga, tu su i varijabilni kondenzatori. Promjena kapacitet takvih kondenzatora može biti mehanički ili električno ili utjecaj temperature. Najčešće varijabilni kondenzatori se mogu naći u rezonantnom krugu.

Kondenzatori su podijeljeni u dvije skupine - u polarnoj i nepolarnim. Životno polarni (elektrolitski) manje nego nepolarne, oni su više ovisni o vanjskim uvjetima, ali u isto vrijeme imaju veću specifičnu kapacitivnost.

Kao pohranu energije kondenzatora - ne baš uspješnih instrumenata. Oni imaju mali kapacitet i malu specifičnu gustoću pohranjene energije i vrijeme je za pohranu se mjeri u sekundama, minutama, satima rijetko. Kondenzatori su našli primjenu uglavnom u energetske elektronike i elektrotehnike.

Izračun kondenzatora, u pravilu, ne uzrokuje poteškoće. Sve potrebne informacije o različitim vrstama kondenzatora navedenih u tehničkim priručnicima.

ionistory

Ovi uređaji zauzimaju položaj između polarnih kondenzatora i baterije. „Supercapacitors” ponekad naziva. U skladu s tim, oni imaju veliki broj punjenja-pražnjenja fazi, kapacitet je veći od kondenzatora, ali malo manje nego na male baterije. vrijeme čuvanja energije - i do nekoliko tjedana. Ionistory vrlo osjetljive na temperaturu.

snaga baterije

Elektrokemijski baterije koriste se ako želite spremiti puno energije. To je najprikladniji za tu svrhu uređaje olovo-kiselina. Oni su izmislili prije oko 150 godina. I od tada, u uređaju za bateriju ne donosi ništa novo. Bilo je puno specijaliziranih modela, kvaliteta komponenti, poboljšana pouzdanost baterije znatno je povećana. Važno je napomenuti da je uređaj baterija, izrađen od strane različitih proizvođača za različite namjene razlikuju se samo u manjim detaljima.

Elektrokemijski baterije su svrstane u vlak i pokretanje. Vučna se koristi u električnim prijevoza, neprekidni izvori napajanja, izvora energije. Za takve baterije se odlikuju dugim i ravnomjernog iznošenja svoje velike dubine. Startni akumulatori mogu dati visoke struje u kratkom vremenu, ali duboko iscjedak za njih neprihvatljiv.

Elektrokemijski baterije imaju ograničen broj punjenja i pražnjenja, u prosjeku, od 250 do 2000. Čak i ako ne koristite ne uspiju nakon nekoliko godina. Elektrokemijski baterije su osjetljive na temperaturu, zahtijevaju dugo vrijeme punjenja i strogo poštivanje pravila rada.

Uređaj mora biti puniti povremeno. Baterija je instaliran na vozilo, što se proizvodi u vožnji generatora. U zimi, to nije dovoljno, hladno baterija loša preuzima odgovornost i potrošnju energije na početku motora povećava. Stoga je potrebno provesti dodatno punjenje baterije u toploj sobi poseban punjač. Jedan od glavnih nedostataka olovnih jedinica je njihova velika težina.

Baterije za male snage uređaja

Ako je to potrebno za mobilne uređaje s malenim vrijednostima, odabrani sljedeće vrste su akumulatorske baterije nikal-kadmij, litij ionska, metal hibrid, polimer-ionske. Oni imaju veću specifičnu sposobnost, ali cijena je puno veća. Oni se koriste u mobilnim telefonima, prijenosna računala, kamere i druge male uređaje. Različite vrste baterija razlikuju po svojim parametrima: broj ciklusa punjenja, rok trajanja, kapacitet, veličina, itd ...

Litij-ionske baterije se koriste u velike snage električnih i hibridnih automobila. Oni su lagani, visoko specifični kapacitet i visoke pouzdanosti. U isto vrijeme, litij-ionske baterije su vrlo zapaljivi. Paljenje se može dogoditi tako kratkog spoja, mehaničke deformacije ili uništenja tijela, poremećaji načina punjenja ili pražnjenja baterije. Prilično teško ugasiti požar zbog visoke aktivnosti litija.

Baterije su osnova za mnoge uređaje. Na primjer, skladištenje energije za telefon - kompaktna vanjska baterija, smješten u hrapav, vodootporan. To omogućuje punjenje ili napajanje mobitela. Snažni uređaji za pohranu mobilnih energije su u mogućnosti naplatiti sve digitalne kamere, čak i prijenosna računala. U takvim uređajima, garniture, obično litij ionske baterije velikog kapaciteta. skladištenje energije za dom ni bez baterije. Ali, to je mnogo složenije naprave. Nadalje baterija u svom sastavu ima punjač baterija, sustav kontrole, inverter. Uređaji mogu djelovati kao stalni mreže, kao i iz drugih izvora. Izlazna snaga u sredini je 5 kW.

Agregatori kemijske energije

Razlikovati „goriva” i „bez goriva” vrsta pogona. Oni zahtijevaju posebne tehnike i često težak high-tech opreme. Rabljeni procesi omogućuju primanje energije u različitim oblicima. Toplinskog reakcije mogu odvijati i na niskim i na visokim temperaturama. Dijelovi za reakcije visoke temperature uvodi samo kada je to potrebno da bi dobili energiju. Prije toga, oni se pohranjuju odvojeno na različitim mjestima. Komponente za niske temperature reakcije su obično u jednoj posudi.

Skladištenje energije operacijski gorivo vrijeme

Ova metoda uključuje dvije potpuno nezavisne stupnjeve: pohranjivanje energije ( „punjenja”), i njegovu upotrebu ( „pražnjenje”). Tradicionalna goriva obično ima visoku specifičnu sposobnost energije, mogućnost dugoročnog skladištenja, jednostavnost korištenja. No, život ne stoji i dalje. Uvođenje novih tehnologija postavlja visoke zahtjeve na gorivo. Problem je riješen poboljšanjem postojećih i stvaranje novih, visoko-energetske goriva.

Široki uvođenje novih modela ograničene zbog nedostatka tehnoloških procesa, otpad, veliki požara i eksplozije opasnosti u radu, potreba za visoko kvalificirano osoblje, visoke cijene tehnologije.

Bez goriva skladištenje kemijskog energije

U ovom obliku pogonske energije je pohranjena kroz konverziju određenih kemijskih tvari u drugoj. Na primjer, gašeno vapno tijekom grijanja postaje vapno stanje. Kada je „ispražnjen” pohranjena energija se oslobađa kao toplina i plina. To je ono što se događa kada vapno vode za gašenje. Na početku reakcije, to je obično dovoljno za spajanje komponenti. U biti, ova vrsta toplinskog reakcije traje samo stavite ga na temperaturi od nekoliko stotina tisuća stupnjeva. Stoga je oprema koja se koristi je mnogo složeniji i skuplji.