Super hooratas energia salvestusseadmena autodes, rongides või eramajas

Lapsepõlves oli mul väike teadus- ja õppekirjanduse raamatukogu. Midagi sellest jäi nüüd ja on tänase päevani asjakohane. Näiteks ajakirjad "Noor tehnik". Ühes raamatus oli kirjeldus süsteemi kohta, kuidas akumuleerida auto kineetilist energiat.

Leiti tema nimi: N.V. Gulia "Energiakapsli otsimisel." Korpuse veokisse paigaldati hooratas ja pidurdamisel edastati energiat hooratta kiirendamiseks ning sõites - sellest.

Nõukogude ajal tegeles selle teemaga selle raamatu autor Nurbey Gulia:

Alates 1946. aastast on Euroopas valmistatud güroskoopia busse, mis salvestasid energiat peatustes hooratastesse:

Arendas insener Bjarne Storsand. 1,5 tonni kaaluv hooratas arendas 3000 pööret minutis. Güroobi läbisõit oli siis ühe laadimisega kuni 6–10 km. Laadimisaeg on kuni 3 minutit. Güroskoope kasutati linnaliinidel Šveitsis, Belgias ja isegi Kongos.

Põhimõte sarnaneb kaasaegsete hübriidsõidukite paigaldustega. Kuid neis toimub akumuleerumine ja aku neilt - elektrimootorilt.

Aastate jooksul on teadus mehaanilistes energiasalvestussüsteemides veidi edasi arenenud. Välja töötati super hoorattad. Need on süsteemid, millel pole monoliitseid pöörlemiskehasid ja mis on hävitamisel ohtlikud. Ja super hoorattad on suure tihedusega lindi, kiu või traadi mähisega süsteemid. Võimaliku hävimise korral ei esine osade hajutamisel plahvatuse ilmnemist ning süsteemi pidurdavad väikestest osadest tekkinud hõõrdejõud.

Muidugi pöörleb hooratas vaakumkorpuses hõõrdejõudude vähendamiseks. Ideaalne on kasutada kõrge temperatuuriga ülijuhtidest valmistatud laagreid. Kuid see suurendab oluliselt kulusid ja jahutamiseks on vaja pidevalt energiat tarbida.

Kui palju energiat saate salvestada? Monoliitsete hoorataste puhul on see väärtus 2,5 W * h / kg. Ülaltoodud ei toimi turvalisuse huvides. Tsentrifugaaljõud rebivad mis tahes metalli. Super hoorataste tegelik jõudlus meie aja järgi: 450 W * h / kg. Kuid grafeeni super hooratastel - kuni 1200 W * h / kg paljulubavatest mudelitest. Kujutage ette, sisse 50 kg super hooratas võib koguneda kuni 60 kWh energia. See kestab kuni 400 km väikese auto läbisõit. Pealegi on süsteemi ümberkujundamise efektiivsus kuni 95-98%.

Võrdluseks võib öelda, et liitiumioonakude energiatihedus on 150 W * h / kg

Kus saab selliseid super hoorattaid rakendada? Kus toimub liikumise mehaanilise energia kustumine. Need. pidurdamisel. Seda ei tohiks kulutada klotside kustutamisele, vaid sellistes draivides. Autod, rongid, metroorongid (kus pidurdamine on eriti sagedane). Energiat saab pidurdamise ajal salvestada ja kiirendamisel kasutada. See säästab vähemalt 50% energiat.

Kasutamine autodes liiklusummikutes on suurepärane lahendus. Pidurdamisel pöörleb hooratas ja väikese kiirusega sõites pöörleb hooratas elektrigeneraatorit ja see toidab elektrimootorit auto teljel. Selgub, et elektriauto, kuid super hoorattas salvestatud energiaga.

Teine raskus on superhooratta tekkiv güroskoopiline efekt. See võib kurvides mõjutada. Need. hooratas hoiab asendit, milles seda ketrati. Küsimuse lahendab ujuv vedrustus, kus hooratas jääb raamile oma kohale ja sõiduk pöörab. Kui ketramine toimub sama generaatoriga elektrimootori režiimis, on lahendatud ka küsimus sellise raami ajamiga.

Samuti saab liftides ja kraanades kasutada superhooratastega sõite. Jah, ja eramajas saate ka selliseid süsteeme kasutada. Näiteks on teil päikesepaneelid. Päeval koguneb hooratasse (elektriajamiga) energiat ning õhtul ja öösel või pilvistel päevadel raisatakse seda. Lühikese tööeaga patareisid pole vaja. Super hooratta süsteem võib töötada 20-30 aastat vana. Või koguge energiat öösel (öise kiirusega) ja soojendage maja päeval.

Enda ja maja maksimaalseks kaitsmiseks hävitamise eest - süsteemi saab paigaldada maasse mattunud betoonrõngasse.

Keegi ütleb, et see kõik on hüljatud teooria ja kuna tehnoloogial on palju puudusi, pole mõtet selle juurde tagasi pöörduda. See ei ole tõsi. Madalmaades on enam kui 50 aasta jooksul toodetud kineetilisi energiasalvestussüsteeme varutoiteallikateks kriitilistes rajatistes: sõjaväe-, meditsiini-, teabe- (andmekeskused).

Hooratas, mis asub keskel - diiselgeneraatori ja elektrigeneraatori vahel, salvestatakse kineetiline energia. Edasi hoiab pöörlemist elektrivõrgust pärit elektrimootor. Kui keskne toiteallikas on välja lülitatud, annab seade koheselt elektrit välja. 15–30 sekundit pole pausi, mis on vajalik diiselmootori käivitamiseks ja selle nimivõimsuse saavutamiseks. Nendeks sekunditeks pole hoonel pinget.

Skeem on ülitõhus 1 MW võimsusel. Väiksem kaal võrreldes sama võimsusega patareide akudega. Tööaeg - kuni 30 aastat (hooldamisel). Kui akut tuleb vahetada iga 5–10 aasta tagant (kuni 5 miljonit Sellise võimsuse RUBi asenduskulu). Varem tegime selliseid installatsioone. Viimased paigaldati Baikonurile. Ja nüüd on juhid hollandlased. Per 50 aastat nad rajasid 1600 sellised üleliigsed kineetilised ajamid.

Veel näiteid:

Alates 2015. aastast on Kanadas töötanud kaks elektrijaama Igaüks 5 MW igaüks. Kummalgi on 5 superhoorat, mis kaaluvad 3 tonni. Nende pöörlemiskiirus on 18 tuhat. p / min

USA-s on veelgi tõsisem sõit:

Pennsylvanias on paigaldatud päikeseenergia salvestusseade ja tuulikud. 200 kokku ladustatakse 2 tonni kaaluvaid hoorattaid 40 MW energia. Ja sarnane projekt New Yorgis (teisel slaidil) juba töötab 9 aastat.

Selle foto järgi otsustades töötab NASA välja ka kompaktsed süsteemid kineetilise energia salvestamiseks:

Süsinikkiust superhoorattal võib olla piisavalt energiat väikese satelliidi eluks. Kas teie arvates on sellel tehnoloogial väljavaateid?

***

Telli kanalile lisage see oma brauseri järjehoidjatesse (Ctrl + D). Ees ootab palju huvitavat teavet.