Naturen gav mennesket en række forskellige energikilder: sol, vind, floder og andre.Ulempen ved disse generatorer af fri energi er manglen på stabilitet.Derfor i perioder med overskydende energi lagres i dets oplagring og udgifter under et midlertidigt tilbageslag.Energy Storage kendetegnet ved følgende parametre:
- mængde af oplagret energi;
- ophobning og dens forrentning;
- massefylde;
- form af energilagring;
- pålidelighed;
- fremstillingsomkostninger og vedligeholdelse, og andre.
Metoder systematisering drev indstillet.En af de mest bekvemme er klassificeringen af den type energi, der anvendes i drevet, og den måde dets oplagring og virkning.Energi lagringsenheder er klassificeret i følgende hovedtyper:
- mekanisk;
- varme;
- magt;
- kemikalie.
ophobning af potentiel energi
essensen af disse enheder ukompliceret.Ved løft ophobning af potentiel energi gods ved at sænke det gør nyttigt arbejde.Design funktioner er afhængige af typen af gods.Det kan være fast, flydende eller fast materiale.Typisk udformning af indretninger af denne type er meget enkel, og derfor høj pålidelighed og lang levetid.Opbevaringstiden for den oplagrede energi afhænger holdbarheden af materialer og kan nå tusinder.Desværre er sådanne indretninger har en lav energitæthed.
mekaniske drev kinetisk energi
I disse enheder, den energi, der er lagret i bevægelse af et legeme.Typisk er denne oscillerende eller translatorisk bevægelse.
kinetisk energi i oscillerende systemer er koncentreret i frem- og tilbagegående bevægelse af kroppen.Energien leveres og forbruges måltider i gang med bevægelsen af kroppen.Mekanismen er temmelig kompliceret og lunefulde i fastsættelsen.Udbredte i mekaniske ure.Antal oplagret energi er normalt lille og kun egnet til enheden.
driver, ved hjælp af energien fra gyroskop
lager kinetisk energi er koncentreret i en roterende svinghjul.Den specifikke energi i svinghjulet er meget større end det tilsvarende energiprodukt statisk belastning.Det er muligt på kort tid at fremstille modtagelse eller returnering af betydelig magt.Time oplagring af energi er lille, og for de fleste designs er begrænset til et par timer.Moderne teknologi gør det muligt at øge lagring af energi til et par måneder.Svinghjul er meget følsomme over for stød.Den energienhed er direkte afhængig af hastigheden af dens rotation.Derfor under opbevaring og overførsel af energi der sker en ændring af rotationshastigheden af svinghjulet.For belastninger kræver typisk en konstant lav hastighed rotation.
mere lovende enheder er supermahovik.De er lavet af stålbånd, de syntetiske fibre eller wire.Strukturen kan være fast eller har en tom plads.Hvis der er plads viklinger af båndet bevæges til periferien af rotationen inerti øjeblik svinghjulet ændres, en del af energien lagret i foråret udsat for deformation.I sådanne anordninger, rotationshastigheden er mere stabilt end tselnotelyh strukturer, og deres strømforbrug er langt højere.Desuden de er sikrere.
Moderne supermahovik lavet af Kevlar fibre.De roterer i vakuumkammeret ved magnetisk ophæng.I stand til at lagre energi i flere måneder.
mekaniske drev ved hjælp af elastiske kraft
Denne type anordning er i stand til at lagre en enorm energitæthed.Fra mekanisk drev det har den højeste energiindhold anordninger med dimensioner på et par centimeter.Store svinghjul med meget høj hastighed har en meget højere energiforbrug, men de er meget sårbare over for eksterne faktorer, og har lidt tid til at lagre energi.
mekaniske drev, der bruger energien i foråret
evne til at levere den største mekaniske kraft af alle klasser af energilagring.Det er kun begrænset af trækstyrke foråret.Energien i den komprimerede fjeder kan opbevares i flere årtier.Men på grund af permanent deformation i metaltræthed akkumuleres og nedsætter kapaciteten af fjederen.Samtidig høje kvalitet fjederstål henhold til betingelserne i drift kan drive hundreder af år uden mærkbart tab af kapacitet.
foråret funktionen kan udføre elastiske elementer.Elastik, for eksempel ti gange bedre end stålprodukter af lagret energi pr masseenhed.Men livet i gummi fra kemisk aldring er kun et par år.
mekaniske drev, ved hjælp af energien i den komprimerede gas
I denne type energilagringsenhed skyldes kompression af gassen.I nærvær af et overskud af energi ved hjælp af gaskompressor injiceres under tryk i ballonen.Om nødvendigt er den komprimerede gas anvendes til at dreje turbinen eller generator.For små anlæg bør anvendes i stedet for turbinemotor stemplet.Gassen i trykbeholderen af hundredvis af atmosfærer har en høj specifik energitæthed i flere år, og i nærværelse af kvalitets ventiler af høj - eller årtier.
ophobning af varme
fleste af det område af vores land er beliggende i de nordlige områder, så meget af den energi, der forbruges til opvarmning internt.I forbindelse med denne problemløsning skal løbende varmelager og fjerne den derfra når det er nødvendigt.
I de fleste tilfælde kan du ikke opnå en høj tæthed af den lagrede termiske energi, og eventuelle væsentlige hensyn til dens bevarelse.Der er en effektiv anordning til en række af dens funktioner og høje priser er ikke egnet til udbredt anvendelse.
Ophobning af varmekapaciteten
Dette er en af de ældste teknikker.Den er baseret på princippet om akkumulering af varmeenergi ved opvarmning af indholdet og virkningerne af varme, når det afkøles.Udformningen af disse drev er meget let.De kan være et stykke af et fast eller en lukket beholder med en flydende kølemiddel.Opbevaring af termisk energi har en meget lang levetid, næsten et ubegrænset antal cyklusser af ophobning og produktion af energi.Imidlertid opbevaringstiden ikke overstige et par dage.
elektriske energioplagringsanordning
Elektrisk energi - det er den mest komfortable form af den moderne verden.Derfor er el-drev er udbredte og mest udviklede.Desværre den specifikke kapacitans af billige små enheder og apparater med høj specifik kapacitet er for dyrt og kortvarig.Opbevaring af elektrisk energi - er kondensatorer, elektriske dobbelt lag kondensatorer, batterier.
Kondensatorer
Det er den mest populære form for energilagring.Kondensatorer er i stand til at fungere ved en temperatur på fra -50 til +150 grader.Antallet af cyklusser af energi akkumulation-effekt - et tocifret milliardbeløb i sekundet.Kombinere flere kondensatorer parallelt, kan du nemt få den nødvendige kapacitans værdi.Desuden er der variable kondensatorer. ændring i kapacitansen af kondensatoren kan ske enten mekanisk eller elektrisk, eller temperaturens indflydelse.De mest almindelige variable kondensatorer kan findes i oscillationskredsløb.
Kondensatorer er opdelt i to klasser - polære og ikke-polære.Levetid polær (elektrolytisk) end ikke-polær, de er mere afhængige af de ydre forhold, men på samme tid har en stor specifik kapacitet.
As energilagring kondensatorer - ikke meget vellykket instrumenter.De har en lille kapacitet og en lille specifik densitet af den oplagrede energi og dens opbevaringstid, målt i sekunder, minutter, timer sjældent.Kondensatorer har fundet anvendelse hovedsageligt i elektronik og effektelektronik.
Beregning kondensator er normalt ikke svært.Alle de nødvendige oplysninger om de forskellige typer af kondensatorer, der er fastsat i de tekniske håndbøger.
ionistory
Disse enheder indtager en mellemposition mellem de polare kondensatorer og batterier.Nogle gange refereret til som "supercapacitors".Følgelig har de et stort antal trin af charge-udledning på mere end kondensatoren, men lidt mindre end små akkumulatorer.Time energilagring - op til flere uger.Supercapacitors er meget følsomme over for temperaturen.
Power Batterier
elektrokemiske batterier bruges, hvis du vil gemme en masse energi.Det er bedst egnet til dette formål bly-syre apparater.De blev opfundet omkring 150 år siden.Og siden da, enhedens batteri ikke gjort noget radikalt nyt.Der var en masse af specialiserede modeller, signifikant øget kvaliteten af komponenter, øget pålidelighed af batteriet.Det er bemærkelsesværdigt, at batteriet enhed skabt af forskellige producenter til en række forskellige formål adskiller sig kun i mindre detaljer.
elektrokemiske batterier er opdelt i trækkraft og start.Trækkraft anvendes i elektrisk transport, uafbrydelig strømforsyning, elværktøj.For sådanne batterier er kendetegnet ved en lang og ensartet udledning meste af sin dybde.Startbatterier kan give en stor strøm i en kort tid, men dyb afladning dem ugyldige.
Elektrokemiske batterier har et begrænset antal charge-afladninger i gennemsnit fra 250 til 2000. Selv i fravær af drift i et par år, de undlader.Elektrokemiske batterier er følsomme over for temperatur, kræver en lang opladningstid og streng overholdelse af reglerne for drift.
instrument skal genoplades.Oplad batteriet monteret på køretøjet, det gjorde overgangen fra generatoren.Om vinteren, er dette ikke nok, dårlig koldt batteri tager ansvaret og strømforbrug til at køre motoren stiger.Det er derfor nødvendigt at foretage en ekstra batteri, i en varm stue den specielle oplader.En af de væsentlige ulemper ved bly-syre-enheder er deres høje vægt.
batterier til energibesparende udstyr
Hvis du har brug for en mobil enhed med lav vægt, og vælg derefter følgende typer af batterier: nikkel-cadmium, lithium-ion, metal-hybrid polymer ion.De har en højere specifik kapacitans, men omkostningerne er meget højere.De anvendes i mobiltelefoner, bærbare computere, kameraer og andre små enheder.Forskellige typer batterier er forskellige i deres parametre: anvendes antallet af opladninger, holdbarhed, kapacitet, størrelse og så videre N.
Lithium-ion batterier i high-power elektriske og hybridbiler..De er lette, høj specifik kapacitet og pålidelighed.Samtidig lithium-ion-batterier er meget brandfarlige.Tænding kan ske ved kortslutning, mekanisk deformation eller ødelæggelse af kroppen, overtrædelser af ladningen eller aflade batteriet.Temmelig vanskeligt at slukke en brand på grund af den høje aktivitet af lithium.
batterier er grundlaget for mange enheder.For eksempel, energi lagringsenhed til telefonen - en kompakt eksternt batteri er placeret i en robust, vandtæt hus.Det giver dig mulighed for at oplade eller drive mobiltelefon.Kraftfulde mobile energi lagringsenheder som kan oplade alle digitale enheder, selv bærbare computere.I sådanne enheder installeret, som regel lithium-ion-batterier med høj kapacitet.Energy Storage til hjemmet ikke undvære batterier.Men det er meget mere kompleks enhed.Ud over batteriet i deres sammensætning indeholder en batterilader, et styresystem, omformeren.Anordningerne kan bruges med enten et fast net eller fra andre kilder.Power output er i gennemsnit 5 kW.
driver kemisk energi
Der er "brændstof" og "uden brændstof" typer af drev.De kræver specielle teknikker og ofte besværlige højteknologisk udstyr.Brugt processer muligt at opnå energi i forskellige former.De termokemiske reaktioner kan finde sted både ved lav og ved høj temperatur.Indføres komponenter til høj temperatur reaktioner kun når det er nødvendigt for at opnå energi.Indtil da de er lagret separat i forskellige steder.Komponenter til lav temperatur reaktioner er sædvanligvis i en enkelt beholder.
Energilagring driftstid brændstof
Denne metode omfatter to helt uafhængige faser: ophobning af energi ("afgift") og dens anvendelse ("udledning").Traditionel brændstof har normalt en høj specifik kapacitet af energi, muligheden for langvarig opbevaring, brugervenlighed.Men livet står ikke stille.Indførelsen af ny teknologi stiller store krav til brændstof.Problemet løses ved at forbedre eksisterende og skabe nye, højenergi-brændstoffer.
omfattende indførelse af nye modeller forhindrer utilstrækkelige røggas processer, en stor brand og eksplosionsfare i arbejdet, behovet for højt kvalificeret personale, de høje omkostninger af teknologi.
uden brændstof kemiske energilagring
I denne type drev energien lagres ved at omdanne det ene produkt til det andet.For eksempel, læsket kalk ved opvarmning bliver brændt kalk tilstand.Når "afdramatisere" den oplagrede energi frigøres som varme og gas.Det er, hvad der sker, når hydreret kalk vand.For at starte reaktionen, sædvanligvis tilstrækkeligt at kombinere komponenter.I det væsentlige er denne form for termokemisk reaktion, men det flyder ved en temperatur på hundreder eller tusinder af grader.Derfor det anvendte udstyr er langt vanskeligere og dyrere.
