Luonto antoi ihmiselle eri energialähteiden: aurinko, tuuli, joet ja muut. Haittana näiden generaattorien energia on epävakaus. Näin ollen, jaksojen aikana ylimääräinen energia varastoidaan sen varastointi ja kuluttaa aikana väliaikaisen laskun.energian varastointi on tunnettu siitä, että seuraavat parametrit:
- varastoidun energian määrää;
- sen kertymisnopeuteen, ja vaikutus;
- ominaistiheys;
- kannalta energian varastointi;
- luotettavuus;
- valmistus- ja ylläpitokustannukset ja muut.
Menetelmät Suunnitelmallisuutta monet asemat. Yksi kätevä on luokittelu tyypin käytetyn energian varastointiin, ja menetelmä sen varastointia ja tuottoa.energian tallennuslaitteita jaettu seuraaviin pääryhmään:
- mekaaninen;
- lämpöä;
- teho;
- kemikaali.
kertyminen potentiaalienergia
olemus näistä laitteista on mutkatonta. Nostettaessa kuormaa kertymistä potentiaalienergian, suorittaa hyödyllistä työtä, kun alentamalla sitä.Erityispiirteet ovat riippuvaisia rahtityypin. Se voi olla kiinteä, nestemäinen tai hiukkasmaista ainetta. Tyypillisesti suunnittelu tämän tyyppisiä laitteita on hyvin yksinkertainen, joten luotettavuus ja pitkä käyttöikä.varastoidun energian varastointi riippuu materiaalien kestävyys ja voi tavoittaa tuhansia. Valitettavasti tällaiset laitteet on alhainen ominaisenergiakapasiteetin.
Mekaaninen ajaa kineettistä energiaa
Näissä laitteissa varastoitunutta energiaa liikkumista elin. Yleensä se on värähtelevän tai edestakaista liikettä.
kineettinen energia värähtelevän järjestelmissä on keskittynyt edestakainen liike rungon. Energia toimitetaan ja kulutetaan annoksia, ajan kanssa vartalon liikkeitä.Mekanismi on melko monimutkainen ja arvaamaton perustamiseen. Laajalti käytetty mekaanisen kellot. Määrä varastoitu energia on yleensä pieni ja sopii vain laitteen toiminnan.
asemat, energiaa käyttäen gyroskoopin
määrä kineettistä energiaa on keskittynyt pyörivän vauhtipyörän. Erityisiä vauhtipyörä energia on paljon suurempi kuin energia vastaa staattisen kuormituksen. On mahdollista lyhyessä ajassa on vastaanotettu tai suuri teho.energian varastointi aika on pieni, ja suurin osa malleista on rajoitettu muutamaan tuntiin. Moderni teknologia mahdollistaa tuoda energiavaraston aika jopa useita kuukausia. Vauhtipyörät ovat hyvin herkkiä häiriöille. Energiaa laite on suoraan verrannollinen nopeuteen sen pyöriminen. Siksi energian varastoinnin ja paluu tapahtuu muutos vauhtipyörän nopeutta. Kuorma vaatii yleensä vakio, alhaisella nopeudella. Lupaavampi
laitteet ovat supermahovik. Ne on valmistettu teräsnauha, synteettinen kuitu tai lanka. Rakenne voi olla kiinteä aine tai on tyhjä tila. Jos tilaa on käytettävissä käämien nauhan siirtyä kohti kehää pyörimisen hitausmomentti vauhtipyörän muutetaan, osa energiasta jouseen kohdistuu muodonmuutoksia. Tällaisissa laitteissa, kierrosluku on vakaampi kuin tselnotelyh rakenteissa, ja niiden energian kulutus on paljon suurempi. Lisäksi ne ovat turvallisempia. Moderni
supermahovik Kevlar- kuituja. Ne pyörivät tyhjökammiossa, jossa magneettiset jousitus. Se pystyy varastoida energiaa useita kuukausia.
Mechanical Drives käyttämällä joustavaa voimaa
Tämäntyyppinen laite voi tallentaa valtava energiatiheys. Mekaanisen ajaa se on suurin energiasisältö laitteisiin, jonka mitat ovat muutaman sentin. Suurempi vauhtipyörät erittäin suurella pyörimisnopeus on paljon suurempi energiankulutusta, mutta ne ovat hyvin alttiita ulkoisista tekijöistä, ja on vain vähän aikaa varastoida energiaa.
mekaaniset käytöt, käyttäen energiaa jousen
Vahva mekaaninen teho kaikentyyppisistä energian varastoinnista. Sitä rajoittaa vain kevyen voiman raja. Energiaa pakatussa jousessa voidaan varastoida useiden vuosikymmenien ajan. Kuitenkin metallin pysyvän muodonmuutoksen takia väsymys kerääntyy ja kevään kapasiteetti pienenee. Samaan aikaan, korkealaatuista jousiterästä, jollei käyttöolosuhteissa voivat työskennellä satoja vuosia ilman merkittävää kapasiteetin menetystä.
Jousitoiminnot voivat tehdä elastisia elementtejä.Esimerkiksi kumi-säikeet ovat kymmeniä kertaa suurempia kuin terästuotteet varastoidun energian osalta yksikkömassaa kohti. Kemiallisen ikääntymisen vuoksi kumin käyttöikä on kuitenkin vain muutamia vuosia.
Mekaaninen ajaa, käyttäen energiaa painekaasun
Tämän tyyppisiä laitteita energian kertymistä tapahtuu johtuen kaasun puristus. Jos ylimääräistä energiaa käytetään, kaasua pumpataan paineen alaiseksi sylinteriin kompressorilla. Tarvittaessa paineistettua kaasua käytetään pyörittämään turbiini tai sähkögeneraattori. Pienillä kapasiteeteilla turbiinin sijaan on tarkoituksenmukaista käyttää mäntämoottoria. Kaasun paine astiassa satojen ilmakehää on suuri spesifinen energiatiheys useita vuosia, ja kun läsnä korkealaatuisten venttiilit - ja kymmeniä vuosia.
kertyminen lämpöä
Useimmat alueella maamme sijaitsee pohjoisilla alueilla, joten suuri osa energiasta kuluu lämmitykseen sisäisesti. Tässä yhteydessä on säännöllisesti ratkaista pitää lämpimänä asemaan ja poistamalla sen sieltä tarvittaessa.
Useimmiten et voi saavuttaa korkea tiheys varastoitu lämpöenergian ja lisäksi merkittävät ehdot sen säilyttämiseksi. Nykyiset tehokkaat laitteet johtuvat useista ominaisuuksista ja korkeista hinnoista eivät sovellu laajaan käyttöön.
Kuumakapasiteetin kerääntyminen
Tämä on yksi vanhimmista menetelmistä.Se perustuu lämpöenergian kertymisperiaatteeseen, kun aine kuumennetaan ja lämpö vapautuu, kun se jäähdytetään. Näiden asioiden suunnittelu on äärimmäisen yksinkertaista. Ne voivat olla pala mistä tahansa kiinteästä aineesta tai suljetusta säiliöstä nestemäisellä jäähdytysnesteellä.Lämpöenergian varastointilaitteella on erittäin pitkä käyttöikä, käytännöllisesti rajoittamaton määrä energian varastoinnin ja tuotoksen jaksoja. Varastointiaika ei kuitenkaan ylitä useita päiviä.
Sähköenergian varastointi
Sähköenergia on kätevin muoto nykymaailmassa. Siksi sähköiset tallennuslaitteet ovat yleistyneet ja kehittyneet. Valitettavasti edullisten laitteiden kapasiteetti on vähäinen ja laitteet, joilla on suuri kapasiteetti, ovat liian kalliita ja lyhytaikaisia. Sähköenergian akut ovat kondensaattoreita, zionistit ja akut.
Lauhduttimet
Tämä on energialähteiden voimakkain energiansäästö.Lauhduttimet pystyvät toimimaan lämpötiloissa -50. .. +150 astetta. Energian kertymisen ja vapautumisen syklien määrä on kymmeniä miljardeja sekunnissa. Yhdistämällä useita kondensaattoreita rinnakkain voit helposti saada tarvittavan arvon kapasitanssi. Lisäksi, on olemassa muuttujia kondensatory. Izmenenie kapasitanssi tällaisia kondensaattoreita voidaan tehdä mekaanisesti tai sähköisesti, tai lämpötilan vaikutuksesta. Useimmiten vaihtelevat kondensaattorit löytyvät värähtelypiireistä.
Lauhduttimet on jaettu kahteen luokkaan: polaariseen ja ei-polaariseen. Käyttöikä polaarinen( elektrolyytti) vähemmän kuin ei-polaarisia, ne ovat enemmän riippuvaisia ulkoisista olosuhteista, mutta samaan aikaan on korkeampi spesifinen kapasitanssi.
Energiaakkujen kondensaattorit eivät ole kovin onnistuneita laitteita. Niillä on pieni kapasiteetti ja pieni ominaistiheys varastoitu energia ja sen varastointi aika mitataan sekunteja, minuutteja, tunteja harvoin. Lauhduttimet ovat löytäneet sovelluksen pääasiassa elektroniikassa ja sähköteollisuudessa.
Kondensaattorin laskeminen ei pääsääntöisesti aiheuta ongelmia. Kaikki tarvittavat tiedot erilaisista kondensaattoreista ovat teknisissä ohjeissa.
Ionistorit
Nämä laitteet ovat polaaristen kondensaattoreiden ja akkujen välissä.Joskus niitä kutsutaan "supercapacitors".Niinpä niillä on valtava määrä lataus-purku vaiheessa kapasiteetti on suurempi kuin kondensaattori, mutta hieman vähemmän kuin pieniä paristoja. Energian varastointiaika on jopa useita viikkoja. Ionistorit ovat erittäin herkkiä lämpötilalle.
Tehoakut
Sähkökemialliset akkuja käytetään, jos haluat tallentaa paljon energiaa. Se sopii parhaiten tähän tarkoitukseen lyijy-laitteita. Ne keksittiin noin 150 vuotta sitten. Ja sen jälkeen akku laitteessa ei tuo mitään uutta. Siellä oli paljon erikoistuneita malleja, laatu komponenttien parantunut akun luotettavuutta huomattavasti. On huomionarvoista, että akku laitteen luoma eri valmistajien eri tarkoituksiin eroavat vain pieniä yksityiskohtia.
Sähkökemialliset akut luokitellaan veto ja alkaa. Traction käytetään sähkö liikenteen, UPS, virtalähteet. Tällaisia akkuja on ominaista pitkä ja yhtenäinen hoitaessaan suuri syvyys. Käynnistysakut voi antaa suuren virran lyhyessä ajassa, mutta syväpurkaus niitä voida hyväksyä.
Sähkökemiallinen akuissa on rajoitettu määrä lataus-purku syklejä, keskimäärin 250 2000 Vaikka mitään toimintaa he käyvät läpi usean vuoden epäonnistumisen. Sähkökemialliset akut ovat herkkiä lämpötilan, edellyttää pitkän lataus- ja tiukka noudattaminen koskevat säännöt.
laite on ladattava säännöllisesti. Akun varaustila on asennettu ajoneuvoon, se tuotetaan generaattorin ajo. Talvella tämä ei riitä, kylmä akku on huono ottaa vastaa ja sähkön käynnistää moottoria kasvaa. Siksi on tarpeen tehdä edelleen ladata akkua lämpimässä huoneessa erityinen laturi. Yksi suurimmista haitoista lyijy-yksiköistä on niiden suuri paino.
akut pienitehoisia laitteita
Tarvittaessa mobiililaitteisiin, joissa on pieniä painoja, valittu seuraavan tyyppisiä akkuja nikkeli-kadmium, litium-ioni, metalli hybridi, polymeeri-ionisia. Heillä on suurempi erityinen kyky, mutta hinta on paljon korkeampi. Niitä käytetään matkapuhelimissa, kannettavissa tietokoneissa, kameroiden ja muiden pienissä laitteissa. Erityyppisiä paristoja eroavat niiden parametrit:. . määrä latausta, säilyvyys, kapasiteetti, koko, jne.
litium-ioni-akkuja käytetään korkean tehon sähkö- ja hybridiautojen. Ne ovat erittäin kevyitä ominaiskapasitanssi ja korkea luotettavuus. Samaan aikaan, litium-ioni-akkuja ovat erittäin tulenarkoja. Sytytys voi tapahtua oikosulku, mekaanisen muodonmuutoksen tai tuhoutuminen ruumiin, häiriöt veloitusmuodon tai akun tyhjenemisen. Melko vaikea sammuttamaan palon koska suuri aktiivisuus litiumia.
akut ovat perusta monille laitteille. Esimerkiksi energian varastointi puhelin - kompakti ulkoinen akku laitetaan kestävä, vesitiivis. Sen avulla voit ladata tai teho matkapuhelin. Tehokas mobiili energian tallennuslaitteita voivat veloittaa kaikki digitaaliset kamerat, jopa kannettavissa tietokoneissa. Tällaisissa laitteissa, asetetaan, tyypillisesti litium-ioni-akkuja suuri kapasiteetti.energian varastointi domatakzhe tarvitse paristoja. Mutta se on paljon enemmän monimutkaisia laitteita. Lisäksi akku niiden koostumus sisältää akkulaturin, ohjausjärjestelmä, invertterin. Laitteet voivat toimia pysyvänä verkon, sekä muista lähteistä.Lähtöteho keskellä on 5 kW.
ajaa kemiallinen energia
olemassa "polttoaine" ja "ilman polttoainetta" asemista. Ne vaativat erityisiä tekniikoita ja usein hankalia korkean teknologian laitteita. Käytetyt prosessit mahdollistavat saada energiaa eri muodoissa. Lämpökemiallisen reaktiot voivat tapahtua sekä alhaisilla ja korkeassa lämpötilassa. Komponentteja korkean lämpötilan reaktioita otetaan käyttöön vain silloin, kun on tarpeen saada energiaa. Sitä ennen, ne tallennetaan erikseen eri paikoissa. Komponentteja matalan lämpötilan reaktiot ovat yleensä yhdessä astiassa.
polttoaine toiminta-aika energian kertymistä
Tämä menetelmä sisältää kaksi täysin riippumatonta vaihetta: energian varastointi( "latauksen") ja sen käyttö( "päästöllä").Perinteinen polttoaine on yleensä suuri ominaisenergiakapasiteetin mahdollisuus pitkäaikaiseen varastointiin, helppokäyttöisyys. Mutta elämä ei pysähdy. Uusien tekniikan asettaa suuria vaatimuksia polttoaineen. Ongelma ratkaistaan parantamalla nykyisten ja uusien, korkean energian polttoaineita.
laajaa uusien mallien rajoittaa puute teknologisia prosesseja, jäte, suuri tulipalo ja räjähdysvaaraa työssä, tarvitaan korkeasti koulutettua henkilöstöä, korkeat kustannukset teknologian.
ilman polttoainetta kemiallinen energia varastoidaan tässä muodossa taajuusmuuttajan energiaa varastoituu muuntaminen tiettyjen kemiallisten aineiden muissa. Esimerkiksi sammutetun kalkin aikana kuumennuksen kalkin tilassa. Kun "myönsi" varastoitu energia vapautuu lämmön ja kaasun. Se mitä tapahtuu, kun kalkin sammutusveteen. Reaktion aloittamiseksi, se riittää yleensä kytkeä komponentteja. Pohjimmiltaan tämä tyyppi lämpökemiallisten tapahtuu ainoastaan se lämpötilassa satoja tuhansia astetta. Siksi käytettävät laitteet on paljon monimutkaisempi ja kalliimpaa.
