Apa penyimpanan energi

Alam memberi manusia berbagai sumber energi: matahari, angin, sungai dan lain-lain. Kerugian dari generator ini energi bebas adalah kurangnya stabilitas. Oleh karena itu, selama periode kelebihan energi disimpan dalam penyimpanan dan mengkonsumsi selama periode penurunan sementara.penyimpanan energi ditandai dengan parameter berikut: jumlah

• energi yang tersimpan;
• laju akumulasi, dan dampaknya;
• kepadatan tertentu;hal
• penyimpanan energi;keandalan
• ;
• manufaktur dan biaya pemeliharaan, dan lain-lain.

Metode sistematisasi banyak drive. Salah satu yang paling nyaman adalah klasifikasi jenis energi yang digunakan dalam penyimpanan, dan metode untuk penyimpanan dan kembali.perangkat penyimpanan energi dibagi menjadi jenis utama berikut:

• mekanik;
• panas;kekuatan
• ;kimia
• .

Akumulasi esensi

energi potensial dari perangkat ini tidak rumit. Ketika mengangkat akumulasi beban energi potensial, melakukan pekerjaan yang berguna ketika menurunkan itu.fitur desain tergantung pada jenis kargo. Ini mungkin padat, cair atau zat partikulat. Biasanya, desain jenis ini perangkat yang sangat sederhana, maka keandalan yang tinggi dan umur panjang.disimpan waktu penyimpanan energi tergantung pada daya tahan bahan dan bisa mencapai ribuan. Sayangnya, perangkat tersebut memiliki kapasitas energi spesifik yang rendah.

Teknik mendorong

energi kinetik Dalam perangkat ini, energi yang tersimpan dalam gerakan tubuh. Biasanya berosilasi atau reciprocating gerakan.

energi kinetik dalam sistem berosilasi terkonsentrasi di gerak reciprocating dari tubuh. Energi disediakan dan dikonsumsi dalam porsi, dalam waktu dengan gerakan tubuh. Mekanisme ini agak rumit dan berubah-ubah dalam mendirikan. Banyak digunakan dalam jam tangan mekanik. Jumlah energi yang tersimpan biasanya kecil dan hanya cocok untuk pengoperasian perangkat.

drive, menggunakan energi dari jumlah giroskop

energi kinetik terkonsentrasi di roda gila berputar.energi roda gila tertentu jauh lebih besar dari beban statis energi yang setara. Hal ini dimungkinkan dalam waktu singkat diterima atau output daya yang besar.waktu penyimpanan energi kecil, dan sebagian besar desain terbatas untuk beberapa jam. Teknologi modern memungkinkan untuk membawa waktu penyimpanan energi hingga beberapa bulan. Roda gaya sangat sensitif terhadap guncangan. Perangkat energi dalam proporsi langsung dengan kecepatan rotasi. Oleh karena itu, dalam penyimpanan energi dan perubahan kembali terjadi kecepatan roda gila. Sebuah beban biasanya membutuhkan konstan, kecepatan rendah.perangkat

lebih menjanjikan adalah supermahovik. Mereka terbuat dari pita baja, serat sintetis atau kawat.struktur mungkin padat atau memiliki ruang kosong. Jika ruang gulungan tersedia dari pita bergerak ke arah pinggiran momen rotasi inersia roda gila berubah, bagian dari energi yang tersimpan pada musim semi mengalami deformasi. Dalam perangkat tersebut, kecepatan rotasi lebih stabil daripada di struktur tselnotelyh, dan konsumsi energi mereka jauh lebih tinggi. Selain itu, mereka lebih aman. Modern

supermahovik terbuat dari serat Kevlar. Mereka memutar dalam ruang vakum dengan suspensi magnetik. Hal ini dapat menyimpan energi selama beberapa bulan.

Teknik Drives menggunakan

kekuatan elastis Jenis perangkat ini mampu menyimpan kepadatan energi yang sangat besar. Dari drive mekanis memiliki kandungan energi tertinggi untuk perangkat dengan dimensi beberapa sentimeter.roda gaya lebih besar dengan kecepatan yang sangat tinggi rotasi memiliki konsumsi energi yang lebih tinggi, tetapi mereka sangat rentan terhadap faktor-faktor eksternal, dan memiliki sedikit waktu untuk menyimpan energi.

Teknik drive, menggunakan energi dari musim semi

untuk memberikan kekuatan mekanik terbesar dari semua kelas penyimpanan energi. Hal ini hanya dibatasi oleh kekuatan batas musim semi. Energi di musim semi terkompresi dapat disimpan selama beberapa dekade. Namun, karena deformasi permanen di kelelahan logam terakumulasi dan mengurangi kapasitas musim semi. Pada saat yang sama, berkualitas tinggi baja pegas, tunduk pada kondisi operasi dapat bekerja selama ratusan tahun tanpa kehilangan yang cukup dalam kapasitas.fungsi semi

dapat melakukan setiap elemen elastis.karet gelang, misalnya, sepuluh kali lebih unggul dari produk baja energi yang tersimpan per satuan massa. Tapi layanan karet jangka akibat penuaan kimia hanya beberapa tahun.

Teknik drive, menggunakan energi

gas terkompresi Dalam jenis perangkat akumulasi energi terjadi karena kompresi gas. Di hadapan kelebihan energi oleh gas kompresor di bawah tekanan disuntikkan ke balon. Yang diperlukan, gas terkompresi digunakan untuk menggerakkan turbin atau generator yang. Pada kekuatan rendah turbin harus digunakan sebagai pengganti mesin piston. Gas dalam tekanan pembuluh ratusan atmosfer memiliki kepadatan energi spesifik yang tinggi selama beberapa tahun, dan di hadapan katup berkualitas tinggi - dan puluhan tahun.

akumulasi

panas Sebagian besar wilayah negara kita terletak di daerah utara, sehingga sebagian besar energi yang dikonsumsi untuk pemanasan internal. Dalam hubungan ini secara teratur harus memecahkan masalah menjaga hangat di drive dan mengeluarkannya dari sana jika diperlukan.

Dalam kebanyakan kasus, Anda tidak dapat mencapai kepadatan tinggi energi panas yang tersimpan, dan setiap hal yang signifikan dari pelestariannya. Ada perangkat yang efektif untuk sejumlah fitur dan harga tinggi tidak cocok untuk digunakan secara luas.

akumulasi karena

kapasitas panas ini adalah salah satu cara tertua. Hal ini didasarkan pada prinsip bahan penyimpanan energi panas ketika dipanaskan dan kembali panas selama pendinginan. Desain drive ini sangat mudah. Mereka mungkin dari setiap bagian padat atau wadah tertutup dengan pendingin cair.toko energi panas memiliki kehidupan yang sangat panjang, hampir tidak terbatas jumlah penyimpanan energi dan kembali siklus. Tapi waktu penyimpanan tidak melebihi beberapa hari.

Akumulasi energi listrik Energi listrik - itu adalah bentuk yang paling nyaman dari dunia modern. Itulah sebabnya drive listrik secara luas digunakan dan paling berkembang. Sayangnya, perangkat murah kapasitansi spesifik kecil, dan perangkat dengan kapasitas tertentu tinggi dari mahal dan berumur pendek. Penyimpanan energi listrik - adalah kapasitor, supercapacitors, baterai.

Kapasitor

Ini adalah jenis yang paling populer dari penyimpanan energi. Kapasitor mampu beroperasi pada suhu dari -50 sampai 150 derajat. Jumlah siklus penyimpanan-mundur energi - puluhan miliar per detik. Menghubungkan beberapa kapasitor secara paralel, Anda dapat dengan mudah mendapatkan nilai kapasitas yang diperlukan. Selain itu, ada variabel kondensatory. Izmenenie kapasitansi kapasitor tersebut dapat dibuat secara mekanis atau elektrik, atau pengaruh suhu. Paling sering kapasitor variabel dapat ditemukan dalam rangkaian resonan.

Kapasitor dibagi menjadi dua kelas - yang polar dan non-polar. Lifetime polar( elektrolit) kurang dari nonpolar, mereka lebih tergantung pada kondisi eksternal, namun pada saat yang sama memiliki kapasitansi spesifik yang lebih tinggi.

Sebagai kapasitor penyimpanan energi - instrumen tidak terlalu sukses. Mereka memiliki kapasitas kecil dan kepadatan tertentu kecil dari energi yang tersimpan dan waktu penyimpanan diukur dalam detik, menit, jam jarang. Kapasitor telah menemukan aplikasi terutama dalam kekuatan elektronika dan teknik listrik.

perhitungan kapasitor biasanya tidak menimbulkan kesulitan. Semua informasi yang diperlukan pada berbagai jenis kapasitor yang disediakan dalam buku pedoman teknis.

ionistory

Perangkat ini menempati posisi menengah antara kapasitor polar dan baterai."Supercapacitors" kadang-kadang disebut. Dengan demikian, mereka memiliki sejumlah besar tahap charge-discharge, kapasitas lebih besar daripada kapasitor, tapi sedikit lebih kecil dari baterai kecil.waktu penyimpanan energi - hingga beberapa minggu. Ionistory sangat sensitif terhadap suhu.

Daya baterai

elektrokimia digunakan jika Anda ingin menyimpan banyak energi. Hal ini paling cocok untuk tujuan ini perangkat timbal-asam. Mereka diciptakan sekitar 150 tahun yang lalu. Dan sejak itu, dalam perangkat baterai tidak membawa sesuatu yang baru. Ada banyak model khusus, kualitas komponen, meningkatkan kehandalan baterai meningkat secara signifikan. Perlu dicatat bahwa perangkat baterai, yang dibuat oleh produsen yang berbeda untuk tujuan yang berbeda hanya berbeda dalam detail kecil.baterai

elektrokimia diklasifikasikan ke dalam traksi dan awal. Traksi digunakan dalam transportasi listrik, pasokan listrik terputus, sumber daya. Untuk baterai tersebut ditandai dengan debit panjang dan seragam kedalaman yang besar. Mulai baterai dapat memberikan arus tinggi dalam waktu singkat, tetapi debit dalam bagi mereka yang tidak dapat diterima.baterai

elektrokimia memiliki sejumlah siklus charge-discharge, rata-rata, dari 250 hingga 2000. Bahkan jika tidak ada operasi mereka pergi melalui beberapa tahun kegagalan.baterai elektrokimia sensitif terhadap suhu, memerlukan waktu yang lama pengisian dan ketaatan aturan operasi.perangkat

harus diisi ulang secara berkala. Daya baterai dipasang pada kendaraan, itu diproduksi di generator mengemudi. Di musim dingin, ini tidak cukup, baterai dingin buruk membutuhkan biaya dan konsumsi listrik untuk memulai meningkat mesin.oleh karena itu perlu untuk melakukan lebih mengisi baterai dalam hangat ruang charger khusus. Salah satu kelemahan utama dari unit timbal-asam adalah berat badan besar mereka.baterai

untuk daya rendah perangkat

Jika perangkat mobile diperlukan dengan bobot kecil, berikut dipilih jenis baterai isi ulang nikel-kadmium, lithium ion, hybrid logam, polimer-ion. Mereka memiliki kapasitas tertentu yang lebih tinggi, tapi harga jauh lebih tinggi. Mereka digunakan dalam ponsel, laptop, kamera dan perangkat kecil lainnya. Berbagai jenis baterai berbeda dalam parameter mereka:. . Jumlah siklus biaya, kehidupan rak, kapasitas, ukuran, dll

baterai Lithium-ion yang digunakan dalam daya tinggi listrik dan mobil hybrid. Mereka adalah ringan, tinggi kapasitansi spesifik dan kehandalan yang tinggi. Pada saat yang sama, baterai lithium-ion yang sangat mudah terbakar. Pengapian dapat terjadi oleh hubungan arus pendek, deformasi mekanik atau kerusakan tubuh, gangguan pada modus biaya atau discharge baterai. Agak sulit untuk memadamkan api karena aktivitas tinggi lithium.baterai

merupakan dasar untuk banyak perangkat. Sebagai contoh, penyimpanan energi untuk ponsel - baterai eksternal kompak ditempatkan dalam tahan lama, tahan air. Hal ini memungkinkan Anda untuk mengisi atau menyalakan ponsel.perangkat penyimpanan energi mobile yang kuat mampu mengisi semua kamera digital, bahkan laptop. Dalam perangkat tersebut, set, biasanya baterai lithium ion berkapasitas besar.penyimpanan energi untuk domatakzhe tidak memerlukan baterai. Tapi itu adalah perangkat jauh lebih rumit. Selanjutnya baterai dalam komposisi mereka termasuk pengisi baterai, sistem kontrol, inverter. Perangkat dapat beroperasi sebagai jaringan permanen, serta dari sumber lain. Daya keluaran di tengah adalah 5 kW.

mendorong

energi kimia Ada "bahan bakar" dan "tanpa bahan bakar" jenis drive. Mereka membutuhkan teknik khusus dan peralatan berteknologi tinggi sering rumit.proses yang digunakan memungkinkan untuk menerima energi dalam bentuk yang berbeda. Reaksi termokimia dapat berlangsung baik di rendah dan pada suhu tinggi. Komponen untuk reaksi suhu tinggi diperkenalkan hanya bila diperlukan untuk menerima energi. Sebelum itu, mereka disimpan secara terpisah di tempat yang berbeda. Komponen untuk reaksi suhu rendah biasanya dalam satu kapal.

waktu operasi bahan bakar akumulasi energi

Metode ini meliputi dua tahap benar-benar independen: penyimpanan energi( "pengisian") dan penggunaannya( "discharge").bahan bakar tradisional biasanya memiliki kapasitas energi spesifik yang tinggi, kemungkinan penyimpanan jangka panjang, kemudahan penggunaan. Tapi hidup tidak berdiri masih. Pengenalan teknologi baru menempatkan tuntutan yang tinggi pada bahan bakar.masalah ini diselesaikan dengan meningkatkan bahan bakar baru, energi tinggi yang ada dan menciptakan.

pengenalan luas model baru terkendala oleh kurangnya proses teknologi, sampah, kebakaran dan ledakan besar bahaya dalam pekerjaan, kebutuhan tenaga yang berkualitas, tingginya biaya teknologi.

tanpa energi kimia bahan bakar disimpan dalam bentuk energi drive disimpan melalui konversi zat kimia tertentu yang lain. Sebagai contoh, kapur dipuaskan selama pemanasan menjadi negara kapur. Ketika "dibuang" energi yang tersimpan dilepaskan sebagai panas dan gas. Itulah yang terjadi ketika kapur slaking air. Untuk memulai reaksi, biasanya cukup untuk menghubungkan komponen. Pada dasarnya, jenis reaksi termokimia hanya membutuhkan waktu menempatkannya pada suhu ratusan ribu derajat. Oleh karena itu, peralatan yang digunakan jauh lebih rumit dan mahal.