Nature gaf de mens een verscheidenheid aan energiebronnen: zon, wind, rivieren en anderen. Het nadeel van deze generatoren van vrije energie is het gebrek aan stabiliteit. Daarom is tijdens periodes van overtollige energie wordt opgeslagen in de opslag en consumeren in periodes van tijdelijke terugval.energieopslag wordt gekenmerkt door de volgende parameters:
- hoeveelheid opgeslagen energie;
- de snelheid van accumulatie en effecten;
- soortelijke dichtheid;
- termen van energieopslag;
- betrouwbaarheid;
- productie- en onderhoudskosten, en anderen.
Methoden systematisering veel stations. Een van de handigste is de indeling van het type energieverbruik voor de opslag, en een werkwijze voor het opslaan en terug.energieopslaginrichtingen worden onderverdeeld in de volgende hoofdtypen:
- mechanische;
- warmte;
- vermogen;
- chemische stof.
Ophoping van potentiële energie
essentie van deze apparaten is ongecompliceerd. Bij het optillen van een lading accumulatie van potentiële energie, verricht nuttig werk bij het verlagen van het. Design kenmerken zijn afhankelijk van de aard van de lading. Zij kunnen vast, vloeibaar of deeltjesvormige substantie. Typisch, het ontwerp van dergelijke inrichtingen zijn zeer eenvoudig, dus de hoge betrouwbaarheid en lange levensduur.opgeslagen energie-opslag is afhankelijk van de duurzaamheid van materialen en kan oplopen tot duizenden. Helaas zijn dergelijke apparaten hebben een lage specifieke energie capaciteit.
mechanische aandrijvingen kinetische energie
Bij deze inrichtingen opgeslagen energie in de beweging van een lichaam. Meestal is oscillerende of heen en weer bewegen.
kinetische energie in oscillerende systemen is geconcentreerd in de heen- en weergaande beweging van het lichaam. Energie wordt geleverd en verbruikt in porties in de tijd met de beweging van het lichaam. Het mechanisme is nogal gecompliceerd en grillig in het opzetten. Op grote schaal gebruikt in mechanische horloges. De hoeveelheid opgeslagen energie is meestal klein en is alleen geschikt voor gebruik van het apparaat.
drives, via de energie van de gyroscoop
hoeveelheid kinetische energie is geconcentreerd in een roterende vliegwiel. Specifieke vliegwiel energie veel groter is dan de energie-equivalent statische belasting. Het kan in een korte tijd wordt ontvangen of een groot vermogen.energieopslag tijd is klein, en het grootste deel van de ontwerpen is beperkt tot een paar uur. Moderne technologieën maken het mogelijk om de energie-opslag van maximaal enkele maanden te brengen. Vliegwielen zijn zeer gevoelig voor schokken. De energie-inrichting is recht evenredig met de snelheid van de rotatie. Daarom is in de energieopslag mits verandering optreedt vliegwiel snelheid. Een belasting vereist meestal een constante lage snelheid. Meer veelbelovende
apparaten zijn supermahovik. Ze zijn gemaakt van staalband, synthetische vezel of draad. De structuur kan vast zijn of een lege ruimte. Indien ruimte beschikbaar windingen van de band bewegen naar de omtrek van de rotatie traagheidsmoment van het vliegwiel wordt gewijzigd, een deel van de energie in de veer opgeslagen onderworpen aan vervorming. In dergelijke inrichtingen, de rotatiesnelheid stabieler is dan in tselnotelyh structuren en hun energieverbruik veel hoger. Daarnaast zijn ze veiliger. Moderne
supermahovik gemaakt van Kevlar vezels. Zij roteren in een vacuümkamer met magnetische ophanging. Het is in staat om energie op te slaan voor enkele maanden.
Mechanische aandrijvingen middels veerkracht
Dit type inrichting kan grote energiedichtheid slaan. Van de mechanische aandrijving heeft de hoogste energie-inhoud op inrichtingen met afmetingen van enkele centimeters. Grotere vliegwielen met een zeer hoge snelheid van de rotatie hebben een veel hoger energieverbruik, maar ze zijn zeer kwetsbaar voor externe factoren, en hebben weinig tijd om energie op te slaan.
mechanische aandrijvingen, met behulp van de energie van de veer
mogelijkheid om de grootste mechanische kracht van alle klassen van de opslag van energie te voorzien. Het wordt alleen beperkt door de limiet veer sterkte. Energie in samengedrukte veer kan worden opgeslagen voor meerdere decennia. Vanwege blijvende vervorming in de vermoeiing accumuleert en vermindert de capaciteit van de veer. Op hetzelfde moment, kan een hoge kwaliteit verenstaal, met inachtneming van de werkomstandigheden te werken voor honderden jaren zonder noemenswaardig verlies aan capaciteit.
spring functies kan elke elastische elementen voeren. Rubber banden, bijvoorbeeld tien keer beter dan staal van opgeslagen energie per massa-eenheid. Maar de term rubber dienst te wijten aan chemische ouder worden is slechts een paar jaar.
mechanische aandrijvingen, waarbij de energie van het gecomprimeerde gas
In dit soort inrichtingen de energieaccumulatie optreedt als gevolg van gascompressie. In aanwezigheid van een overmaat aan energie door de compressor gas onder druk wordt geïnjecteerd in de ballon. Zonodig wordt het gecomprimeerde gas gebruikt om een turbine of generator aan te drijven. Bij lage krachten de turbine dient te worden gebruikt in plaats van een zuigermotor. Het gas in het drukvat van honderden atmosferen heeft een hoge specifieke energie dichtheid voor meerdere jaren, en in de aanwezigheid van hoogwaardige afsluiters - en tientallen jaren.
ophoping van warmte
Het grootste deel van het grondgebied van ons land ligt in de noordelijke gebieden, zodat een groot deel van de energie die wordt verbruikt voor de verwarming intern. In dit verband moet regelmatig het probleem van warm in de aandrijving en verwijderen van daaruit eventueel oplossen.
In de meeste gevallen kun je niet bereiken van een hoge dichtheid van de opgeslagen thermische energie, en elke belangrijke termen van het behoud ervan. Er is een effectieve inrichting voor een aantal van de functies en de hoge prijzen zijn niet geschikt voor algemeen gebruik.
accumulatie als gevolg van de warmtecapaciteit
Dit is één van de oudste manieren. Het is gebaseerd op het principe van thermische energie opslagmateriaal bij verwarming en warmte terug tijdens het afkoelen. Het ontwerp van deze stations is zeer eenvoudig. Deze kunnen van elk vast deel of een gesloten houder met een vloeibaar koelmiddel is.thermische energie winkels hebben een zeer lange levensduur, vrijwel onbeperkt aantal energieopslag mits cycli. Maar de bewaartijd niet meer dan een paar dagen.
Ophoping van elektrische energie elektrische energie - het is de meest comfortabele vorm van de moderne wereld. Dat is de reden waarom de elektrische aandrijvingen zijn veel gebruikt en meest ontwikkelde. Helaas, de goedkope apparaten specifieke capaciteit is klein, en apparaten met een hoge specifieke vermogen van de duur en van korte duur. Opslag van elektrische energie - is condensatoren, supercondensatoren, batterijen.
condensatoren
Het is de meest populaire vorm van energie-opslag. Condensatoren waarmee bij een temperatuur van -50 tot +150 graden. Het aantal energieopslag terugslag cycle - tientallen miljarden per seconde.verschillende condensatoren parallel te schakelen, kunt u gemakkelijk de benodigde capaciteit waarde. Daarnaast zijn er variabelen kondensatory. Izmenenie capaciteit van dergelijke condensatoren kan mechanisch of elektrisch worden gemaakt, of de invloed van de temperatuur. Meestal Afstemcondensator kan worden gevonden in de resonantiekring.
condensatoren zijn verdeeld in twee klassen - de polaire en niet-polaire. Levensduur polaire( elektrolytisch) minder dan polaire, zijn ze afhankelijk van de externe omstandigheden, maar tegelijkertijd een hogere specifieke capaciteit.
Zoals energie-opslag condensatoren - niet erg succesvol instrumenten. Ze hebben een kleine capaciteit en een kleine soortelijke massa van de opgeslagen energie en de opslagtijd wordt gemeten in seconden, minuten, uren zelden. Condensatoren zijn toepassing vooral in de vermogenselektronica en elektrotechniek.
condensator berekening meestal geen problemen veroorzaken. Alle nodige informatie over de verschillende soorten condensatoren in het technische handboeken.
ionistory
Deze inrichtingen nemen een tussenpositie tussen de polaire condensatoren en batterijen."Supercondensatoren" soms genoemd. Dienovereenkomstig hebben ze een groot aantal laad-ontladingstrap, de capaciteit groter is dan die van de condensator, maar iets minder dan die van kleine batterijen.energieopslag tijd - tot enkele weken. Ionistory zeer gevoelig voor temperatuur.
Vermogen batterijen
elektrochemische batterijen worden gebruikt als u wilt veel energie op te slaan. Het is het meest geschikt voor dit doel lead-acid apparaten. Ze waren ongeveer 150 jaar geleden uitgevonden. En sindsdien in de accu apparaat doet niets nieuws. Er was een groot aantal gespecialiseerde modellen, wordt de kwaliteit van componenten, verbeterde betrouwbaarheid van de batterij aanzienlijk toegenomen. Het is opmerkelijk dat de batterij-apparaat, gemaakt door verschillende fabrikanten voor verschillende doeleinden verschillen alleen in de kleinste details.
elektrochemische batterijen worden ingedeeld in de tractie en starten. Tractie wordt gebruikt in elektrisch vervoer, noodstroomvoorzieningen, stroombronnen. Voor dergelijke batterijen worden gekenmerkt door lange en gelijkmatige afvoer van de grote scherptediepte. Startaccu's kan een hoge stroom in een korte tijd, maar diep ontladen voor hen onaanvaardbaar geven.
elektrochemische batterijen hebben een beperkt aantal laad-ontlaad cycli, gemiddeld, van 250 tot 2000. Zelfs als er geen bediening ze gaan door een aantal jaren van mislukking. Elektrochemische batterijen zijn gevoelig voor temperatuur, vereisen een lange laadtijd en een strikte naleving van de regels van de exploitatie.
inrichting periodiek worden opgeladen. De batterij wordt in het voertuig geïnstalleerd wordt geproduceerd in de generator rijden. In de winter is dit niet genoeg is, een koude batterij is slecht neemt de leiding en het verbruik van elektriciteit aan de motor toeneemt starten. Het is daarom noodzakelijk om verder uit te voeren opladen van de accu in een warme kamer speciale lader. Een van de belangrijkste nadelen van lood-zuureenheden is hun hoge gewicht.
batterijen voor koelapparaten
Desgewenst mobiele apparaten met kleine gewichten, de geselecteerde volgende soorten oplaadbare batterijen nikkel-cadmium, lithium ion, metaalhydride, polymeer-ionisch. Ze hebben een hogere specifieke capaciteit, maar de prijs is veel hoger. Ze worden gebruikt in mobiele telefoons, laptops, camera's en andere kleine apparaten. Verschillende soorten batterijen verschillen in hun parameters:. . Het aantal laadcycli, houdbaarheid, capaciteit, grootte, enz
Lithium-ion batterijen worden gebruikt in high-power elektrische en hybride auto's. Ze zijn licht van gewicht, hoge specifieke capaciteit en hoge betrouwbaarheid. Op hetzelfde moment, lithium-ion-accu's zijn zeer brandgevaarlijk. Ontsteking kan plaatsvinden door kortsluiting, mechanische vervorming of vernietiging van het lichaam, aandoeningen van de laadmodus of ontlading van de accu. Nogal moeilijk om een brand te blussen vanwege de hoge activiteit van lithium.
accu's vormen de basis voor veel apparaten. Bijvoorbeeld, energieopslag voor de telefoon - een compacte externe batterij geplaatst in een duurzaam, waterdicht. Hiermee kunt u op te laden of de macht van de mobiele telefoon. Krachtige mobiele energie-opslag apparaten zijn in staat om alle digitale camera's op te laden, zelfs laptops. In dergelijke apparaten, sets, typisch lithium-ion batterijen grote capaciteit.energieopslag voor domatakzhe heeft geen batterijen. Maar het is veel ingewikkelder apparaten. Bovendien batterij samenstelling omvat een acculader, een besturingssysteem, een omvormer. De apparatuur kan als vast netwerk, alsook uit andere bronnen. Het uitgangsvermogen in het midden is 5 kW.
drijft chemische energie
Er zijn "brandstof" en "zonder brandstof" soorten aandrijvingen. Ze vereisen speciale technieken en vaak omslachtig high-tech apparatuur. Gebruikte processen toelaten om energie te ontvangen in verschillende vormen. De thermochemische reacties kan zowel bij lage en bij hoge temperatuur. Onderdelen voor hoge temperatuur reacties wordt geïntroduceerd alleen wanneer dat nodig is om de energie te ontvangen. Voorafgaand aan dat, worden zij apart op verschillende plaatsen opgeslagen. Onderdelen voor lage temperatuur reacties gewoonlijk in een enkel vat.
werkende brandstof moment van energieaccumulatie
Deze werkwijze omvat twee volledig onafhankelijke fasen: energieopslag( "laden") en het gebruik( "discharge").De traditionele brandstof heeft meestal een zeer specifieke energie-capaciteit, de mogelijkheid van een langdurige opslag, gebruiksgemak. Maar het leven staat niet stil. De introductie van nieuwe technologie stelt hoge eisen aan brandstof. Het probleem wordt opgelost door het verbeteren van bestaande en het creëren van nieuwe, hoge-energie-brandstoffen.
de algemene invoering van nieuwe modellen beperkt door het gebrek aan technologische processen, het afval, een groot brand- en explosiegevaar in het werk, de behoefte aan hoog gekwalificeerd personeel, de hoge kosten van de technologie.
zonder brandstof chemische energie wordt in deze vorm van aandrijfenergie wordt opgeslagen door de omzetting van bepaalde chemische stoffen in de andere. Bijvoorbeeld, de gebluste kalk tijdens het verwarmen wordt ongebluste toestand. Wanneer "ontladen" de opgeslagen energie wordt vrijgegeven als warmte en gas. Dat is wat er gebeurt als kalk blussen water. Om de reactie te starten, is het meestal voldoende om de componenten aan te sluiten. In wezen is dit soort thermochemische reactie vindt alleen plaats bij een temperatuur van honderdduizenden graden. Daarom is de gebruikte apparatuur is veel ingewikkelder en duurder.
