Nature ga mannen en rekke energikilder: sol, vind, elver og andre. Ulempen med disse generatorer av fri energi er mangelen på stabilitet. Derfor, i perioder med overskuddsenergien som er lagret i dens lager og forbruker i perioder med forbigående.energilagring er kjennetegnet ved de følgende parametre:
- mengde av lagret energi;
- dens rate av akkumulering, og virkningen;
- spesifikk tetthet;
- gjelder energilagring;
- pålitelighet;
- produksjon og vedlikeholdskostnader, og andre.
Metoder systematisering mange stasjoner. En av de mest praktiske er klassifiseringen av den type energi som brukes i lagring, og en fremgangsmåte for lagring og retur.energilagringsanordninger er delt inn i følgende hovedtyper:
- mekanisk;
- varme;
- strøm;
- kjemisk.
Opphopning av potensiell energi
essensen av disse enhetene er ukomplisert. Ved løfting av en last akkumulering av potensiell energi, utfører nyttig arbeid når det senkes. Design funksjoner er avhengig av type last. Det kan være fast, flytende eller partikkelformet stoff. Vanligvis utformingen av denne typen enheter er svært enkel, derav høy pålitelighet og lang levetid.lagret energi lagringstiden avhenger holdbarheten av materialer, og kan nå tusenvis. Uheldigvis er slike enheter har en lav spesifikk energikapasitet.
mekanisk driver kinetisk energi
I disse anordningene, den energi som er lagret i bevegelse av et legeme. Vanligvis er den oscillerende eller frem- og tilbakegående bevegelse.
kinetiske energien i svingende systemer er konsentrert i den frem- og tilbakegående bevegelse av kroppen. Energi tilføres og forbrukes i porsjoner, i takt med bevegelse av kroppen. Mekanismen er ganske komplisert og lune i å sette opp. Mye brukt i mekaniske klokker. Mengden av lagret energi er vanligvis liten og er bare egnet for drift av anordningen.
stasjoner, ved hjelp av energi av gyroskopet
mengde kinetisk energi er konsentrert i et roterende svinghjul. Spesifikk svinghjul energi er mye større enn den energien tilsvarende statisk belastning. Det er mulig i løpet av kort tid er mottatt, eller en stor utgangseffekt.energi lagringstid er liten, og de fleste av designene er begrenset til noen få timer. Moderne teknologi tillater å bringe energilagring i opptil flere måneder. Svinghjul er svært følsomme for støt. Den energianordning er i direkte proporsjon til hastigheten av dens rotasjon. Derfor, i energilagring og retur endringen skjer svinghjul hastighet. En belastning krever vanligvis en konstant, lav hastighet. Mer lovende
enheter er supermahovik. De er laget av stålbånd, syntetisk fiber eller tråd. Strukturen kan være massiv eller ha et tomrom. Hvis plassen er tilgjengelige viklinger av båndet beveger seg mot periferien av rotasjonstregheten øyeblikk av svinghjulet blir endret, en del av den energi som er lagret i fjæren utsettes for deformasjon. I slike anordninger, rotasjonshastigheten er mer stabil enn i tselnotelyh strukturer, og energiforbruket er mye høyere. I tillegg er de tryggere. Moderne
supermahovik laget av Kevlar-fibre. De roterer i et vakuumkammer med magnetisk suspensjon. Det er i stand til å lagre energi i flere måneder.
mechanical drives ved hjelp av fjærkraft
Denne type anordning er i stand til å lagre enorme energitetthet. Fra den mekaniske driv har den høyeste energiinnhold til enheter med dimensjoner på noen få centimeter. Større svinghjul med en svært høy rotasjonshastighet har en mye høyere energiforbruk, men de er svært sårbare for ytre faktorer, og har liten tid til å lagre energi.
Mekanisk stasjoner, ved hjelp av energien i fjæren
evne til å gi størst mekanisk kraft for alle klasser av energilagring. Det er bare begrenset av den grense fjærstyrke. Energi i komprimert våren kan lagres i flere tiår. Men på grunn av permanent deformasjon av metalltretthet akkumuleres og reduserer kapasiteten av fjæren. På samme tid, kan høy kvalitet fjærstål, i henhold til de driftsforhold jobbe i hundrevis av år uten nevneverdig tap i kapasitet.
fjærfunksjoner kan utføre eventuelle elastiske elementer. Gummibånd, for eksempel ti ganger bedre enn stålprodukter med lagret energi pr masseenhet. Men begrepet gummi tjenesten på grunn av kjemisk aldring er bare noen få år.
mekanisk driver, ved hjelp av energi fra den komprimerte gassen
I denne type anordninger energiakkumuleringen oppstår på grunn av gasskompresjon. I nærvær av et overskudd av energi ved kompressorens gass under trykk sprøytes inn i ballongen. Når det er nødvendig, blir den komprimerte gassen som brukes til å drive en turbin eller generator. Ved lave krefter turbinen skal brukes i stedet for en stempelmotor. Den gass i trykkbeholderen på flere hundre atmosfærer har en høy spesifikk energitetthet i flere år, og i nærvær av høykvalitets ventiler - og titalls år.
akkumulering av varme
fleste av territoriet til landet vårt ligger i nordområdene, slik at en stor del av energiforbruket til oppvarming internt. I denne forbindelse jevnlig må løse problemet med å holde varmen i stasjonen og fjerne det derfra om nødvendig.
I de fleste tilfeller kan du ikke oppnå en høy tetthet av den lagrede termisk energi, og eventuelle vesentlige form av sin bevaring. Det er en effektiv enhet for en rekke av sine funksjoner og høye priser er ikke egnet for utstrakt bruk.
akkumulering av varmen kapasiteten
Dette er en av de eldste måter. Den er basert på prinsippet om lagring av termisk energi materiale når det oppvarmes og går tilbake varme under dens avkjøling. Utformingen av disse stasjonene er ekstremt lett. De kan være av hvilket som helst fast stykke eller en lukket beholder med et flytende kjølemiddel.termiske energilagre ha en meget lang levetid, praktisk talt ubegrenset antall energilagring og retursykluser. Men oppbevaringstiden ikke overskrider noen dager.
Opphopning av elektrisk energi Elektrisk energi - det er den mest komfortable form av den moderne verden. Det er derfor de elektriske stasjoner er utbredt og mest utviklet. Dessverre er billige enheter spesifikke kapasitans liten, og enheter med høy spesifikk kapasitet på dyre og kortvarig. Lagring av elektrisk energi - er kondensatorer, supercapacitors, batterier.
Kondensatorer
Det er den mest populære typen energilager. Kondensatorer er i stand til å arbeide ved en temperatur på fra -50 til + 150 °.Antallet av energilagringsrekylsyklusen - titalls milliarder per sekund. Koble flere kondensatorer i parallell, kan du enkelt få den nødvendige kapasiteten verdi. I tillegg er det variable kondensatory. Izmenenie kapasitansen til slike kondensatorer kan gjøres mekanisk eller elektrisk, eller påvirkning av temperatur. Oftest variable kondensatorer kan bli funnet i resonanskretsen.
Kondensatorer er delt inn i to klasser - den polare og ikke-polare. Levetid polar( elektrolytisk) mindre enn ikke-polare, er de mer avhengig av de ytre forhold, men på samme tid har en høyere spesifikk kapasitans.
som energilager kondensatorer - ikke veldig vellykkede instrumenter. De har en liten kapasitet og en liten spesifikk tetthet av den lagrede energi, og dens lagringstiden måles i sekunder, minutter, timer sjelden. Kondensatorer har funnet anvendelse hovedsakelig i kraftelektronikk og elektroteknikk.
kondensator beregning vanligvis ikke forårsaker vanskeligheter. All nødvendig informasjon om ulike typer kondensatorer gitt i tekniske håndbøker.
ionistory
Disse innretninger inntar en mellomstilling mellom de polare kondensatorer og batterier."Supercapacitors" kalles. Følgelig har de et stort antall ladning utslippstrinnet, er den kapasitet som er større enn den for kondensatoren, men litt mindre enn den for små batterier.energilagring tid - opp til flere uker. Ionistory svært følsomme for temperatur.
Strøm batterier
Elektro batterier brukes hvis du ønsker å lagre mye energi. Det er best egnet for dette formål bly-syre-enheter. De ble oppfunnet rundt 150 år siden. Og siden da, i batteriet enhet bringer ikke noe nytt. Det var mye av spesialiserte modeller er kvaliteten på komponentene, bedre batteri pålitelighet betydelig økt. Det er bemerkelsesverdig at batteriet enhet, laget av forskjellige produsenter for ulike formål bare varierer i mindre detaljer.
Elektro batterier er klassifisert i trekkraft og start. Traction er brukt i elektrisk transport, avbruddsfri strømforsyning, strømkilder. For slike batterier er karakterisert ved lang og jevn utladning av sin store dybde. Starter batterier kan gi en høy strøm i en kort tid, men dyputlading for dem uakseptabelt.
Elektro batterier har et begrenset antall lade-utladingssykluser, i gjennomsnitt, fra 250 til 2000. Selv om ingen operasjon de går gjennom flere år med svikt. Elektrokjemiske batterier er følsomme for temperatur, kreve en lang ladetid og en streng overholdelse av regler for drift.
enheten må lades opp med jevne mellomrom. Batteriladningen er montert på kjøretøyet, er det produsert i generatoren kjøring. Om vinteren, dette er ikke nok, et kaldt batteri er dårlig tar ansvar og forbruk av elektrisitet for å starte motoren øker. Det er derfor nødvendig å utføre ytterligere lade opp batteriet i et varmt rom spesiell laderen. En av de store ulempene ved bly-syre-enheter er deres store vekt.
batterier for laveffektsanordninger
Hvis nødvendige mobile enheter med små vekter, de valgte følgende typer av oppladbare batterier er nikkel, kadmium, litium-ion, metall-hybrider, polymer-ioniske. De har en høyere spesifikk kapasitet, men prisen er mye høyere. De brukes i mobiltelefoner, bærbare datamaskiner, kameraer og andre små enheter. Forskjellige typer batterier varierer i sine parametere:. . Det antall ladesykluser, holdbarhet, kapasitet, størrelse, etc.
litiumion-batterier benyttes i høyeffekts elektrisk og hybrid-biler. De er lette, høy spesifikk kapasitans og høy pålitelighet. På samme tid, litiumbatterier er meget brennbare. Tenning kan skje ved kortslutning, mekanisk deformasjon eller ødeleggelse av legemet, sykdommer i lademodus eller en utlading av batteriet. Ganske vanskelig å slukke en brann på grunn av den høye aktiviteten av litium.
batterier er grunnlaget for mange enheter. For eksempel, energilagring for telefonen - en kompakt ekstern batteripakke plassert i en slitesterk, vanntett. Den lar deg lade eller drive mobiltelefon. Kraftig mobil energi lagringsenheter er i stand til å lade alle digitale kameraer, selv bærbare datamaskiner. I slike anordninger, mengde, typisk lithiumbatter stor kapasitet.energilagring for domatakzhe trenger ingen batterier. Men det er mye mer kompliserte enheter. Videre batteri i sin sammensetning omfatter en batterilader, et styresystem, en vekselretter. Innretningene kan operere som et fast nettverk, så vel som fra andre kilder. Utgangseffekten i midten er 5 kW.
driver kjemisk energi
Det er "drivstoff" og "uten drivstoff" typer stasjoner. De krever spesielle teknikker og ofte tungvint høyteknologisk utstyr. Brukte prosesser tillate å motta energi i forskjellige former. De termokjemiske reaksjoner kan finne sted både ved lave og ved høy temperatur. Komponenter for høytemperatur-reaksjoner tilføres bare når det er nødvendig for å motta energi. Før det, blir de lagret separat på forskjellige steder. Komponenter for lav temperatur reaksjoner er vanligvis i et enkelt kar.
drivstoff driftstiden for energiakkumulering
Denne metoden omfatter to helt uavhengige trinn: energilager( "lading") og dets anvendelse( "utladning").Tradisjonelle drivstoff har vanligvis en høy spesifikk energikapasitet, muligheten for langtidslagring, brukervennlighet. Men livet ikke står stille. Innføringen av ny teknologi stiller høye krav til drivstoff. Problemet løses ved å forbedre eksisterende og skape ny høy-energi drivstoff.
utbredt innføring av nye modeller begrenset av mangel på teknologiske prosesser, avfallet, en stor brann og eksplosjonsfare i arbeidet, behovet for høyt kvalifisert personell, de høye kostnadene av teknologi.
uten drivstoff kjemiske energien blir lagret i denne form for drivenergi lagres ved omdannelse av visse kjemiske stoffer i den andre. For eksempel blir lesket kalk under oppvarming quick tilstand. Når "utladet" den lagrede energien frigjøres som varme og gass. Det er hva som skjer når kalk leske vann. For å starte reaksjonen, er det vanligvis tilstrekkelig å koble komponentene. I hovedsak tar denne type termo reaksjon bare plassere den ved en temperatur på flere hundre tusen grader. Derfor utstyret som brukes er mye mer komplisert og kostbart.
