Natura a dat omului o varietate de surse de energie: soare, vânt, râuri și altele. Dezavantajul acestor generatoare de energie liberă este lipsa de stabilitate. Prin urmare, în timpul perioadelor de exces de energie este stocată în depozitarea și consumă în timpul perioadelor de declin temporar.de stocare a energiei se caracterizează prin următorii parametri: cantitate
- de energie stocată;
- rata de acumulare, și a impactului;densitate specifică
- ;termeni
- de stocare a energiei;fiabilitate
- ;costurile de fabricație și de întreținere
- , și altele.
Metode de sistematizare mai multe unități. Una dintre cele mai convenabil este clasificarea de tipul de energie utilizat în stocarea, și o metodă de depozitare și returnarea acestuia.dispozitive de stocare a energiei sunt împărțite în următoarele tipuri principale:
- mecanice;căldură
- ;putere
- ;chimice
- .
Acumularea de potențial esență
energetic al acestor dispozitive este simplu. La ridicarea unei acumulări de încărcare de energie potențială, efectuează lucrul mecanic util atunci când coborâre.caracteristici de design sunt dependente de tipul de marfă.Acesta poate fi solid, lichid sau o substanță sub formă de particule. De obicei, proiectarea acestui tip de dispozitive sunt foarte simple, prin urmare, de înaltă fiabilitate și durată lungă de viață.stocate timp de stocare a energiei depinde de durabilitatea materialelor și poate ajunge la mii. Din păcate, astfel de dispozitive au o capacitate energetică specifică scăzută.
mecanică conduce
energie cinetică în aceste dispozitive, energia stocată în mișcarea unui corp. De obicei, este oscilantă sau o mișcare alternativă.
energia cinetică în sistemele oscilante este concentrată în mișcarea rectilinie alternativă a corpului. Energia este furnizată și consumate în porții, în timp cu mișcarea corpului. Mecanismul este destul de complicată și capricios în crearea. Utilizate pe scară largă în ceasuri mecanice. Cantitatea de energie stocată este de obicei mică și este adecvat numai pentru operarea dispozitivului.unități
, folosind energia cantității giroscopului
de energie cinetică este concentrată într-un volant rotativ.energia specifică a volantului este mult mai mare decât sarcina statică de energie echivalentă.Este posibil într-o perioadă scurtă de timp, este primit sau o putere de ieșire de mare.timpul de stocare a energiei este mic, iar cele mai multe modele este limitată la câteva ore. Tehnologiile moderne permit să aducă timpul de stocare a energiei de până la câteva luni. Volante sunt foarte sensibile la șocuri. Dispozitivul de energie este direct proporțional cu viteza de rotație a acestuia. Prin urmare, în stocarea energiei și schimbarea vitezei de retur are loc volantului. O sarcină necesită, de obicei, o viteză constantă, redusă.Dispozitivele
mai promițătoare sunt supermahovik. Acestea sunt realizate din bandă de oțel, fibre sintetice sau sârmă.Structura poate fi solid sau să aibă un spațiu gol.În cazul în care spațiul este înfășurări disponibile ale benzii se deplasează spre periferia momentului de rotație inerție al volantului este schimbat, o parte din energia stocată în primăvară supus la deformare.În astfel de dispozitive, viteza de rotație este mai stabil decât în structurile tselnotelyh, iar consumul de energie este mult mai mare.În plus, acestea sunt mai sigure.supermahovik
modernă, realizate din fibre Kevlar. Ele se rotesc într-o cameră de vid cu suspensie magnetică.Acesta este capabil de a stoca energie pentru mai multe luni.
mecanice Drives folosind
forță elastică Acest tip de dispozitiv este capabil de a stoca o densitate enormă de energie. Din unitatea mecanică are cel mai mare conținut de energie pentru dispozitive cu dimensiuni de câțiva centimetri.volant mai mari, cu o viteză foarte mare de rotație au un consum de energie mult mai mare, dar ele sunt foarte vulnerabile la factorii externi, și au puțin timp pentru a stoca energie.conduce
mecanice, folosind energia
de primăvarăCapacitateade a oferi cea mai mare putere mecanică a tuturor claselor de stocare a energiei. Acesta este limitat doar de puterea de primăvară limită.Energia în primăvară comprimat pot fi stocate timp de mai multe decenii. Cu toate acestea, din cauza deformare permanentă în oboseala metalului se acumulează și scade capacitatea arcului.În același timp, din oțel de primăvară de înaltă calitate, sub rezerva condițiilor de operare pot lucra timp de sute de ani, fără o pierdere apreciabilă a capacității.funcții de primăvară
poate realiza orice elemente elastice.benzi de cauciuc, de exemplu, de zece ori superioare produse din oțel de energie stocată pe unitatea de masă.Dar serviciul de cauciuc termenul din cauza îmbătrânirii chimice este doar câțiva ani.drive
mecanice, folosind energia
gaz comprimat In acest tip de dispozitive de acumulare a energiei se produce datorită comprimării gazului.În prezența unui exces de energie de către gazul compresor sub presiune este injectat în balon. După cum este necesar, gazul comprimat este utilizat pentru a conduce o turbină sau un generator. La puteri mici turbina ar trebui să fie utilizat în locul unui motor cu piston. Gazul din vasul de presiune a sute de atmosfere are o densitate mare de energie specifică de mai mulți ani, și în prezența unor valve de înaltă calitate - și zeci de ani.acumularea
de căldură
Cea mai mare parte a teritoriului țării noastre se află în zonele de nord, astfel încât o mare parte din energia consumată pentru încălzirea pe plan intern.În acest sens, în mod regulat pentru a rezolva problema de a menține cald în unitate și de a scoate-l de acolo, dacă este necesar.
În cele mai multe cazuri, nu se poate realiza o densitate ridicată a energiei termice stocate, precum și orice termeni semnificative de conservare. Există un dispozitiv eficient pentru o serie de caracteristici sale și prețuri ridicate nu sunt potrivite pentru utilizarea pe scară largă.acumulare
datorită capacității
de căldură Aceasta este una dintre cele mai vechi moduri. Ea se bazează pe principiul materialului termic de stocare a energiei atunci când este încălzit și retur căldură în timpul răcirii sale. Design-ul acestor unități este extrem de ușor. Acestea pot fi de orice bucată solidă sau un recipient închis cu un agent de răcire lichid.magazine de energie termică au o viață foarte lungă, număr practic nelimitat de cicluri de stocare a energiei și a reveni. Dar timpul de depozitare nu depășește câteva zile.
Acumularea de energie electrică de energie electrică - este forma cea mai confortabila a lumii moderne. De aceea, unitățile electrice sunt utilizate pe scară largă și cele mai dezvoltate. Din păcate, capacitatea specifică dispozitive ieftine este mică, și dispozitive cu o capacitate specifică ridicată de scumpe și de scurtă durată.Depozitarea energiei electrice - este condensatori, supercapacitorilor, baterii.
Condensatori
Acesta este cel mai popular tip de stocare a energiei. Condensatoarele sunt capabile să funcționeze la o temperatură de la -50 la +150 grade. Numărul ciclului de stocare a energiei de recul - zeci de miliarde pe secundă.Conectarea mai multor condensatoare în paralel, puteți obține cu ușurință valoarea capacității necesare.În plus, există variabile kondensatory. Izmenenie capacitate de astfel de condensatori pot fi realizate mecanic sau electric, sau influența temperaturii. Cel mai adesea condensatoare variabile pot fi găsite în circuitul rezonant.
condensatoare sunt împărțite în două clase - polar și non-polare. Durata de viață polară( electrolitic) mai mică decât nepolar, ele sunt mai dependente de condițiile externe, dar, în același timp, au o capacitate specifică mai mare.
Ca condensatoare de stocare a energiei - instrumente nu foarte de succes. Ei au o capacitate mică și o densitate mică specifică a energiei stocate și timpul de stocare se măsoară în secunde, minute, ore foarte rar. Condensatoarele au găsit aplicații în principal în electronica de putere si inginerie electrica.
calcul condensator, de obicei, nu provoacă dificultăți. Toate informațiile necesare cu privire la diferite tipuri de condensatoare prevăzute în manualele tehnice.
ionistory Aceste dispozitive ocupă o poziție intermediară între condensatoarele polare și bateriile.„Supercapacitors“ numit uneori.În consecință, ei au un număr foarte mare de etape de încărcare-descărcare, capacitatea este mai mare decât cea a condensatorului, dar un pic mai mică decât cea a bateriilor mici.timpul de stocare a energiei - până la câteva săptămâni. Ionistory foarte sensibil la temperatură.
Putere baterii
Bateriile suntelectrochimici utilizate în cazul în care doriți să stocați o mulțime de energie. Este cel mai potrivit pentru acest scop dispozitivele cu plumb acid. Ei au fost inventate în urmă cu aproximativ 150 de ani.Și de atunci, în dispozitivul de baterie nu aduce nimic nou. A existat o mulțime de modele specializate, calitatea componentelor, fiabilitate îmbunătățită a bateriei este crescut în mod semnificativ. Este demn de remarcat faptul că dispozitivul de baterie, creat de către producători diferiți pentru diferite scopuri diferă numai în detalii minore. Bateriile
electrochimici sunt clasificate în tracțiune și de pornire. Tracțiune este utilizat în transportul electric, surse de alimentare neîntreruptibilă, surse de alimentare. Pentru astfel de baterii sunt caracterizate printr-o descărcare lungă și uniformă a adâncimii sale mari. Bateriile de pornire pot da un curent de mare într-un timp scurt, dar profundă de descărcare de gestiune pentru ei inacceptabile. Bateriile
electrochimici au un număr limitat de cicluri de încărcare-descărcare de gestiune, în medie, de la 250 la 2000. Chiar dacă nici o operațiune care trec prin mai mulți ani de eșec. Bateriile sunt sensibile la Electrochimice temperatura, necesită o lungă perioadă de timp de încărcare și respectarea strictă a regulilor de funcționare. Dispozitiv de
trebuie să fie reîncărcată periodic.Încărcare a bateriei este instalat pe vehicul, acesta este produs în conducerea generatorului.În timpul iernii, acest lucru nu este suficient, o baterie rece este rău preia și consumul de energie electrică pentru a începe motorului creste. Prin urmare, este necesar să se efectueze în continuare încărca bateria într-un încărcător special de cameră caldă.Unul dintre dezavantajele majore ale unităților cu plumb-acid este mare greutatea lor. Baterii
pentru putere redusă dispozitive
Dacă dispozitivele mobile necesare cu greutăți mici, cele selectate următoarele tipuri de baterii reîncărcabile sunt nichel-cadmiu, ioni de litiu, hibrid metal, polimer-ionic. Acestea au o capacitate specifică mai mare, dar prețul este mult mai mare. Acestea sunt utilizate în telefoanele mobile, laptop-uri, camere video și alte dispozitive mici. Diferite tipuri de baterii diferă în parametrii lor:. . Numărul de cicluri de încărcare, termenul de valabilitate, capacitate, dimensiuni, etc
baterii litiu-ion sunt utilizate în electrice de mare putere și mașini hibride. Ele sunt ușoare, capacitate specifică mare și fiabilitate ridicată.În același timp, bateriile litiu-ion sunt foarte inflamabile. Aprinderea poate avea loc prin Scurtcircuitarea, deformarea mecanică sau distrugerea corpului, tulburări ale modului de încărcare sau descărcare a bateriei. Mai degrabă dificil să stingă un incendiu din cauza activității ridicate de litiu. Bateriile
sunt baza pentru multe dispozitive. De exemplu, de stocare a energiei pentru telefon - un compact extern acumulator pachet plasat într-un suport durabil, rezistent la apa. Acesta vă permite să încarce sau telefonul mobil. Dispozitive de stocare a energiei puternice mobile sunt în măsură să perceapă toate camerele digitale, chiar si laptop-uri. In astfel de dispozitive, seturi, în mod tipic de baterii litiu-ion de mare capacitate.de stocare a energiei pentru domatakzhe are nevoie de baterii. Dar este dispozitive mult mai complicate.În plus baterie în compoziția lor include un încărcător de baterie, un sistem de control, un invertor. Dispozitivele pot funcționa ca o rețea permanentă, precum și din alte surse. Puterea de ieșire în mijloc este de 5 kW.
conduce
energie chimică Există „combustibil“ și „fără combustibil“ tipuri de unități. Ele necesita tehnici speciale si echipamente de multe ori greoaie high-tech.procese utilizate permit de a primi energie în diferite forme. Reacțiile termochimice pot avea loc atât la temperaturi joase și la temperatură ridicată.Componente pentru reacțiile de temperatură ridicată este introdus numai atunci când este necesar pentru a primi energia.Înainte de aceasta, ele sunt depozitate separat în diferite locuri. Componente pentru reacțiile de temperatură scăzută sunt, de obicei într-un singur vas.
timpul de funcționare a combustibilului de
acumulării de energie Această metodă cuprinde două etape complet independente: de stocare a energiei( „încărcare“) și utilizarea acestuia( „descărcare“).combustibil tradițional are de obicei o capacitate mare de energie specifică, posibilitatea de stocare pe termen lung, ușurința de utilizare. Dar viața nu se opune în continuare. Introducerea de noi tehnologii exigențe ridicate pe combustibil. Problema este rezolvată prin îmbunătățirea combustibililor, de înaltă energie noi existente și crearea.
introducerea pe scară largă a noilor modele constrânse de lipsa proceselor tehnologice, a deșeurilor, un mare incendiu și explozie în muncă, nevoia de personal cu înaltă calificare, costul ridicat al tehnologiei.
fără energie chimică a combustibilului este stocată în această formă de energie de antrenare este stocată prin conversia anumitor substanțe chimice în cealaltă.De exemplu, var stins în timpul încălzirii devine stare nestins. Când „evacuate“, energia stocată este eliberată sub formă de căldură și gaze. Asta se întâmplă când var apa de stingere. Pentru a porni reacția, este de obicei suficient pentru a conecta componentele.În esență, acest tip de reacție termochimice are loc la o temperatură de sute de mii de grade numai. Prin urmare, echipamentul utilizat este mult mai complicată și costisitoare.
