Kādi ir enerģijas uzglabāšanas

Daba deva cilvēkam dažādus enerģijas avotus: saules, vēja, upju un citi. Šo ģeneratoru brīvas enerģijas trūkums ir trūkums stabilitāti. Tāpēc, lieko enerģiju periodos tiek saglabāta tās uzglabāšanu un patērē pagaidu samazināšanos periodos. enerģijas uzkrāšanas ir raksturīga ar šādiem parametriem:

• daudzums no uzkrātās enerģijas;
• tā likme uzkrāšanos un ietekmi;
• īpatnējais svars;
• enerģijas uzglabāšanas laiku;
• uzticamība;
• ražošanas un uzturēšanas izmaksas, kā arī citi.

Metodes sistematizācija daudzu diskus. Viens no visvairāk ērtāk ir klasifikācija enerģijas veidu izmanto uzglabāšanai, un metode tās uzglabāšanas un atpakaļ. enerģijas uzkrāšanas ierīces iedala šādās galvenajās veidiem:

• mehāniskais;
• siltuma;
• elektriskās;
• ķīmijas.

Uzkrāšanās potenciālās enerģijas

Šo vienkāršas ierīces būtība. Paceļot slodzes uzkrāšanās potenciālās enerģijas, veic lietderīgu darbu, kad samazinot to. Dizaina iespējas ir atkarīgas no kravas veida. Tas var būt ciets, šķidrs vai daļiņu vielas. Parasti dizains šāda veida ierīces ir ļoti vienkārši, līdz ar to augsta uzticamība un ilgs kalpošanas laiks. saglabātās enerģijas uzglabāšanas laiks ir atkarīgs no izturības materiāliem, un var sasniegt tūkstošus. Diemžēl, šīs ierīces ir zems īpaša enerģijas jaudu.

Mehāniskās piedziņas kinētiskā enerģija

Ar šīm ierīcēm, enerģijas saglabāti kustību ķermeņa. Parasti tas ir svārstīgas un taisnvirziena kustību.

Kinētiskā enerģija ir svārstīgas sistēmās ir koncentrēta uz turp un atpakaļ kustību organismā. Enerģija tiek piegādāta un patērē porcijās, laika ar kustību ķermenī. Mehānisms ir diezgan sarežģīta un kaprīza izveidē. Plaši izmanto mehāniskās pulksteņi. No uzkrātās enerģijas apjoms parasti ir neliels, un tas ir piemērots tikai darbībai ierīci.

Diski, izmantojot enerģijas žiroskopu

Par kinētiskās enerģijas krājums ir koncentrēta rotācijas spararata. Īpaša spararats enerģija ir daudz lielāka nekā enerģijas ekvivalentu statiskās slodzes. Tas ir iespējams īsā laika periodā ir saņemts vai lielu jaudu. enerģijas uzglabāšanas laiks ir mazs, un lielākā daļa no dizaina ir tikai dažu stundu laikā. Mūsdienu tehnoloģijas ļauj panākt enerģijas uzglabāšanas laiku līdz vairākiem mēnešiem. Spararati ir ļoti jutīgi pret triecieniem. Enerģija ierīce ir tieši proporcionāli ātrumu tās rotāciju. Tāpēc, enerģijas uzglabāšanu un atgriešanās pārmaiņas notiek spararata ātrumu. Kravas parasti prasa pastāvīgu, zemu ātrumu.

Vairāk daudzsološi ierīces supermahovik. Tie ir izgatavoti no tērauda lentes, sintētisko šķiedru vai vadu. Struktūra var būt ciets vai ir tukša telpa. Ja telpa ir pieejami tinumi no lentes virzīties uz perifēriju rotācijas inerces brīdī spararatu tiek mainīta, kas ir daļa no enerģijas glabājas pavasarī pakļauta deformācijai. Ar šādām ierīcēm, ātrums rotācijas ir stabilāka nekā tselnotelyh struktūras, un to enerģijas patēriņš ir daudz lielāks. Bez tam, tie ir drošāki.

Modern supermahovik izgatavots no Kevlara šķiedras. Tie rotē vakuuma kamerā ar magnētisko suspensijas. Tas spēj uzglabāt enerģiju vairākus mēnešus.

Mehāniskie diski, izmantojot elastīgo spēks

Šī veida ierīce spēj uzglabāt milzīgu enerģijas blīvumu. No mehānisko piedziņu tas ir augstākais enerģijas saturu ierīcēm ar izmēriem dažu centimetru. Lielāki spararati ar ļoti lielu ātrumu, rotācijas, ir daudz lielāks enerģijas patēriņš, bet tie ir ļoti jutīgas pret ārējiem faktoriem, un ir maz laika, lai saglabātu enerģiju.

Mehāniskie diski izmanto pavasaris enerģiju

Spēj nodrošināt vislielāko mehānisko jaudu visu klašu enerģijas uzglabāšanu. Tā ir ierobežota tikai ar ierobežojums pavasara spēku. Enerģijas saspiestā pavasarī var uzglabāt vairākus gadu desmitus. Tomēr, ņemot vērā pastāvīgas deformācijas metāla nogurums uzkrājas, un samazina jaudu pavasarī. Tajā pašā laikā, augstas kvalitātes atsperu tērauds, ievērojot ekspluatācijas apstākļos var strādāt uz simtiem gadu bez ievērojamu zudumu jaudas.

spring funkcija var veikt nekādus elastīgos elementus. Gumijas lentes, piemēram, desmit reizes pārāka par tērauda izstrādājumiem uzkrātās enerģijas vienībā masas. Taču termins gumija pakalpojums, jo ķīmisko novecošanos ir tikai dažus gadus.

Mehāniskie diskus, izmantojot enerģiju, saspiestas gāzes

Šāda veida enerģijas uzglabāšanas ierīcēm ir saistīts ar gāzes saspiešanu. Klātbūtnē pārmērīgu enerģijas, ko kompresora gāzi zem spiediena tiek injicēts balons. Kā nepieciešams, ka saspiestā gāze tiek izmantota, lai vadīt turbīnu vai ģenerators. Pie zema pilnvaru turbīna jāizmanto vietā virzuļdzinēja. Ar spiediena tvertnes simtiem atmosfēru gāze ir augsta īpatnējā enerģijas blīvumu vairākus gadus, un klātbūtnē augstas kvalitātes vārstu - un desmitiem gadu.

Uzkrāšanās siltumenerģijas

Lielākā daļa teritorijas mūsu valstī atrodas ziemeļu apgabalos, tāpēc liela daļa no patērētās enerģijas apkurei iekšēji. Šajā sakarā regulāri ir atrisināt problēmu, tur silts disku un noņemot to no turienes, ja nepieciešams.

Vairumā gadījumu, jūs nevarat sasniegt augstu blīvumu uzglabātās siltumenerģijas, un jebkādas būtiskas noteikumus tās saglabāšanu. Ir efektīvs ierīce vairākām tās funkcijām un augstās cenas nav piemēroti plašai izmantošanai.

Uzkrāšanās rēķina siltuma jaudu

Šis ir viens no senākajiem veidiem. Tā ir balstīta uz termālās enerģijas uzglabāšanas materiālu, kad tiek sasildīta principu un tā, dzesēšanas atgriezties siltumu. Šo disku dizains ir ļoti viegli. Tie var būt no jebkuras cietā gabala vai slēgtā traukā ar Dzesēšanas šķidruma. siltumenerģijas veikali ir ļoti ilgs laiks, praktiski neierobežotu skaitu enerģijas uzglabāšanas un atgriešanas cikliem. Bet uzglabāšanas laiks nepārsniedz dažas dienas.

Uzkrāšanās elektroenerģētikas

Elektriskā enerģija - tas ir ērtākais veids to mūsdienu pasaulē. Tas ir iemesls, kāpēc elektropiedziņas ir plaši lietots un visvairāk attīstīta. Diemžēl, lēti ierīces specifisko kapacitātes ir mazs, un ierīces ar augstu konkrētu tilpumu no dārga un īslaicīgs. Uzglabāšana elektrisko enerģiju - ir kondensatori, Supercapacitors, akumulatori.

kondensatori

Tas ir populārākais veids enerģijas uzglabāšanu. Kondensatori spēj darboties temperatūrā no -50 līdz + 150 grādiem. Skaits enerģijas uzglabāšanas-atsitiena ciklā - desmitiem miljardu sekundē. Savienojuma vairākas kondensatori paralēli, jūs varat viegli iegūt nepieciešamo jaudu vērtību. Bez tam, pastāv maiņkondensatoru. kapacitāti šādu kondensatoru maiņa var veikt mehāniski vai elektriski, vai ietekme temperatūras. Visbiežāk maiņkondensatoru var atrast rezonanses ķēdē.

Kondensatori iedalās divās klasēs - Polārā un nepolārajām. Mūža polārās (elektrolītiski) mazāk nekā nepolāru, tie ir vairāk atkarīgi no ārējiem apstākļiem, bet tajā pašā laikā ir augstāka īpaša kapacitātes.

Kā enerģijas uzglabāšanas kondensatorus - nav ļoti veiksmīgu instrumentu. Tiem ir maza jauda un nelielu īpašu blīvumu uzkrāto enerģiju, un tās uzglabāšanas laiku mēra sekundēs, minūtēs, stundās reti. Kondensatori ir atraduši pieteikumu galvenokārt jaudas elektronikas un elektrotehnikas.

Aprēķināšana kondensatora, kā likums, nav radīt grūtības. Visu nepieciešamo informāciju par dažādiem sniegtajiem tehniskajās rokasgrāmatās kondensatoru.

ionistory

Šīs ierīces ieņem starpstāvokli starp polāro kondensatoru un baterijām. "Supercapacitors" dažreiz sauc. Attiecīgi, tie ir milzīgs skaits maksas izlādes posmā jauda ir lielāka nekā kondensatoru, bet nedaudz mazāk nekā mazo baterijām. Enerģijas uzglabāšanas laiks - līdz vairākām nedēļām. Ionistory ļoti jutīgi pret temperatūras.

strāvas akumulatori

Elektroķīmiskā baterijas tiek izmantotas, ja jūs vēlaties, lai saglabātu daudz enerģijas. Tas ir vislabāk piemērota šim nolūkam svina-skābes ierīcēm. Tie tika izgudrots pirms apmēram 150 gadiem. Un kopš tā laika, jo akumulatora ierīcē nedod neko jaunu. Tur bija daudz specializēto modeļiem, sastāvdaļu kvalitāte, uzlabota akumulatora uzticamība ir būtiski palielinājies. Jāatzīmē, ka akumulators ierīce, kas izveidota ar dažādu ražotāju dažādiem mērķiem atšķiras tikai nelielas detaļas.

Elektroķīmiskā baterijas tiek klasificētas vērā vilces un iedarbināšanu. Vilces tiek izmantota elektriskā transporta, nepārtrauktās barošanas bloki, strāvas avotiem. Par šādas baterijas raksturo garu un vienveidīgu izpildi, tā lielā dziļumā. Sākot baterijas var dot lielu strāvu īsā laikā, bet dziļā izlāde viņiem nepieņemamu.

Elektroķīmiskā baterijām ir ierobežots skaits uzlādes izlādes cikliem, vidēji no 250 līdz 2000. Pat ja nekādas darbības tās neizdoties pēc pāris gadiem. Elektroķīmiskā baterijas ir jutīgi pret temperatūru, nepieciešams ilgs uzlādes laiks un stingru ievērošanu darbības noteikumi.

Ierīcei ir jāuzlādē periodiski. Akumulatora uzlādes ir uzstādīta transportlīdzeklim, tas tiek ražots no ģeneratora braukšanas. Ziemā, tas nav pietiekami, auksts akumulators ir slikti uzņemas, un strāvas patēriņu sākumā dzinēja palielinās. Tādēļ ir nepieciešams veikt vēl uzlādētu akumulatoru siltā telpā īpašu lādētāju. Viens no galvenajiem trūkumiem svina-skābes vienībām ir to liels svars.

Baterijas mazjaudas ierīcēm

Ja nepieciešams, pēc mobilajām ierīcēm ar mazu svaru, no izvēlētā rechargeable batteries šādi tipi ir niķeļa-kadmija, litija jonu, metāls hibrīds, polimērs-jonu. Tiem ir augstāka īpaša spēja, bet cena ir daudz augstāka. Tos izmanto mobilo telefonu, klēpjdatoru, kamerām un citām mazām ierīcēm. Dažāda veida baterijas atšķiras to parametri: to uzlādes ciklu skaits, glabāšanas laiku, jaudu, izmēru, utt ...

Litija-jonu baterijas tiek izmantotas augstas jaudas elektrisko un hibrīda automašīnas. Tās ir vieglas, augstas specifiska kapacitātes un augstu uzticamību. Tajā pašā laikā, litija-jonu baterijas ir lielas uguns. Aizdedzes var notikt ar īssavienojums, mehāniska deformācija vai iznīcināšanu ķermeņa, traucējumi maksas režīmā vai akumulatora izlādes. Drīzāk grūti nodzēst ugunsgrēku sakarā ar augsto aktivitāti litija.

Baterijas ir pamats daudzām ierīcēm. Piemēram, enerģijas uzglabāšanas tālruni - kompakta ārējā baterija, izmitināti izturīgs, ūdensnecaurlaidīgs. Tas ļauj uzlādēt vai darbinātu mobilo tālruni. Jaudīgi mobilās enerģijas glabāšanas ierīces var iekasēt visas digitālās kameras, pat klēpjdatorus. Šādos ierīces, komplekti, parasti litija jonu baterijas lielas ietilpības. enerģijas glabāšanas mājās arī iztikt bez baterijām. Bet tas ir daudz vairāk sarežģīta ierīcēm. Turklāt akumulatoru savā sastāvā ietilpst akumulatora lādētāju, kontroles sistēmu, invertoru. Šīs ierīces var darboties kā pastāvīgu tīklu, kā arī no citiem avotiem. Izejas jauda vidū ir 5 kW.

Apkopotāji ķīmiskās enerģijas

Atšķirt "degvielu" un "bez degvielas" veidu diskus. Tās ir nepieciešamas īpašas metodes un bieži vien apgrūtinošas augsto tehnoloģiju aprīkojumu. Lietoti procesi ļauj saņemt enerģiju dažādās formās. Termodinamiskā reakcijas var notikt gan ar zemu, gan augstu temperatūru. Sastāvdaļas augstas temperatūras reakcijas tiek ieviests tikai tad, kad nepieciešams, lai saņemtu enerģiju. Pirms tam tie tiek glabāti atsevišķi dažādās vietās. Sastāvdaļas zemas temperatūras reakcijas parasti ir vienā traukā.

Enerģijas uzglabāšanas degviela darbības laiks

Šī metode ietver divas pilnīgi neatkarīgus posmus: enerģijas uzglabāšanu ( "maksas"), un tās izmantošana ( "izgāzt"). Tradicionālās degviela parasti ir augsta īpatnējā enerģijas jaudas, iespēju ilgtermiņa glabāšanai, lietošanas ērtumu. Bet dzīve nestāv. Jaunu tehnoloģiju ieviešana izvirza augstas prasības degvielas. Problēma ir atrisināta ar esošās un radot jaunas, augstas enerģijas degvielas uzlabošanai.

Plašs ieviešana jauniem modeļiem ierobežo trūkst tehnoloģisko procesu, atkritumiem, liela ugunsgrēka un sprādziena risku, kuri darbā, nepieciešamību pēc augsti kvalificētiem darbiniekiem, augsto tehnoloģiju izmaksu.

Bez degvielas ķīmiskās enerģijas uzglabāšanai

Tādā veidā izmantotās enerģijas tiek saglabāta, izmantojot pārveidošanu dažu ķīmisko vielu otru. Piemēram, dzēstie kaļķi apkures laikā kļūst neveldzēto stāvoklī. Kad "novada" uzkrātā enerģija tiek atbrīvota kā siltuma un gāzi. Tas, kas notiek, ja kaļķu dzēšanas ūdeni. Lai sāktu reakciju, parasti ir pietiekami, lai savienotu komponentus. Būtībā šāda veida termodinamiskā reakcijas aizņem tikai novietojiet to temperatūrā simtiem tūkstošu grādiem. Tāpēc iekārtas, ko izmanto, ir daudz sarežģītāka un dārgāka.