Kas yra energijos kaupimo

Gamta davė žmogui į energijos šaltinių įvairovė: saulės, vėjo, upių ir kitų. Šių laisvos energijos generatorių trūkumas yra stabilumo stoka. Todėl laikotarpiais energijos perteklius yra saugomi jo saugojimo ir suvartoja laikotarpiais laikinai sumažėjo. energijos kaupimo apibūdinamas šių parametrų:

• suma sukauptos elektros energijos;
• jo norma kaupimo ir poveikį;
• specifinis sunkis;
• energijos kaupimo laikas;
• patikimumas;
• gamybos ir techninės priežiūros išlaidos ir kt.

Metodai sisteminti daug diskus. Vienas iš labiausiai patogus yra rūšies energijos naudojamo saugojimo klasifikacija, o už jo saugojimo ir grąžinimo metodas. energijos saugojimo įrenginiai skirstomi į šias pagrindines grupes:

• mechaninis;
• šilumos;
• Elektros;
• chemijos.

Kaupimo potencinės energijos

Šių paprastų prietaisų esmė. Keldami apkrovos kaupimosi potencinės energijos, atlieka naudingą darbą, kai mažinant ją. Dizainas funkcijos priklauso nuo krovinio tipo. Jis gali būti kieta, skysta arba kietųjų dalelių medžiaga. Paprastai šio prietaisų tipo dizainas yra labai paprastas, todėl didelis patikimumas ir ilgas tarnavimo laikas. saugomi energijos kaupimo trukmė priklauso nuo medžiagų ilgaamžiškumas ir gali pasiekti tūkstančius. Deja, tokie įtaisai turi mažą specifinę energijos pajėgumai.

Mechaninės pavaros kinetinė energija

Be šių prietaisų, energijos saugomi kūno judėjimo. Paprastai tai yra svyravimo arba stūmokliniu judėjimą.

Kinetinės energijos į rezonansinio sistemų yra sutelkta grįžtamai slenkamojo judesio kūno. Energiją tiekia ir suvartoti porcijomis, su laiku, kūno judėjimo. Mechanizmas yra gana sudėtinga ir kaprizingas steigiant. Plačiai naudojami mechaninių laikrodžių. Iš sukauptos energijos kiekis paprastai yra mažos ir tinka tik eksploatuojant įrenginį.

Diskai naudoti energijos giroskopas

Kinetinės energijos ištekliai yra sutelkta rotacijos smagračio. Konkretus smagratis energija yra daug didesnė nei energijos ekvivalento statinei apkrovai. Tai įmanoma per trumpą laiką gauna ar didele galia. energijos kaupimo laikas yra mažas, ir dauguma dizaino yra tik per kelias valandas. Šiuolaikinės technologijos leidžia pareikšti energijos saugojimo laiką iki kelių mėnesių. Smagračiai yra labai jautrūs smūgiams. Energijos įrenginys yra tiesiogiai proporcingas jo sukimosi greitį. Todėl, atsižvelgiant į energijos saugojimo ir grąžinimo pokyčių atsiranda smagračio greitį. Apkrovos paprastai reikalauja nuolatinį, mažu greičiu.

Daugiau žadanti prietaisai supermahovik. Jie yra pagaminti iš plieno juosta, sintetinio pluošto arba vielos. Struktūra gali būti kietas arba tuščią erdvę. Jei erdvė yra laisvų apvijos magnetofoninio judėti link pasukimą inercijos momentas smagračio periferijoje yra pakeistas, dalis energijos saugomi pavasarį veikiamos deformacijai. Tokiais įrenginiais, sukimosi greitis yra labiau stabili nei tselnotelyh struktūrų ir jų energijos vartojimas yra daug didesnis. Be to, jie yra saugesni.

Modernus supermahovik pagamintas iš Kevlaro pluošto. Jie sukasi vakuuminėje kameroje su magnetiniais įtvarais. Tai galėtų kaupti energiją kelis mėnesius.

Mechaninės pavaros naudojant elastingą jėgą

Šis prietaisas tipas gali saugoti didžiulį energijos tankį. Nuo mechaninės pavaros ji turi aukščiausią energijos kiekį į prietaisų su matmenimis kelių centimetrų. Didesnės smagračiai su labai dideliu greičiu sukimosi turi daug didesnį energijos suvartojimą, bet jie yra labai pažeidžiami išoriniai veiksniai, ir turi mažai laiko kaupti energiją.

Mechaninės pavaros naudojant pavasario energiją

Galintys suteikti didžiausią mechaninę energiją iš visų energijos saugojimo klases. Jis riboja tik riba pavasario jėga. Energetika suspausto pavasarį gali būti saugomi kelis dešimtmečius. Tačiau, dėl nuolatinių deformacijos metalo nuovargio kaupia ir sumažina spyruoklės pajėgumą. Tuo pačiu metu, aukštos kokybės spyruoklinio plieno, atsižvelgiant į eksploatavimo sąlygas gali dirbti šimtus metų be pastebimo nuostolių talpos.

Spyruoklės funkcija gali atlikti bet kokius elastingas elementas. Gumos juostos, pavyzdžiui, dešimt kartų pranašesni plieno produktų sukauptos energijos masės vienetui. Tačiau terminas gumos tarnyba dėl cheminių senėjimo yra tik kelerius metus.

Mechaninės pavaros, naudojant suspausto dujų energiją

Šioje energijos saugojimo įrenginių tipo yra dėl dujų suspaudimo. Tuo atveju, kai energijos pertekliumi kompresoriaus dujų slėgiu buvimą yra suleidžiamas į balioną. Kaip reikia, suspaustos dujos yra naudojamas vairuoti turbiną arba generatoriaus. Žemoje įgaliojimų turbina turėtų būti naudojama vietoj stūmoklio varikliu. Į slėginio indo šimtų atmosferų dujų turi didelį specifinį energijos tankis keletą metų, ir aukštos kokybės vožtuvai akivaizdoje - ir dešimtys metų.

Kaupimo šiluminės energijos

Dauguma mūsų šalies teritorijoje yra įsikūręs šiaurinėje srityse, todėl didelė dalis energijos sunaudojama šildymui viduje. Šiuo klausimu nuolat turi išspręsti išlaikyti šiltas diską ir pašalinti jį iš ten, jei reikia, problemą.

Daugeliu atvejų jūs negalite pasiekti aukštą tankį saugomi šiluminės energijos, ir jokių reikšmingų sąlygas jo išsaugojimo. Yra efektyvus prietaisas už savo funkcijų skaičius ir didelės kainos netinka plačiai naudoti.

Kaupimas ties šilumos talpa sąskaita

Tai vienas iš seniausių būdų. Jis remiasi šilumos energijos saugojimo medžiagos, šildomas principo ir grąžinti šilumą per savo aušinimo. Šių diskų konstrukcija yra labai paprasta. Jie gali būti bet kokios kietos gabalas ar uždarame konteineryje su skystu aušinimo. šiluminės energijos parduotuvės turi labai ilgą gyvenimą, beveik neribotą skaičių energijos sandėliavimo ir grąžinimo ciklų. Bet saugojimo laikas neturi viršyti keletą dienų.

Kaupimo elektros energijos

Elektros energija - tai patogiausias forma tai šiuolaikiniame pasaulyje. Štai kodėl elektros diskai yra plačiai naudojami ir labiausiai išvystyta. Deja, pigūs prietaisai specifinė talpa yra maža, ir prietaisai, naudojami aukšto konkrečios pajėgumo brangus ir trumpalaikis. Sandėliavimo elektros energijos - tai kondensatoriai, superkondensatorių, akumuliatoriai.

kondensatoriai

Tai populiariausias tipas energijos saugojimui. Kondensatoriai gali veikti esant nuo -50 iki 150 laipsnių temperatūros. Energijos saugojimo-atatrankos ciklo skaičius - dešimtys milijardų per sekundę. Prijungimas kelis kondensatorius lygiagrečiai, jūs galite lengvai gauti reikiamą gebėjimų vertę. Be to, yra Kintamieji kondensatoriai. tokių kondensatorių talpos pakeitimo gali būti pagaminti mechaniškai arba elektra, arba priklausomybės nuo temperatūros. Dažniausiai Kintamieji kondensatoriai gali būti rasti rezonansinis kontūras.

Kondensatoriai skirstomos į dvi klases - POLAR ir ne baltuosius. Neribota Polar (elektrolitas) mažiau nei Nonpolar, jie yra labiau priklausoma nuo išorinių sąlygų, tačiau tuo pačiu metu turi didesnę specifinę talpos.

Kaip energijos kaupimo kondensatorius - nėra labai sėkmingų priemonių. Jie turi mažą pajėgumų ir mažą specifinį tankį sukauptą energiją ir jos saugojimo laikas matuojamas sekundėmis, minutėmis, valandomis retai. Kondensatoriai rasiu taikymą daugiausia elektros elektronikos ir elektros inžinerijos.

Apskaičiavimas kondensatorius, kaip taisyklė, nesukelia sunkumų. Visą reikiamą informaciją apie įvairių tipų, numatytų techninių vadovėlių kondensatorių.

ionistory

Šie prietaisai užima tarpinę padėtį tarp poliarinių kondensatorių ir baterijos. "Supercapacitors" kartais vadinamas. Todėl, jie turi labai daug krūvio išlydžio etape talpa yra didesnė nei kondensatorius, bet šiek tiek mažiau nei mažų baterijų. energijos kaupimo laikas - iki kelių savaičių. Ionistory labai jautrus temperatūrai.

Baterijos akumuliatoriai

Elektrocheminiai elementai yra naudojami, jei norite išsaugoti daug energijos. Tai geriausiai tinka šiam tikslui švino-rūgšties prietaisų. Jie buvo išrastas maždaug prieš 150 metų. Ir nuo tada, akumuliatoriaus prietaisas neatneša nieko naujo. Buvo specializuotų modelių daug, komponentų kokybė, pagerintas baterijos patikimumas gerokai padidėjo. Pažymėtina, kad baterija prietaisas, sukurtas skirtingų gamintojų skirtingais tikslais skiriasi tik nereikšmingomis smulkmenomis.

Elektrocheminiai elementai skirstomi į traukos ir užvedimą. Traukos naudojama elektros transporto, nepertraukiamo maitinimo šaltiniai, elektros šaltinių. Dėl tokių baterijų pasižymi ilgai ir vienodai iškrovos dideliu gyliu. Nuo baterijos gali duoti didelės srovės per trumpą laiką, tačiau gilių iškrovų jiems nepriimtina.

Elektrocheminius baterijos turi ribotą įkrovimo-iškrovimo ciklų, vidutiniškai nuo 250 iki 2000 Net jei jokia operacija jie nesugeba po kelių metų. Elektrocheminiai elementai yra jautrūs temperatūros, reikalauja ilgo Įkrovimo laikas ir griežtai laikomasi eksploatacijos taisyklių.

Prietaisas turi būti periodiškai įkrauti. Akumuliatorius yra įrengtas transporto priemonėje, jis yra gaminamas generatoriaus vairavimo. Žiemą, tai nėra pakankamai, šalta baterija yra blogai perima atsakomybę ir energijos suvartojimą ties variklio didėja pradžios. Todėl būtina atlikti toliau įkrauti akumuliatorių šiltoje patalpoje specialiu įkrovikliu. Vienas iš pagrindinių trūkumų švino-rūgštinių vienetų yra jų didelis svoris.

Akumuliatoriai mažos galios prietaisų

Jei reikia, mobilieji įrenginiai, kuriuose mažų svorių, pasirinktus šių rūšių įkraunamos baterijos yra nikelio-kadmio, ličio jonų, metalo hibridas, polimeras-joninės. Jie turi didesnę specifinę gebėjimus, bet kaina yra daug didesnė. Jie naudojami mobiliųjų telefonų, nešiojamųjų kompiuterių, fotoaparatų ir kitų smulkių prietaisų. Įvairių tipų baterijų skiriasi savo parametrais: įkrovimo ciklų, galiojimo laiką, talpa, dydis ir pan skaičių ...

Ličio-jonų baterijos naudojamos didelės galios elektrinių ir hibridinių automobilių. Jie yra lengvi, aukštos specifinė talpa ir didelis patikimumas. Tuo pačiu metu, ličio-jonų baterijos yra labai degus. Uždegimo gali atsirasti trumpojo jungimo, mechaninių deformacijų ar sunaikinimo kūno, sutrikimai įkrovimo režimu arba baterijos išsikrovimo. Gana sunku gesinti gaisrą dėl didelio aktyvumo ličio.

Akumuliatoriai yra daug prietaisų pagrindu. Pavyzdžiui, energijos saugojimo telefonu - kompaktiškas išorinis akumuliatorius, įsikūręs tvirtas, atsparus vandeniui. Jis leidžia jums įkrauti arba galios mobilųjį telefoną. Galingas mobili energijos saugojimo įrenginiai gali imti visas skaitmenines kameras, net nešiojamuosius kompiuterius. Be tokių prietaisų, aparatų, paprastai ličio jonų baterijų didelės talpos. energijos kaupimo namų nė vienas išsiversti be baterijų. Bet tai yra daug sudėtingesnis įrenginiai. Be to, baterija jų sudėtį įeina akumuliatoriaus kroviklį, kontrolės sistemą, inverteriui. Prietaisai gali veikti kaip nuolatinis tinklo, taip pat iš kitų šaltinių. Išėjimo galia per vidurį yra 5 kW.

Kaupyklų cheminė energija

Atskirti "degalų" ir "be kuro" tipų diskus. Jie reikalauja specialių metodų ir dažnai sudėtingas aukštųjų technologijų įrangą. Naudotų procesai leidžia gauti energiją iš įvairių formų. Į termocheminiams reakcijos gali vykti tiek mažai ir aukštoje temperatūroje. Komponentai aukštos temperatūros reakcijų pristatė tik tada, kai būtina gauti energiją. Prieš tai jie laikomi atskirai skirtingose vietose. Komponentai žemos temperatūros reakcijos paprastai per vieną indą.

Energijos kaupimo kuro veikimo laikas

Šis metodas apima dvi visiškai nepriklausomus etapus: energijos saugykla ( "įkrovimo") ir jo naudojimą ( "įvykdyti"). Tradicinis degalų paprastai turi aukštą konkrečią energijos pajėgumus, kad ilgalaikio saugojimo, naudojimo paprastumas galimybę. Bet gyvenimas nestovi vietoje. Naujų technologijų diegimas kelia aukštus reikalavimus degalų. Problema išspręsta tobulinant esamus ir kuriant naujus, aukštos energijos kurą.

Platus įvedimas naujų modelių varžo technologinių procesų stokos, atliekų, didelė gaisro ir sprogimo pavojai į darbą, dėl aukštos kvalifikacijos darbuotojų poreikis, brangumo technologija.

Be kuro cheminė energijos saugojimo

Šioje pavaros energijos forma yra saugomi per tam tikrų cheminių medžiagų konversijos kita. Pavyzdžiui, gesintos kalkės kaitinimo metu tampa negesintų būklė. Kai "išleidžiamas" saugoma energija išleista kaip šilumos ir dujų. Štai kas atsitinka, kai kalkių gesinimo vandenį. Norėdami pradėti reakcija, tai paprastai pakanka sujungti komponentus. Iš esmės, šis termodinaminio reakcijos tipas trunka tik jį esant šimtams tūkstančių laipsnių temperatūros. Todėl, naudojama įranga yra daug sudėtingesnis ir brangesnis.