Rezervuar me ajër ose gaz të tjerë të lidhur me kanalin e ajrit dhe të pajisur valvul sigurierregulluar për një presion të caktuar. Bateri pneumatike element i nevojshëm Pesboduvny dhe makina sandblasting për prodhimin ... ... Metalurgjik fjalor
bateri pneumatike - pneumatinis akumulitorius statuss t sritis energetika apibërės suslėgtų dujų arho oro energjios kaupiklis. Atitikmenys: angl. Vok pneumatike akumulator. Druckluftsspeicher, m rus. Bateri pneumatike, m; Akumulator pneumatik, M pral. ... ... ... ... Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
Bateri pneumatike - Rezervuar me ajër (ose gaz të tjerë), të lidhur me kanalin e ajrit dhe të furnizuar. Valvula është e rregullueshme për presionin e kufizuar të kufirit. Të përdorura në pneumatike komplekse. Rrjetet për nivelimin e presionit të punës, në era elektrike. ... ... ... ... Fjalor Big Enciklopedik Polytechnic
Bateria (vlerat) - Bateria (Lat. Accumulator Collector, nga Lat. Accumulo mbledh, akumuluar) Pajisja e akumulimit të energjisë në mënyrë që të përdoren pasuese. Bateria e baterisë së makinës të rechargeable të përdorur në automotive ... ... Wikipedia
Bateri - Ky term ka vlera të tjera, shih baterinë (vlerat). Bateri (lat. Accumulator Collector, nga Lat. Accumulo mbledh, akumuluar) Pajisja e akumulimit të energjisë me një pamje të përdorimit të mëvonshëm, ... ... Wikipedia
Bateri - (nga Lat. Accumulator Collector) Pajisja e akumulimit të energjisë në mënyrë që të përdoren pasuese. 1) Bateria elektrike konverton energjinë elektrike në kimike dhe sipas nevojës ajo siguron transformimin e kundërt; ... ... ... Fjalor i madh enciklopedik
Bateri Enciklopedia moderne
Bateri - (nga kolektori i akumulatorit latin), një pajisje për akumulimin e energjisë në mënyrë që të përdoren pasuese. 1) Bateria elektrike qelizë galvanike reusable; Konverton energji elektrike në kimike dhe ... ... Ilustruar enciklopedik fjalor
bateri - por; m. Pajisja për akumulimin e energjisë në mënyrë që përdorimi i mëvonshëm. Termike, elektrike a. Ngarkuar a. ◁ Bateria, Aya, OE. A. Tank. Bateri aya. * * * bateri (nga lat. Accumulator koleksionist), pajisje për akumulim ... ... fjalor enciklopedik
Bateri - (Lat. Accumulator Collector, nga Accumulo mbledh, akumuluar) një pajisje për akumulimin e energjisë në mënyrë që të përdoren pasuese. Në varësi të llojit të energjisë së akumuluar, a.: \u200b\u200bElektrike, hidraulike, termike, ... ... Enciklopedia e Madhe Sovjetike
Kohët e fundit kemi kujtuar problemet e zbutjes së majave / konsumit të energjisë elektrike, kur diskutuan. Në të njëjtën kohë ata kujtuan mundësinë për të mbajtur të ngrohtë për përdorim të mëtejshëm, si në ose. Dhe sot, ne i konsiderojmë projektet e baterive pneumatike.Bateria më e lehtë është e zakonshme cilindër gazinë të cilën në kohën e kulmit të gjenerimit të kompletave të energjisë elektrike ajrit nën presion i madh. Kur gjenerata e energjisë bie ose, përkundrazi, konsumi i saj rritet ndjeshëm, valvula hapet dhe ajri i ngjeshur që po largohet rrotullon turbinë gjeneruese. Efikasiteti i një instalimi të tillë është relativisht i vogël, por duke pasur parasysh faktin se shpesh zhduket në prodhimin e pikut të energjisë, duke ngrohur hapësirën përreth, madje edhe një shtesë e tillë nuk duhet të neglizhohet.
Si mund të rris efikasitetin dhe të zvogëloj koston relative të një sistemi të tillë? Në instalim, të quajtur Ruajtja e Energjisë Ajrore të Kompresuar (CAES), për herë të parë të ndërtuar në Shtetet e Bashkuara në 1991 në Mclntosh, Alabama. Një shpellë natyrore e kripës nëntokësore përdoret si një rezervuar. Rezervuari i Salt nuk e lejon që ajri të jetë edhe nën shtypje e lartë - kokrra të vogla, pluhuri i kripës vulos çarje më të vogla që mund të lindin në trashësinë e formimit. Ajër në shpellën e 538 mijë kub. Pubs kompresor për të ushtruar presion 77 atmosfera. Kur konsumi i energjisë në rrjet rritet papritmas, ajri del dhe i jep fuqi sistemit. Koha e zbrazjes së rezervuarit në presionin e ulët të operimit të 46 ATM është 26 orë, gjatë së cilës stacioni lëshon 110 MW të pushtetit.
Si të rritet efikasiteti i sistemit? Ajri i ngjeshur nuk e rrotullon vetë shtytësin, por përzier me gaz natyror dhe hyn në turbinë me gaz. Shumica Fuqia e turbinës së gazit (deri në dy të tretat) zakonisht shpenzohen në makinë kompresor, e cila injekton ajrin në të - atëherë ne gjithashtu marrim kursime të forta. Përveç kësaj, ajri është ndezur në ekskavatorin e ngrohjes (shërimin e nxehtësisë) në turbinë), e cila gjithashtu shton efikasitetin.
Gjithsej me një të barabartë me turbinën e gazit tradicional, një skemë e tillë redukton konsumin e gazit me 60 ... 70%, nisja e shpejtë nga një shtet i ftohtë (disa minuta) dhe punë e mirë Në ngarkesa të ulëta. Stacioni në Mclntosh u ndërtua 30 muaj dhe kushtonte 65 milionë dollarë (edhe përkundër pranisë së një shpelle natyrore të kripës).
Përveç projektit në Alabama në vitin 1978 në Huntorf, gjermanët filluan një ruajtje prej 290 MW (2 orë operacion) në dy shpella klorhlidrik në një thellësi prej 600 ... 800 m me një varg presioni prej 50 ... 70 atmosfera . Fillimisht, depoja shërbeu si një rezervë e nxehtë për industrinë e veri-perëndimit të Gjermanisë dhe tani përdoret për të zbutur majat e prodhimit të termocentraleve të erës.
Në kohët sovjetike, një bateri pneumatike ishte planifikuar në Donbass për 1050 MW, por mjerisht - si shumë projekte të atyre viteve dhe mbeti në letër.
E pra, video nga zhvilluesit e projektit.
Ekologjia e dijes. Shkon dhe teknik: Në kushtet e zhvillimit aktiv të teknologjive të reja në fushën e energjisë, disqet e energjisë elektrike janë një prirje mjaft e njohur. ai zgjidhje cilësore Problemet e ndërprerjeve të ushqimit ose mungesa e plotë e energjisë.
Ka një pyetje: "Çfarë lloj magazinimi të energjisë është i preferuar në një situatë apo në një tjetër?". Për shembull, çfarë lloj metode të akumulimit të energjisë për të zgjedhur për një shtëpi apo dacha private, të pajisur me instalim diellor ose të erës? Natyrisht, askush nuk do të ndërtojë një stacion të madh hidroksikumulues në këtë rast, por të krijojë një enë të madhe, duke e ngritur atë në një lartësi prej 10 metrash, ndoshta. Por a do të jetë ky instalim i mjaftueshëm për të ruajtur furnizimin e vazhdueshëm të energjisë në mungesë të diellit?
Për t'iu përgjigjur çështjeve në zhvillim, është e nevojshme të zhvillohen disa kritere për vlerësimin e baterive, duke lejuar marrjen e vlerësimeve objektive. Dhe për këtë ju duhet të merrni në konsideratë parametra të ndryshëm disqet për të marrë vlerësime numerike.
Kur ata thonë ose shkruajnë për bateritë e makinave, ata shpesh përmendin vlerën e quajtur kapaciteti i baterisë dhe shprehin në orët e amps (për bateri të vogla në orët e milliamp). Por, duke folur në mënyrë rigoroze, ora ampere nuk është një njësi e kapacitetit. Kapaciteti në teorinë e energjisë elektrike matet në farads. Një orë amp është njësia e matjes së ngarkesës! Kjo është, karakteristika e baterisë duhet të merret parasysh (dhe e ashtuquajtura akuza e akumuluar.
Në fizikë, ngarkesa matet në Coulons. Varëse është vlera e ngarkesës që kalon përmes dirigjentit në një rrymë prej 1 amp në një sekondë. Që nga 1 CL / C është 1 A, pastaj, përkthimi i orës për sekondë, marrim një orë amper do të jetë e barabartë me 3600 Cl.
Duhet të theksohet se, edhe nga përkufizimi i CULON, mund të shihet se akuza karakterizon një proces të caktuar, përkatësisht procesin e kalimit të rrymës në dirigjent. E njëjta gjë vjen nga emri i një vlere tjetër: një orë ampere është kur rryma me forcë në një ampere vazhdon përmes dirigjentit brenda një ore.
Në shikim të parë mund të duket se ka një lloj mospërputhjeje. Në fund të fundit, nëse po flasim për ruajtjen e energjisë, energjia e akumuluar në çdo bateri duhet të matet në Joules, pasi ajo është vetëm një joal në fizikë shërben si një njësi e matjes së energjisë. Por le të kujtojmë se rryma në dirigjent lind vetëm kur ka një ndryshim në potencialet në skajet e dirigjentit, që është, voltazhi aplikohet për dirigjent. Nëse tensioni në terminalet e baterisë është 1 Volt dhe dirigjenti vazhdon në një orë amp, ne gjithashtu marrim se bateria i dha 1 b · 1 a · h \u003d 1 w · h.
Kështu, në lidhje me bateritë, është më e saktë të flasësh për energjinë e akumuluar (energjia e ruajtur) ose rreth ngarkesës së akumuluar (të ruajtur). Megjithatë, meqenëse termi "kapaciteti i baterisë" është i përhapur dhe është disi më i njohur, ne do ta përdorim atë, por me disa përsosje, domethënë, do të flasim për enën e energjisë.
Kapaciteti i energjisë është energjia që i jepet një baterie të ngarkuar plotësisht kur shkarkohet në vlerën më të vogël të lejueshme.
Duke përdorur këtë koncept, ne do të përpiqemi për të llogaritur dhe krahasuar enën e energjisë tipe te ndryshme Disqet e energjisë.
Një bateri elektrike e ngarkuar plotësisht me një kapacitet të deklaruar (ngarkesë) në 1 a · H është teorikisht në gjendje për të siguruar forcën e 1 amps aktuale për një orë (ose, për shembull, 10 A për 0.1 orë, ose 0.1 dhe për 10 orë) . Por shumë rryma e shkarkimit të baterisë çon në një rimëkëmbje më pak efektive të energjisë elektrike, e cila jo-linearisht e zvogëlon kohën e saj të funksionimit me një rrymë të tillë dhe mund të çojë në mbinxehje. Në praktikë, kapaciteti i baterive të çojë, bazuar në ciklin e shkarkimit prej 20 orësh në tensionin përfundimtar. Për bateritë e automobilave, është 10.8 V. për shembull, mbishkrimi në etiketimin e baterisë "55 a · h" do të thotë se është në gjendje të lëshojë një rrymë prej 2.75 amps për 20 orë, dhe në të njëjtën kohë tensionit Terminalet nuk bien nën 10.8 in.
Prodhuesit e baterive shpesh tregojnë specifikime Produktet e tij ruhen energji në W · H (WH), dhe jo një pagesë e rezervuar në MAHH (MAH), e cila në përgjithësi, nuk është e saktë. Llogaritni energjinë e ruajtur mbi ngarkesën frenuese në rastin e përgjithshëm nuk është e lehtë: integrimi i fuqisë së menjëhershme të lëshuar nga bateria për shkarkimin e tij. Nëse nuk është e nevojshme shumë saktësi, është e mundur të përdoret voltazhi mesatar dhe konsumi aktual dhe të përdorin formulën në vend të integrimit dhe të përdorin formulën:
1 w · h \u003d 1 v · 1 a · h.
Kjo është, energjia e ruajtur (në w · h) është përafërsisht e barabartë me produktin e ngarkesës së sorsshed (në a · h) në tensionin mesatar (në volt): E. = q. · U.. Për shembull, nëse tregohet se kapaciteti (në kuptimin e zakonshëm) të baterisë prej 12 volt është 60 a · h, atëherë energjia e rezervuar, që është, enë e saj të energjisë, do të jetë 720 orë.
Në çdo tekst të fizikës, mund të lexoni se puna e kryer nga ndonjë forcë f kur heqin trupin e masës m në lartësinë H llogaritet nga formula A \u003d m · g · h, ku G është një përshpejtim i rënies së lirë . Kjo formulë ndodh në rastin kur lëvizja e trupit ndodh ngadalë dhe forcat e fërkimit mund të neglizhohen. Puna kundër gravitetit nuk varet nga mënyra se si e ngremë trupin: vertikalisht (si një peshë në orën), përgjatë aeroplanit të prirur (si kur marrim skew në mal) ose në asnjë mënyrë.
Në të gjitha rastet, operacioni është a \u003d m · g · h. Kur ulni trupin në nivelin fillestar, forca e gravitetit do të bëjë të njëjtën punë siç është shpenzuar me forcë f në rritjen e trupit. Pra, duke hequr trupin, kemi riparuar një punë, të barabartë me M · G · H, i.E. Trupi i ngritur ka një energji të barabartë me produktin e gravitetit që vepron në këtë trup, dhe lartësia në të cilën është ngritur. Kjo energji nuk varet nga ajo rrugë ka pasur një rritje, por përcaktohet vetëm nga pozita e trupit (lartësia në të cilën është ngritur ose diferenca midis lartësive midis pozicionit fillestar dhe përfundimtar të trupit) dhe quhet potencial energji.
Ne e vlerësojmë këtë formulë kapacitetin energjetik të masës së ujit, të ngarkuar në një tank me një kapacitet prej 1000 litrash, të ngritur nga 10 metra mbi nivelin e tokës (ose nivelin e turbinës së hidrogjeneratorit). Ne supozojmë se tank ka një formë të Cush me një gjatësi të buzës prej 1 m, atëherë, sipas formulës në tekstin Landsberg, A \u003d 1000 kg · (9.8 m / s2) · 10.5 m \u003d 102900 kg m2 / C2. Por 1 kg m2 / c2 është 1 joule, dhe transferohen në orën vat, ne do të marrim vetëm 28.583 orë vat. Kjo është, për të marrë një enë energjie të barabartë me rezervuarin e elektrokordorit konvencional 720 Watt-orë, ju duhet të rrisni volumin e ujit në tank 25.2 herë.
Rezervuari do të duhet të ketë një gjatësi prej rreth 3 metra. Në këtë rast, kapaciteti i saj i energjisë do të jetë i barabartë me 845 orë vat. Kjo është kapacitet më i madh i një baterie, por vëllimi i instalimit është dukshëm më i madh se madhësia e një baterie konvencionale të automobilave të zinkut. Ky krahasim sugjeron se ka kuptim të shqyrtojmë energjinë jo të mbërthyer në një sistem të caktuar të energjisë, por në lidhje me masën ose vëllimin e sistemit në shqyrtim.
Pra, ne konkluduam se enë energjie është e përshtatshme për të lidhen me një masë ose vëllim të makinës, ose bartësit aktual, për shembull, uji i mbushur në rezervuar. Ju mund të konsideroni dy treguesit e këtij lloji.
Ne do të quajmë intensitetin e energjisë specifike të kapacitetit të energjisë, të mbuluar nga masa e kësaj makine.
Intensiteti specifik i energjisë do të quhet kapaciteti energjetik i makinës, i referuar volumit të kësaj magazinimi.
Shembull. Panasonic LC-X1265p bateri plumb-acid, i projektuar për një tension 12 volt, ka një pagesë prej 65 orë-orë, peshë - 20 kg. dhe Dimensionet (DHSHV) 350 · 166 · 175 mm. Afati i shërbimit të tij në t \u003d 20 c - 10 vjet. Kështu, intensiteti i saj specifik i energjisë do të jetë 65 · 12/20 \u003d 39 watts për kilogram dhe konsumi specifik i energjisë është 65 · 12 / (3.5 · 1.66 · 1.75) \u003d 76.7 vat-orë në decimetër kub ose 0.0767 kw- orë në metër kub.
Për të diskutuar në pjesën e mëparshme të makinës energji gravitacionale Bazuar në një tank 1000 litër prej 1000 litrash, intensiteti specifik i energjisë masive do të jetë vetëm 28.583 orë watt / 1000 kg \u003d 0, 0286 w / kg, e cila është 1363 herë më e vogël se intensiteti i energjisë masive të baterisë së plumbit . Dhe megjithëse jeta e shërbimit të makinës gravitacionale mund të jetë dukshëm më shumë, por nga një pikëpamje praktike, rezervuari duket më pak tërheqës se bateria.
Konsideroni disa shembuj të tjerë të drives energjetike dhe ne vlerësojmë intensitetin e tyre të energjisë.
Kapaciteti i nxehtësisë është sasia e nxehtësisë absorbuar nga trupi kur është ndezur në 1 ° C. Në varësi të së cilës një njësi sasiore lidhet me kapacitetin e ngrohjes, ndryshojnë kapacitetin e nxehtësisë në masë, volumetrike dhe molar.
Ngrohja specifike e masës, e quajtur thjesht një kapacitet të veçantë të ngrohjes - kjo është sasia e nxehtësisë që duhet të sillet në një njësi të masës së substancës për të ngrohur atë për njësi të temperaturës. Në C matet në Joules të ndarë nga kilogram në Kelvin (J · kg-1 k-1).
Kapaciteti i nxehtësisë së volumit është sasia e nxehtësisë që duhet të sillet në një njësi të vëllimit të substancës për të ngrohur atë për njësi të temperaturës. Në C matet në Joules në një metër kub në Kelvin (J · M-3-1).
Kapaciteti i nxehtësisë molare është sasia e nxehtësisë që duhet të sillet në 1 substancë lutjeje për të ngrohur atë për temperaturën e njësisë. Në SI matur në Joules në Mole në Kelvin (J / (Mol · k)).
MOL është një njësi e matjes së sasisë së substancës në sistemin ndërkombëtar të njësive. MOL është sasia e substancës së sistemit që përmban të njëjtën gjë elementet strukturoreSa përmban atome në karbon-12 që peshojnë 0.012 kg.
Temperatura e substancës dhe parametrave të tjerë termodinamikë ndikojnë në vlerën e kapacitetit të ngrohjes specifike. Për shembull, matja e kapacitetit të veçantë të ngrohjes së ujit do të japë rezultate të ndryshme në 20 ° C dhe 60 ° C. Përveç kësaj, nxehtësia specifike varet nga mënyra se si duhet të ndryshojnë parametrat termodinamikë të substancës (presionit, volumit, etj.); Për shembull, kapaciteti specifik i ngrohjes në presion të vazhdueshëm (CP) dhe në një vëllim konstant (CV), në përgjithësi, ndryshe.
Kalimi i një substance nga një shtet total në tjetrin shoqërohet me një ndryshim të ngjashëm me kapacitetin e ngrohjes në një pikë të caktuar të temperaturës së transformimit - pika e shkrirjes (kalimi i trupit të ngurtë në lëng), pika e vlimit (tranzicioni fluid në gaz) dhe, në përputhje me rrethanat, temperatura e transformimeve të kundërt: ngrirjes dhe kondensimit.
Kapaciteti specifik i ngrohjes së shumë substancave është dhënë në librat referues zakonisht për procesin e presionit të vazhdueshëm. Për shembull, kapaciteti specifik i ngrohjes së ujit të lëngshëm në kushte normale është 4200 j / (kg k); Akull - 2100 j / (kg k).
Bazuar në të dhënat e dhëna, mund të përpiqeni të vlerësoni kapacitetin e ngrohjes të akumulatorit të ngrohjes së ujit (abstrakt). Supozoni se masa e ujit në të është e barabartë me 1000 kg (litra). Ngrohni deri në 80 ° C dhe le të japë ngrohje derisa të ftohet deri në 30 ° C. Nëse nuk e shqetësoni faktin se kapaciteti i ngrohjes është i ndryshëm kur temperaturë të ndryshme, Ne mund të supozojmë se akumulatori i nxehtësisë do të japë 4200 * 1000 * 50 j nxehtësi. Kjo është, enë energjie e një akumulator të tillë të ngrohjes është 210 megalloule ose 58,333 orë energji-orë.
Nëse e krahasoni këtë vlerë me një ngarkesë energjie të një baterie konvencionale të makinës (720 orë vat), ne shohim se kapaciteti energjetik i akumulatorit të ngrohjes në shqyrtim është i barabartë me një enë energjie prej rreth 810 bateri elektrike.
Intensiteti specifik i energjisë në një akumulator të tillë të ngrohjes (edhe pa marrë parasysh masën e anijes, në të cilën do të ruhet uji i nxehtë, dhe masa e izolimit termik) do të jetë 58.3 kWh / 1000 kg \u003d 58.3 WB / kg. Kjo është tashmë më shumë se më shumë se intensiteti i energjisë masive të baterisë së zinkut të plumbit, të barabartë me, siç është llogaritur më lart, 39 W-H / kg.
Sipas llogaritjes së përafërt të akceumulatorit të nxehtësisë, krahasojmë me një bateri konvencionale automobilistike dhe me volumin e konsumit të veçantë të energjisë, pasi kilogrami i ujit është një decimetër vëllimi, prandaj konsumi i tij specifik i energjisë është gjithashtu 76.7 me bateri acid. Vërtetë, në llogaritjen për akumulatorin e nxehtësisë, ne morëm parasysh vetëm vëllimin e ujit, edhe pse do të ishte e nevojshme të merrnim parasysh volumin e rezervuarit dhe izolimin termik. Por në çdo rast, humbja nuk do të jetë aq e madhe sa për vozitjen e grave.
Artikulli "Përmbledhje e disqeve (baterive) të energjisë" tregon llogaritjet e intensitetit të veçantë të energjisë të disa stackers të tjerë të energjisë. Konsideroni disa shembuj nga atje
Kur kapaciteti i kondensatorit 1 f dhe tension 250 v, energjia e ruajtur do të jetë: e \u003d 22/2 \u003d 1 ∙ 2502/2 \u003d 31.25 KJ ~ 8.69 W · · Një orë. Nëse përdorni kapacitore elektrolitike, atëherë masa e tyre mund të jetë 120 kg. Energji specifike e makinës me 0.26 kg ose 0.072 w / kg. Gjatë operacionit, pajisja mund të sigurojë një ngarkesë prej jo më shumë se 9 vat brenda një ore. Kohë jetese Kapacitet elektrolitikë mund të arrijnë 20 vjet. Ionistors në dendësinë e energjisë më të varfër po i afrohen baterive kimike. Avantazhet: Energjia e akumuluar mund të përdoret për një periudhë të shkurtër kohore.
Fillimisht, ne ngremë trupin që peshon 2000 kg në një lartësi prej 5 m. Pastaj trupi bie nën veprimin e gravitetit, duke rrotulluar gjeneratorin elektrik. E \u003d mgh ~ 2000 ∙ 10 ∙ 5 \u003d 100 kj ~ 27.8 W · · Një orë. Kapaciteti specifik i energjisë 0.0138 W ullal / kg. Kur punoni, pajisja mund të sigurojë një ngarkesë prej jo më shumë se 28 W brenda një ore. Jeta e shërbimit të makinës mund të jetë 20 ose më shumë.
Përparësitë:energjia e akumuluar mund të përdoret për një periudhë të shkurtër kohore.
Energjia, e rezervuar në volant, mund të gjendet sipas formulës E \u003d 0.5 J W2, ku J është momenti i inercisë së trupit të rradhës. Për rreze r të cilindrit dhe lartësinë h:
J \u003d 0.5 p r4 h
ku r është densiteti i materialit nga i cili është bërë cilindri.
Kufizoni shpejtësinë lineare në periferi të vaskasë vmax (rreth 200 m / s për çelik).
Vmax \u003d wmax r ose wmax \u003d vmax / r
Pastaj Emax \u003d 0.5 J W2max \u003d 0.25 P R2 H v2max \u003d 0.25 m v2max
Energjia specifike do të jetë: Emax / m \u003d 0.25 v2max
Për një volant cilindrik të çelikut, intensiteti maksimal i energjisë specifike është përafërsisht 10 KJ / kg. Për një volant që peshon 100 kg (r \u003d 0.2 m, h \u003d 0.1 m) energjia maksimale e akumuluar mund të jetë 0.25 ∙ 3.14 ∙ 8000 ∙ 0.22 ∙ 0.1 ∙ 2002 ~ 1 mj ~ 0.278 kw · h. Gjatë operacionit, pajisja mund të sigurojë një ngarkesë për një orë jo më shumë se 280 W. Jeta e shërbimit të volanës mund të jetë 20 ose më shumë. Avantazhet: Energjia e akumuluar mund të përdoret për një periudhë të shkurtër kohore, karakteristikat mund të përmirësohen ndjeshëm.
Supermakhovik, ndryshe nga vula konvencionale, është në gjendje të karakteristika konstruktive Dyqani teorikisht deri në 500 w · h për kilogram të peshës. Megjithatë, zhvillimi i Supermanovikov për disa arsye u ndal.
Në tankin e çelikut prej 1 m3, ajri nën presionin e 50 atmosferave është derdhur. Për të përballuar presion të tillë, muret e rezervuarit duhet të kenë një trashësi prej rreth 5 mm. Ajri i ngjeshur përdoret për të kryer punë. Me një proces izotermal, punoni një të kryer nga gazi ideal kur zgjerohet në atmosferë përcaktohet nga formula:
A \u003d (m / m) ∙ r ∙ t ∙ ln (v2 / v1)
ku është pesha e gazit, m është pesha molare e gazit, r është konstanta universale e gazit, t është temperatura absolute, v1 është vëllimi fillestar i gazit, v2 është vëllimi përfundimtar i gazit. Duke marrë parasysh ekuacionin e shtetit për gazin e përsosur (p1 ∙ v1 \u003d p2 ∙ v2) për këtë zbatim të makinës v2 / v1 \u003d 50, r \u003d 8.31 j / (mol · grad), t \u003d 293 0k, m / m ~ 50: 0.0224 ~ 2232, operacion i gazit në zgjerim 2232 ∙ 8.31 ∙ 293 ∙ ln 50 ~ 20 mj ~ 5.56 kW · Një orë për cikël. Masa e makinës është përafërsisht e barabartë me 250 kg. Energjia specifike do të jetë 80 KJ / kg. Gjatë operacionit, pajisja pneumatike mund të sigurojë një ngarkesë prej jo më shumë se 5.5 kW brenda një ore. Jeta e shërbimit të makinës pneumatike mund të jetë 20 ose më shumë.
Avantazhet: Rezervuari i magazinimit mund të vendoset nëntokë, cilindrat standarde të gazit mund të përdoren si një tank në sasinë e kërkuar me pajisje të përshtatshme, kur përdorin një turbinë me erë, ky i fundit mund të aktivizojë drejtpërdrejt pompën e kompresorëve, ka mjaft nje numer i madh i Pajisjet direkt duke përdorur energji ajri i ngjeshur.
Të gjitha parametrat e marra mbi parametrat e magazinimit të energjisë ne reduktojmë në tabelën e përgjithëshme. Por së pari, vërejmë se intensiteti specifik i energjisë ju lejon të krahasoni disqet me karburant konvencional.
Karakteristika kryesore e karburantit është nxehtësia e djegies, dmth. Sasia e nxehtësisë e lëshuar në djegien e tij të plotë. Ka ngrohje termike të djegies (MJ / kg) dhe volumetrike (MJ / M3). Përkthimi i MJ në orën KBT Ne marrim:
| Karburant | Kapaciteti i energjisë (kW / kg) |
| Dru zjarri | 2,33-4,32 |
| Propozim i djegshëm | 2,33 – 5,82 |
| Torfe | 2,33 – 4,66 |
| Ngjyrë kafe | 2,92 -5,82 |
| Qymyr | nE RREGULL. 8.15 |
| I anthracit | 9,08 – 9,32 |
| Vaji | 11,63 |
| Benzinë | 12.8 kWh / kg, 9.08 kW / litër |
Siç mund ta shihni, konsumi specifik i energjisë së karburantit është dukshëm superior ndaj intensitetit të energjisë të ruajtjes së energjisë. Që kur përdoret shpesh burim i energjisë rezervë gjeneratorë me naftë, Të përfshijë intensitetin përfundimtar të energjisë së energjisë së naftës, e cila është e barabartë me 42624 kg ose 11.84 kW / kg. Dhe shtoni më shumë gaz natyror dhe hidrogjen për krahasim, pasi ky i fundit mund të shërbejë si bazë për krijimin e disqeve të energjisë.
Konsumi specifik i energjisë masive i gazit tullumbace (propan-butane) është 36 MJ / kg. ose 10 kWh / kg, dhe hidrogjeni ka 33.58 kW / kg.
Si rezultat, marrim tabelën e mëposhtme me parametrat e disqeve të diskutuara të energjisë (dy linjat e fundit në këtë tabelë shtohen për t'u krahasuar me transportuesit tradicionalë të energjisë):
| Magazinimi i energjisë | Karakteristikat e mundshme Zbatimet e shitësit |
Rezervë Energji, kw * h |
Enë specifike të energjisë W · orë / kg |
Koha maksimale e punës në ngarkesën 100 W, minuta |
Intensiteti i energjisë specifike volumetrike, Will / dm3 |
Koha e jetës, vite |
| Bakër | Masa e një copra 2 t, lartësi Duke hequr 5 metra |
0,0278 | 0.0139 | 16,7 | Vëllimi 2.78 / Copra në DM | më shumë se 20. |
| Gravitacion hidraulik | Masa e ujit 1000 kg, lartësia e pompës 10 m | 0,0286 | 0,0286 | 16,7 | 0,0286 | më shumë se 20. |
| Kondensator | Bateri me një kapacitet prej 1 f, Tension 250 v, peshë 120 kg |
0,00868 | 0.072 | 5.2 | 0,0868 | deri në 20. |
| Volant | Flywheel çeliku peshon 100 kg, diametër 0.4 m, trashësi 0.1 m | 0,278 | 2,78 | 166,8 | 69,5 | më shumë se 20. |
| Bateria e acidit fëmijësh | Kapaciteti 190 A · Orë, tension i prodhimit 12V, Pesha 70 kg | 1,083 | 15,47 | 650 | 60-75 | 3 … 5 |
| Pneumatik | Rezervuari i çelikut prej 1 m3massa 250 kg me ajër të ngjeshur nën presionin 50 atmosfera | 0,556 | 22,2 | 3330 | 0,556 | më shumë se 20. |
| Akumulator i nxehtësisë | Vëllimi i ujit është 1000 l., I nxehtë në 80 ° C, | 58,33 | 58,33 | 34998 | 58,33 | deri në 20. |
| Cilindër me hidrogjen | Vëllimi 50 l., Dendësia 0.09 kg / m³, raporti i ngjeshjes 10: 1 (Pesha 0.045 kg) | 1,5 | 33580 | 906,66 | 671600 | më shumë se 20. |
| Kaloni me propan-butan | Vëllimi i gazit 50 l, dendësia 0.717 kg / m³, raporti i ngjeshjes 10: 1 (Pesha 0.36 kg) | 3,6 | 10000 | 2160 | 200000 | më shumë se 20. |
| Kuti me naftë | Vëllimi i 50 litrave. (\u003d 40kg) | 473,6 | 11840 | 284160 | 236800 | më shumë se 20. |
Shifrat e dhëna në këtë tabelë janë shumë të përafërta, në llogaritjet, shumë faktorë nuk merren parasysh, për shembull, efektin e dobishëm të atij gjeneratori, i cili përdor energjinë, vëllimet dhe peshat e ruajtura. pajisjet e nevojshme etj. Megjithatë, këto shifra lejojnë, sipas mendimit tim, japin një vlerësim fillestar të intensitetit të mundshëm të energjisë specie të ndryshme Disqet e energjisë.
Dhe, si më poshtë nga tryeza, më së shumti pamje efektive Makina është një cilindër me hidrogjen. Nëse "Darm" (e tepruar) nga burimet e rinovueshme përdoret për të prodhuar hidrogjen, atëherë lëvizja e hidrogjenit mund të jetë më premtuese.
Hidrogjen mund të përdoret si lëndë djegëse në motorin e zakonshëm të djegies së brendshme, e cila do të rrotullohet gjeneratori elektrik, ose në hidrogjen qelizat e karburantite cila prodhon direkt energji elektrike. Çështja e të cilave është më e dobishme, kërkon konsideratë të veçantë. E pra, çështjet e sigurisë në prodhimin dhe përdorimin e hidrogjenit mund të bëjnë rregullime kur merren parasysh përshtatshmërinë e përdorimit të një ose një lloj tjetër të ruajtjes së energjisë. Botuar
Bashkohu me ne në
Shpella, kompresor dhe turbinë me gaz - kështu rregulluar një bateri të energjisë pneumatike. Në SHBA, pajisja e parë e tillë është ndërtuar në vitin 1991 në Mclntosh, Alabama. Emërimi i tij po zbut ngarkesat e pikut në termocentralin.
Në mënyrën e akumulimit të ajrit, kompresorët nxiton në ruajtjen nëntokësore (shpella natyrore e kripës) prej 538 mijë kub. 77 presioni i ATM-ve. Kur konsumi i energjisë në rrjet rritet papritmas, ajri del dhe i jep fuqi sistemit. Koha e zbrazjes së rezervuarit në presionin e ulët të operimit të 46 ATM është 26 orë, gjatë së cilës stacioni lëshon 110 MW të pushtetit. 
Ajri i ngjeshur e kthen turbinën në vetvete, por hyn në turbinë me gaz. Që nga 2/3 e fuqisë së turbinës së gazit zakonisht shpenzohen në makinë kompresor, e cila është futur në të me ajër, rezulton kursime të forta. Para se të hyni në turbinë, ajri është i nxehtë në produktet e ekskavatorit të ngrohjes (recuperator) të djegies, e cila gjithashtu shton efikasitetin. 
Ekziston një rënie në konsumin e gazit me 60 ... 70% krahasuar me turbinë tradicionale të gazit, nisjen e shpejtë nga një shtet i ftohtë (disa minuta) dhe punë të mirë në ngarkesa të vogla.
Ndërtimi i stacionit në Mclntosh zgjati 30 muaj dhe kushtonte 65 milionë dollarë.
Projekti në Alabama nuk është unik. Kthehu në 1978 në Huntorf, gjermanët filluan një ruajtje prej 290 MW (2 orë operacion) në dy shpella hidro në një thellësi prej 600 ... 800 m me një varg presioni prej 50 ... 70 ATM. Fillimisht, depoja shërbeu si një rezervë e nxehtë për industrinë e veri-perëndimit të Gjermanisë dhe tani përdoret për të zbutur majat e prodhimit të termocentraleve të erës.
Ata shkruajnë se në Donbas gjatë kohës së BRSS, marrëveshja ishte planifikuar në të njëjtën shpellë të një baterie pneumatike për 1050 MW, fati i tij është i panjohur.
Në vitin 2012 në Teksas, një depo pneumatike prej 500 MW-orë u hap pranë fermës me erë 2 megawatite, por ka pak specifika për të. 
Zinxhiri i ciklit të rrjedhjes së prodhimit të energjisë elektrike me domosdoshmëri përfshin një lidhje të tillë si një makinë (bateri). Në metodat tradicionale për gjenerimin e energjisë elektrike, rezervat e energjisë grumbullohen në një formë paraprake, "jo-elektrike", dhe kjo lidhje është ruajtja e energjisë, është drejtpërdrejt para gjeneratorit elektrik.
Rezervuari i stacionit hidroelektrik është projektuar për të grumbulluar energjinë potenciale të ujit të lumit në fushën gravitacionale të tokës, duke e ngritur atë në një lartësi me ndihmën e digës. Fabrika termike grumbullohet në repoziuesit e saj të nevojshëm për operacione të pandërprera të lëndëve djegëse të ngurta ose të lëngëta ose furnizimeve përmes tubacionit gazit natyrorVlera kalorifike e të cilave garanton furnizimin e kërkuar të energjisë. Shufrat e reaktorëve të centraleve bërthamore janë një gjendje e karburantit bërthamor, i cili ka një burim të caktuar për të përdorur energjinë bërthamore.
Modaliteti i largët i energjisë është i disponueshëm për të gjitha llojet e gjeneratorëve të energjisë elektrike. Sasia e energjisë së prodhuar rregullohet në një kufi të gjerë në varësi të nivelit të konsumit të ngutshëm të energjisë. Burime alternative (energjia e erës, baticat, burimet gjeotermale, energjia diellore) nuk mund të sigurojnë fuqinë e garantuar të konstante të gjeneratorit në nivelin e kërkuar në këtë moment. Makina, pra, nuk është aq shumë depo e burimeve si një pajisje e zbutjes duke e bërë konsumin e energjisë më pak të varur nga luhatjet e energjisë elektrike. Energjia burimore është akumuluar në makinë, dhe më vonë konsumohet, sipas nevojës, në formën e energjisë elektrike. Në këtë rast, çmimi i saj varet kryesisht nga kostoja e makinës.
Tipar karakteristik i makinës në burime alternative Energjia është gjithashtu fakti që energjia e akumuluar në të mund të shpenzohen për qëllime të tjera. Pra, për shembull, me ndihmën e tyre, mund të gjenerohen fusha magnetike të forta dhe të shkëlqyera.
Pranuar në fizikë dhe njësi të energjisë të matjes së energjisë dhe marrëdhëniet midis tyre: 1 kWh, ose 1000 W 3600 S - njëjtë si 3.6 MJ. Prandaj, 1 MJ është ekuivalente me 1 / 3.6 kWh, ose 0.278 kWh
Disa disqe të përbashkëta të energjisë:
Publikuar menjëherë: Shqyrtimi i mësipërm nuk është një klasifikim i plotë i disqeve të përdorura në sektorin e energjisë, përveç atyre që konsiderohen këtu ka termike, pranverë, induksion, lloje të ndryshme të ruajtjes së energjisë.
1. Lloji Condenatery Drive
Energjia e ruajtur nga kondensatori me një kapacitet prej 1 φ në një tension prej 220 v është: e \u003d 22/2 \u003d 1 2202/2 kj \u003d 24 200 j \u003d 0.0242 mj ~ 6.73 w h. Masa e një kondensatori të tillë elektrolitik mund të arrijë 120 kg. Numërimi i një njësie të masës energjia specifike rezulton të jetë e barabartë me vetëm më shumë se 0.2 KJ / kg. Puna e orës së makinës është e mundur me një ngarkesë brenda 7 W. Kapacitet elektrolitikë mund të zgjasin deri në 20 vjet. Ionistorss (supercapacitors) kanë një dendësi më të madhe të energjisë dhe të energjisë (rreth 13 vat të C / L \u003d 46.8 KJ / L dhe deri në 6 kW / L, përkatësisht), me një burim rreth 1 milion cikle rimbushëse. Avantazhi i padiskutueshëm i Drive Condenser është aftësia për të përdorur energjinë e akumuluar për një periudhë të shkurtër kohore.
2. Disqet e tipit gravitacional
Pajisjet e ruajtjes së energjisë së nderit janë intensifikuar kur mbresë është ngritur me një masë foshnje 2T dhe më shumë se një lartësi prej rreth 4 m. Lëvizja e pjesës së rrotullimit të Copra lëshon energjinë potenciale të trupit, duke informuar gjeneratorin e saj elektrik. Sasia e energjisë së prodhuar e \u003d mgh është në mënyrë ideale (duke përjashtuar humbjet e fërkimit) do të jetë ~ 2000 10 4 kj \u003d 80 kj ~ 22,24 watts. Për njësi peshë të Baba Babra energji specifike rezulton të jetë 0.04 KJ / kg. Për një orë, pajisja është e aftë të sigurojë një ngarkesë deri në 22 W. Jeta e pritshme e shërbimit të dizajnit mekanik tejkalon 20 vjet. Energjia e akumuluar në fushën gravitacionale mund të shpenzohen edhe në një periudhë të shkurtër kohore, e cila është përparësia e këtij opsioni.
Drive hidraulik përdor energjinë e ujit (peshon rreth 8-10 ton) derdhur nga pusi në kapacitetin e kullës së ujit. Në lëvizjen e kundërt nën veprimin e gravitetit, uji rrotullohet turbinën e gjeneratorit elektrik. Normal pompë vakumi Pa probleme, ju lejon të shkarkoni ujë në një lartësi deri në 10 m. Kurseni në këtë rast e \u003d mgh ~ 10000 8 10 j \u003d 0.8 mj \u003d 0.223 kWh. Llogaritur nga një njësi e energjisë në masë të veçantë rezulton të jetë 0.08 KJ / kg. Ngarkesa e siguruar nga pajisja brenda një ore është brenda 225 W. Disku mund të shërbejë nga 20 vjet e më shumë. Turbina me erë mund të aktivizojë drejtpërdrejt pompën (pa konvertimin e energjisë në elektrike, e cila është e lidhur me humbje të caktuara), uji në kapacitetin e rezervuarit mund të përdoret në nevoja të tjera.
3. Drive me bazë valixhe
Energjia kinetike e volanës së rradhës përcaktohet si më poshtë: e \u003d j w2 / 2, nën j, nënkupton momentin e vet të inercisë së cilindrit metalik (pasi rrotullohet rreth boshtit të simetrisë), W është shpejtësia këndore e rrotullim.
Me një rreze r dhe lartësi h, cilindri ka një moment të inercisë:
J \u003d m r ^ 2/2 \u003d pi * p r ^ 4 h / 2
ku p është dendësia metalike - materiali i cilindrit, produkti Pi * r ^ 2 h është volumi i saj.
Shpejtësia maksimale e mundshme lineare e pikave të sipërfaqes së cilindrit Vmax (është rreth 200 m / s për volantin e çelikut).
Vmax \u003d wmax * r, nga ku wmax \u003d vmax / r
Energjia maksimale e mundshme e rotacionit Emax \u003d J Wmax ^ 2/2 \u003d 0.25 PI * P R2 ^ 2 h v2max \u003d 0.25 m vmax ^ 2
Energjia për njësi në masë është: Emax / m \u003d 0.25 vmax ^ 2
Energjisë specifike në rast se vola cilindrike është bërë prej çeliku, do të jetë rreth 10 KJ / kg. Flywheel peshon 200 kg (me madhësi lineare h \u003d 0.2 m, r \u003d 0.2 m) Emax Emax \u003d 0.25 PI 8000 0.22 0.2 2002 ~ 2 mj ~ 0.556 kWh. Ngarkesa maksimale e siguruar nga pajisja e endur për një orë nuk tejkalon 560 w. Flywheel mund të shërbejë mirë 20 vjet ose më shumë. Avantazhet: Lirimi i shpejtë i energjisë së akumuluar, mundësia e përmirësimit të ndjeshëm në karakteristikat duke përzgjedhur materialin dhe ndryshimet në karakteristikat gjeometrike të volanit.
4. Drive në formën e një baterie të rechargeable kimike (plumb-acid)
Bateria klasike e rechargeable, që ka një kapacitet prej 190 një h në një tension në daljen 12 v dhe 50% shkarkim të aftë për të lëshuar rrymën prej rreth 10 A për 9 orë. Energjia e lëshuar do të jetë 10 a 12 në 9 orë \u003d 1.08 kWh, ose, rreth 3.9 MJ për një cikël. Marrja e një mase të baterisë të barabartë me 65 kg, ne kemi një energji specifike prej 60 kJ / kg. Ngarkesa maksimale që bateria është në gjendje të ofrojë për një orë nuk kalon 1080 W. Periudha e garancisë Shërbimet për një bateri me cilësi të lartë është brenda 3 deri në 5 vjeç, në varësi të intensitetit të operimit. Nga bateria e ringarkueshme është e mundur që drejtpërdrejt të marrin energji elektrike me një rrymë të prodhimit që arrin mijëra ampsite, në tensionin e prodhimit të 12 V, që korrespondon me standardin e automobilave. Me baterinë, shumë pajisje të dizajnuara për tension të vazhdueshëm 12 v janë në dispozicion të konvertuesve 12/220 në fuqi të ndryshme të prodhimit.
5. Drive pneumatik
Ajri, i ngarkuar në tankin e çelikut prej 1 metër kub në një presion prej 40 atmosferash, kryen punë në një zgjerim izotermal. Puna e kryer nga gazi ideal në kushtet t \u003d const përcaktohet sipas formulës:
A \u003d (m / mu) r t ln (v2 / v1)
Këtu m është masa e gazit, mu është një masë prej 1 lutjes së gazit të njëjtë, r \u003d 8.31 j / (mol k), t - temperatura e llogaritur në shkallën absolute të Kelvin, V1 dhe V2- Vëllimi fillestar dhe i fundit Zënë nga gaz (kjo v2 / v1 \u003d 40 është zgjeruar në presion atmosferik brenda tank). Për zgjerimin isotermal, ligji i Boyl-Mariotta është i vlefshëm: P1V1 \u003d p2 v2. Ne marrim t \u003d 298 0k (250c) për ajër m / mu ~ 40: 0.0224 \u003d 1785.6 moles e substancës, gazi e bën punën A \u003d 1785.6 8.31 298 ln 50 ~ 16 m ~ 4.45 kW për cikël. Muret e rezervuarit të dizajnuara për presionin e 40-50 atmosferave duhet të kenë një trashësi prej të paktën 5 mm, dhe për këtë arsye masa e makinës do të jetë rreth 250 kg. Energjia specifike e furnizuar me këtë makinë pneumatike do të jetë e barabartë me 64 KJ / kg. Fuqia maksimale e siguruar nga një makinë pneumatike gjatë një ore operacioni do të jetë 4.5 kW. Jeta e Shërbimit të Garantuar, si në shumicën e disqeve bazuar në zbatimin e punës së tyre mekanike pjesë konstruktivevarion nga 20 vjet. Avantazhet e këtij lloji të drive: aftësia për të gjetur një nëntokë tank; Rezervuari mund të shërbejë si një cilindër i gazit standard duke përdorur pajisjet e duhura, turbina me erë është e aftë të transmetojë drejtpërdrejt lëvizjen e pompës së kompresorëve. Përveç kësaj, shumë pajisje përdorin drejtpërdrejt energjinë e akumuluar të ngjeshur në rezervuarin e ajrit.
Ne japim parametrat e llojeve të konsideruara të drives energjetike në tabelën e konsoliduar:
|
Një lloj energjia |
Performanca e vlerësuar |
Vlerë rezervë |
Energji specifike (për njësinë e njësisë së pajisjes), KJ / kg |
Ngarkoni kufirin kur shkoni me një makinë për një orë, T. |
Jeta e pritshme e shërbimit |
|
Lloji i kondensatorit |
kapaciteti i baterisë 1 f, |
24,2 |
brenda 20. |
||
|
Lloji i Koprovaya |
baba Scarma Mass 2000 kg, maksimumi |
0.04 |
jo më pak se 20. |
||
|
Lloji hidraulik gravitacional |
masë të lëngshme 8000 kg, ndryshim në altitudes 10 m |
0.08 |
jo më pak se 20. |
||
|
Volant |
flywheel cilindrike bërë prej çeliku |
2000 |
jo më pak se 20. |
||
|
Bateria e acidit fëmijësh |
kapaciteti i baterisë 190 A · orë |
3900 |
1080 |
minimumi 3 Maksimumi 5 |
|
|
Lloji pneumatik |
tank i bërë nga kapaciteti i çelikut mASS TANK 2.5C Presioni i ajrit të ngjeshur 40 |
16000 |
4500 |
jo më pak se 20. |
