Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях


Инерционные (маховичные) накопители энергии

Под инерционным (маховичным) накопителем энергии понимается устройство, накапливающее энергию во вращающейся массе.

Инерционный накопитель состоит из:

а) тела вращения, обладающего значительным моментом инерции - маховика;

б) системы подвода и отвода энергии - трансмиссии.

Разгон маховика происходит при помощи подключения к источнику энергии, после отключения от которого накопленная энергия сохраняется длительное время и при необходимости используется. Инерционный накопитель можно схематично представить как систему «двигатель - маховик - генератор».

Запасенная маховиком кинетическая энергия определяется по формуле:


Таким образом, чем выше допустимая частота вращения маховика и меньше плотность материала, тем большей энергоемкостью он будет обладать. Маховики обладающие наибольшей удельной энергоемкостью называют - супермаховиками, благодаря применению углеродных композитов такие маховики имеют допустимую частоту вращения от 20 до 100 тыс.об/мин.

На основе супермаховиков, построены все современные инерционные накопители энергии.

Современная инерционная система состоит из ротора, подвешенного на магнитных подшипниках внутри вакуумной камеры (для уменьшения потерь), жестко связанной с обратимой электрической машиной (двигатель/генератор).

Использование магнитных подшипников позволяет существенно улучшить весогабаритные и энергоемкостные показатели, обеспечивает возможность управления динамикой ротора с маховиком при резких разгонах и торможении, допускает вакуумирование системы для уменьшения аэродинамических потерь.

Передача энергии осуществляется через герметический корпус посредством магнитной муфты, электромагнитного мотор генератора или гидромуфты.


Инерционные накопители инвариантны к месту установки и, в силу большой энергоемкости, компактны. Время реверса мощности определяется возможностью перевода разгонного двигателя в режим генератора (и наоборот) и составляет десятые доли секунды.

Инерционные накопители не чувствительны к изменениям температур как электрохимические аккумуляторы. Быстрая зарядка, долгий срок службы, высокая плотность энергии и мощность - основные достоинства таких систем. КПД до 95%.

Однако наличие вращающихся частей их делают менее надежными й потенциально опасными.

Перспективны для применения в космической технике, на транспорте, в системах, требующих рекуперации энергии, в системах автономного энергоснабжения. Однако широкого распространения не получили. Лишь в последние годы некоторые фирмы на Западе начали работу по внедрению маховичных накопителей энергии в энергосети.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГИИ/Елистратов В. В., Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, 2008

??????????

??????? ?.?., ??$B!`(B?????? ?.?., ??????? ?.?., ?????????????? ???????????

?????? ?.?., ???????????? ??????????? ?????????? ????????????

?.?. ???????, ????????????? ???????????

?.?. ???????, ???????? ?????? ?? ??????? ???????????

?. ???????, ????????$B!`(B????? ???????????? ???????????

???????? ?.?., ??????????? ?.?., ???????? ?.?., ???????????????? ?????????? ???????????

?.?. ???????, ?????????? ???????????

?.?. ?????????, ?. ????, X. ???????, ????? ???????????? ?????

?.?. ???????, ?????? ???????

?????? ?.?., ??????????: ??? ??? ???????? ? ??? ??? ??$B!`(B?????

?. ????????, ???????????? ????????????? ???????????? ??????

?.?. ???????, ?????????????$B!`(B????? ?????????

?.?. ???????, ????????? ??????????$B!`(B?????? ? ?????????????????? ?????????????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. I. ?????? ???????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. II. ??????????? ???????

???????????? ??????????$B!`(B????? ?????

?.?. ???????, ??????????$B!`(B????? ??????????

?. ?. ????, ????????????????

????????????$B!`(B????? ??????????????? ???????

????????????? ?????????????? ???????

????? ? ???????????, ????????? ??????

??????????? ????????? ? ??????????? ???????? ??????????