Батерии електрически двуслойни кондензатори, хидравлични, химически, пневматични и други

Метод за производство на електроенергия верига цикъл задължително включва член, като устройство (батерия). В традиционните методи за производство на електрическа енергия резерви са натрупани в предварителния "не електрически" форма, и тази връзка - акумулатора на енергия, е непосредствено преди електрическия генератор.

Язовир водноелектрическа централа е проектирана да се натрупват потенциалната енергия на речните води в гравитационното поле на Земята, като го повдига до определена височина с помощта на язовири. Топлинна енергия се натрупва в тяхното съхранение, необходими за гладкото функциониране резервите на твърдо или течно гориво или доставки на газопровод, калорична стойност, която осигурява необходимата доставка на енергия. Ядра на реактори на атомни електроцентрали представляват запаси от ядрено гориво, имат определени ресурси, налични за използване на ядрената енергия.

режим на постоянна мощност е на разположение за всички по-горе видове електроенергия. Количеството енергия, произведена се регулира от този в широк диапазон в зависимост от нивото на тяхната ежедневна консумация. Алтернативни източници (вятър, приливи и отливи, геотермални, слънчева енергия), не могат да осигурят гарантиран генератор постоянна мощност при необходимото ниво в момента. Устройството, обаче, че не е много ресурси за съхранение като устройство за гасене, което прави консумацията на енергия по-малко зависими от колебанията на източник на захранване. източник на енергия се натрупва в акумулатора, а след това се консумира, както се изисква, под формата на електрическа енергия. Освен това, цената му зависи от цената на устройството.

Характерна особеност на устройството за алтернативни енергийни източници Също така е факт, че натрупаният в него енергия могат да бъдат изразходвани за други цели. Например, високи и свръхвисоки магнитни полета могат да бъдат генерирани с помощта си.

Получената енергия по физика и енергийни единици и съотношението между тях: 1 кВт • ч или 1000 W • 3600 - същата като тази на 3,6 MJ .. Съответно една еквивалентна на 1 MJ / 3,6 кВт • ч. Или 0,278 кВт • ч

Някои от общата за съхранение на енергия:

Самото начало: Осъществено преглед - не е пълна класификация се използва в устройства за съхранение на енергия, в допълнение към разглежда тук, има термично, пролет, индукция, множество различни видове устройства за съхранение на енергия.

1. тип устройство кондензатор

На енергия, съхранявана кондензатор 1 F при напрежение 220 V е: E = CU2 / 2 • 1 = 2202/2 = 24 кДж 200 J = 0.0242 MJ

6,73 W • часа. Теглото на такъв електролитен кондензатор може да бъде до 120 кг. На единица маса енергийна плътност е равно на малко повече от 0.2 кДж / кг. Възможно под товар час път в рамките на 7 вата. Електролитни кондензатори могат да издържат до 20 години. Електрически двуслойни кондензатори (суперкондензатори) имат по-голяма енергия и мощност плътност (около 13 W • H / L = 46,8 кДж / L и до 6 кВт / л съответно). когато ресурсът от около 1 милион. презареждане цикли. Най-безспорното предимство на съхранението на кондензатор е способността да се използва акумулираната енергия за кратък период от време.

2. тежестта на съхранение

Агрегаторите тип кокосово енергия магазин енергийни вдигане на овен копра маса 2 метра или повече на височина от около 4 m. Копра движение движеща се част пресата потенциалната енергия на тялото, общуването му електрически генератор. Количеството енергия, произведена Е = MGH в идеалния случай (без загуби от триене) ще

22,24 W • ч. На единица маса жени Копра енергийна плътност е равно на 0.04 килоджаул / кг. В рамките на един час, устройството е способно да зарежда до 22 вата. Продължителността на живота на механичната конструкция е по-добра от 20 години. Натрупаните в гравитационното поле енергия може да се консумира в кратък период от време, който е предимство на това изпълнение.

Хидравлично задвижване използва енергията на водата (маса от порядъка на 8-10 тона) се изпомпва от кладенеца до резервоара на кулата вода. В обратната движение под въздействие на гравитацията водата завърта генератора на турбината. Нормално вакуумна помпа без проблеми позволяват изпомпва вода до височина 10 м. По този начин се съхранява енергия е Е = MGH

10000 • • 8 10 J = 0.8 MJ = 0.223 кВт • часа. На единица маса енергийна плътност е равна на 0.08 кДж / кг. Натоварването, предоставена от склад за един час, е в диапазона от 225 вата. Устройството ще продължи 20 години или по-дълго. Вятър мотор може директно задвижване на помпата (без преобразуване в електрическа енергия, което е свързано с някои загуби), водата в съда за кула може да се използва за други нужди, ако е необходимо.

3. Устройството е базирано на маховик

Кинетичната енергия на въртящата маховика се определя, както следва: E = J w2 / 2, J подразбира от своя инерционен момент на металния цилиндър (както се върти около оста на симетрия), w - ъглова скорост на въртене.

Когато радиус R и височина H цилиндър има инерционен момент:

J = М R ^ 2/2 = пи * р R ^ 4 H / 2

където р - плътност на метала - материал на цилиндъра, продуктът от пи * R ^ 2 H - обем.

Максималният възможен линейната скорост Vmax посочва цилиндър повърхност (от порядъка на 200 м / сек, за стомана маховика).

Vmax = wmax * R, където wmax = Vmax / R

Максималният възможен ротационна енергия Emax = J wmax ^ 2/2 = 0.25 пи * р R2 ^ 2 Н V2max = 0.25 М Vmax ^ 2

На единица маса на енергия е: Emax / М = 0.25 Vmax ^ 2

0,556 кВт • ч. Максимално натоварване се осигурява от маховик съхранение часа не надвишава 560 вата. На маховика може да продължи в продължение на 20 или повече години. Предимства: бързо освобождаване на натрупаната енергия, възможността за значително подобряване на резултатите от избора на материал и промените в геометричните характеристики на маховика.

4. устройство като химическа батерия (с олово киселина)

Класически батерия с капацитет от 190 А • ч при напрежение на изхода 12 и 50% изпълнението е в състояние за подаване на ток от 10 А в продължение на 9 часа. Издаден енергия е 10 A • 12 • 9 часа = 1,08 кВт • ч. Или приблизително 3,9 MJ на цикъл. Като теглото на батерията от 65 кг, имаме специфична енергия на 60 килоджаул / кг. Максималният товар, че батерията е в състояние да осигури за един час не надвишава 1080 вата. Гаранция за качеството на батерията е между 3 - 5 години, в зависимост от употребата. Батерията може да получава пряко енергия от изходните токове, достигащи хиляди ампера, когато изходното напрежение от 12 V, отговарящи на стандарта за път. С множество батерии съвместими устройства, предназначени за постоянно напрежение от 12 V, 12/220 налични преобразуватели в различна мощност.

5. Задвижването на пневматичен тип

Въздухът се вкарва в резервоара на стомана от 1 кубичен метър до 40 атмосфери налягане, извършва работа в условия на изотермично разширяване. Работа А, направено от идеален газ при условията Т = CONST, определя по формулата:

А = (М / ц) R T LN (V2 / V1)

Тук M - маса на газ, мю - 1 мол маса на същия газ, R = 8,31 J / (мол • K), Т - температура, изчислява чрез абсолютната Келвин, V1 и V2- първоначално и крайният обем заето от газа ( където V2 / V1 = 40 при разширяване на атмосферно налягане вътре в резервоара). За изотермичен експанзия само право на Бойл: P1V1 = P2 V2. Да приемем, Т = 298 0k (250 °) за въздух M / ц

40 = 1785.6 0,0224 мола вещества газ извършва работа А = 8.31 1785.6 • 298 • 50 • LN

• 4,45 кВт ч на цикъл. Стените на резервоара с налягане 40-50 атмосфери, трябва да имат дебелина най-малко 5 mm, и следователно маса за съхранение е около 250 кг. Съхранената пневматично задвижване данни специфичната енергия ще бъде равна на 64 килоджаул / кг. Резервен мощност, предоставена от пневматично задвижване за един час на работа, ще бъде 4,5 кВт. Гарантирано експлоатационен живот, както и по-голямата част от устройствата, базирани на изпълнение на механична работа на техните структурни части, тя е на 20 години. Предимствата на този тип задвижване: способността на резервоара се намира под земята; резервоарът може да служи като стандартен газов цилиндър, с помощта на подходящо оборудване, вятърната турбина е в състояние да предава директно на движението на помпата на компресора. В допълнение, много устройства директно се използва енергията, натрупана в сгъстен въздух резервоар.

Ето параметрите считат видове съхранение на енергия в таблицата с обобщена информация: