Որոնք են էներգիայի պահեստավորման

Բնություն տվեց մարդուն մի շարք էներգետիկ աղբյուրների `արեւի, քամու, գետերի եւ այլոց: The թերությունն այդ գեներատոր ազատ էներգիայի բացակայությունն է կայունության: Հետեւաբար, շրջանում ավելորդ էներգիայի պահվում է դրա պահպանման եւ սպառում շրջանում ժամանակավոր անկման: էներգիայի պահեստավորման բնութագրվում է հետեւյալ պարամետրերով.

• Գումարը պահվող էներգիայի.
• նրա փոխարժեքը կուտակման, եւ ազդեցության.
• տեսակարար կշիռը.
• էներգիայի պահեստավորման ժամանակ;
• հուսալիություն;
• արտադրություն եւ սպասարկման ծախսերը, եւ այլն:

Մեթոդները համակարգման բազմաթիվ կրիչներ. Մեկը առավել հարմար է դասակարգումը տեսակի օգտագործվող էներգիայի պահեստավորման, եւ մի մեթոդ է դրա պահպանման ու վերադարձին: էներգիայի պահպանման սարքեր բաժանվում են հետեւյալ հիմնական տեսակները:

• մեխանիկական;
• ջերմային;
• էլեկտրական;
• քիմիական.

Կուտակումը պոտենցիալ էներգիայի

Էությունը այդ uncomplicated սարքերի: Երբ չեմպիոն ծանրաբեռնվածության կուտակում պոտենցիալ էներգիայի, կատարում է օգտակար աշխատանքը, երբ իջեցնելով այն. Դիզայն հատկանիշներ են կախված տեսակից բեռի. Դա կարող է լինել պինդ, հեղուկ կամ հատիկյաին նյութ: Որպես կանոն, որ նախագծում այս տեսակի սարքերի շատ պարզ է, հետեւաբար բարձր հուսալիություն եւ երկար ծառայությունը կյանքը. պահվում էներգիայի պահեստավորման ժամանակ կախված է երկարակեցության նյութերի եւ կարող է հասնել հազարի: Ցավոք, նման սարքեր ունեն ցածր կոնկրետ էներգետիկ կարողությունները:

Մեխանիկական կրիչներ կինետիկ էներգիայի

Այդ սարքերի, էներգետիկ պահվում են շարժման մի մարմնի: Սովորաբար այն oscillating կամ մխոցավոր շարժումը:

Կինետիկ էներգիան է oscillating համակարգերի կենտրոնացված է, մխոցավոր մարմնի միջնորդությամբ: Էներգիա է մատակարարվում է եւ սպառվում է մասնաբաժիններով, ժամանակի հետ շարժման մարմնի. Այդ մեխանիզմը բավականին բարդ է եւ քմահաճ ստեղծման. Լայնորեն օգտագործվում է մեխանիկական ժամացույցների. Գումարը պահվող էներգիայի սովորաբար փոքր եւ միայն հարմար շահագործման է սարքի.

Կրիչներ օգտագործող էներգետիկ gyroscope

Ֆոնդային կինետիկ էներգիայի կենտրոնացված է մի պտտվող թափանիվ. Հատուկ թափանիվ էներգիա է շատ ավելի մեծ է, քան էներգետիկ համարժեք ստատիկ բեռը: Դա հնարավոր է կարճ ժամանակահատվածում, որը ստացել, կամ մի մեծ հզորությամբ: էներգիայի պահեստավորման ժամանակ փոքր է, եւ մեծ մասը նմուշներից սահմանափակվում է մի քանի ժամվա ընթացքում: Ժամանակակից տեխնոլոգիաները թույլ են տալիս բերել էներգիայի պահպանման ժամանակը մինչեւ մի քանի ամիս: Flywheels շատ զգայուն է ցնցումների: Որ էներգետիկ սարքը ուղիղ համեմատական է արագության իր ռոտացիայի. Հետեւաբար, էներգետիկ պահպանման եւ վերադարձնել փոփոխությունը տեղի է ունենում թափանիվ արագությունը: A բեռը սովորաբար պահանջում է մշտական, ցածր արագությունը:

Ավելի խոստումնալից սարքեր են supermahovik: Նրանք պատրաստվում են պողպատից ժապավեն, սինթետիկ մանրաթել կամ մետաղալար. Կառուցվածքը կարող է լինել կոշտ կամ դատարկ տարածություն. Եթե տարածք հասանելի windings ժապավեն քայլին դեպի շրջագիծ է ռոտացիոն իներցիոն պահին թափանիվի է փոխվել, մի մասը էներգիայի պահվում են գարնանը ենթարկված ձեւախախատման: Այնպիսի սարքերի, արագությունը ռոտացիայի ավելի կայուն է, քան tselnotelyh կառույցներում, եւ նրանց էներգիայի սպառումը շատ ավելի բարձր է: Ի լրումն, նրանք ավելի ապահով.

Ժամանակակից supermahovik պատրաստված Kevlar մանրաթելից: Նրանք պտտել է վակուումային պալատի հետ մագնիսական կասեցնելու: Դա կարող է պահել էներգիան մի քանի ամիսների ընթացքում:

Մեխանիկական Սկավառակներ օգտագործելով առաձգական ուժ

Այս տեսակի սարքի կարող է պահեստավորել հսկայական էներգիայի խտությունը: - Ից մեխանիկական drive այն ունի ամենաբարձր էներգետիկ բովանդակություն է սարքերի հետ չափումներում մի քանի սանտիմետր: Ավելի մեծ flywheels հետ շատ բարձր արագությամբ ռոտացիայի ունեն շատ ավելի բարձր էներգիայի սպառումը, բայց նրանք շատ խոցելի են արտաքին գործոնների, եւ պետք է շատ քիչ ժամանակ է պահելու էներգիան.

Մեխանիկական Սկավառակներ օգտագործող գարնանային էներգիան

Ընդունակ ապահովելու մեծագույն մեխանիկական ուժը բոլոր դասերի էներգետիկ պահեստավորման. Այն սահմանափակվում միայն սահմանափակում գարնանային ուժով: Էներգիա սեղմված գարնանը կարող են պահվել մի քանի տասնամյակ: Սակայն, շնորհիվ մշտական ձեւախախատման է մետաղյա հոգնածության կուտակում եւ նվազեցնում կարողությունները գարնանը: Միեւնույն ժամանակ, բարձր որակ Գարուն պողպատե, ենթակա է շահագործման պայմանների, կարող է աշխատել հարյուրավոր տարիներ `առանց զգալի կորստի հզորությամբ:

գարուն գործառույթը կարող է կատարել ցանկացած առաձգական տարրեր: Ռետինե կապանքները, օրինակ, տասը անգամ գերազանցում է պողպատե արտադրանքի պահվող էներգիայի մեկ միավորի զանգվածի. Բայց տերմինը ռետինե ծառայությունը պայմանավորված է քիմիական ծերացման է միայն մի քանի տարի:

Մեխանիկական կրիչներ, օգտագործելով էներգիան սեղմված գազի

Այս տեսակի էներգիայի պահեստավորման սարքերի պայմանավորված է գազի սեղմում. Ներկայությամբ գերազանցող էներգիայի կողմից կոմպրեսորային գազի ճնշման տակ է ներարկվել է փուչիկ. Քանի որ անհրաժեշտ է, որ սեղմված գազը, որն օգտագործվում է քշել մի տուրբինի կամ գեներատոր: Ցածր լիազորությունների տուրբինի պետք է օգտագործվի փոխարեն մխոց շարժիչը. Որ գազի ճնշում նավի հարյուրավոր միջավայրերին ունի բարձր կոնկրետ էներգիայի խտությունը մի քանի տարի է, իսկ ներկայությամբ բարձրորակ փականների, եւ տասնյակ տարիներ:

Կուտակումը ջերմային էներգիայի

Տարածքի մեծ մասը մեր երկրում գտնվում է հյուսիսային տարածքներում, այնպես որ, մի մեծ մասն է էներգիայի սպառվող համար ջեռուցման ներքին. Այս կապակցությամբ պարբերաբար պետք է լուծել խնդիրը պահելու ջերմ drive, եւ այն հեռացնելու այնտեղից, եթե անհրաժեշտ է.

Շատ դեպքերում, դուք չեք կարող հասնել բարձր խտությունը պահվող ջերմային էներգիայի, եւ որեւէ էական պայմանները նրա պահպանման. Կա արդյունավետ սարք, իր մի շարք հատկանիշների եւ բարձր գները չեն համապատասխանում համատարած օգտագործման.

Կուտակում հաշվին ջերմային հզորությամբ

Սա մեկն է ամենահին ձեւերով: Այն հիմնված է սկզբունքի ջերմային էներգիայի պահեստավորման նյութական, երբ ջեռուցվում եւ վերադարձնել շոգին ընթացքում սառեցման. Նախագծման կրիչներ չափազանց հեշտ է: Նրանք կարող են լինել ցանկացած ամուր կտոր կամ փակ կոնտեյներով հետ հեղուկ coolant. ջերմային էներգիայի խանութներ ունեն շատ երկար կյանք, գրեթե անսահմանափակ թվով էներգիայի պահպանման եւ հետադարձ ցիկլեր: Բայց պահեստավորման ժամանակ չի գերազանցի մի քանի օր:

Կուտակման էլեկտրաէներգիայի

Էլեկտրական էներգիայի, - սա առավել հարմար ձեւ դրա ժամանակակից աշխարհում: Դա է պատճառը, որ էլեկտրական կրիչներ, որոնք լայնորեն օգտագործվում եւ առավել զարգացած: Ցավոք, այդ էժան սարքերը կոնկրետ capacitance փոքր է, եւ սարքեր բարձր կոնկրետ հզորությամբ թանկ եւ անցողիկի. Պահեստավորումը էլեկտրական էներգիայի, այն capacitors, supercapacitors, մարտկոցներ:

կոնդենսատորներ

Դա առավել տարածված տեսակն է էներգետիկ պահեստավորման. Capacitors ընդունակ են գործում է ջերմաստիճանի ից -50 մինչեւ +150 աստիճան: Թիվն էներգետիկ պահեստավորման-զարհուրանք ցիկլի - մի քանի տասնյակ միլիարդավոր մեկ վայրկյանում: Connecting մի քանի capacitors զուգահեռ, Դուք կարող եք հեշտությամբ ստանալ անհրաժեշտ կարողությունների արժեքը: Բացի այդ, կան փոփոխական կոնդենսատորներ: Փոխելով capacitance նման capacitors կարող է կատարվել մեխանիկորեն կամ էլեկտրականությամբ, կամ ազդեցությունը ջերմաստիճանի: Առավել հաճախ փոփոխական կոնդենսատորներ կարելի է հնչող միացում մի ստեղծեք:

Capacitors բաժանվում են երկու դասերի է բեւեռային եւ ոչ բեւեռային. Կյանքի բեւեռային (էլեկտրոլիտիկ) ոչ պակաս, քան nonpolar, նրանք ավելի շատ կախված է արտաքին պայմաններից, սակայն, միեւնույն ժամանակ, պետք է ավելի բարձր կոնկրետ capacitance.

Քանի որ էներգիայի պահպանման capacitors - ոչ շատ հաջող գործիքների. Նրանք ունեն մի փոքր հզորություն եւ մի փոքր խտությունը պահվող էներգիայի եւ դրա պահեստային ժամանակը չափվում է վայրկյաններով, րոպե, ժամ հազվադեպ: Capacitors գտել դիմում է հիմնականում իշխանության էլեկտրոնիկայի եւ էլեկտրատեխնիկայի ոլորտներում:

Հաշվարկման կոնդենսատորը, որպես կանոն, չի առաջացնում դժվարություններ. Բոլոր անհրաժեշտ տեղեկությունները տարբեր տեսակի capacitors նախատեսված տեխնիկական ձեռնարկներում:

ionistory

Այդ սարքերը զբաղեցնում է միջանկյալ պաշտոն միջեւ բեւեռային capacitors եւ մարտկոցներ: «Supercapacitors» երբեմն կոչվում. Ըստ այդմ, նրանք ունեն մի մեծ շարք մեղադրանքը լիազորությունների փուլում, իսկ հզորությունը ավելի մեծ է, քան այն, որ կոնդենսատորը, բայց մի քիչ ավելի քիչ է, քան փոքր մարտկոցների. էներգիայի պահեստավորման ժամանակ `մինչեւ մի քանի շաբաթ: Ionistory շատ զգայուն է ջերմաստիճանի.

Էլեկտր մարտկոցներ

Էլեկտրաքիմիական մարտկոցներ, որոնք օգտագործվում են, եթե դուք ուզում եք պահել շատ էներգիա. Դա լավագույն պիտանի այդ նպատակի համար կապարաթթվային սարքերի. Նրանք հորինել է մոտ 150 տարի առաջ: Եւ այդ ժամանակից ի վեր, ի մարտկոցի սարքի չի բերի որեւէ նոր բան: Կար մի շատ մասնագիտացված մոդելների, որակը բաղադրիչների, բարելավվել մարտկոցը հուսալիությունը զգալիորեն ավելացել է: Հատկանշական է, որ մարտկոցը սարքը, ստեղծվել է տարբեր արտադրողների համար տարբեր նպատակներով տարբերվում են միայն աննշան մանրամասները.

Էլեկտրաքիմիական մարտկոցներ դասակարգվում են քաշում եւ սկսած: Քարշում օգտագործվում է էլեկտրական տրանսպորտի, անխափան սնման, հոսանքի աղբյուրների: Է այնպիսի մարտկոցներ, որոնք բնութագրվում են երկար եւ միասնական կատարողականը իր մեծ խորության. Սկսած մարտկոցներ կարող է տալ բարձր ընթացիկ մի կարճ ժամանակ, բայց խորը լիազորությունների նրանց համար անընդունելի:

Էլեկտրաքիմիական մարտկոցներ ունեն սահմանափակ թվով մեղադրանքը լիազորությունների փուլերից, միջին հաշվով, 250-ից մինչեւ 2000 Նույնիսկ եթե ոչ գործողությունը նրանք չկարողանան հետո մի քանի տարիների ընթացքում: Էլեկտրաքիմիական մարտկոցներ են զգայուն է ջերմաստիճանի, պահանջում է երկար լիցքավորման ժամանակ եւ խիստ պահպանումը կանոնների շահագործման.

Որ սարքը պետք է recharged պարբերաբար: Մարտկոցի լիցքավորման տեղադրված է մեքենայի, այն արտադրվում է գեներատոր շարժիչ: Է ձմռանը, դա բավարար չէ, սառը մարտկոցը վատ է վերցնում, եւ էներգիայի սպառման է մեկնարկից շարժիչների մեծանում. Ուստի, անհրաժեշտ է իրականացնել հետագա մարտկոցը լիցքավորել տաք սենյակում հատուկ լիցքավորիչին: Մեկը խոշոր թերություններից կապարաթթվային միավորների նրանց մեծ քաշը:

Մարտկոցները ցածր ուժային սարքերի

Եթե պահանջվում է շարժական սարքերի, ինչպես փոքր կշիռների, ընտրված հետեւյալ տեսակները վերալիցքավորվող մարտկոցների են նիկել-կադմիում, Lithium Ion, մետաղական հիբրիդ, պոլիմերային իոնային. Նրանք ունեն ավելի բարձր կոնկրետ կարողությունները, բայց գինը շատ ավելի բարձր է: Նրանք օգտագործվում են բջջային հեռախոսների, նոթբուքերի, տեսախցիկների եւ այլ փոքր սարքերի: Տարբեր տեսակի մարտկոցների տարբերվում են իրենց պարամետրերով `թվով վճարի փուլերից, պիտանիության ժամկետի, հզորության, չափը, եւ այլն ...

Lithium-Ion մարտկոցներ, որոնք օգտագործվում են բարձր էներգիայի էլեկտրական եւ հիբրիդային ավտոմեքենաների. Նրանք են, թեթեւ, բարձր կոնկրետ capacitance եւ բարձր հուսալիությունը: Միեւնույն ժամանակ, Lithium-Ion մարտկոցներ են դյուրավառ. Բռնկում կարող է առաջանալ է կարճ միացում, մեխանիկական ձեւախախատման կամ ոչնչացման մարմնի, խանգարումներ հավատարմատար ռեժիմում կամ մարտկոցի կատարողականը. Բավականին դժվար է մարել կրակը պայմանավորված է բարձր ակտիվության լիթիումի:

Մարտկոցները հիմք են բազմաթիվ սարքերի. Օրինակ, էներգիայի պահպանման համար հեռախոսով մի կոմպակտ արտաքին տուփ մարտկոց, տեղավորված է մի մռայլ, անջրանցիկ վերարկու. Այն թույլ է տալիս Ձեզ է գանձել կամ իշխանության բջջային հեռախոսը: Հզոր բջջային էներգիայի պահպանման սարքեր կարողանում են գանձել բոլոր թվային տեսախցիկներ, նույնիսկ նոթբուքների. Այնպիսի սարքերի, սահմանում է, որը սովորաբար Lithium Ion մարտկոցներ մեծ հզորությամբ: էներգիայի պահեստավորման համար տուն ոչ էլ անել առանց մարտկոցների. Բայց դա շատ ավելի բարդ սարքեր: Բացի այդ մարտկոցը իրենց բաղադրության մեջ ներառում է մի մարտկոցի լիցքավորիչը, հսկողության համակարգ, որը inverter: Այն սարքերը կարող է գործել որպես մշտական ցանց, ինչպես նաեւ այլ աղբյուրներից: The ելքային հզորությունը մեջտեղում է 5 կՎտ.

Ագրեգատորներ քիմիական էներգետիկ

Տարբերակել «վառելիք» եւ «առանց վառելիքի« տեսակի կրիչներ. Նրանք պահանջում են հատուկ տեխնիկայի եւ հաճախ դժվար է բարձր տեխնոլոգիական սարքավորումներ: Օգտագործված գործընթացները թույլ են տալիս ստանալ էներգիա տարբեր ձեւերով. Այն thermochemical ռեակցիաներ կարող է տեղի, այնպես էլ ցածր եւ բարձր ջերմաստիճանի. Բաղադրիչներն բարձր ջերմաստիճանի ռեակցիաների ներդրվում է միայն այն ժամանակ, երբ անհրաժեշտ է ստանալ էներգիա: Մինչ այդ, նրանք պահվում են առանձին, տարբեր վայրերում: Բաղադրիչներն ցածր ջերմաստիճանի ռեակցիաների, որոնք սովորաբար մեկ նավի վերաբերյալ.

Էներգիայի պահեստավորման վառելիքի օպերացիոն անգամ

Այս մեթոդը ներառում է երկու բոլորովին անկախ փուլերը `էներգիայի պահպանման (« լիցքավորման ») եւ դրա օգտագործումը (« արտահոսքի »): Ավանդական վառելիքի սովորաբար ունի բարձր կոնկրետ էներգետիկ հզորությունները, հնարավորությունը երկարաժամկետ պահեստավորման, հեշտ օգտագործման համար. Բայց կյանքը չի կանգնել դեռ. Ներդրումը նոր տեխնոլոգիաների դնում բարձր պահանջներ վառելիքի. Խնդիրը լուծվում է բարելավել առկա եւ ստեղծելով նոր, բարձր էներգակիրների.

Լայն ներդրումը նոր մոդելների կաշկանդված բացակայության տեխնոլոգիական գործընթացների, թափոնների, մի Խոշոր հրդեհ եւ պայթյունի վտանգ է աշխատանքի, անհրաժեշտության բարձր որակավորում ունեցող անձնակազմի, բարձր գնով տեխնոլոգիաների.

Առանց վառելիքի քիմիական էներգիայի պահեստավորման

Այս ձեւով drive էներգիայի պահվում միջոցով դարձի որոշակի քիմիական նյութերի մյուս. Օրինակ, slaked կրաքարի տաքացման դառնում չհանգած պետություն: Երբ «ազատ արձակվեն» պահվում էներգիայի ազատ է արձակվել, քանի որ ջերմության եւ գազի: Դա այն է, թե ինչ է պատահում, երբ կրաքարի Slaking ջուր: Է սկսել արձագանքը, դա սովորաբար բավարար է միացնել բաղադրիչները: Ըստ էության, այս տիպի thermochemical արձագանքի միայն տեղի է ունենում այն, որ ջերմաստիճանի հարյուր հազարավոր աստիճանով: Հետեւաբար, սարքավորումները օգտագործվում է շատ ավելի բարդ է եւ թանկ: