Меню Рубрики

Супермаховик- альтернативный накопитель энергии

 

Альтернативный накопитель энергии с уникальными характеристиками

Не только источники энергии могут быть альтернативными, но способы накопления/хранения энергии. Более полувека назад, в СССР разработали концепцию супермаховика для аккумулирования энергии, который в стационарном исполнении практически не имеет недостатков. По эксплуатационным характеристикам они превосходят самые лучшие современные АКБ в несколько раз.

Принципиальная схема аккумулятора энергии

Заскорузлые представления о сохранении энергии, вызывают из памяти автомобильный аккумулятор. Однако энергия может быть электрической, тепловой, механической, кинетической и т.д. Для хранения, энергию одного вида, переводят в другой. Например, фотоэлементы вырабатывают электрическую энергию, но для хранения в АКБ, её преобразовывают в химическую.

Перевод энергии одного типа в другой, всегда сопровождается частичной потерей. КПД свинцово-кислотного аккумулятора в лучшем случае достигает 70%.

Супермаховик как аккумулятор электроэнергии

В 1964 году, советский учёный Н.В. Гулиа обратил внимание на обычный маховик.

Его используют уже тысячи лет. Самый древний маховик, гончарный круг. Он продолжает вращаться после разгона некоторое время, значит, в нём запасена кинетическая энергия.

После ряда опытов и расчётов, изобретатель пришёл к выводу, что:

  1. Скорость вращения маховика имеет большее значение для энергоёмкости накопителя, нежели масса. Доказательство E=mc2, т.е. энергия пропорциональная квадрату скорости, а масса учитывается только в первой степени.
  2. Отказ от цельных (литых, кованых) конструкций. Они обязательно должны быть составными. Дело в том, что запас кинетической энергии был настолько велик, что в случае разрушения монолитного супермаховика, килограммовые осколки разлетались со скоростью пули!
  3. Если маховик подвесить на магнитные подшипники и поместить в прочный стальной корпус с разреженной атмосферой, то продолжительность вращения можно сравнивать с периодом саморазряда автомобильного аккумулятора.

В 70-х годах Гулиа изготовил несколько работающих образцов супермаховика, и некоторые из них даже устанавливал на автобусы для рекуперации энергии. Но сам маховик, учёный как-бы «наматывал», а не собирал.

Причина в том, что параметр удельной прочности материала, мешает увеличить скорость вращения для увеличения энергоёмкости. Проблема решалась только использованием материалов с одноосной прочностью, как-то: ленты, металлические нити и волокна, проволока. Дополнительно это делало устройство безопасным. Ведь при аварийном разрушении, маховик запутывался в этих обрывках и легко восстанавливался.

Сравнение химических аккумуляторов и супермаховика

 

Супермаховик Химический аккумулятор
Энергетическая ёмкость Теоретически 500 Вт*ч/кг, реально выпускаемые образцы 450 Вт*ч/кг Свинцово-кислотный АКБ ≈ 42 Вт*ч/кг,Литий-ионный аккумулятор ≈ 160 Вт*ч/кг
Количество циклов/ срок службы Срок службы не менее 25 лет, количество циклов не имеет значения Не более 1000 циклов для лучших образцов при жёстком соблюдении условий эксплуатации. Разряжать ниже 70% не рекомендуется
КПД 98% 70-78%

 

При интеграции в энергосистему, супермаховик гораздо проще и неприхотливее любых аккумуляторов. Бронекапсулу можно закопать в грунт на глубину нескольких метров, и наверху останутся только несколько проводов для управления и использования.

 

Современное состояние

Удивительно, но этот вариант сохранения электроэнергии вообще не освещается в прессе. Тем временем в Канаде уже 5 лет функционируют 2 аккумулирующие станции, хранящих по 5 мВт/ч электроэнергии.

На каждой из них установлено по 5 супермаховиков, массой 3 тонны, вращающихся со скоростью около 18000 оборотов в минуту.

В США построили более серьёзные накопители. В Пенсильвании, недалеко от солнечных электростанций и полей с ветрогенераторами, фирма Beacon Power собрала аккумуляторную подстанцию, работающую на супермаховиках.

Суммарная мощность запасаемой энергии 40 мВт. На объекте установлены «небольшие» супермаховики весом около 2 тонн, в количестве 200 шт. Каждый из них может запасать до 0,2 мВт/ч электроэнергии.

 

Аналогичная подстанция стоит около Нью-Йорка уже 9 лет и до сих пор работает без поломок.

Изобретатель кинетического аккумулятора Н. В. Гулиа, нашёл инвесторов и открыл в России фирму, которая выпускает супермаховики нескольких типоразмеров. Почти все покупатели из Европы.

Использование супермаховика в частном домовладении

В России несколько фирм выпускают супермаховики небольших типоразмеров. Например, этот накопитель может хранить около 20 кВт электроэнергии.

Но в конструкции супермаховика есть и опасность. Ротор вращается со скоростью 1500-1700 об/сек!  Это позволяет сохранить колоссальный запас электроэнергии, но собирать его в домашней мастерской затруднительно.

Но нет ничего невозможного! Патенты на изобретение находятся в открытом доступе. Есть умельцы, которые уже сделали супермаховик для своей системы автономного энергообеспечения. Пусть не с такими фантастическими характеристиками, но всё равно они в 4-6 раз более энергоёмкие, нежели стандартные АКБ.

А можно и купить такой супермаховик у самого изобретателя. Кинетический накопитель энергии собранный в промышленных условиях будет стоить не дороже, чем система свинцово-кислотных аккумуляторов, но в эксплуатации она гораздо надёжнее и долговечнее.

 

 


Вероятно, Вам также понравятся следующие материалы:МикроГЭС и гидроаккумуляторы в частном секторе


Спасибо, что дочитали до конца! Не забывайте подписываться на канал, Если статья Вам понравилась!

Делитесь с друзьями, оставляйте ваши комментарии

Добавляйтесь в нашу группу в ВК:        

ALTER220 Портал о альтернативную энергию

и предлагайте темы для обсуждений, вместе будет интереснее!!!

Комментарии

  • 1. «Супермаховик обходит аккумуляторы по всем параметрам» — звездешь чистой воды. Если вакуумированый обходит по кпд, то на пару порядков проигрывает по цене. Если обычный, то проигрывает не только в цене, но и в КПД(там потери в час сравнимы с аккумуляторами в год)

    2.Какой нахрен советский ученый в 1964? Первая демопоездка гиробуса(ага, маховик использует) с пассажирами состоялись в 1950 году. Соответственно разработки начались раньше.

    3.»При интеграции в энергосистему, супермаховик гораздо проще и неприхотливее любых аккумуляторов» — Конечно, автор интегрируй супермаховик в энергосистему своего автомобиля, а потом рассказывай.

    • Евгений, За вес не сказал ещё.

    • Евгений, Даже если вакуумированный. У него массогабариты будут явно хуже аккумуляторных. А с вакуумом ещё и геморрой дополнительный. Разгерметизация и всё, ремонтировать. А если ещё и взрывная, то вообще 3.14здец. Кинескопы неплохо так взрывались. А тут объёмы какие.

  • Ребят, а вы зря накинулись на автора! Ой как зря. Если честно, то я сам как-то не очень в эти приблуды верю, поэтому начал искать по сети информацию о супермаховиках. Нашёл этого самого Гулиа, посмотрел его лекции, почитал его научные труды и статьи. И…

    И «мощность энергии» и «E=mc2» и всё что вызывает неприятие, абсолютно все взято именно от этого Гулиа Н. В.

    А что же вы тогда на автора накинулись? А знаете почему? Потому что с Гулиа спорить сложнее… он доктор технических наук, завкафедрой Московского Государственного Индустриального Университета, член Союза Писателей России, профессор.

    Ну как? видать с ним спорить — «не по Сеньке шапка». Вот и спустили собак на автора статьи.

    Не верите? Посмотрите его лекции и доклады.

    Автор только упустил один нюанс, супермаховики хороши в работе на коротких циклах, т.е. на месяц не запасёшь энергию. Максимум в режиме день/ночь. А в остальном… да он просто из лекций этих взял процентов 40-50 информации.

    И кстати, в Канаде и в Америке эти супермаховики ведь работают в промышленном масштабе почти 10 лет! И скажите что они там бакланы, и просто бабло отмывают. Давайте вместе их разоблачим.

    • Вячеслав Казаков, Поддерживаю! О компетенции автора сказать ничего не могу, но статью он назвал не совсем корректно. Супермаховик что-то среднее между АКБ и эл. конденсатором. Первые хранят энергию месяцы-годы, вторые секунды. А в маховиках эффективно накапливать энергию на непродолжительное время, думаю 5-12 часов максимум, получается что-то среднее.

      В Формуле 1 пару лет назад использовали супермаховики, технология KERS. При торможении накапливается энергия, при разгоне отдается. И на ВАЗе экспериментировали во времена СССР, тогда с управлением не особо у них получалось.

      • Григорий Гаспарян, Да я тоже что-то увлёкся этой темой! Ну сначала реально подумал что можно хранить долго, а потом уже выяснил, это устройство с короткоживущим циклом. Но вообще удобное должно быть устройство, если они уже лет 10 в Америке работают в пром. масштабе.

        И про автобусы я там фотку прилеплял… ну пока интересовался, находил что даже в Европе где-то во Франции ездили такие «Гиробусы»!!! Название почти как … не к столу будет сказано. Но там был прикол — этот маховик на поворотах работал как гироскоп! Вот на поездах, это другое дело.

        А с названием… ну это автор слукавил наверное, типа чтобы внимание привлечь, а так ведь он «не гонит»! Может где-то не договаривает… ну так этому он про правительства РФ научился. Дело не хитрое…

        Вот только не могу узнать нигде, по чём эти супермаховики продаёт фирма этого Гулиа…

  • Читаю кучу коментариев, все прям такие грамотные, вы прежде чем осуждать прочтите книгу Гулиа, он всю жизнь этими маховиками занимается, думаете вы умнее его??

    • Николай, будь оно действенным и со столь высоким КПД, то оно безусловно было бы в ходу. Это же экономика. Она вливает кучу средств на то, чтобы тратить как можно меньше тех же самых средств. В общем, ждём управляемый термоядерный синтез (или, на худой конец, практическую реализацию сферы Дайсона — шучу, конечно же =)) и не откатываемся назад в эпоху паровых котлов, ДВС, маятников и маховиков.

      Порадовала 3D-модель на предпоследней иллюстрации, где ротор помещён между двумя подшипниками: сверху — упираясь торцем в упорный подшипник, в то время как снизу — в ненагруженный радиальный… Механоидиотия. Вообще, если интересно, можно разнести в пух и прах все эти заявления о столь высоких энергоёмкостях в купе с псевдо высоким КПД хотя бы даже на примере этой «модели».

      Гулиа, быть может, и умным был, в своё время. Благо, время не стоит на месте. Да и мы до сих пор всё никак не определимся с тем, как его оценивать, этот ум упомянутый.

  • автор,просвети,что такое Мвт/час ,из какога юнивера??? где такое придумали? Что измеряют?))

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock detector