Roda gila super sebagai perangkat penyimpanan energi di mobil, kereta api atau rumah pribadi

Sebagai seorang anak, saya memiliki perpustakaan kecil literatur ilmiah dan pendidikan. Sesuatu tetap ada sekarang dan relevan sampai hari ini. Misalnya majalah "Young Technician". Dalam salah satu buku terdapat penjelasan tentang sistem untuk mengumpulkan energi kinetik dari rotasi untuk sebuah mobil.

Menemukan namanya: N.V. Gulia "Mencari kapsul energi." Sebuah roda gila dipasang di truk di rumah dan saat pengereman, energi ditransfer untuk mempercepat roda gila, dan saat mengemudi - darinya.

Di zaman Soviet, topik ini dibahas oleh penulis buku itu, Nurbey Gulia:

Sejak 1946, bus giro telah dibuat di Eropa, yang menyimpan energi dalam roda gila di halte:

Dikembangkan oleh insinyur Bjarne Storsand. Roda gila dengan berat 1,5 ton dikembangkan 3000 rpm. Jarak tempuh gyrobus mencapai 6-10 km dengan sekali pengisian daya. Waktu pengisian daya hingga 3 menit. Gyrobus digunakan di rute perkotaan di Swiss, Belgia, dan bahkan di Kongo.

Prinsipnya mirip dengan instalasi kendaraan hybrid modern. Tetapi di dalamnya, akumulasi energi terjadi pada baterai, dan penggerak darinya - dari motor listrik.

Selama bertahun-tahun, sains dalam sistem penyimpanan energi mekanik telah sedikit maju. Roda gila super dikembangkan. Ini adalah sistem yang tidak memiliki badan revolusi monolitik, yang berbahaya jika dihancurkan. Dan roda gila super adalah sistem dengan pita kepadatan tinggi, serat atau gulungan kawat. Dalam kasus kemungkinan kehancuran, tidak ada kemiripan ledakan dengan bagian-bagian yang tersebar, dan sistem diperlambat oleh gaya gesekan yang muncul dari bagian-bagian kecil.

Tentu saja, untuk mengurangi gaya gesekan, flywheel berputar di rumah vakum. Penggunaan bantalan yang terbuat dari superkonduktor suhu tinggi sangat ideal. Tetapi ini akan sangat meningkatkan biaya dan konsumsi energi yang konstan untuk pendinginan diperlukan.

Berapa banyak energi yang dapat Anda simpan? Untuk roda gila monolitik, nilai ini 2,5 W * j / kg. Di atas tidak akan berfungsi untuk alasan keamanan. Gaya sentrifugal merobek logam apa pun. Kinerja nyata roda gila super di zaman kita: 450 W * jam / kg. Namun dalam roda gila super graphene - hingga 1200 W * jam / kg dari model yang menjanjikan. Bayangkan, dalam 50 Kg roda gila super dapat menumpuk hingga 60 kWh energi. Ini akan bertahan sampai 400 km jarak tempuh mobil kecil. Selain itu, efisiensi transformasi sistem hingga 95-98%.

Sebagai perbandingan, baterai lithium-ion memiliki kepadatan energi yang tersimpan sebesar 150 W * h / kg

Di mana roda gila super dapat diterapkan? Dimana pemadaman energi mekanik gerak terjadi. Itu. saat pengereman. Seharusnya tidak dihabiskan untuk menghapus bantalan, tetapi di drive seperti itu. Mobil, kereta api, kereta metro (di mana pengereman sangat sering terjadi). Energi dapat disimpan selama pengereman dan digunakan selama akselerasi. Ini akan menghemat setidaknya 50% energi.

Penggunaan di mobil dalam kemacetan lalu lintas adalah solusi yang tepat. Saat pengereman, roda gila berputar, dan saat mengemudi dengan kecepatan rendah, roda gila memutar generator listrik dan memberi makan motor listrik pada sumbu otomatis. Ternyata mobil listrik, tetapi dengan energi yang tersimpan dalam roda gila super.

Kesulitan lainnya adalah munculnya efek giroskopik pada roda gila super. Ini dapat mempengaruhi saat menikung. Itu. roda gila akan mempertahankan posisi di mana ia berputar. Masalah ini diatasi dengan suspensi mengambang, di mana flywheel tetap pada posisinya di rangka, dan kendaraan berbelok. Jika pemintalan terjadi dengan generator yang sama dalam mode motor listrik, maka masalah dengan penggerak ke kerangka seperti itu juga teratasi.

Juga penggerak pada roda gila super dapat digunakan di elevator dan derek. Ya, dan di rumah pribadi, Anda juga dapat menggunakan sistem seperti itu. Misalnya, Anda memiliki panel surya. Pada siang hari, energi terakumulasi di flywheel (melalui penggerak listrik), dan di malam hari dan di malam hari atau pada hari-hari berawan, energi itu terbuang percuma. Tidak perlu baterai yang memiliki masa pakai yang singkat. Sistem roda gila super dapat bekerja Berusia 20-30 tahun. Atau kumpulkan energi di malam hari (pada tarif malam), dan panaskan rumah di siang hari.

Untuk melindungi diri Anda dan rumah secara maksimal dari kehancuran - sistem dapat dipasang di cincin beton yang terkubur di tanah.

Seseorang akan mengatakan bahwa ini semua adalah teori yang ditinggalkan dan karena fakta bahwa teknologinya memiliki banyak kekurangan, tidak ada gunanya kembali ke sana. Ini tidak benar. Selama lebih dari 50 tahun di Belanda, sistem penyimpanan energi kinetik telah diproduksi untuk catu daya cadangan di fasilitas penting: militer, medis, informasi (pusat data).

Di flywheel, yang berada di tengah - antara generator diesel dan generator listrik, energi kinetik disimpan. Selanjutnya, rotasi dipertahankan oleh motor listrik dari sumber listrik. Ketika catu daya pusat dimatikan, instalasi langsung mengeluarkan listrik. Tidak ada jeda selama 15-30 detik, yang diperlukan untuk menghidupkan unit diesel dan mencapai daya pengenalnya. Bangunan tidak kehilangan energi untuk detik-detik ini.

Skema ini sangat efisien pada daya dari 1 MW. Bobot lebih ringan dibandingkan dengan akumulator pada baterai dengan kapasitas yang sama. Jangka waktu kerja - hingga 30 tahun (saat servis). Padahal baterainya perlu diganti setiap 5-10 tahun (hingga 5 juta. Biaya penggantian RUB untuk daya tersebut). Kami biasa membuat instalasi seperti itu. Yang terakhir dipasang di Baikonur. Dan sekarang Belanda adalah pemimpinnya. Per 50 tahun mereka didirikan 1600 penggerak kinetik redundan seperti itu.

Contoh lainnya:

Dua pembangkit listrik penyimpanan telah beroperasi di Kanada sejak 2015 5 MW masing-masing setiap. Masing-masing memiliki 5 roda gila super dengan berat masing-masing 3 ton. Kecepatan rotasi mereka adalah 18 ribu. rpm

Ada dorongan yang lebih serius di AS:

Di Pennsylvania, perangkat penyimpanan tenaga surya dan angin dipasang. 200 roda gila super seberat 2 ton disimpan secara total 40 MW energi. Dan proyek serupa di New York (pada slide kedua) sudah bekerja 9 tahun.

Dilihat dari foto ini, NASA juga mengembangkan sistem kompak untuk menyimpan energi kinetik:

Roda gila super serat karbon mungkin memiliki energi yang cukup untuk kehidupan satelit kecil. Menurut Anda, apakah teknologi ini memiliki prospek?

***

Langganan ke saluran, tambahkan ke bookmark browser Anda (Ctrl + D). Ada banyak informasi menarik di depan.