Aktuálně: Nový finanční systém - SPDR nabízí doživotní měsíční rentu, oddlužení. financování vlastních projektů. Více zde...
Město Krnov - Dobré srdce Krnova - QR platba na účet města Krnova - Pomoc postiženým při povodních. Více zde...

Využití setrvačníku pro akumulaci energie

Vše o alternativních zdrojích energie.

Moderátor: rival

Odpovědět
Uživatelský avatar
MilMAX
Starší člen
Příspěvky: 183
Registrován: úte 24 dub 2007 19:04
Bydliště: Kobylí
Kontaktovat uživatele:

Využití setrvačníku pro akumulaci energie

Příspěvek od MilMAX »

vlákno čisté - poo.

V souvislosti s vývojem nové větrné turbíny se zabývám také využitím její energie. Jak jistě víte je otázka distribuce elektrické energie z větrných elektráren více než diskutabilní - vítr je nevyzpytatelné médium které nefouká když je špička a fouká když není třeba, navíc transformace a fázování vyrobené energie pro napojení do distribuční sítě a hlavně vzdálenost lokalit vhodných pro instalaci VE od místa spotřeby - to vše maří draze vyrobené kilowaty.
Cesta by mohla vést jinudy:
Napojím generátor VE přímo na měnič který bude napájet sériový motor umístěný na hřídeli řekněme 3000 kg těžkého setrvačníku - tento primární obvod má jediný úkol: Když už fouká vítr tak maximum jeho energie uložit do setrvačníku - hranice roztočitelnosti je řekněme 20.000 otáček což při uvedené hmotnosti je velká rezerva.
Na druhé straně je na setrvačník připojen obvod hydromotorů které dovedou velmi flexibilně převádět širokou škálu otáček zdroje na potřebné synchronní otáčky pro generátor.
Bude-li setrvačník umístěn ve vzduchotěsné nádobě se sníženým tlakem sníží se tak podstatně ztráty jeho energie třením.
Takto vybavená VE by pak byla schopna dodávat energii pouze v době spotřební špičky a navíc by se jednalo o podstatně tvrdší zdroj než je přímo generátor na rotoru.
Setrvačník má jednu velmi zajímavou vlastnost : čím intenzivněji ho brzdíte tím větší okamžitou energii dostanete (samozřejmě po určitou dobu)
V takové sestavě by navíc setrvačník zprostředkovával filtraci větrných poryvů - to v případě, že systém pojede on-line

Co vy na to?
Nemáte oprávnění prohlížet přiložené soubory.


Uživatelský avatar
MilMAX
Starší člen
Příspěvky: 183
Registrován: úte 24 dub 2007 19:04
Bydliště: Kobylí
Kontaktovat uživatele:

Setrvačník

Příspěvek od MilMAX »

pár čísel:

Moment setrvačnosti plného válce o poloměru r a hmotnosti m vzhledem k ose souměrnosti. J = 1/2 mr2 (nadruhou)

look at: http://cs.wikipedia.org/wiki/Moment_setrva%C4%8Dnosti

Jakou hmotnost musí mít setrvačník o průměru 2m který se roztáčí z výchozích otáček 2000 Ot/min na 10.000 ot/min aby akumuloval právě 1MWh

:dknow: to neumím spočítat


Uživatelský avatar
MilMAX
Starší člen
Příspěvky: 183
Registrován: úte 24 dub 2007 19:04
Bydliště: Kobylí
Kontaktovat uživatele:

setrvačník

Příspěvek od MilMAX »

Bezakumulátorové UPS - Phoenix-Zeppelin

http://www.p-z.cz/product.php?id=162


Uživatelský avatar
MilMAX
Starší člen
Příspěvky: 183
Registrován: úte 24 dub 2007 19:04
Bydliště: Kobylí
Kontaktovat uživatele:

Setrvačník

Příspěvek od MilMAX »

Otázka:
30. Je-li zapotřebí uvolnit velké množství elektrické energie v relativně krátkém čase, používá se pro krátkodobou akumulaci této energie obřích setrvačníků. Uvažujme tedy setrvačník ve tvaru disku o hmotnosti 50 t a poloměru 2 m, rotující frekvencí 1000 otáček za minutu. K hřídeli setrvačníku je připojeno dynamo o účinnosti 80 %. Jaké množství elektrické energie dynamo vyrobí při úplném zabrždění setrvačníku?

... a odpověď: 30. 122 kW.h

Zdroj: http://fyzweb.cuni.cz/dilna/reichl_prik ... teleso.htm


1220
Zasloužilý člen
Příspěvky: 1719
Registrován: úte 09 led 2007 12:49
Bydliště: Praha
Dal: 1 poděkování
Dostal: 20 poděkování
Kontaktovat uživatele:

efektivnost projektu

Příspěvek od 1220 »

Nejsa autorem, mám ideu na výše uvedené řešení poněkud odlišnou.
1. Bez hydrauliky.
2. Setrvačník by mohl být zároveň generátorem. Je v tom výhoda, neboť
vícepópový stroj o velkém průměru nevyžaduje velké otáčky. Odpor sítě, je tak velký, že k výpadku ze synchronismu dojít nemůže, při nižších
otáčkách se stroj odpojí od sítě.
3.Svislý hřídel přenáší a tlumí poryvy větru.
4.Svislé lopatkové kolo má PEVNÉ lopatky, které obíhají ve válcovém sběrači větru, který je uložený otočně, a v horní části se podobá směrovému kormidlu letadla, které musí být dostatečně nadimenzováno, aby bezchybně otáčelo celým sběračem, přičemž tento sběrač může být
2 - 3 x průměrově větší než lopatkové kolo. Na jeho tvaru se může dizajnér vyřádit.
5.POHYBLIVÉ či spíš zatažitelné jsou pouze svislé otvory pro proudění vzdušniny pro případ exptémně silného větru.
6.Mimo objekt v jiném umístit efektivní vyvíječ vodíku napájený z elektrárny. Vodík skladovat v nějakém typu bezpečné nádrže.
7.Kolem projíždějícím automobilistům řádně zdaněně prodávat toto palivo.

Bod 6 a 7 souvisí s naturelem uživatele, na chod elektrárny vliv nemají.
Veřejně dál tuto ideu rozvíjet nemohu, je to moc velký žrout času.


Uživatelský avatar
MilMAX
Starší člen
Příspěvky: 183
Registrován: úte 24 dub 2007 19:04
Bydliště: Kobylí
Kontaktovat uživatele:

re - Karel M

Příspěvek od MilMAX »

1. Bez hydrauliky - ideální regulační člen pro odběr potřebné dávky energie dle potřeby generátoru
2. Setrvačník by mohl být zároveň generátorem. Je v tom výhoda, neboť
vícepópový stroj o velkém průměru nevyžaduje velké otáčky. Odpor sítě, je tak velký, že k výpadku ze synchronismu dojít nemůže, při nižších
otáčkách se stroj odpojí od sítě - pak by to nebyl akumulační setrvačník ale stabilizační člen a to je jiné téma - šlo o to uchovat energii na potřebný čas a ne stabilizovat větrné poryvy
3.Svislý hřídel přenáší a tlumí poryvy větru
4.Svislé lopatkové kolo má PEVNÉ lopatky, které obíhají ve válcovém sběrači větru, který je uložený otočně, a v horní části se podobá směrovému kormidlu letadla, které musí být dostatečně nadimenzováno, aby bezchybně otáčelo celým sběračem, přičemž tento sběrač může být
2 - 3 x průměrově větší než lopatkové kolo. Na jeho tvaru se může dizajnér vyřádit. - Pokud by lopatky byly pevné / neotáčivé není třeba směrovat turbínu - byl by to v podstatě Savonius (neúčinný)
5.POHYBLIVÉ či spíš zatažitelné jsou pouze svislé otvory pro proudění vzdušniny pro případ exptémně silného větru. - k tomu slouží deflektor (clona otočná kolem osy celého stroje)
6.Mimo objekt v jiném umístit efektivní vyvíječ vodíku napájený z elektrárny. Vodík skladovat v nějakém typu bezpečné nádrže. - další forma akumulace - ano
7.Kolem projíždějícím automobilistům řádně zdaněně prodávat toto palivo. - pokud by vodík nebyl v tekutém stavu auto by na něj ujelo sotva pár kilometrů (pokud by nemělo k dispozici alespoň fekální behalter)

Bod 6 a 7 souvisí s naturelem uživatele, na chod elektrárny vliv nemají. - Dle mého naturelu bych to vždy a pouze bušil do smysluplného odběru (ČEZ) který mi za to zaplatí dotovanou sazbou :lol:
Veřejně dál tuto ideu rozvíjet nemohu, je to moc velký žrout času.

Děkuji za názor


Uživatelský avatar
Palo
Zasloužilý člen
Příspěvky: 4207
Registrován: úte 08 srp 2006 18:01
Bydliště: Brno
Dal: 41 poděkování
Dostal: 451 poděkování
Kontaktovat uživatele:

Setrvačník

Příspěvek od Palo »

Já se dřív zabýval myšlenkou využít setrvačníku v tomto smyslu:

když vidím spotřebu tramvaje při prudkém brždění (na budíku), napadá mě, že musí být zákonitě značný rozdíl při velmi agresivní akceleraci a naopak při úplně ladné akceleraci - v tom smyslu, že při agresivní akceleraci musí být hooodně namakaná jednotka, aby to rozfajrovala na nějakou rychlost za řekněme 5 sekund, přičemž při ladné akceleraci do stejné rychlosti - kdybysme spočítali "o kolik se nám vybila baterie" během 30 sekund musíme zpotřebovat míň energie.
Napadlo mě, jestli by nebylo možné tohoto efektu využít - pomalu roztočit a rychle brzdit se získáváním energie.
Mám představu, že by se mohl ukázat i u tohoto podobný efekt jako pomalé nabíjení kondenzátoru × nárazové vybíjení kondenzátoru...

Zatím mi na tohle nikdo nedokázal srozumitelně odpovědět, zatím jsem slyšel jen povídání, že "na rychlé brždění slouží kotoučové brzdy," a "jak pěkně při tom hřejí!" :D


Nemáme žádnou vládu, jen nepostižitelnou mafii.
Co si můžeš ověřit, si ověř. Ulhaných byznysmanů jsou hromady.
Uživatelský avatar
MilMAX
Starší člen
Příspěvky: 183
Registrován: úte 24 dub 2007 19:04
Bydliště: Kobylí
Kontaktovat uživatele:

Re: Setrvačník

Příspěvek od MilMAX »

Jako absolvent železniční průmyslovky a před 20-i lety krátkodobě strojvedoucí k tomu řeknu toto:

Ještě na průmce jsem se věnoval návrhu zařízení které by bylo v každém podvozku ve vlaku - jednalo by se o 300 kg těžký setrvačník napojený systémem hydromotorů na pohon soukolí podvozku.
Vlak (jak jsme se učili) spotřebuje 60 a 80% energie na rozjíždění - obzvláště courák
Takže: bzdit se začíná 2 až 3 kilometry před stanicí - namísto maření kilowat v litinovém obložení a zahřívání kolem trati rostoucích ostružin by se aktivoval hydromotor který by začal roztáčet setrvačník v podvozku a to až na jeho mezní parametry - následně by se ve stanici dobrzdilo brzdama - než by lidi nastoupili energie by v setrvačníku "počkala" na příkaz hydraulickému systému vrátit odebranou energii zpět do kol = zvovu rozjetí vlaku.

Pokud by se to správně dimenzovalo a kapacita akumulačního systému by uměla zpomalit (akumulovat) alespoň 50% kinetické energie vlakové soupravy dalo by se počítat že nejméně 40% bude následně schopná vrátit do rozjezdu.
Efektem by bylo, že pokud se rozjíždí vlak vynakládá lokomotiva na jeho urychlení z 0 na 20 km/h 3.000 KW po dobu nejméně 1 minuty (to by se ušetřilo) Stejné množství energie potom vynaloží na zrychlení z 20 km/h na 70km/h !!! Nejhorší je totiž překonání prvotních odporů - protočení náprav, natažení spřáhel, překonání statického odporu kol na koleji)

Má to jen jeden zásadní zádrhel - těžko uhlídatelný potenciál v roztočeném setrvačníku a jeho gyroskopické snahy!!
Pokud by se to vymklo kontrole mohl by nám takto rozpumpovaný bumbrlíček vtancovat na nástupiště a pěkně to tam vyglancovat :cry:

Apropo ve Švýcarsku jeden čas jezdily autobusy na setrvačník, které se roztáčely na zastávkách a když jely z kopce prostě podřadily a valilo to železa


Uživatelský avatar
Edgar
Zasloužilý člen
Příspěvky: 201
Registrován: stř 29 lis 2006 18:10
Bydliště: Brno
Dal: 2 poděkování
Dostal: 24 poděkování
Kontaktovat uživatele:

Příspěvek od Edgar »

Správně, v podsatě by šlo o hybrid. Energie se místo nesmyslného ohřívání železa pěkně nabrzdí do setrvačníku. Řešení by bylo levnější než moderní elektromotorické hybridy (tak jak je to na hyb. autech), jen ten gyroskopický efekt trochu vadí.


Ještě u elektrotechnickýho vesla, ňákou dobu moh by sedět Tesla.
Uživatelský avatar
MilMAX
Starší člen
Příspěvky: 183
Registrován: úte 24 dub 2007 19:04
Bydliště: Kobylí
Kontaktovat uživatele:

Gyro

Příspěvek od MilMAX »

Nicméně hlavně proto, že se jedná přece jenom o vlak tak se tam moc nerejduje takže uložení v nějakém plovoucím loži by to řešilo, jenom by se to nesmělo rozkmitat

Jedině hadice hydraulického okruhu jsou schopny rozumně neelektricky přenášet trakci z takto plovoucího zásobníku


Uživatelský avatar
MilMAX
Starší člen
Příspěvky: 183
Registrován: úte 24 dub 2007 19:04
Bydliště: Kobylí
Kontaktovat uživatele:

Setrvačník

Příspěvek od MilMAX »

Koneckonců setrvačnost je tou hlavní hybnou silou která pohání vesmír (a točí zeměkoulí) / nejen - a jenom díky "dobrým ložiskům antigravitace" a vakuu se zpomaluje jen o pár 0,00001 sekund ročně


Akord
Zasloužilý člen
Příspěvky: 3133
Registrován: stř 24 led 2007 0:52
Dal: 5 poděkování
Dostal: 28 poděkování

Re: Setrvačník - akcelerace prudká nebo pomalá

Příspěvek od Akord »

Palo píše:.. Napadlo mě, jestli by nebylo možné tohoto efektu využít - pomalu roztočit a rychle brzdit se získáváním energie.
Mám představu, že by se mohl ukázat i u tohoto podobný efekt jako pomalé nabíjení kondenzátoru × nárazové vybíjení kondenzátoru...

Zatím mi na tohle nikdo nedokázal srozumitelně odpovědět, zatím jsem slyšel jen povídání, že "na rychlé brždění slouží kotoučové brzdy," a "jak pěkně při tom hřejí!" :D
Po teoretické stránce je spotreba energie na dosažení určité rychlosti zcela nezávislá na tom,
zda je akcelerace prudká, nebo pomalá. Je to tím, že pri prudké akceleraci trvá dosažení dané rychlosti kratší čas.
Ani spotreba pak není závislá na akceleraci, pokud neuvažuji účinnost motoru v uvedených režimech. Spotreba energie a paliva je krome kopce a spádu je dána jenom brzdením mechanicky nebo motorem. Platí pravidlo - zrychlím v tom prípade, pokud v blízké dobe nepredpokládám zpomalení. Toto delá spotrebu paliva.


Uživatelský avatar
MilMAX
Starší člen
Příspěvky: 183
Registrován: úte 24 dub 2007 19:04
Bydliště: Kobylí
Kontaktovat uživatele:

Re: gyroskopický efekt ?

Příspěvek od MilMAX »

No vrátím-li to ale ke stacionární instalaci v základně větrné elektrárny je gyroskopický efekt nepodstatný / naopak by byl stabilizujícím prvkem v případě velkého náporu větru (ftip)

Znovu je tu otázka jak by musel být ten setrvačník veliký a v jakém rozahu otáček by absorboval energii aby například dokázal přijmout 10 hodin 100KW výkon ? / ... a mohl pak třeba 3 hodiny ve špičce vrátit 300 KW ?

Četl jsem že se dělají pokusy s mnohatunovými rotory do ketrých se toho vleze.... až až


Uživatelský avatar
Palo
Zasloužilý člen
Příspěvky: 4207
Registrován: úte 08 srp 2006 18:01
Bydliště: Brno
Dal: 41 poděkování
Dostal: 451 poděkování
Kontaktovat uživatele:

Re: Setrvačník - akcelerace prudká nebo pomalá

Příspěvek od Palo »

Akord píše:Po teoretické stránce je spotreba energie na dosažení určité rychlosti zcela nezávislá na tom,
zda je akcelerace prudká, nebo pomalá. Je to tím, že pri prudké akceleraci trvá dosažení dané rychlosti kratší čas.
Ani spotreba pak není závislá na akceleraci, pokud neuvažuji účinnost motoru v uvedených režimech. Spotreba energie a paliva je krome kopce a spádu je dána jenom brzdením mechanicky nebo motorem. Platí pravidlo - zrychlím v tom prípade, pokud v blízké dobe nepredpokládám zpomalení. Toto delá spotrebu paliva.
Hmm, k čemu bych to přirovnal...
To jako kdybys řekl, že je úplně jedno, jaký má průměr hadice, kterou chceš "protlačit" určité množství vody, že je jedno jakou rychlostí budeš "protlačovat" a že záleží pouze na energii, kterou na to máš...
Vím, pěkně to míchám, ale lepší přirovnání mě teď zrovna nenapadá.


Nemáme žádnou vládu, jen nepostižitelnou mafii.
Co si můžeš ověřit, si ověř. Ulhaných byznysmanů jsou hromady.
Uživatelský avatar
MilMAX
Starší člen
Příspěvky: 183
Registrován: úte 24 dub 2007 19:04
Bydliště: Kobylí
Kontaktovat uživatele:

Re: Setrvačník - akcelerace prudká nebo pomalá

Příspěvek od MilMAX »

To mi řekněte jak toto souvisí s tématem akumulace energie do setrvačníku?


Odpovědět

Zpět na „Jak na to...“