Пневматический Аккумулятор

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Абсолютно согласен. На сколько знаю пневматика в таком аспекте не используется.
А вот изготовить самодельный аккумулятор очень серёзных розмеров вполне реально

 

Мне давно не нравятся АКБ, причин тому несколько, перечислю кратко:

АКБ боятся перезаряда, глубокого разряда, нагрева выше определенной Т, охлаждения до минусовых Т, АКБ требуют весьма "хитрых" алгоритмов заряда, в процессе заряда выделяются вредные вещества и могут образовываться взрывоопасные смеси, АКБ имеют небольшое количество циклов заряд-разряд (в лучшем случае около 1000), недолговечны.
Думаю что для начала хватит.

Так вот, если же сравнивать например АКБ и конденсаторы, то у конденсаторов нет всех вышеперечисленных недостатков и по все этим позициям АКБ проигрывают конденсаторам.
Единственная важная позиция где АКБ вне конкуренции - это накапливаемая энергия на единицу массы и соответственно стоимость батареи.

Поэтому все ищут накопитель, у которого не будет перечисленных недостатков АКБ и при этом он будет накапливать достаточную энергию, и не будет дорогим.

 

Всё так, но... Всё относительно, и если это учесть, то в целом вне конкуренции для накопления электроэнергии сегодня химические аккумуляторы. По крайней мере в бытовом секторе.
Однако, личные предпочтения это святое...

Поиск нового накопителя "вне конкуренции" это не совсем то же самое, что и попытка "сделать" его (да ещё и универсальным) из фактически бесперспективного электро-пневмоаккумулятора.

 

А если его сделать из гидро-пневмоаккумулятора?

 

А зачем к "пружине" добавлять несжимаемый элемент?
Хотя, озвучьте предлагаемый конструктив - посмотрим, покритикуем...
Не, ну понятно, что жидкость удобный посредник для передачи давления на лопасти, шестерни... Но, насколько при этом придется увеличить рабочий объём системы...
В принципе, всё как с "обычной" стальной пружиной - размер "посредника" должен быть не меньше разницы в размере пружины в сжатом/отпущенном виде.

 

Боюсь пока , почитав Вашу критику в Вакуумных радиаторах. Но думаю скоро решусь, пневмоаккумулятор для меня нужная тема.

 

Не на единицу массы, а на единицу валюты.
И тут у конденсаторов швах ситуация- 2-6 рубля за Ватт-час аккумулятора против 20-40 у кондёров.

 

Этот поиск постоянно ведут разные фирмы, разные типы аккумуляторов энергии популярно изложены в книге Н. Гулиа.
Кстати, пневмоаккумулятор там не на последнем месте.
Для того, что бы совсем избавится от электроаккумулятора нужно пересмотреть всю идеологию накопления энергии и сразу накапливать энергию в том виде, в котором она будет потребляться.
И эту тему я постоянно изучаю.

Самое простое это накопить тепло и холод.
В принципе, сделать такую систему большой проблемы не представляет, гораздо сложнее обеспечить освещение в вечернее-ночное время.
Пока рабочего решения этой задачи у меня нет...

 

Так я это практически и предлагал выше - накапливать разные виды тепла. Только совсем избавиться от электроаккумулятора не получится - если со светом и можно (правда, скорее теоретически) решить проблему накопления энергии почти в используемом виде (тепло), то для питания бытовой электроники всё равно надо накапливать именно электричество (если исходить из принципа накопления в том виде, в каком используем).

 

Новый взгляд на проблему аккумулирования энергии -
Простой, но оригинальный способ накопления энергии предложила калифорнийская компания Advanced Rail Energy Storage (ARES). Используя аналогичный ГАЭС принцип, ученые намерены утилизировать излишки электроэнергии не при помощи воды, а при помощи железнодорожных вагонов.

Идея проста: в то время, когда солнечные батареи и ветряки производят достаточно много энергии, специальные тяжелые вагоны при помощи электромоторов загоняются на гору. Ночью и вечером, когда источников энергии недостаточно для обеспечения потребителей, вагоны спускаются вниз,

и моторы, работающие как генераторы, возвращают накопленную энергию обратно в сеть.

«Идея была такова: как можно передвигать массу при помощи гравитации? - пояснил руководитель ARES Джеймс Келли. - Это привело нас к технологии столетней давности – электрической железной дороге, к которой мы добавили современную цифровую систему управления, чтобы автоматизировать работу дороги».

В настоящее время инженеры создали рабочий прототип такой дороги в горах Тахачапи. Подобные системы способны запасать гораздо больше энергии, чем химические аккумуляторы и механические маховики, а их строительство обходится в два раза дешевле, чем строительство ГАЭС. Инженеры ARES предлагают массовое строительство таких объектов, способных давать 3 ГВт мощности и запасать до 24 ГВтч.

Для этого требуется главное - оборудованные железной дорогой длинные пологие склоны.

«Мы не используем воду, не используем топливо, не производим выбросы, не используем опасные и загрязняющие вещества», - говорит Келли.

Масштабируя существующий проект, ученые планируют построить опытную накопительную систему с несколькими путями длиной до 12 км. Используя излишки энергии, локомотивы будут поднимать груз камней и цемента весом 230 тонн на гору и спускаться вниз за новым составом. Главным преимуществом подобной системы является высокий КПД превращения электрической энергии в потенциальную энергию вагонов и наоборот.

По словам создателей, в настоящее время этот показатель составляет 85%, при этом по мере совершенствования системы его можно увеличить

 

Пару дней назад прикидывал энергетическую сторону этого проекта.
Расчет по тем данным, что они приводят, примерно следующий:
один состав 230 тонн (наверное, это штуки четыре-пять вагонов) при поднятии на высоту 1 км (это гора со склоном 8% и длиной спуска 12 км) запасает 2,3 МДж, или 700 кВт*час энергии. При спуске со скоростью 30 км/час он может генерить 1,5 МВт электроэнергии, преобразовывая эту запасенную энергию в электричество. Значит, чтобы получить 3ГВт мощности нужно обеспечить одновременный спуск 2000 таких составов. Поскольку речь идет о 24 ГВт*час запасаемой энергии, то всего таких составов должно быть затащено на горку 33 тыс. штук. И все они должны быть запущены в оборот в течение дневного времени, или через каждые 25 минут нужно спускать с горки очередные 2000 составов.
Какие-то не очень осознаваемые гигантские количества составов получаются. Инфраструктура немыслимая.

Я уж не говорю о том, что применить такой способ запасания и преобразования энергии в быту нереально.

 

2,256ГДж...

 

Именно такой- нереально, но ведь можно придумать и нечто попроще.
Например, поднимать воду на некоторую высоту, а потом сливать её в резервуар, при этом протекающая вода будет вращать турбину.
Минимальное количество энергии которую мне нужно для нужд освещения это примерно 0,5 квт*ч, то есть нужно поднять 20 тонн воды на высоту 10м.

 

Естественно, гига - 10^9. Машинально описАлся. На расчете не сказалось, так как всё равно оперирую степенями десяти, не обзывая их всякими страшными словами.

Здесь посложнее. Во-первых, сооружение, которое должно удерживать 20 тонн на высоте 10 метров, должно быть прочным. Фактически, это почти стандартная водонапорная башня в старых поселках.
Во-вторых, не уверен, но кпд маломощных гидроэлектрических преобразователей даже с реактивными турбинами на малом напоре вряд ли выше 50 %, так что объем воды или высоту придется удвоить.
В-третьих, придется еще на земле организовать водоем для сбора воды.
В-четвертых, кпд системы еще уменьшится за счет кпд водоподъемника.
И все эти сложности ради 50-100 ватт получаемой мощности от подобной установки. СтОит ли оно того? Разве что, ради красоты самой идеи соорудить подобного монстра.

 

Смотря как посмотреть. У акк 20-25% потерь при зарядке. Значит нужно мощность панелей на 20-25% увеличивать.
И срок службы кондеев в несколько раз больше. Хотя они то же сохнут со временем.
Если всё посчитать на 25лет наверно тош на тош и выйдет.