Супермаховик - перспективный накопитель энергии

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

А если маховик стационарный, а не на транспортном средстве, и не требуется большая энергоемкость (для частного дома, это вроде основное направление форума) то так ли уж важны малый размер, плотность энергии? И не важнее ли будет упрощение конструкции, уход от прецизионных технологий... ?

 

@Константин Я., Маховик размером с дом никак не будет дешевым, плюс к этому и запас энергии в нем будет относительно мал. Точно так же можно сделать самодельные аккумуляторы из свинца в больших ваннах, однако все хотят маленьких легких аккумуляторов.

 

Сарай размером с дом стоит дешево.

 

Зачем размером с дом? Выше ведь прикидывал - около метра в диаметре, полтонны "рабочего тела" и на 600об/мин получится на пару дней запас электроснабжения дома.
Хотеть компактную и мощную установку можно сколько угодно - другое дело её изготовить "на коленке", когда даже промышленное изготовление что-то массово не получается.

 

Боюсь он сам остановится за пару дней.

 

Да может даже и не это. Чтобы он долго крутился и отдавал энергию в работу, а не на трение, там много чего нужно сделать качественно и точно. Иначе на выходе будет непонятная бомба большого радиуса действия

По расчету @Константин Я., рабочее тело, упомянутое им, запасет чистой энергии 7кВтч. при КПД 50% это 3.5кВтч полезной энергии, по его словам
Сравниваю. У меня блок АКБ стекломатов на 12кВтч, 80% из которых я могу достать с КПД 95%
Стоимость батарей 2000 у. е. 6кВтч для сравнения 1000 у. е. 3 кВтч = порядка 500уе

Я сомневаюсь, что нормально сделанный маховик будет стоить меньше. А внимания будет требовать больше. Да и срок хранения энергии в сравнении с АКБ весьма мал.

 

@Osolemio, Маховик скорее для быстрого запасания и отдачи энергии годится, а не сутки раскручивать и потом брать энергию. Та же гильотина, нужен короткий мощный импульс, который и дает маховик. Все остальное время его крутит двигатель достаточной для старта, и определенной частоты работы гильотины, мощности. Такой маховик изготовить самопальным образом можно. А годное для автономки, только с помощью современных технологий.

 

@Guropes,

Так а чем хуже, к примеру, ионистор? Та же тема. Габариты меньше, КПД выше. Циклов - охулиард

 

@Osolemio, Все в цену упирается. Ионистор должен быть огромным, цена - космос. А маховик кажется чем то простым, вот и думается что сейчас раз и сделаем.

 

Так и я про это. Причем, чем лучше материал (даже если с ним всё просто будет), тем выше обороты, тем выше требования к точности изготовления, балансировке..., больше проблем с накачкой/отбором энергии...
А на дешевых материалах - даже те-же 500кг стальной проволоки или полосы (да и болванки) это уже минимум 15тыр. и плюс остальная "механника"... Но, тут хоть какая-то реальность сделать его в домашних условиях без высокоточного оборудования.
Дохлый номер с этими самодельными маховиками - существующие покупные системы хранения (т.е. без хлопот на изготовление) дешевле и удобнее.
Более менее реальная перспектива развития маховиков, на мой взгляд, это именно композитные высокоскоростные и легкие для транспорта, но однозначно промышленного исполнения. Но, даже они на первых порах супердорогие, пользующиеся ограниченным спросом только на волне борьбы за экологию и сопутствующих понтах.
Потом, возможно, будет как с микроэлектроникой - налаживание массового автоматизированного производства с многократным уменьшением стоимости. Только вот и обычные химические аккумуляторы (на новых элементах) при увеличении массовости тоже дешевеют заметно... Да и ионисторы развиваются потихоньку.
Может ещё гигантские супермаховики свою нишу найдут под боком у больших солнечных электростанций, но это тоже не самодельные .

 

А нафига частнику такой "импульсный" аккумулятор энергии (более менее приличной мощности)? При "карманных" солнечных батареях раз в сутки тарелку супа в СВЧ печи за пару минут разогреть?
Так тут опять проблема - при импульсном отборе энергии от маховика, к нему нужен мощный генератор, который большую часть времени будет простаивать. Нет, если маховик для частника, то именно, под относительно медленную накачку и медленный длительный отбор энергии (хотя-бы пол суток, а лучше двое-трое).

 

Ионисторы тоже имеют саморазряд, и если общая ёмкость ионисторов велика, то общий саморазряд может достигать десятков-сотен ватт. То же касается и самодельных свинцовых АКБ.
Высокоскоростные маховики требуют высокую точность изготовления, вакуум, балансировку, сложные системы отъёма и подачи энергии. Это всё отсутствует у "большого медленного", остаётся только проблема с подвесом. Маховик однозначно должен быть с вертикальной осью, и шарики подшипника будут располагаться не только около оси и на краю, но и на расстоянии половины радиуса, или даже чаще. Впрочем, их можно разгружать магнитами, выложив мелкими квадратами или таблетками круг по радиусу.

 

Простой хозбыт на железе это моток грузового троса. Там дешевая железоуглеродная проволока сильномятая до около 2500+ мпа прочности на разрыв. Простое литое стальное железо без дорогих легирований это около 300..450 мпа и ой.
Колесо от большетрактора или белаза - в покрышку замотать троса и крутить.

 

Из троса 2500 мпа при 3000 об в мин можно мотать 3.5 м диаметром и будет емкость около 100 килоджоулей на кг. Где-то 30..50 кг троса на бытовой киловат на час. Очень дешево.

 

Тоже не всё так просто. Если мотать без предварительного натяжения, сопоставимого с растягивающими усилиями при максимальных оборотах, то в работе трос растянувшись выпучится в одну сторону и будут "дикие" биения. Это и преждевременная смерть подвеса и шум и потери энергии...
И чем толще трос (проволока, полоса...), тем сложнее будет обеспечить такое натяжение при намотке. А ещё вопрос, выдержит ли обод от трактора или Белаза сжимающие усилия от такой "напряженной" намотки...