Shranjevanje energije v mehanski bateriji ali Flywheel
Hranjenje energije predstavlja na področju električnih, elektronski in drugih naprav velik izziv. Baterije bi želeli napolniti hitreje, čas uporabe naj bi bil daljši, število ciklov polnjenja mora biti večje in baterija naj bi bila lahka. S temi izzivi se srečamo tako pri avtomobilski industriji, v računalništvu, mobilnih napravah, pametnih telefonih, letalih in še bi lahko naštevali. Zelo posebna »baterija« številnih prednosti in možnosti uporabe je t.i. rotor baterija ali mehanska baterija ali angleško »Flywheel«.

 

shranjevanje energije Rotor assembly Pjrensburg

Osnovne komponente Flywheel mehanske baterije (shema: Pjrensburg)

 

 

Naprava Flywheel
Glavni sestavni deli Flywheel so rotor, motor in generator. Pri polnjenju motor poganja rotor do visokih hitrosti in tako se energija shrani v vrteči se rotor.  Pri praznjenju vrteči se rotor preko generatorja ustvarja električno energijo. S tem se rotor upočasnjuje in zaloga energije se manjša. Razmerja med težo rotorja in hitrostjo vrtenja so različna, odvisna so od namena uporabe. Večino Flywheel naprav poganja elektrika in v obratni smeri ravno tako proizvajajo elektriko. V uporabi pa so tudi naprave, ki neposredno prejemajo mehansko delo in v obratni smeri ravno tako oddajajo mehansko delo. Rotor mora biti izdelan iz močnih materialov, saj so hitrosti vrtenja in sile pri tem velike. Rotorji so običajno izdelani iz kovine ali novejši iz ogljikovih vlaken, takšni dosegajo hitrosti od 20.000 do 50.000 obratov na minuto in tudi tja do 100.000 obratov na minuto. Izredno pomembno je, da se rotor vrti v vakumu, da je trenje oz. upor čimmanjši. Rotor, motor ter generator so tako hermetično zaprti v posodo. K manjšemu trenju in izgubi energije zaradi vrtenja pripomorejo tudi dobri ležaji, ti naj bi bili kar magnetni.

 

V primerjavi z baterijami, akumulatorji
Flywheel naprave odlikuje visoko število ciklov polnjenja in praznjenja brez vzdrževanja. Govorimo o številkah od 100.000 do 10 milijonov ciklov. Izgube pri polnjenju so majhne, učinkovitost je tako visoka do 90% - če smo npr. vložili 100 enot energije v baterijo, iz nje dobimo 90 enot. Razpon kapacitet je razmeroma velik kar omogoča uporabo Flywheel naprav na številnih področjih. Naprave lahko hranijo od 3kWh energije do 130kWh, polnjenje pa je lahko končano že v 15 minutah. Slabše naprave, ki uporabljajo klasične ležaje in nimajo ustreznega vakuma, hitreje izgubljajo energijo zaradi trenja in upora. Izgube so od 20% - 50% v dveh urah. Boljše naprave z magnetnimi ležaji in kakovostno izvedbo pa izgubijo samo 5% - 10% na 10 ur.

 

shranjevanje energije FlyWheelNasa Nasa

Primer Flywheel naprave kot so jo izdelali pri NASA in se lahko vrti do 41.000 obratov na minuto (vir: NASA)

 

Uporaba v praksi
Uporabo Flywheel »baterij« zasledimo že v preteklosti, ko so se uporabljale v nekaterih javnih prevoznih sredstvih, avtobusih, kot hranilniki energije. Te naprave so bile enostavne, težke in niso dosegale visokih obratov, opravljale pa so neposredno mehansko delo brez pretvorbe v oz. iz električne energije. V današnjih časih se Flywheel baterije uporabljajo kot nadomestilo navadnih baterij za neprekinjeno napajanje v podatkovnih centrih ali manjših sistemih, kjer moramo za krajši čas zagotoviti stabilno napetost in napajanje. V zadnjem času pa se uporabljajo tudi v večjih sistemih električnega omrežja, predvsem povezano z obnovljivimi viri energije. Pri obnovljivih virih energije je znano, da proizvodnja elektrike niha glede na vremenske pogoje. To nihanje lahko učinkovito rešimo s Flywheel napravo, saj ob višku proizvodnje energije le to shranjuje (pospešuje vrtenje rotorja), ob padcu proizvodnje pa le to nadomesti s svojim generatorjem in vrtenjem rotorja. Uporabo naprave pa zasledimo tudi v formuli 1, ki pri zaviranju formule prejema energijo, med pospeševanjem pa to energijo oddaja.

 

Podjetja, ponudniki
S tovrstnimi hranilniki energije se ukvarja nekaj podjetij po svetu. Nekatere vidnejše naprave in podjetja so: Smart Energy 25 flywheel od podjetja Beacon Power Corporation, PowerThru flywheel od podjetja Phillips Service Industries in naprava Flywheel od podjetja Temporal Power.

 

Podobni članki

Varčevanje toplotne energije

Nakup toplotne črpalke – DA ali NE?

Toplotne črpalke za razliko od konvencionalnih ogrevalnih naprav dosegajo odlične izkoristke od 3 do 5,6 (COP). Prestrezajo lahko energijo zraka, podtalnice ali zemljine in s pomočjo agregata pretvorijo pridobljeno energijo v koristno toploto za ogrevanje.

Vrhunske toplotne črpalke Mitsubishi Electric

Toplotne črpalke Ecodan Mitsubishi Electric v izvedbi zrak-voda so izjemno učinkovite, tihe in energetsko varčne v delovanju, zato so v samem svetovnem vrhu.

Toplotna črpalka za hude zime

Običajnim toplotnim črpalkam zrak - voda začne pohajati sapa, ko se zimske temperature spustijo malo globlje pod ničlo. Takrat avtomatika vključi dodatne grelce, ki občutno povečajo porabo...

Geosonda je dolgoročno najcenejša rešitev ogrevanja

Hiša brez temeljev ne stoji. Poleg betonskih temeljev, ki zagotavljajo statiko in varnost objekta, je nujno razmišljati še o temeljih, ki bodo skozi celo življenjsko dobo objekta zagotavljali toploto, bivanje...

GRADNJA IN OBNOVE

Obloge za vlažne stene

Kakšne montažne stene so primerne za vlažne in mokre prostore? Ali lahko uporabljamo mavčne plošče ali so primernejše kakšne druge? Kakšna izolacija se priporoča? Uporabiti leseno ali kovinsko konstrukcijo? To so vprašanja, ki se pogosto pojavljajo, kadar imamo opraviti z gradnjo v objektih, ki so...

Kako odstraniti plesen in vlago

Voda in vlaga, ki lahko v stavbo oziroma gradbene materiale prodirata na različne načine, povzročata veliko težav in tudi škodo. Temelje hiše in njene vkopane dele je treba zato pri novogradnji zaščititi s...

Samorazlivni estrih in talno ogrevanje

 Sodobne stavbe lahko varčno in učinkovito ogrejemo samo z nizkotemperaturnim ogrevanjem. Talno ogrevanje je najbližje idealnemu temperaturnemu profilu med tlemi in stropom, zato je...

Pasivne hiše v živo - za ogled odprtih 13 pasivnih hiš

Konzorcij pasivna hiša, Fakulteta za arhitekturo Univerze v Ljubljani in Eko sklad, j. s., že desetič organizirata dneve pasivnih hiš, ki bodo letos potekali od 8. do 10. novembra. V tem vikendu si bo mogoče...

ELEKTRIČNA ENERGIJA

Najboljši solarni moduli

Učinkovitost fotovoltaičnih modulov je, poleg trajnosti, najpomembnejši podatek. Ne kaže samo razlike med povprečnim in vrhunskim izdelkom, temveč tudi odločilno vpliva na količino zajete solarne elektrike. Industrija takšne izdelke nenehno posodablja, zato pametni kupci vedno iščejo najnovejše podatke pred...

Shranjevanje sončne elektrike

V EU so Nemci vodilni na področju vgradnje solarnih baterijskih sistemov. Ta razvoj podpira nemška razvojna banka KfW, ki pospešuje in kreditira vgradnjo baterij za shranjevanje elektrike iz fotovoltaike. Da bi...

Imam streho primerno za sončno elektrarno?

Sonce je v resnici odgovor na vsa energetska vprašanja človeštva, gospodinjstva pa lahko svoj delež prispevamo z lastno proizvodnjo elektrike na strehi objekta. Streha stavbe je neuporabljena in najbolj primerna...

Solarni moduli za sončne elektrarne - kako prepoznati dobre

Za solarne module je še kako pomembna kakovost, ki neposredno vpliva na donosnost sončne elektrarne v celotni življenjski dobi. Pred investicijo je smiselno preveriti koliko sončnega obsevanja zmore izbrani solarni...

Aktualne novice

Ytong iz Kisovca prejemnik Okoljske nagrade

Na konferenci Okoljsko srečanje so pod okriljem Eko sklada in Časnika Finance podelili priznanja okolju najbolj prijaznemu podjetju, izdelku, postopku in storitvi. Med 18 prijavami na razpis v 4-ih kategorijah je družba Xella porobeton SI prejela nagrado za najboljši okoljski postopek, saj se z učinkovitim...

Bo trajnostna gradnja z novo direktivo postala evropska stvarnost

Slovensko združenje za trajnostno gradnjo – GBC Slovenija je na četrto konferenco trajnostne gradnje, ki je letos potekala v prostorih Knauf Insulation Experience Centra (KIEXC) v Škofji Loki, privabilo 135...

Sejem vseh sejmov

52. MOS prinaša še bogatejšo ponudbo in ponovno segmetacijo sejma na pet ključnih področij: MOS Dom, MOS Turizem, MOS Tehnika, MOS B2B in MOS Plus. Sejem, ki ga lahko v Celju obiščete od 10. do 15. septembra, bo...

Blagovna znamka Jupol v praznovanju 50. rojstnega dne

Družba JUB je v prostorih Švicarije v Tivoliju pripravila sklepno praznovanje ob 50-letnici blagovne znamke JUPOL, ki je JUB-ova najuspešnejša in najmočnejša blagovna znamka. Na predstavitvi so lahko udeleženci...

Prezračevanje, klimatizacija

Vlaga? Plesen? Rešitev je v prezračevanju

V bolj ali manj zrakotesnih novograjenih ali prenovljenih stavbah – in danes so takšne skorajda vse – pozabljamo na ključno stvar: ne samo nova okna z dvojno ali celo trojno zasteklitvijo in debel toplotnoizolativni ovoj, nujno je tudi prezračevanje.

Prezračevanje s strešnim oknom Velux Smart Vent

Počutje v zaprtih prostorih je v prvi vrsti odvisno od kakovosti zraka, ki ga dihamo. A kakovosten zrak danes ni nekaj samo po sebi umevnega, saj smo hočeš nočeš postali generacija zaprtih prostorov, ki so pogosto...

Znebite se plesni v prostoru in zadihajte svež zrak!

Prenove starogradenj in gradnje novih sodobnih hiš so iz materialov, ki dobro tesnijo in hkrati zelo slabo prepuščajo vlago. Zato se celo v novih hišah pri takšni gradnji pojavljajo težave z odvečnim kondenzom, ki...

Prezračevanje, prezračevalni sistem in pogoste zmote

V prispevku predstavljamo katero prezračevanje dejansko potrebujemo, kako pravilno prezračevati in različne možnosti rešitve za centralni ali decentralni prezračevalni sistem.

Varčevanje vode

Rezervoarji za deževnico in biološke čistilne naprave

Rezervoarji za deževnico in biološke čistilne naprave morajo imeti dolgo življenjsko dobo, popolno tesniti, prenašati obremenitve in biti odporni na korozijo. Danes so lahko izdelani iz betona ali iz umetne mase, vprašanje je le, katera izvedba ima manj pomanjkljivosti.

Biološka čistilna naprava in pameten nakup

Ob veliki ponudbi raznih proizvajalcev se je potrebno odločiti za izdelek, ki bo izpolnil obljube in pričakovanja. Biološko čistilno bomo uporabljali več desetletij, delovati mora brezhibno in skoraj brez stroškov,...

Filtri za vodo - kristalno čista voda

Čista voda je edina tekočina, ki nemoteno pride do vseh celic, zato je osnova za dobro zdravje in vitalnost. Čsta voda prav gotovo ni voda, ki vsebuje klor, pesticide, kancerogene snovi in težke...

Nakup čistilne naprave – kaj moramo vedeti

Nakup male čistilne naprave ni enostaven, saj jo kupujemo za več desetletij. V tem času bo morala delovati brez napak, uporabniku pa povzročati čim manjše stroške. Ponudba na trgu je velika, zato so se v podjetju...

ZELENA MOBILNOST

Električni avtomobil in polnilnica - dokazano dosegljiva za vse

Električni avtomobil postaja dosegljiv za vse in ni zastonj v naglem porastu, tudi v Sloveniji na cestah beležimo vse več električnih avtomobilov. Od začetka januarja do konca oktobra 2019 je bilo pri nas prvič registriranih 42 tesel, od tega 40 tesel model 3 in po eno vozilo model S in model X.

Ukrepi za množičen prehod na električni avto

Električni avto ni več redkost preprosto zato, ker se izplača. Vlade, vključno z našo, pa so dolžne sprejemati ukrepe, ki bodo pospešili množičen prehod na elektrifikacijo.

Električni avto - nujno in takoj

Motor z notranjim zgorevanjem je premična in komplicirana kemična tovarna. Ima izjemno slab izkoristek, saj od vsakega litra bencina 6 deci spremeni v toploto in izpušne pline, samo ostanek služi resničnemu...

Električni avto da ali ne?

V letu 2018 smo zaznali velik skok prodaje električnih avtomobilov, kar kaže na občutno povečanje ekološke občutljivosti državljanov. Mnogi posamezniki, razen za prevoz, električni avto koristijo kot prenosni...

Inštalacije

Talno ogrevanje - suhomontažni sistem

Pri adaptacijah starih zgradb se pogosto pojavijo potrebe po vgradnji talnega ali stenskega ogrevanja, saj se običajno investitorji odločijo za vgradnjo ogrevalnega sistema, ki bi deloval najbolj učinkovito in tudi najbolj varčno.

Tako lahko lastniki varčujejo

Fosilna goriva se bodo zagotovo dražila, kar naredi obnovljive vire energije za ogrevanje objektov še bolj zanimive. Pri tem so zelo priročne toplotne črpalke, čeprav niso...

Varna uporaba je na prvem mestu

Takojšnja in enakomerna toplota, visoki izkoristki, nizka cena in največji dolgoročni prihranki so prednosti, zaradi katerih je uporaba zemeljskega plina v gospodinjstvih čedalje bolj razširjena. Pomembno pa je, da...

Menjam ogrevanje za talno

V želji za udobjem in ugodjem človeštvo že tisočletja prilagaja svoja bivališča razmeram v okolju. V hladnejših dneh leta je prostore kjer bivamo potrebno ogreti, da bi se v njih dobro počutili. Med več načini...

IZKORISTI UGODNO PONUDBO

Večina investitorjev se sprašuje ali je cena sončne elektrarne sprejemljiva za slovenski žep ter koliko prihranimo. Odgovore nam je pojasnil predstavnik podjetja Enertec, Peter Kumer, soustanovitelj blagovne znamke...

ponudniki toplotnih

S klikom na posamično podjetje dostopate do tehničnih karakteristik ponudnikov TOPLOTNIH ČRPALK zrak – voda

fotovoltaicne-elektrarne
Posodobljen akcijski načrt OVE za sončne elektrarne predvideva cca. 10% rast letno. Do leta 2020 naj bi dodatno inštalirali 161 MW sončnih elektrarn. S sprejetjem Uredbe o samooskrbi…
ogrevanje
Toplotne črpalke prestrezajo energijo zemlje, zraka ali vode. Ob primerjavi sistemov za toplotne črpalke lahko kljub višjim stroškom investicije…
pasivna-hisa
Za ogrevanje, hlajenje, pripravo tople vode, klimatizacijo in razsvetljavo v pasivni ali skoraj nič - energijski hiši potrebujejo tako malo energije…
Gradnja in obnove
DOBRA PRAKSA GRADNJA in OBNOVE
Do leta 2020 naj bi po evropskih smernicah, ki jim sledi tudi Slovenija, razvoj gradnje energijsko učinkovitih stavb dosegel nivo skoraj nič – energijske hiše.