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

Plinski kondenzacijski kotel - odlična izbira

Tistim, ki plinski kondenzacijski kotel že dolgo uporabljate, se vam bo ta sestavek zdel nepotreben, namenjamo ga predvsem bodočim uporabnikom. Pisanja smo se lotili zaradi novih uporabnikov, ki se odločate za prehod na plinski kotel, pa imate pri tem morda pomisleke.

Peletna peč poleti joka - kaj je narobe

Ogrevanje s kotli in pečmi na pelete velja za okolju prijazno z več vidikov. Pelete so izdelane iz lesnih ostankov, ki niso uporabni za kaj drugega. Material je suh, saj ga drugače nebi mogli stisniti v pelete....

Ogrevanje in hlajenje s toplotno črpalko Samsung v 2020

Samsung nova toplotna črpalka ClimateHub Mono in ClimateHub Split odslej ogreva in hladi hkrati, opremljena je z integriranim bojlerjem sanitarne vode, na izbiro sta dve izvedbi, mono in split, A+++ energijsko nalepko...

Toplotna črpalka Daikin ponovno daleč pred vsemi

Daikin je specialist za toplotne črpalke že več kot 60 let. Vgrajuje lastne kompresorje in lasten freon. Letno za razvoj namenijo 300 milijonov dolarjev, ter vodijo po številu inovacij v branži. Uporaba hladilnega...

GRADNJA IN OBNOVE

Pasivna hiša po treh desetletjih razvoja in cena

Veliko graditeljev, ki želijo zgraditi novi dom, nima predstave kako na bivanje in porabo energije v hiši vpliva vrsta gradnje. V podjetju Xella so nam pojasnili prednosti ima pasivna hiša, zakaj se za takšnjo gradnjo odloči vedno več graditeljev, ter zakaj je pasivna hiša sinonim za udobje in...

Fasada - izolacija hiše malo drugače

Ko izoliramo fasado, poleg prihranka pri ogrevanju in prijetnega bivanja v hiši, želimo tudi osvežen videz hiše. Nekaj naredi že sveža barva fasade, pogosto pa je prenova fasadnega ovoja pametnejša rešitev.

Pluta rešitev za plesen, vlago in zatohlost

Zagotavljanje prijetnega in zdravega bivalnega okolja, trajnostna gradnja z uporabo  naravnih materialov, ki zagotavljajo  energetsko varčnost in dolgoročno varovanje okolja, so sodobni izzivi, ki si...

Gradnja hiše - je gradnja nizkoenergijske dražja od klasične

Koliko stane gradnja hiše - nizkoenergijske v primerjavi s klasično, za kakšno nizkoenergijsko hišo naj se odločim, kateri gradbeni material izbrati, kakšni so prihranki in kolikšno vlogo igrajo...

ELEKTRIČNA ENERGIJA

»Samooskrba z električno energijo je ena mojih najboljših naložb«

Število malih sončnih elektrarn, vključenih v samooskrbo, zadnji dve leti v Sloveniji narašča. Leta 2018 smo jih postavili 1300 v skupni moči 13,1 MW, lani pa že 2482 v skupni moči 30,68 MW. Konec maja 2019 jo je postavil tudi Jože Jurhar iz Savinjske doline in danes pravi, da je to ena njegovih najboljših...

Postavitev sončne elektrarne in kako do dobrega izvajalca

Sončna elektrarna je najbolj razširjen in tudi najlažji način pridobivanja električne energije za lastne potrebe. Poglejmo zakaj. Cene sončnih elektrarn so v zadnjih desetih letih padle za več kot desetkrat, za...

Sončna elektrarna in toplotna črpalka - zastonj ogrevanje

Zadnje desetletje zaznamuje solarna revolucija in umik fosilnih goriv. Še pred desetletjem nihče ni pomislil na samooskrbo z elektriko, kot jo danes omogoča sončna elektrarna, še manj smo verjeli, da bi lahko...

Ogrevanje s soncem - sončna elektrarna in toplotna črpalka

Prijetna temperatura v bivalnih prostorih, ogrevanje s soncem, topla voda in dovolj elektrike za potrebe celotnega gospodinjstva, račun za elektriko pa minimalen. Sliši se skoraj preveč lepo, da bi bilo res, a dejstvo...

Aktualne novice

Navdihujoča slovenska praksa blaženja podnebnih sprememb ujeta na film

Ali ste vedeli, da tudi v Sloveniji delujejo pionirji iz energetsko intenzivnih sektorjev, ki so iznašli načine, s katerimi so znatno zmanjšali svoje izpuste toplogrednih plinov? V Umanoteri predstavljajo prvega izmed izdelkov v seriji kratkih filmov promocije dobrih praks zniževanja toplogrednih plinov, ki so jih...

Nova spletna revija Varčujem z energijo september 2020

 V septembru je izšla nova spletna številka revije Varčujem z energijo (74).

 

JUPOL znova prejemnik priznanja Trusted Brand

Revija Reader's Digest Slovenija in Mladinska knjiga Založba sta tudi letos javnosti predstavili izsledke opravljene raziskave o zaupanju potrošnikov v blagovne...

JUB sodeloval pri barviti prenovi prostorov Pediatrične klinike

Zadnji avgustovski petek je v stavbi ljubljanske Pediatrične klinike potekala barvita prenova prostorov dveh kliničnih oddelkov. Tako so sveže barvne odtenke dobili prostori na KO za...

Prezračevanje, klimatizacija

Prezračevanje Lunos - kakovosten sistem za zmerno ceno

Lunos prezračevalni sistem spada med decentralne sisteme za prezračevanje. Z rekuperacijo ali brez ga je mogoče vgraditi v katerikoli fazi gradnje. Odličen je  za sanacije in novogradnje. Brez ustrezne izmenjave zraka se poleg vlage, povečuje vsebnost CO2 in radona.

Čas za varčevanje

Sedaj, ko več časa preživimo v svojih domovih, smo se začeli zavedati, da je dobro počutje v domačem bivalnem okolju zelo pomembno. To je tudi čas, ki od nas zahteva več racionalnosti pri nakupih. Med takšne...

Naravno prezračevanje ali mehansko prezračevanje je nujno

Glede na to, da med štirimi stenami preživimo veliko časa, je zelo pomembno, da v svojem domu ustvarimo zdravo bivalno klimo. Prvo vprašanje, ki se nam zastavi, je: kakšen zrak dihamo? Če nimamo prezračevalnega...

Plesen v prostoru - znebite se je 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...

Varčevanje vode

Biološko čiščenje vode brez elektrike

Lastniki objektov, ki so zgolj občasno naseljeni ali samo v sezonski uporabi, se prej ali slej srečajo z izzivom čiščenja odpadnih voda. Ta je še toliko večji, če gre za lokacijo brez električne energije ali slabo obiskan počitniški objekt. Vendar so specialisti našli rešitev, ki se imenuje Biološka...

Koliko vode porabimo za vsakdanje stvari?

 Gospodinjstva porabijo od 10 do 40 % vse načrpane vode, od tega večino za stroje in pranje. Vsak dan iztočimo za splakovanje okoli 150 do 500 l vode. Povprečna dnevna poraba vode: Američani 425 litrov,...

Pitna voda iz deževnice

UV sterilizator vode PurePro® 6 GPM je naprava za dezinfekcijo (sterilizacijo) mikrobiološko oporečnih vod kot so kapnica, voda iz lastnih zajetij, vodnjakov in slabo vzdrževanih vodovodov. Naprava z...

Nova biološka čistilna naprava »one2clean+«

Popolno biološko čiščenje odplak je danes pri nas postalo nujno, saj je skoraj 3/4 površine Slovenije označeno kot vodovarstveno. To je posledica desetletij nespametnega ravnanja in odvajanja onesnaženih vod tja,...

ZELENA MOBILNOST

Avto na plin - pospeševanje nizkoogljičnega prometa

Združenje za zemeljski in obnovljiv plin v prometu (NGVA Europe) je objavilo podatke o uporabi biometana v sektorju cestnega prometa v Evropi, ki kažejo, da je obnovljivi plin na voljo potrošnikom po Evropi ter v povprečju predstavlja 17 odstotkov vsega plina, ki se uporablja kot transportno gorivo.

Od 2030 samo še novi avto na elektriko ali hibrid

Stanje doma in okoli nas na področju električnega transporta za široko rabo kaže veliko bolj optimistično sliko, kot si predstavljajo mnogi kritiki. Poglejmo, kaj za električni avto drži, kaj ne drži, v...

Električna vozila - kaj pravi zdrava pamet

Z električnimi avtomobili se dogaja nekaj podobnega, kot z okoljskimi opozorili. Nasprotniki trdnih dejstev in opozoril okoljevarstvenikov so dolgo uporabljali vsa možna orožja, da bi negirali rastočo "nevarnost" -...

Kako se obnese električni avto v praksi?

Društvo za električna vozila Slovenije (DEVS) je zgleden znanilec elektro mobilnosti v Sloveniji. V neprofitnem društvu so že nekaj let uporabniki električnih avtomobilov, ki se jim prevozi na elektriko vsakodnevno...

Inštalacije

Regulacija talnega gretja Uponor Smatrix

Ko izbiramo ogrevalni sistem je regulacija talnega ogrevanja tako pri obnovah in novogradnjah ključna, če želimo z novim sistemom ogrevati maksimalno varčno in hkrati doseči maksimalno udobje bivanja. Večina ne ve, da se investicija za talno gretje hitreje povrne skozi nižje...

Cena talno gretje suhomontažni sistem

Cena za talno gretje ni najpomembnejši vidik pri adaptacijah starih zgradb, ker investitorji ob tem iščejo predvsem izboljšanje udobja, hitro vgradnjo ter maksimalne prihranke ogrevanja.

Pametna hiša

Pri gradnji objektov, pa naj bodo to poslovne ali stanovanjske zgradbe, prihaja do vse večjih sprememb. Že pri njihovi zasnovi in načrtovanju se natančno ve, kako se bodo ogrevale, ohlajale in...

Kako učinkovito je ogrevanje sanitarne vode v Sloveniji

Vse prevečkrat se javnost zavaja z premalo točnimi navedbami o učinkovitosti posameznih ogrevalnih sistemov. Zaradi česar uporabnik, preden zamenja ogrevalni sistem, recimo za ogrevanje...

IZKORISTI UGODNO PONUDBO

Kalkulator Oceni prihranek energije je novo priročno večnamensko spletno orodje, ki vam pojasni koliko prihranite s prehodom na novi energent, novi ogrevalni sistem, sončno elektrarno in električni avto.

Prodajo gradbenega materiala v aprilu rešuje spletna trgovina. Vendar, ker so storitve za izvedbo gradbenih del v poseljenih zgradbah od sredine marca zaustavljene, bodo gospodarske posledice...

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.