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

Toplotna črpalka zrak voda - pomembno pri menjavi ogrevalnega sistema

Vprašanje bralca: Kakšno ogrevanje izbrati pri energetsko obnovljeni hiši? Imamo 35 l staro hišo (220 m2), zamenjali smo streho (20 cm izolacije), 3 slojna okna, 15 cm stiropora. Ogrevamo s 15 let starim plinskim kondenzacijskim kotlom. Je toplotna črpalka primerna?

Največ prihrani geotermalna toplotna črpalka

Največja prednost geotermalnih toplotnih črpalk je, da uporabljajo konstantno temperaturo zemlje kot izmenjalni posrednik namesto zunanje temperature zraka. To omogoča sistemu, da doseže od 4 do 6 kratni energijski...

Kako deluje toplotna črpalka zrak - voda v praksi

Pri energetskem svetovalcu Mateju Kramar iz Murske sobote smo preverili kako se toplotna črpalka...

Vrhunska toplotna črpalka Mitsubishi Electric

Toplotna črpalka Ecodan Mitsubishi Electric v izvedbi zrak-voda je izjemno učinkovita, tiha in energetsko varčna v delovanju, zato je v samem svetovnem vrhu.

GRADNJA IN OBNOVE

Pasivna lesena hiša - kako izbrati pravo, zame najprimernejšo

Lesene hiše izpodrivajo klasične zidane hiše, nakup hiše izpodriva gradnjo hiše, energijsko varčne pasivne hiše izpodrivajo energijsko potratne hiše, obnovljivi viri izpodrivajo fosilna goriva. Ta štiri dejstva so bila vodilo, da smo se v reviji odločili za podrobnejše predstavitve nekaterih...

Enostavne sodobne, moderne hiše

Pri gradnji stavbe je odnos  "vzrok – posledica" praviloma nedvoumen. Toplotna izolacija ovoja stavbe določa potrebno moč ogrevalne naprave, ta pa razvod, ogrevala ter energent. Pri parceli pa je ta odnos...

Kako zmanjšati izgubo energije v hiši?

Ob prenovi hiše lahko z razmeroma majhnim vložkom zmanjšamo porabo energije za približno 60%, kolikor znašajo izgube skozi zidove in streho. Naslednji pomembnejši sklop prenove stavbe so vrata in okna, ki lahko...

Trajnostna gradnja - učinkovita in trajno neškodljiva

»Sodobna družba je postavljena pred izzive, ki jih povzročajo klimatske spremembe, naraščajoča energijska odvisnost Evrope, omejenost naravnih virov in prizadevanja za zdravo okolje in čim bolj neokrnjeno...

ELEKTRIČNA ENERGIJA

Nasveti za rabo energije v vašem domu

Direktiva o energetski učinkovitosti spodbuja k izvajanju ukrepov za učinkovito rabo energije. Dosledno izvajanje nekaj preprostih ukrepov učinkovite rabe energije lahko bistveno pripomore k znižanju stroškov energije v vašem lastnem gospodinjstvu.

Sončna elektrarna poskrbi za ogrevanje vaše hiše

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...

Kako deluje samooskrba z elektriko

Samooskrba z elektriko je regulirana z Uredbo za samooskrbo gospodinjstev, ki  velja od januarja 2016 in predstavlja temelj net metering...

Izgradnja sončne elektrarne - kaj vas utegne zanimati

Sončna elektrarna za samooskrbo je donosna in za gospodinjstva zelo mikavna investicija, v luči nove državne uredbe o samooskrbi z električno energijo pa je mogoče ugodno subvencijo, razen za sončne elektrarne,...

Aktualne novice

Cena elektrike 2020 drastično navzdol

Cena elektrike bo v letu 2020 glede na razmere s korona virusom padala. Energija plus je za naslednje 3 mesece znižala cene elektrike za pet odstotkov, cene zemeljskega plina pa celo za tretjino.

Cena elektrike v marcu drastično nižja

Preverjamo kakšna je cena elektrike v mesecu marcu 2020 na račun znižanja omrežnine, ki bo trajala začasno vse do 1. junija 2020. Agencija za energijo je v času krize s korona virusom znižala omrežnino za...

Cooper & Hunter prezračevanje, toplotne črpalke in klime

Cooper & Hunter je moderna in tehnološko napredna blagovna znamka opreme za hlajenje in ogrevanje z obnovljivimi viri energije. Sledijo svetovnim trendom, s širokim naborom različnih naprav pa se uvrščajo v...

Sejem Dom 2020 : zanimivi dogodki, urnik

Sejem Dom kot vsako leto ponudi množico zanimivih dogodkov. Tokrat Gradbeni inštitut ZRMK vabi na podelitev novih okoljskih certifikatov in njihove druge dogodke, ki bodo potekali v Ljubljani od srede, 4. marca do...

Prezračevanje, klimatizacija

Strešna okna - naravna svetloba in svež zrak

S soncem obsijani zimski dnevi nas kljub še vedno nekoliko nižjim temperaturam vedno pogosteje premamijo, da vsaj za nekaj časa odpremo okna svojega doma. A to bi morali početi tudi v dneh, ko sonca ni, ne glede na temperature in turobno vreme – le z zadostnim prezračevanjem namreč zagotovimo ustrezno...

Prezračevanje, prezračevalni sistem in pogoste zmote

V prispevku predstavljamo katero prezračevanje dejansko potrebujemo, kako naj bo pravilno

Prezračevanje Lunos - novi ventilatorji Silvento

Kopalnica je prostor, v katerem je zaradi prhanja, kopanja, delovanja pralnega stroja in morda še sušenja perila vedno veliko vlage. Z odpiranjem oken se je znebimo le malo, preostala zastaja v kopalnici ali prehaja v...

Brezplačno ogrevanje, prezračevanje in razvlaževanje

Solarventi obratuje s pomočjo sončne energije, ne potrebuje elektrike. Hkrati omogoča prezračevanje, razvlaževanje ter tudi dogrevanje stanovanjskih objektov, počitniških hiš, vikendov, garaž, mobilnih hiš,...

Varčevanje vode

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, kamor so pač odtekle. Samo čistilna sposobnost  zemlje  ima svoje meje, zato je potrebno...

Vodni kamen in čista pitna voda

Vodni kamen se neprenehoma nabira na vodovodni napeljavi, ventilih, grelcih, pralnih in pomivalnih strojih, umivalnikih, koritih, pipah in njihovih mrežicah, tuših, kopalnih kadeh, sanitarni keramiki, wc kotličkih in...

Zbiralnik deževnice - banka lastne deževnice

Okoljske ekstreme z močnimi nalivi in sušnimi obdobji smo si povzročili sami. Sami lahko tudi ukrepamo in z enostavnimi ukrepi omilimo posledice.

Nasveti za zbiranje deževnice

Za namakanje vrtov zadostuje že enostavna in cenovno ugodna rešitev. Če imate velik vrt z večjo potrebo po vodi ali pa želite deževnico izkoristiti tudi v hiši, je priporočljiva vgradnja podzemne naprave (na...

ZELENA MOBILNOST

Kako deluje električni avto?

Elektromotor je najboljši pogonski stroj, ki je bil do danes izumljen. V primerjavi z motorjem z notranjim zgorevanjem je tri do štirikrat bolj učinkovit. Sestavljen je samo iz statorja in rotorja, njegova dodatna prednost v avtu pa je, da med zaviranjem deluje kot generator in polni baterijo.

Muskova revolucionarna vizija električnega avta

Tovarna električnih avtomobilov Tesla je začela obratovati 2003, že čez pet let je bil v prodaji njihov Model S. Na začetku so želeli izdelati vozilo iz uporabnih delov običajnih avtov in vstaviti električni...

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...

Polnilnica za električni avto v vse nove hiše

Angleška vlada sprejema predpis, ki bo v vseh novih zgrajenih enodružinskih hišah z lastnim parkirnim mestom zahteval vgradnjo polnilnice za električni avto.

Inštalacije

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 sanitarne vode, ne pridobi dovolj natančnih informacij, posebaj pa je pomembno, da se sisteme...

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...

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...

Talno ogrevanje v starejši hiši - primer

Pri adaptacijah starih zgradb si prenekateri lastnik zaželi, da bi vgradil talno ogrevanje. Izvedba le-tega je odvisna od razpoložljive višine tal, ki pa je v takšnih primerih običajno ni dovolj.

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.