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 Orca - cena in delovanje v starejši hiši

Toplotna črpalka Orca se je v starejši hiši potrdila kot odlična izbira. Cena investicije se je obrestovala, delovanje toplotne črpalke v starejši hiši pa je vzorno, saj je toplotna črpalka stroške za ogrevanje uspela zmanjšati za dve tretjini. Če toplotno črpalko nadgradimo še s sončno elektrarno,...

Električno ogrevanje  - zdravo, varčno in cenovno ugodno

Ogrevanje z elektriko se je povsem uveljavilo kot rešitev za zdrav, varčen in cenovno ugoden vir toplote. Predsodki, da je električno ogrevanje drago, je odveč. Pri moderni zasnovi stanovanjskih prostorov, kjer je...

Peč, ki vam sporoči, da je potrebno ponovno naložiti drva

Ogrevanje na lesno biomaso je pomembno za prihodnost, še zlasti sedaj, ko je razvita prava tehnologija. Energetska izraba lesne biomase je neizčrpna in okolju prijazna, ki pripomore k zmanjšanju emisij toplogrednih...

Toplotna črpalka Panasonic Aquarea - več za vaš denar

Od septembra 2019 je ta toplotna črpalka za delovanje pri nizkih temperaturah za energetsko učinkovitost pridobila oznako A+++. Glede na Direktivo o energijskem označevanju toplotne tehnike in toplotnih črpalk,...

GRADNJA IN OBNOVE

Fasada hiše – katero izolacijo vgraditi

Toplotnoizolativna fasada hiše je najpomembnejši ukrep pri energetski obnovi hiše. Starejše hiše običajno porabijo od pet do desetkrat več energije na leto, kot je dovoljeno za novogradnje, zato obnova fasade spada k osnovnim ukrepom za povečanje energetske učinkovitosti.

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.

Ytong hiše - izšel je prenovljen katalog tipskih hiš

V katalogu Ytong tipskih hiš lahko izbirate med kar 58 različnimi hišami, od zelo dobrih nizkoenergijskih pa vse do pasivnih hiš. Pri nakupu Ytong tipske hiše prejmete celotno projektno...

Zvočna izolacija stropa

Slaba volja, slabo počutje, bolezen. To je najslabši potek težav, kadar živimo v hrupnih prostorih. Ni nujno, da je hrup močan, dovolj je že, da nam gre, kot pravimo, na živce. Vendar se za nekatere težave...

ELEKTRIČNA ENERGIJA

Sončne elektrarne - pregled trga v Sloveniji

V letu 2018 smo pri gospodinjstvih opazili skokovito rast na področju samooskrbe z elektriko, ki jo omogočajo sončne elektrarne. Konec leta 2017 je bilo v Sloveniji skupno nameščenih 5.536 sončnih elektrarn v skupni moči 267 MW, v letu 2018 pa smo jih postavili skoraj 1.300 v skupni moči 13,1 MW.

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...

Sončna elektrarna da ali ne?

Toplotne črpalke so v zadnjih letih postale prevladujoča izbira. Če pomislimo kaj je tisto kar jim daje prednost pred ostalimi ogrevalnimi sistemi, je to znaten prihranek pri porabljeni energiji in nižji stroški...

Aktualne novice

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 nadaljeval tudi dobro prakso države partnerice, katera je letos Črna gora.

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...

Prihodnost gradnje na 52. MOS-u od 10. do 15. septembra

MOS Dom, MOS Tehnika, MOS Turizem, MOS B2B in MOS Plus bodo na celjskem sejmišču od 10. do 15. septembra obiskovalce ponovno razveseljevali s široko ponudbo na enem mestu. Zaradi sledenja trendom, novostim in...

Otvoritev učnega centra Panasonic

Japonsko podjetje Panasonic bo v Sloveniji, v občini Hoče – Slivnica, odprlo prvi tako imenovani učni center Panasonic (HVAC), ki bo omogočal prenos idej, znanja in tehnološkega sodelovanja....

Prezračevanje, klimatizacija

Zračenje zaprtih prostorov

Zdi se, da smo v želji po čim večji energijski učinkovitosti svojih domov pozabili, čemu je dom sploh namenjen. To namreč ni laboratorij za doseganje prihrankov energije, ampak prostor, kamor se zatečemo po napornem dnevu, kjer se družimo s svojimi bližnjimi, se sprostimo in napolnimo baterije za nov dan –...

Revolucionarna klimatska naprava Samsung, ki ne piha

Samsung Electronics je pred časom lansiral revolucionarno stensko Wind-Free™ klimatsko napravo, ki ustvarja nadpovprečno prijetno bivalno klimo, nelagodje zaradi direktnega hladnega zračnega toka pa je preteklost....

Prezračevalni sistem v vsako hišo

Okna in vrata, ki odlično tesnijo, in toplotnoizolativna fasada zagotavljajo energijsko učinkovitost objekta. Pozimi nas ne zebe, poleti nam ni prevroče. Cena za to udobje je lahko visoka, če smo pozabili na...

Zima in pametno prezračevanje

Če hočemo doseči ugodno bivalno klimo v prostorih, bomo v Sloveniji morali ogrevati stavbe skoraj osem mesecev. V tem času samo občasno odpiramo okna in zračimo stanovanje, saj želimo za ogrevanje porabiti čim...

Varčevanje vode

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 kovine. Klor, ki se dodaja pitni vodi draži sluznico, uničuje zdravo črevesno floro, z organskimi...

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...

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,...

Čista pitna voda

Čeprav imamo v Sloveniji dobre pogoje in naravne danosti, ni samoumevno, da bomo imeli v svojem domu čisto pitno vodo. Zaradi težav na vodovodnem omrežju, ki je marsikje zastarelo in dotrajano, prihaja do...

ZELENA MOBILNOST

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?

Če bi vse odpadne snovi, ki povzročajo neprijetne klimatske spremembe lahko odvedli v vesolje, električnega avta sploh nebi potrebovali. Naprej bi lahko kurili premog in nafto, večina toplotnih strojev pa bi lahko...

Finančna matematika za električni avto -  strošek za gorivo zamenjam z...

V praksi izkušnje za električni avto kažejo, da je ta zelo primeren za vse uporabnike, ki dnevno v povprečju opravijo vsaj 100 kilometrov in lahko baterijo polnijo doma. Ti spadajo v veliko skupino dnevnih migrantov,...

Inštalacije

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 poceni.

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...

Suhomontažni sistem talnega ogrevanja Uponor

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...

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.