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.

 

Povezane vsebine

Varčevanje toplotne energije

Peč na drva - sodoben kotel Windhager LogWIN

V letu 2020 smo se znašli v neverjetnih okoliščinah. Spremenilo se je naše dnevno vedenje, situacija je prav tako vplivala na naše razmišljanje. Že dolgo samooskrba s prehrano, naravnimi viri in drugimi dobrinami ni bila tako pomembna. Verjetno se vsi še bolj zavedamo dejstva,...

Izračun toplotne moči kotla za ogrevanje

Uporaba lesne biomase v energetske namene je pri nas prisotna že od nekdaj, še nikoli pa ni bila tako dostopna, učinkovita in udobna, kot je z najsodobnejšo tehnologijo danes. Medtem, ko je ogrevanje z lesom včasih...

Toplotna črpalka Fujitsu Waterstage Super High Power

Svetovni proizvajalec klima naprav in toplotnih črpalk FUJITSU je na trg lansiral novo serijo toplotnih črpalk zrak - voda pod nazivom WATERSTAGE Super High Power. Že samo ime pove, da gre za super toplotno črpalko z...

Ogrevanje na sodoben način

Vseh sistemov ogrevanja ne moremo kar tako preklopiti na trenutno najugodnejši energent, zato je potrebno vedno izbrati grelnik z najvišjim izkoristkom, ne glede na to, kaj ga poganja, ali pa popolnoma preklopiti na...

GRADNJA IN OBNOVE

Temelji za hišo

Kvalitetna neprekinjena toplotna izolacija stavb je eno od osnovnih pravil za gradnjo nizkoenergijske ali pasivne hiše. Pasovni temelji za hišo, ki so do sedaj predstavljali klasičen del gradnje, se nadomestijo s temeljno ploščo, ki jo vlijemo na predhodno vgrajeno toplotno izolacijo. Ko smo v Sloveniji pričeli s...

Vlaga v prostoru in kako se je znebiti

Človekovo počutje, zdravje, ugodje in storilnost so odvisni tudi od zraka, ki ga vdihavamo v zaprtih prostorih. Ta bi naj bil brez vonjev, hlapov, prahu, ter naj bi imel primerno temperaturo in vlažnost. Običajno...

Svetlobniki in strešna okna za dovolj svetlobe in svežega zraka

Vsi vemo, da je naravna svetloba pomembna za dobro počutje, toliko bolj, če večino dneva preživimo v zaprtih prostorih, v katerih zaradi premalo oken ali njihove neustrezne razporeditve naravne svetlobe primanjkuje....

Gradnja z lesom

Nekateri so mnenja, da je les najbolj slabo razumljen material današnjega časa. Trditev je na prvi pogled presenetljiva, saj je les človeka spremlja že od davnine, omogočil mu je prenašanje ognja, kar je po trditvi...

ELEKTRIČNA ENERGIJA

Sončna elektrarna – pogosta vprašanja na forumih 2021

Sončna elektrarna vas ne bo pustila hladne zaradi mnogih pozitivnih učinkov, predvsem pa drastičnega znižanja stroška za elektriko, postali boste energetsko samooskrbni, vaš ekološki odtis pa se bo trajno zmanjšal. Ko gre za sončno elektrarno kupce najpogosteje zanima mesečni strošek elektrike po vgradnji...

 Lastna sončna elektrarna v 30 letih prihrani avto

Ker so sončne elektrarne ugodno podprte s subvencijami s strani države, jih velja izkoristiti. Donosnost za sončne elektrarne se iz leta v leto povečuje, vlog na Eko - skladu pa sprejmejo čedalje več. Nadvse...

Strošek za sončno elektrarno se lahko prepolovi

Solarni moduli, ki jih vgradimo v novogradnjo, lastnika stanejo za več kot tretjino manj, skupaj z baterijskim hranilnikom dolgoročno prepolovijo stroške za elektriko, povečajo tudi varnost in energetsko neodvisnost....

Sončna elektrarna 11 kW - cena in donos v 2021

Sončna elektrarna s ceno, ki se vsakodnevno znižuje, za široko rabo predstavlja eno bolj donosnih naložb. Cena sončne elektrarne je, glede na prihranke v celi življenjski dobi v primerjavi z donosom bančnih...

Aktualne novice

Izboljšanje kakovosti bivalnih prostorov z aktivnimi notranjimi barvami in premazi

Slovensko združenje za trajnostno gradnjo GBC Slovenija bo v drugi polovici februarja izvedlo prvi letošnji strokovni seminar s področja trajnostne gradnje, in sicer na temo kakovosti notranjega okolja in bivalnega ugodja uporabnikov. Izobraževanje bo potekalo v sodelovanju z družbo JUB, v ospredju pa bodo aktivne...

Cena elektrike v 2021 na lanski ravni

Cena elektrike se je v času korone za slovenska gospodinjstva in male poslovne odjemalce znižala za dobro tretjino. Na podlagi vladnega odloga namreč med 1. marcem in 31. majem ni bilo treba plačevati prispevka za...

Kakovost bivanja v večstanovanjskih zgradbah

Slovensko združenje za trajnostno gradnjo GBC Slovenija je sredi minulega  decembra v sodelovanju z Zbornico za poslovanje z nepremičninami (ZPN) organiziralo še zadnje  strokovno srečanje, tokrat na temo...

GBC Slovenija organizira on-line strokovno srečanje

Slovensko združenje za trajnostno gradnjo GBC Slovenija bo v sodelovanju z Zbornico za poslovanje z nepremičninami (ZPN) v petek, 18. decembra, organiziralo zadnje letošnje strokovno...

Prezračevanje, klimatizacija

Prezračevanje z rekuperacijo, kakšna je cena 2021?

Ko gre za prezračevanje z rekuperacijo je potrebno razumeti, da govorimo hkrati o prezračevanju in izrabi odpadne toplote, ki se z zrakom vrača nazaj v objekt. Tovrstno prezračevanje zagotavlja popolnoma nadzorovano in konstantno zamenjavo zraka, vgrajuje se v vse objekte, tudi starejše hiše.

Prezračevalni sistem Orca PICO 50+ odpravil plesen

Svež zrak in visoka kakovost življenja sta tesno povezana. Kihanje, nahod, glavoboli, rdeče oči in slaba koncentracija so samo nekateri simptomi, ki nakazujejo, da zrak, ki ga dihamo, ni dovolj kakovosten. K sreči...

Čiščenje klimatske naprave

Tehnološki napredek je omogočil razvoj posebnih sredstev in klimatskih naprav, ki absorbirajo toploto in vlago, tako da termično udobje ni več nedosegljiva želja. Klima naprave postajajo nepogrešljiv del vsakega...

Prezračevanje in prezračevalni sistemi - pogoste dileme 2021

Kako je lahko prezračevanje in prezračevalni sistem načrtovan za vaš primer, pojasni energetski svetovalec, ki že desetletja spremlja...

Varčevanje vode

Uporaba deževnice je smotrna

Uporaba deževnice je zelo smotrna. Uporabimo jo lahko za zalivanje, pranje, za splakovanje WC kotličkov, z dobro filtracijo pa je lahko tudi pitna, Rezervoar za deževnico sicer izgleda zelo vlei, vendar v resnici ne potrebuje veliko prostora, saj se ga vkoplje v zemljo. Potrebno je le upoštevati kakšen meter...

Čistilna naprava - nova one2clean plus

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,...

Čistilna naprava brez elektrike - primerna za vikende

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...

Matrikx vodni filtri

Da iz pipe priteče čista pitna voda ni samoumevno, saj smo v zadnjem stoletju spustili v okolje več kot 100.000 različnih sintetičnih snovi, ki v končni fazi vedno pristanejo v vodi. Kristalno čisto vodo...

ZELENA MOBILNOST

Avto na plin odlično prestal eko test

Prijaznost do okolja postaja tako pri izdelavi kot pri nakupu vozila vse pomembnejši dejavnik. Varčen avto v prihodnje ne bo samo vozil ceneje, ampak bo tudi povzročal manj vpliva na okolje v obliki podnebno škodljivega CO2 in drugih onesnaževal, ki slabšajo kakovost zraka.

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...

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" -...

Inštalacije

Talno gretje 2021 (cena, primerjava suhi in mokri 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, saj je potrebna temp. v prostoru po vgradnji talega gretja vsaj 2 stopinji nižja. Večina starejših hiš se ogreva z...

Vlaga v kleti

Če ima novogradnja klet, jo je potrebno vedno zaščititi proti vdoru vode z zunanje strani. Postopek je razmeroma enostaven in ga lahko izvaja srednje spreten graditelj tudi sam. Seveda pa vrag tiči v detajlih, in če...

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...

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.

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...

zdrava hisa

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.