Når det gjelder behovet for å akkumulere energi på en eller annen måte, begynner mange umiddelbart å tenke på batteriet. Selvfølgelig, hva annet kan det være. Likevel er det en annen metode som ikke brukes veldig ofte, men som samtidig har veldig gode utsikter. Spesielt på bakgrunn av utviklingen av andre teknologier. En slik utvikling ble til og med brukt i produksjonen av offentlig og godstransport. Opprinnelsen stammer fra Sovjetunionen, men nylig har teknologien begynt å bli brukt oftere og oftere. For flere år siden, da regelverket tillot det, ble det brukt selv i formel 1. La oss åpne hemmeligholdssløret og fortelle deg hvordan denne ganske enkle, men geniale oppfinnelsen fungerer, og om en person som viet sitt liv til dette.
Hva er et svinghjul?
I dag skal vi snakke om super svinghjul og skaperen deres Nurbey Gulia. Selv om det virker som svinghjulet er noe utdatert og rent teknisk, har det også en plass i den nye elektriske verdenen.
Selve svinghjulene ble oppfunnet for veldig lenge siden og ble til og med med hell brukt i bransjen i disse årene. Det er til og med funn i Mesopotamia og det gamle Kina som bekrefter bruken av slike enheter. Riktig nok, da var de laget av bakt leire eller tre og utførte andre funksjoner.
Hvor brukes svinghjul?
På grunn av dens massivitet og fysikkens lover som følger med bevegelsen av et svinghjul, har det funnet anvendelse i mange moderne mekanismer - fra transport til industri.
Salgsfremmende video:
Den enkleste bruken er å opprettholde rotasjonshastigheten til akselen som svinghjulet er montert på. Dette kan komme til nytte mens en maskin kjører. Spesielt i de øyeblikkene hvor det opplever skarpe belastninger og det er nødvendig å forhindre fall i farten. Det viser seg denne typen demper.
Sannsynligvis er det vanligste stedet der svinghjul er funnet i en bils forbrenningsmotor. Det gjør at motorhastigheten kan opprettholdes når koblingen kobles fra. Dette reduserer påvirkningen på girkassen, siden girskiftet skjer mens motoren går over tomgang. I tillegg oppnås større komfort og jevnere bevegelse. Det er sant at i racerbiler blir svinghjulet veldig lette for å redusere vekten og øke hastigheten som motoren snurrer.
Svinghjul til en personbil.
Også svinghjul brukes ofte for å stabilisere bevegelsen. Dette skjer på grunn av at hjulet, som er svinghjulet, skaper en gyroskopisk effekt når du roterer. Det skaper sterk motstand når du prøver å vippe den. Denne effekten kan lett merkes, for eksempel ved å snurre et sykkelhjul og prøve å vippe det, eller ved å plukke opp en arbeidsharddisk.
Slik kraft forstyrrer kontrollen av motorsykkelen, og tvinger til å ty til motstyring, spesielt i høy hastighet, men det hjelper mye for eksempel å stabilisere skipet under rulling. Ved å henge et slikt svinghjul og ta i betraktning at det alltid er i samme posisjon i forhold til horisonten, kan du fikse avvikene fra objektets kropp og forstå dens plassering i rommet. Bruken av slike egenskaper på et svinghjul er relevant innen luftfart. Det er det roterende svinghjulet som vil bestemme plasseringen av flykroppen i verdensrommet.
Super svinghjul Gulia
Nå, etter ganske lang introduksjon og bakgrunn, la oss snakke direkte om super svinghjul og hvordan de hjelper til å spare energi uten å ha noen kjemiske forbindelser i deres sammensetning for dette.
Nurbey Gulia - laget og promoterer ideen om et super svinghjul som en energilagringsenhet.
Et super svinghjul er en type svinghjul designet for energilagring. Den er spesialdesignet for å lagre så mye energi som mulig uten behov for noe annet formål.
Disse svinghjulene er tunge og svinger veldig raskt. På grunn av at rotasjonshastigheten er veldig høy, er det fare for vakuum i strukturen, men dette er også gjennomtenkt. Selve svinghjulet består av kveilede svinger av stålplasttape eller komposittmaterialer. I tillegg til at en slik struktur er sterkere enn en monolitisk, blir den fortsatt gradvis ødelagt. Det vil si at i tilfelle av delaminering vil svinghjulet ganske enkelt bremse og bli viklet inn i sine egne deler. Jeg tror ikke det er verdt å forklare at et brudd på et svinghjul som roterer med titusenvis av omdreininger i minuttet og veier minst titalls kilo, er fulle med veldig alvorlige konsekvenser.
I tillegg, for å sikre enda større sikkerhet, kan du plassere et system med et slikt svinghjul i en pansret kapsel og begrave det flere meter i bakken. I dette tilfellet vil bevegelige elementer definitivt ikke være i stand til å skade en person.
En ekstra fordel med å bruke en pansret kapsel vil være å skape et vakuum i den, noe som vil redusere effekten av ytre krefter på bevegelsen betydelig. Enkelt sagt, på denne måten kan du minimere eller fjerne motstanden til det gassformige mediet (i vanlig tilfelle av luft).
Slik fungerer Gulias super svinghjul.
Motstanden til lagrene som svinghjulet er montert fungerer også som ekstra krefter som hindrer rotasjon. Men den kan monteres på magnetisk fjæring. I dette tilfellet blir påvirkningskreftene redusert til et slikt minimum, som kan forsømmes. Det er av denne grunn at slike svinghjul kan rotere i flere måneder. I tillegg lar den magnetiske fjæringen deg ikke bekymre deg for systemets slitasje. Bare generatoren er utslitt.
Det er generatoren som er elementet som lar deg generere strøm. Den kobles ganske enkelt til svinghjulet, og mottar rotasjonen som overføres til det, og genererer strøm. Det viser seg å være en analog til en konvensjonell generator, bare for dette trenger du ikke å brenne drivstoff.
For å lagre energi når det ikke er belastning, snurrer svinghjulet og "holder ladingen". Egentlig er en kombinert versjon også mulig analogt med konvensjonelle batterier, som samtidig kan gi fra seg energi og lade selv. For å snurre svinghjulet brukes en motorgenerator som både kan spinne svinghjulet og ta energien fra rotasjonen.
Slike systemer er relevante for energilagring i husholdninger og i ladesystemer. For eksempel bør et lignende system, som tenkt av Skoda-ingeniører, brukes til å lade biler. I løpet av dagen snurrer svinghjulet opp, og om kvelden gir det ladinger til elbiler, uten å laste bynettet om kvelden og om natten. I dette tilfellet kan du lade sakte fra ett svinghjul eller raskt fra flere, hvor mer strøm vil bli "fjernet".
Super svinghjuleffektivitet
Effektiviteten av super svinghjul for alle deres tilsynelatende arkaisme når veldig høye verdier. Effektiviteten deres når 98 prosent, noe som ikke engang drømmes om av vanlige lagringsbatterier. Forresten, selvutladning av slike batterier skjer også raskere enn tapet av hastigheten til et godt laget svinghjul i vakuum og på en magnetisk fjæring.
Du kan huske gamle dager da folk begynte å lagre energi gjennom svinghjul. Det enkleste eksemplet er pottemakerhjulene, som ble spunnet og spunnet mens håndverkeren jobbet på neste fartøy.
Vi har allerede bestemt at utformingen av et super svinghjul er ganske enkelt, det har en høy effektivitet og samtidig er relativt billig, men det har en ulempe, noe som påvirker effektiviteten av bruken og står i veien for masseadopsjon. Mer presist er det to slike ulemper.
Belte svinghjul.
Den viktigste vil være den samme gyroskopiske effekten. Hvis dette er en nyttig sideegenskap på skip, vil det på vegtransport forstyrre det sterkt, og det vil være nødvendig å bruke komplekse fjæringssystemer. Den andre ulempen vil være brannfare i tilfelle ødeleggelse. På grunn av den høye ødeleggelsesgraden vil til og med sammensatte svinghjul generere en stor mengde varme på grunn av friksjon mot innsiden av den pansrede kapsel. På et stasjonært anlegg vil dette ikke være et stort problem, siden et brannslukkingssystem kan lages, men i transport kan det skape mange vanskeligheter. I transport er risikoen for ødeleggelser dessuten høyere på grunn av vibrasjoner under bevegelse.
Hvor brukes super svinghjul?
Aller først: N. V. Gulia ønsket å bruke oppfinnelsen sin i transport. Flere prototyper ble til og med bygget og testet. Til tross for dette gikk ikke systemene utover testing. Men bruken av denne metoden for energilagring ble funnet i et annet område.
Så i USA i 1997 tok Beacon Power et stort skritt for å utvikle super svinghjul for bruk i kraftverk på industrielt nivå. Disse super svinghjulene kunne lagre energi opptil 25 kWh og hadde effekt opp til 200 kW. Byggingen av anlegget på 20 MW startet i 2009. Hun måtte utjevne toppene på belastningen på det elektriske nettverket.
Det er lignende prosjekter i Russland også. Under vitenskapelig veiledning av N. V. Gulia selv har Kinetic Power for eksempel laget sin egen versjon av stasjonære kinetiske energilagringsenheter basert på et super svinghjul. Én stasjon kan lagre opptil 100 kWh energi og gi strøm opp til 300 kW. Systemet med slike svinghjul kan gi utjevning av den daglige inhomogeniteten til den elektriske belastningen i en hel region. Så du kan helt forlate de veldig dyre pumpede lagringskraftverkene.
Det er også mulig å bruke super svinghjul på gjenstander der uavhengighet fra elektriske nettverk og backupkraft er nødvendig. Disse systemene er veldig lydhøre. Det er bokstavelig talt et brøkdel av et sekund og lar deg gi virkelig uavbrutt kraft.
En slik ide "kom ikke opp". Kan det fungere med tog?
Et annet sted der Super svinghjulet kan brukes er innen jernbanetransport. Det brukes mye energi på bremsetog, og hvis du ikke kaster bort det, varme opp bremsemekanismene og snur svinghjulet, kan den akkumulerte energien deretter brukes på å få fart. Du vil si at fjæringssystemet vil være veldig skjørt for transport, og du vil ha rett, men i dette tilfellet kan vi også snakke om lagre, siden det ganske enkelt ikke er behov for å lagre energi i lang tid og tapene fra lagrene ikke vil være så store over en slik periode. Men denne metoden lar deg spare 30 prosent av energien som blir brukt av toget for bevegelse.
Som du kan se, har super svinghjulssystemer mange fordeler og svært få ulemper. Av dette kan vi konkludere med at de vil få popularitet, bli billigere og mer utbredt. Dette er selve tilfelle når egenskapene til materie og fysikkens lover, kjent fra mennesker fra eldgamle tider, lar deg komme med noe nytt. Som et resultat fikk du en fantastisk symbiose av mekanikk og elektrikk, hvis potensial ennå ikke er helt avslørt.
Artem Sutyagin
