Аккумуляторы, ГАЭС. А что с маховиками?

Расскажите, а почему не слышно про стационарные станции аккумулирования излишков ВИЭ на принципе гироскопа?

На транспорте, куда их все пытаются засунуть, с маховиками сплошные проблемы - тряска, работа в условиях загрязненности, постоянные изменения положение в пространстве, ограничение на массу и еще более серьезные ограничения по безопасности.

Если же строить многотонные роторы стационарно, то никаких этих проблем нету. Можно на него присобачить хитровыдуманную систему развесовки вплоть до микрограммов. Можно зафигачить стометровый радиус. Можно направление оси выставить до любой технически возможной точности, чтоб даже вращение Земли не имело значения. Можно создавать и поддерживать вакуум. Нет ограничения на массу. Наплевать на безопасность человека (потому что его не будет).

И КПД отдачи энергии обратно чуть ли не 99%.

но по рациональности ресурсо- и энергозатрат весьма проблематично посоперничать с ГАЭС, "состоящими" из перепада высот, ёмкости для воды и ничем не примечательных труб, насосов, генераторов и пр.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Ответ хороший. Тогда поясните, почему не разрывает турбины высокого давления - вес 20 тонн, - которые, например, стоят в системах транспортировки газа. Крутятся очень быстро. Или, например, газовая турбина Harriet для электростанции весом в 400 тонн и с мощностью осветить одновременно 600 тысяч домов. Ну, так о ней пишут.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Ну там же диаметр рабочих колес не сто метров, а всего несколько! И вес нужно брать не турбины в целом, а только самого колеса. И чем больше диаметр колеса, там с меньшей скоростью оно должно крутиться, дабы его не разорвало центробежной силой.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Мне работники Укртрансгаза говорили, что эти турбины работают в режиме авиационных моторов, то есть что обороты несколько тысяч оборотов в минуту. Как Вам 20 тонн с лопатками огромными вращается с такой частотой? И какова должна быть точность всего устройства, включая и кожух, чтобы не возникли вибрации?!

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Ну и сколько энергии в ней можно запасти?

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Эта часть другого диалога. Я не отстаивал точку зрения накопления энергии.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

опять вы физику путаете. например, при затяжном повороте, если на два авто нагрузить груз в полтонны на крышу, и на второй положить на пол, то какая из авто будет более устойчива? ротор газовой турбины тяжелый, не спорю. но вся масса(98 процентов) приходится на сам ротор, который в диаметре хорошо если сорок см, и остальное приходится на лопатки. ну и тут еще как пример можно привести длину ротора. что в супермаховике запасает энергию? как раз та масса, которая находится не в центре, а по окраине маховика. поэтому чем больше радиус, тем более можно сохранить энергию.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Для этого маховики делают из специальной проволоки, намотаной на вал/ось. Да, именно делают, всё это уже существиет, и если погуглить немного, то всё найдёте.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Ну, вот у нас есть два колеса, радиуса 1 и 100м, весом по 1 кг, масса расположена по ободу. Оба запасли по 1 Дж энергии. Какая получиться центробежная сила у них? Мне мерещиться, что одинаковая.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Вы правы)) но не совсем. Расположите массу вдоль оси вращения. Тогда можно огромную массу рассредоточить по длине-высоте, избежав влияния центробежной силы.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Прав, что мерещится или что одинаковая?)

И я не понял, что имели в виду под " Расположите массу вдоль оси вращения. Тогда можно огромную массу рассредоточить по длине-высоте, избежав влияния центробежной силы. "

Если массу размазать по ободу, то тогда толщиной обода можно пренебречь, т.е. держать в уме, что когда дойдет до дела, нужно просчитать поправочные коэффициенты. А если массу сосредоточить на оси вращения, то она все равно будет занимать некий объем и от центробежных сил не спрятаться.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Что мерещится. Центробежная сила прямо пропорциональна радиусу вращения, а если вращающаяся масса будет располагаться не в плоскости, но в максимальной близости к оси вращения маховика(в виде цилиндра, а не блина), то центробежной силой можно пренебречь.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Опять не понял. Зачем вы хотите убрать в ноль момент инерции? В чем будет энергия накапливаться?

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

))) Я не хочу убрать в ноль момент инерции, я хочу показать, что момент инерции можно наращивать массой, а не радиусом. Полагая, что наш разговор все же носит чисто умозрительный характер, я не стал вдаваться в детали. Но добавлю два слова. Сделать массивный цилиндр и раскручивать его конструктивно легче, чем меньшую массу крутить на большом радиусе. На большом радиусе станет вопрос сопротивления материала маховика.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Идея захватывающая! Она, случайно, не требует средств финансирования для дальнейшего развития?

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

приглашаю в долю

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Где тут у вас записывают в концессионеры?))

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Есть такая вещь, как сила трения.

Лучше нагревать что-то, а потом забирать тепло (для электрогенерации, например).

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Сила трения побеждается "на раз". Маховик небольшого диаметра можно поставить на магнитные подшипники, а из кожуха откачать воздух. Сам маховик можно сделать в форме ротора электродвигателя, тогда можно обойтись без редукторов

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Лучше нагревать что-то, а потом забирать тепло (для электрогенерации, например).

Большие потери на преобразованиях

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Длина окружности 2 * Pi * r = 2 * 3.14 * 100 = 628 метров,

если такое колесо будет делать 1 оборот в секунду значит внешние части колеса будут двигаться примерно со скоростью двух скоростей звука,

ну это чтоб понятно было что такое 100 метров :)

А чтоб было понятно по поводу сложности вот вам ссылка какие у нас только только научились делать подшипники.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

а зачем подшипники? на "иглу".

и магнитный подвес.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Ну это чтоб типоккастер мог оценить верхнюю границу в области линейных размеров механики, которую достигли сейчас.

Так то понятно что классический подшипник не катит, дорого и сотрётся из-за трения быстро.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Вот! на валу 1 об/с, а на ободе 2 Маха. Подшипники на 1 об/с гораздо же проще, чем на 10 000 об/с?

По ссылке не только только научились где-то в лаборатории, а уже поставили на производство.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

не забудьте, что земля крутится, а гироскоп стремится сохранять плоскость своего вращения.

Будьте осторожны, вы близки к этому изоберетнию

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Как тут сказано, на практике это совершенно не ощущается.

// чтоб земля начала крутиться, это надо хорошенько напиться)

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

ИМХО до первого землетрясения или должно плавать в воде.

Немного о другом - о постоянном резервировании питания на пару мин до запуска дизельных генераторов: https://habrahabr.ru/company/croc/blog/245553/

Чем выше масса тем сложнее изготовление и больше нагрузки на подшипники - ось(в ветряках те же проблемы). Переменная скорость - нужны преобразователи энергии (хотя для солнечных батарей их научились делать). Высокая скорость высокочастотная вибрация.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Не знаю как сейчас, но еще лет десять тому назад такие ДГУ на 500кВт с маховиком стояли в В Королеве, в ЦУПе.

Я лично участвовал в переделке подобного генератора - как раз выбрасывали маховик и укорачивали станину.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Актуально не для России ИМХО.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Ага, а если абстрагируясь от необходимости сглаживания пиков потребления, подсчитать полную стоимость электроэнергии, отдаваемой таким маховиком со всеми своими штатными приблудами с учетом кредитов и амортизации, то ну его нахрен!

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

лет восемь назад работал в Казахтелеком, так там тоже стояли дизель генераторы с маховиком. обычная районная АТС

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Таки удалять пост нетехнаря, лишь задавшего вопрос, не стоит., А вот почему разработки городского пневмотранспорта идут оччень вяло и чьи уши там виднеются .. .

В прошлом году чой-то только про городской автомобильчик Рено, кажись ,проскакивало.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Если первый коммент (единственный, который удалил) был ваш, то он мне показался слишком издевательским. Да и пускай издевательским, сам только этим здесь и занимаюсь, но и без смысла.

Я же задал технический вопрос и чтоб не задавать тон всего обсуждения, такой первый коммент и был удален.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Явно видно, что Вы не технарь. От слова совсем.

. Удаляйте пост, а то засмеют нецензурными словами!

Above_name (4 года 2 месяца)(14:49:24 / 28-01-2017)

Таки удалять пост нетехнаря, лишь задавшего вопрос, не стоит.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Ваше предложение, как и тысячи других рассматривались. Маховик, кстати, более менее реаььный вариант, Самый фантастический вариант который мне известен - обмотать карпаты сверхпроводяей "проволокой" и использовать как огромный соленоид.

Типично две проблемы возникают: как регулировать выдачу мощности и что будет при аварии. Что будет если на каком-то участке не удасться поддержать сверхпроводимость - будет взрыв уничтожающий карпаты. Как регулировать выдачу мощности с маховика - при снижении скорости вращения поддерживать частоту и т.д..

Ну и ГАЭС отлично работают, в целом.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Маховики кое-где используются в промышленности, как надежные аккумуляторы. Но они страшно дорогие получаются. Вакуум, сложные технологии, всё такое.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

и продолжите тут:

Ленточный супермаховик - настоящее и перспективы -

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Спасибо) Какая, оказывается, глубокая тема.

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

А причём тут гироскоп?

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

а при том, что если свяжетесь с маховиком, то от эффекта гироскопа никуда не денетесь

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Все уже давно придумано

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Это только комментаторам АШ кажется, что "не взлетело". Дороговато, но уже активно используется в энергоснабжении ЦОД

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Уважаемый Smogg. с 99% КПД, эт вы переборщили. Одна из основных проблем плотность энергии.. На память. Плотность энергии, запасаемая обычным маховиком, в виде сплошного ж/д колеса - 20кДж/кг, в виде обода колеса - 40кДж/кг, равнонагруженного (форма продвинутой юлы) прибл - 80кДж/кг. При этом подобную энергию стараются не запасать ибо боятся разрыва. Очень сложно сделать большой кусок металла с ОДНОРОДНОЙ ИДЕАЛЬНОЙ СТРУКТУРОЙ. Бабахи бывают знатные. Супермаховик ( с суперстоимостью и супернежные и сложные), лучшие показатели на сегодня - 1,8Мдж/кг. Это уже что-то. А именно в 3 раза лучше лучшего аккумулятора, но и по цене раз в 100 дороже (магнитные сверхвысокоточные подвесы, вакуум, дорогой материал намотки). К тому же всё равно, для разгона-отбора мощности, железяки приходится туда засовывать (хотя бы в виде магнитов или катушек), что создаёт разрыв между теоретической плотностью энергии и практическими свойствами существующих материалов. Далее, эффективный цикл накопления-отдачи энергии у маховиков происходит приблизительно в цикле 100% номинала отбор -> 70% номинала -> накопление 100% номинала. Что хуже, чем у аккумуляторов. В общем, если коротко, то массовое, широкое использование маховиков в качестве аккумуляции энергии пока экономически нецелесообразно. Но, ничто не вечно под луной.. Ждём новых материалов. Кстати, насколько я знаю, уже в продаже есть ИБП для серверов, с аккумуляцией супермаховиком (простенькими). Но это экзотика пока что для отдельной категории руководителей, аля Маск.

Профессор Гулиа, этого не допустит. Скорее про долю его спросить нужно. Приоритет прорыва в области маховиков, а именно - изобретение супермаховика с выдающимися на порядки плотностями энергий принадлежит ему. Если вас действительно интересует тема маховиков, можете его почитать. Он фанат и пропагандист этого дела, всю жизнь на это положил. И многого добился. У него обширная литературная программа (в том числе и о бурной личной жизни, которая тем не менее не мешала работе). В т.ч. и для тех кто совсем не в теме и с физикой не очень. Например: "В поисках энергетической капсулы". Искромётно, просто, с картинками. Другие книжки тоже прикольные.

Идеальный маховик - это громадный (вокруг всего города) циклотрон (кольцевой ускоритель), гоняющий заряженные элементарные частицы. ( Как абсолют идеи Гулиа).

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎

Аккумуляторы, ГАЭС. А что с маховиками?

Комментарии