Jaká jsou zařízení pro ukládání energie?
Koncepce racionální spotřeby energie se stávají stále důležitějšími vůči obecnému zázemí technologického vývoje. To je způsobeno skutečností, že energetická účinnost jako taková přešla z kategorie dalších a často exkluzivních vlastností na úroveň jedné z klíčových spotřebitelských vlastností výrobku. Stačí připomenout nejjednodušší baterie, které se používají v digitální technologii, elektrických zařízeních, nástrojích elektrického nářadí atd. Existuje více rozsáhlých aplikací systémů pro ukládání energie, pro které je zvláště důležitá úspora energie. A tato žádost nalezne odpověď od specializovaných výrobců, kteří vyrábějí energii, s vyššími výkony.
Obecné informace o skladování energie
V přírodě existuje mnoho trvalých a nevyčerpatelných zdrojů energie, které slouží k uspokojení různých potřeb lidstva. K jeho konečnému použití však musí projít mnoha etapami zpracování a akumulace. Tuto funkci provádí elektrárny a rozvodny. Seznam jejich bezprostředních úkolů zahrnuje výrobu energie s přijatelnými vlastnostmi pro použití, jakož i její přeměnou a distribucí. Hlavní infrastruktura pro dodávky energie obytných budov, průmyslových zařízení, inženýrských zařízení a dalších odpovědných spotřebitelů je realizována prostřednictvím pevných sítí. Poskytují stálou dodávku, ale dnes se stále zvyšuje poptávka po autonomních zařízeních, zařízeních a elektrických zařízeních. Zejména pro tyto spotřebitele používá kapacitní zařízení pro uchovávání energie, které je nezávislé zdroj energie ale podmíněně by v určitých intervalech měla být účtována sama od stejných pevných sítí. Nejjednodušším příkladem takového pohonu je telefonní baterie. Například prvek Li-Ion může mít kapacitu přibližně 2000-3000 mAh. Bude to stačit několik hodin nebo dnů autonomního provozu servisního zařízení v závislosti na jeho modelu. Ale po vyčerpání této hlasitosti musí být akumulátor připojen k výstupu 220 V pro obnovení.
Mechanické pohony
Tato kategorie disků má nejdelší historii existence. Pro ilustraci takových zařízení je možno uvést gravitační systémy jako příklad. Dnes se téměř nikdy nepoužívají, ale předtím byly rozšířené brány s protizávažími. Využívají energii nákladu, která se nahromadila av pravém okamžiku se vrací v jedné nebo jiné formě - závisí na strukturální výkonnosti pohonu. Kromě obvyklého zboží působí tekutina jako aktivní akumulační prvek. Mezi výhody takových systémů patří pružnost konstrukcí. Inženýři by mohli využít rozsáhlou síť potrubí, procházející přes kterou voda dodávala energii přidruženým nádržím. V současné době jsou tato zařízení pro ukládání energie prezentována ve formě čerpacích stanic. Je pravda, že akumulační zařízení kapaliny se vyznačují krátkou dobou skladování, protože voda se odpařuje a vyžaduje pravidelnou aktualizaci.
Kinetické pohony
Tato skupina je převážně reprezentována oscilačními mechanismy, v nichž je akumulační proces realizován vratnými, rotačními nebo lineárními pohyby stejného zatížení. Vlastností takových struktur je, že v případě potřeby bude návrat energie probíhat stejně nepřetržitě a v dávkách - v cyklech. Klasickým příkladem kinetického pohonu je mechanické hodinky. V takovém případě se "náboj" vyrábí pomocí mechanismu zařízení, po němž následuje postupné uvolňování energie z pružinového kyvadla. Modernější interpretací kinetických mechanismů je gyroskopická baterie. Úložiště energie je v tomto případě založeno na rotačním setrvačníku s funkcí šoku. Takové systémy se používají v hydraulické a pneumatické technologii.
Tepelné akumulátory
Z technologického hlediska je to nejjednodušší příklad akumulace energie, jejíž procesy jsou všude nalezeny. Kovový plot, zahřátý pod přímým slunečním paprskem, se již stává tepelným akumulátorem, protože ho zachovává ve své struktuře. Jiné materiály mohou také působit jako tepelné akumulátory. Účinnost jejich práce v této kvalitě bude záviset na specifické a objemové tepelné kapacitě. Například tepelná kapacita vody je 4,2 kJ a pro ocel je malý - pouze 0,46 kJ. A přesto, pokud jde o cílenou akumulaci, častěji se používá kovové skladování tepelné energie nebo oleje. Toto rozhodnutí je odůvodněno touhou optimalizovat návrh. Moderní konvektory a radiátory jsou vyrobeny převážně z oceli a hliníku. Opět platí, že některé modely jsou naplněny výnosnějšími materiály, pokud jde o zadržování tepla.
Skladování elektrické energie
Nejvíce masivní forma energie je elektřina. Proto se tato kategorie nejvíce rozvíjí a nabízí nová a pokročilejší řešení. V současnosti je nejběžnějším zdrojem elektrické energie rádiový kondenzátor. Je charakterizován vysokou rychlostí zpětného odběru a skladování energie, aniž by se omezily pracovní procesy na podmínky prostředí. Například většina modelů může být použita v podmínkách zvýšené nebo extrémně nízké teploty. A opět pro optimalizaci zařízení pro ukládání elektrické energie jsou naplněny speciální elektrolytické články s vysokou specifickou kapacitou.
Chemické skladování
V procesu takových pohonů dochází k chemické reakci. Zdrojem energie v tomto případě bude uspořádání podmínek pro tuto reakci a zajištění aktivity zúčastněných složek. Výstup může navíc vytvářet různé typy energie. Například vodík se může uvolňovat z vody během přímé elektrolýzy. Nejčastěji s takovými akumulačními metodami je uvolněné palivo. Může být přeměněn uvnitř komplexu, který poskytuje chemickou reakci nebo je převeden na spotřebitele v jeho původní podobě. Zařízení pro ukládání energie mohou tedy fungovat jako měniče, i když takové rozšíření funkcí technicky komplikuje systém.
Elektrochemické pohony
Tento typ jednotek, jak název napovídá, je kombinace nebo hybrid. Vzhledem k tomu, že chemické reakce se vyznačují vysokou účinností a nízkou cenou, jsou logicky kombinovány s úkolem vytvářet nejžádanější typ energie - elektřinu. Aktivním prvkem těchto zařízení je elektrolyt. Zejména zařízení pro ukládání energie pro telefon je obvykle vyrobeno na bázi lithium-iontových nebo lithiových polymerních prvků. Totéž platí pro akumulátory pro elektrické nářadí. Podle charakteristik jsou to poměrně výnosné baterie, charakterizované slušným výkonem, vysokou kapacitou a malou velikostí. Ale elektrochemické baterie mají omezený počet nabíjecích cyklů, což je jejich hlavní nevýhoda.
Moderní řešení
Pokročilé high-tech společnosti podporují směr kapacitních baterií. Například inženýři Tesla vytvořili 122kg Powerwall 2 blok, založený na stejných lithium-iontových bateriích. Tato jednotka je modulární a může ukládat přibližně 13,5 kWh. Podobné vývojové nabídky LG. Například systém Chem RESU udržuje zhruba 10 kWh, ale v jiných výkonnostních vlastnostech není nižší než Tesla jednotka. Tato baterie je univerzální zařízení pro ukládání energie, které lze použít jak v běžném životním prostředí, tak v průmyslu pro výrobu. Hlavní věc spočívá v tom, že výkon splňuje požadavky na spotřebovávání systémů.
Závěr
V segmentu skladování energie existují také různé směry technologického rozvoje. Sjednocují pouze jednu věc - splňují požadavky konečných spotřebitelů. Například jednotky elektrická energie u malých zařízení a zařízení musí splňovat požadavky na spolehlivost a spolehlivost. Široký trh s digitálními technologiemi se pravděpodobně více zaměřuje na kompaktní rozměry pohonů a zvyšuje jejich kapacitu. Je zřejmé, že není snadné kombinovat všechny uvedené vlastnosti v jednom zařízení, takže vývojáři stále usilují o zpřesnění orientace svých výrobků na konkrétní oblasti použití.