ऊर्जा भंडारण क्या हैं

सूर्य, हवा, नदियों और दूसरों: प्रकृति ऊर्जा स्रोतों की एक किस्म मनुष्य दे दी है। नि: शुल्क ऊर्जा के इन जनरेटरों का नुकसान स्थिरता की कमी है। इसलिए, अतिरिक्त ऊर्जा की अवधि के दौरान इसके भंडारण में संग्रहीत और अस्थायी गिरावट के समय के दौरान की खपत है। ऊर्जा भंडारण निम्नलिखित मानकों से होती है:

• संग्रहित ऊर्जा की राशि;
• संचय, और प्रभाव के अपने दर;
• विशिष्ट गुरुत्व;
• ऊर्जा भंडारण समय;
• विश्वसनीयता;
• विनिर्माण और रखरखाव की लागत, और अन्य।

व्यवस्थापन कई ड्राइव के तरीके। सबसे सुविधाजनक में से एक भंडारण में इस्तेमाल ऊर्जा के प्रकार के वर्गीकरण, और इसके भंडारण और वापसी के लिए एक विधि है। ऊर्जा भंडारण उपकरणों मुख्य प्रकार निम्नलिखित में विभाजित हैं:

• यांत्रिक;
• थर्मल;
• बिजली;
• रासायनिक।

संभावित ऊर्जा का संचय

इन गैर उपकरणों का सार। जब संभावित ऊर्जा का भार संचय उठाने, उपयोगी काम करता है जब यह कम करने। डिजाइन सुविधाओं कार्गो के प्रकार पर निर्भर हैं। यह ठोस, तरल या कण पदार्थ हो सकता है। आमतौर पर, उपकरणों के इस प्रकार के डिजाइन बहुत ही सरल हैं, इसलिए उच्च विश्वसनीयता और लंबे समय से सेवा जीवन। संग्रहित ऊर्जा भंडारण समय सामग्री के स्थायित्व पर निर्भर करता है और हजारों तक पहुँच सकते हैं। दुर्भाग्य से, इस तरह के उपकरणों के लिए एक कम विशिष्ट ऊर्जा की क्षमता है।

यांत्रिक ड्राइव गतिज ऊर्जा

इन उपकरणों में, ऊर्जा एक शरीर के आंदोलन में जमा हो जाती। आमतौर पर यह दोलन या आंदोलन घूमकर है।

गतिज ऊर्जा दोलन प्रणाली में शरीर के प्रत्यागामी गति में केंद्रित है। ऊर्जा शरीर के आंदोलन के साथ आपूर्ति की है और भस्म भागों में, कुछ ही समय में। तंत्र बल्कि जटिल और स्थापित करने में मनमौजी है। व्यापक रूप से यांत्रिक घड़ियों में इस्तेमाल किया। संग्रहित ऊर्जा की राशि आम तौर पर छोटा है और डिवाइस के आपरेशन के लिए ही उपयुक्त है।

ऊर्जा जाइरोस्कोप का उपयोग कर ड्राइव

गतिज ऊर्जा के शेयर एक घूर्णन चक्का में केंद्रित है। विशिष्ट चक्का ऊर्जा ऊर्जा बराबर स्थिर भार से बहुत अधिक है। यह समय की एक छोटी अवधि प्राप्त होता है या एक बड़ी बिजली उत्पादन में संभव है। ऊर्जा भंडारण समय छोटा है, और डिजाइन के सबसे कुछ घंटों तक सीमित है। आधुनिक प्रौद्योगिकियों कई महीने तक की ऊर्जा भंडारण समय लाने के लिए अनुमति देते हैं। Flywheels झटके के लिए बहुत संवेदनशील होते हैं। ऊर्जा डिवाइस अपने घूर्णन की गति के लिए सीधी अनुपात में है। इसलिए, ऊर्जा भंडारण और वापसी परिवर्तन में चक्का गति से होता है। एक भार आम तौर पर एक स्थिर, कम गति की आवश्यकता है।

अधिक होनहार उपकरणों supermahovik कर रहे हैं। वे इस्पात टेप, सिंथेटिक फाइबर या तार से बना रहे हैं। संरचना ठोस है या एक खाली जगह हो सकती है। अगर अंतरिक्ष चक्का के रोटेशन जड़ता पल की परिधि की ओर टेप के उपलब्ध घुमावदार बदल जाता है, ऊर्जा का हिस्सा वसंत विरूपण के अधीन में संग्रहीत। इस तरह के उपकरणों में, घूर्णन की गति tselnotelyh संरचनाओं में से अधिक स्थिर है, और उनके ऊर्जा की खपत अधिक है। इसके अलावा, वे सुरक्षित हैं।

आधुनिक केवलर रेशों से बने supermahovik। वे चुंबकीय निलंबन के साथ एक निर्वात चैम्बर में बारी बारी से। यह कई महीनों के लिए ऊर्जा स्टोर करने में सक्षम है।

यांत्रिक ड्राइव लोचदार बल प्रयोग

डिवाइस के इस प्रकार के भारी ऊर्जा घनत्व स्टोर करने के लिए सक्षम है। यांत्रिक ड्राइव से यह कुछ सेंटीमीटर की आयामों के साथ उपकरणों के लिए सबसे अधिक ऊर्जा सामग्री है। रोटेशन की एक बहुत ही उच्च गति के साथ बड़ा किया गया को एक बहुत अधिक ऊर्जा की खपत है, लेकिन वे बाह्य कारकों के लिए बहुत ही संवेदनशील हैं, और कम समय ऊर्जा स्टोर करने के लिए है।

यांत्रिक ड्राइव वसंत ऊर्जा का उपयोग

ऊर्जा भंडारण के सभी वर्गों की सबसे बड़ी यांत्रिक शक्ति प्रदान करने में सक्षम। यह केवल सीमा वसंत शक्ति द्वारा सीमित है। संकुचित वसंत में ऊर्जा कई दशकों के लिए भंडारित किया जा सकता। हालांकि, धातु थकान में स्थायी विकृति की वजह से जम जाता है और वसंत की क्षमता कम हो जाती है। इसी समय, उच्च गुणवत्ता वाले वसंत इस्पात, ऑपरेटिंग शर्तों के अधीन क्षमता में काफी हानि के बिना सैकड़ों वर्षों से काम कर सकते हैं।

वसंत समारोह किसी भी लोचदार तत्वों प्रदर्शन कर सकते हैं। रबर बैंड, उदाहरण के लिए, इकाई द्रव्यमान प्रति संग्रहित ऊर्जा के इस्पात उत्पादों के लिए बेहतर से दस गुना। लेकिन शब्द रबर रासायनिक उम्र बढ़ने की वजह से सेवा केवल कुछ ही वर्षों है।

यांत्रिक ड्राइव, संकुचित गैस की ऊर्जा का उपयोग

ऊर्जा भंडारण उपकरणों की इस प्रकार में गैस संपीड़न के कारण है। दबाव में कंप्रेसर गैस से ऊर्जा की एक अतिरिक्त की उपस्थिति में गुब्बारे में इंजेक्ट किया जाता। आवश्यक के रूप में, संकुचित गैस एक टरबाइन या जनरेटर ड्राइव करने के लिए प्रयोग किया जाता है। कम शक्तियों पर टरबाइन एक पिस्टन इंजन के स्थान पर प्रयोग किया जाना चाहिए। वायुमंडल के सैकड़ों दबाव पोत में गैस कई वर्षों के लिए एक उच्च विशिष्ट ऊर्जा घनत्व है, और उच्च गुणवत्ता वाले वाल्व की उपस्थिति में - और साल के दसियों।

तापीय ऊर्जा का संचय

हमारे देश के राज्य क्षेत्र के अधिकांश उत्तरी क्षेत्रों में स्थित है, इसलिए ऊर्जा का एक बड़ा हिस्सा आंतरिक रूप से गर्म करने के लिए सेवन किया। इस संबंध में नियमित रूप से ड्राइव में गर्म रखने और वहाँ से इसे हटाने के यदि आवश्यक हो तो की समस्या को हल करने के लिए है।

ज्यादातर मामलों में, आप संग्रहीत तापीय ऊर्जा के एक उच्च घनत्व, और इसके संरक्षण के किसी भी महत्वपूर्ण शर्तों को प्राप्त नहीं कर सकता। वहाँ अपनी सुविधाओं के एक नंबर के लिए एक प्रभावी उपकरण है और ऊंची कीमतों व्यापक उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं हैं।

ताप क्षमता की कीमत पर संचय

यह सबसे पुराना तरीकों में से एक है। यह तापीय ऊर्जा भंडारण सामग्री जब गर्म के सिद्धांत पर आधारित है और इसके ठंडा दौरान गर्मी लौट रहा है। इन ड्राइव के डिजाइन बहुत आसान है। वे किसी भी ठोस टुकड़ा या एक तरल शीतलक के साथ एक बंद कंटेनर का हो सकता है। तापीय ऊर्जा भंडार एक बहुत लंबे जीवन है, ऊर्जा भंडारण और वापसी चक्र का लगभग असीमित संख्या। लेकिन भंडारण समय कुछ दिनों के अधिक नहीं है।

विद्युत ऊर्जा का संचय

विद्युत ऊर्जा - इस आधुनिक दुनिया में यह सबसे सुविधाजनक रूप है। यही कारण है कि बिजली ड्राइव व्यापक रूप से इस्तेमाल और सबसे विकसित कर रहे हैं। दुर्भाग्य से, सस्ते उपकरणों विशिष्ट समाई छोटा है, और महंगी और अल्पकालिक के एक उच्च विशिष्ट क्षमता के साथ उपकरणों। विद्युत ऊर्जा के भंडारण - संधारित्र, supercapacitors, बैटरी है।

संधारित्र

यह ऊर्जा भंडारण का सबसे लोकप्रिय प्रकार है। संधारित्र -50 से 150 डिग्री के तापमान पर काम कर रही करने में सक्षम हैं। ऊर्जा भंडारण-हटना चक्र की संख्या - प्रति सेकंड अरबों। समानांतर में कई संधारित्र कनेक्ट, आप आसानी से आवश्यक क्षमता मूल्य मिल सकता है। इसके अलावा, चर संधारित्र हैं। इस तरह के पास संधारित्र के समाई बदलने यंत्रवत् या विद्युत बनाया जा सकता है, या तापमान के प्रभाव। अक्सर चर संधारित्र गुंजयमान सर्किट में पाया जा सकता है।

ध्रुवीय और गैर-ध्रुवीय - संधारित्र दो वर्गों में विभाजित हैं। लाइफटाइम ध्रुवीय (इलेक्ट्रोलाइट) अध्रुवीय की तुलना में कम है, वे बाहरी स्थितियों पर अधिक निर्भर हैं, फिर भी एक ही समय में एक उच्च विशिष्ट समाई है।

बहुत सफल नहीं उपकरणों - ऊर्जा भंडारण संधारित्र के रूप में। वे एक छोटे क्षमता और संग्रहित ऊर्जा का एक छोटा सा विशिष्ट घनत्व है और इसके भंडारण समय शायद ही कभी सेकंड, मिनट, घंटे में मापा जाता है। संधारित्र मुख्य रूप से बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स और इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में आवेदन मिल गया है।

संधारित्र की गणना, एक नियम के रूप में, कठिनाइयों का कारण नहीं है। तकनीकी हैंडबुक में प्रदान की जाती संधारित्र के विभिन्न प्रकार पर सभी आवश्यक जानकारी।

ionistory

इन उपकरणों ध्रुवीय संधारित्र और बैटरी के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति पर कब्जा। "Supercapacitors" कभी कभी कहा जाता है। तदनुसार, वे आरोप-मुक्ति मंच की एक बड़ी संख्या, क्षमता संधारित्र की तुलना में अधिक है, लेकिन एक छोटे से छोटे बैटरी की तुलना में कम। ऊर्जा भंडारण समय - कई सप्ताह लग। Ionistory बहुत तापमान के प्रति संवेदनशील।

बिजली बैटरी

विद्युत रासायनिक बैटरी का इस्तेमाल किया है, तो आप ऊर्जा का एक बहुत स्टोर करना चाहते हैं कर रहे हैं। यह सबसे अच्छा इस उद्देश्य लेड एसिड उपकरणों के लिए अनुकूल है। वे लगभग 150 साल पहले का आविष्कार किया गया। और तब से, बैटरी डिवाइस में कुछ भी नया नहीं होने देती। वहाँ ऐसे विशिष्ट मॉडल का एक बहुत था, घटकों की गुणवत्ता में सुधार बैटरी विश्वसनीयता में काफी वृद्धि हुई है। ऐसा नहीं है कि बैटरी डिवाइस, विभिन्न प्रयोजनों के लिए विभिन्न निर्माताओं द्वारा बनाई गई नाबालिग के विवरण में केवल अलग से उल्लेखनीय है।

विद्युत रासायनिक बैटरी कर्षण और प्रारंभिक में वर्गीकृत किया जाता। ट्रैक्शन बिजली परिवहन, अबाधित बिजली की आपूर्ति, ऊर्जा स्रोतों में प्रयोग किया जाता है। इस तरह के बैटरी के लिए अपने बड़े गहराई की लंबी और वर्दी मुक्ति की विशेषता है। शुरू बैटरी कम समय में एक उच्च वर्तमान, लेकिन उनके लिए गहरी निर्वहन अस्वीकार्य दे सकते हैं।

विद्युत रासायनिक बैटरी, औसत पर, 250 से 2000 करने के लिए भी कोई आपरेशन वे कुछ वर्षों के बाद असफल हो प्रभारी-निर्वहन चक्र की एक सीमित संख्या है। विद्युत रासायनिक बैटरी तापमान के प्रति संवेदनशील हैं, एक लंबे समय चार्ज और संचालन के नियमों का एक सख्त पालन की आवश्यकता है।

डिवाइस समय-समय पर रिचार्ज किया जाना चाहिए। बैटरी चार्ज वाहन पर स्थापित किया गया है, यह जनरेटर ड्राइविंग में निर्मित है। सर्दियों में, यह पर्याप्त नहीं है, एक ठंडा बैटरी खराब है आरोप, और ले जाता है बिजली की खपत इंजन बढ़ जाती है के शुरू में। इसलिए यह आगे का संचालन एक गर्म कमरे विशेष चार्जर में बैटरी चार्ज करने के लिए आवश्यक है। लेड एसिड इकाइयों के प्रमुख कमियां में से एक उनके महान वजन है।

कम बिजली उपकरणों के लिए बैटरियों

अगर छोटे वजन के साथ मोबाइल उपकरणों की आवश्यकता है, रिचार्जेबल बैटरी के चयनित निम्नलिखित प्रकार निकल कैडमियम, लिथियम आयन, धातु संकर, बहुलक-आयनिक हैं। वे एक उच्च विशिष्ट क्षमता है, लेकिन कीमत बहुत अधिक है। वे मोबाइल फोन, लैपटॉप, कैमरे और अन्य छोटे उपकरणों में किया जाता है। बैटरी के विभिन्न प्रकार के परिमाणों में मतभेद है: चार्ज चक्र, शैल्फ जीवन, क्षमता, आकार, आदि की संख्या ...

लिथियम-आयन बैटरियों उच्च शक्ति बिजली और संकर कारों में इस्तेमाल कर रहे हैं। वे हल्के, उच्च विशिष्ट समाई और उच्च विश्वसनीयता है। इसी समय, लिथियम आयन बैटरी अत्यधिक ज्वलनशील हैं। इग्निशन द्वारा हो सकता है कम सर्किटिंग, यांत्रिक विरूपण या शरीर के विनाश, प्रभारी मोड या एक बैटरी निर्वहन के विकार। बल्कि मुश्किल लिथियम के उच्च गतिविधि के कारण एक आग बुझाने में।

बैटरियों कई उपकरणों के लिए आधार हैं। उदाहरण के लिए, फोन के लिए ऊर्जा भंडारण - एक कॉम्पैक्ट बाहरी बैटरी पैक, एक बीहड़, जलरोधक में रखे। यह आप चार्ज या सेल फोन शक्ति अनुमति देता है। शक्तिशाली मोबाइल ऊर्जा भंडारण सभी डिजिटल कैमरा चार्ज करने में सक्षम हैं, यहां तक कि लैपटॉप। इस तरह के उपकरणों, सेट, आमतौर पर लिथियम आयन बैटरी बड़ी क्षमता में। घर के लिए ऊर्जा भंडारण न बैटरी के बिना नहीं। लेकिन यह और अधिक जटिल उपकरणों है। इसके अलावा उनकी संरचना में बैटरी एक बैटरी चार्जर, एक नियंत्रण प्रणाली, एक इनवर्टर भी शामिल है। उपकरणों के लिए एक स्थायी नेटवर्क, के रूप में और साथ ही अन्य स्रोतों से काम कर सकते हैं। बीच में उत्पादन शक्ति 5 किलोवाट है।

एग्रीगेटर रासायनिक ऊर्जा

ड्राइव के प्रकार "ईंधन के बिना" "ईंधन" और अलग पहचान बनाएं। वे विशेष तकनीक और अक्सर बोझिल उच्च तकनीकी उपकरणों की आवश्यकता है। खेतों में प्रयुक्त प्रक्रियाओं अलग अलग रूपों में ऊर्जा प्राप्त करने के लिए अनुमति देते हैं। thermochemical प्रतिक्रियाओं दोनों कम से कम और उच्च तापमान पर जगह ले सकते हैं। उच्च तापमान प्रतिक्रियाओं के लिए अवयव शुरू की है केवल जब आवश्यक ऊर्जा प्राप्त करने के लिए। उसके पहले, वे विभिन्न स्थानों में अलग से जमा हो जाती है। कम तापमान प्रतिक्रियाओं के लिए अवयव एक भी बर्तन में आम तौर पर कर रहे हैं।

ऊर्जा भंडारण ईंधन संचालन समय

ऊर्जा भंडारण ( "चार्ज") और इसके उपयोग ( "मुक्ति"): यह विधि दो पूरी तरह से स्वतंत्र चरणों में शामिल हैं। पारंपरिक ईंधन आम तौर पर एक उच्च विशिष्ट ऊर्जा क्षमता, लंबी अवधि के भंडारण, उपयोग में आसानी की संभावना है। लेकिन जीवन अभी भी खड़े नहीं करता है। नई प्रौद्योगिकी की शुरूआत के ईंधन पर उच्च मांगों को देता है। समस्या मौजूदा और बनाने नए, उच्च ऊर्जा ईंधन में सुधार के द्वारा हल किया जाता है।

तकनीकी प्रक्रियाओं की कमी, बेकार, काम में एक बड़ी आग और विस्फोट खतरों, अत्यधिक योग्य कर्मियों के लिए की जरूरत, प्रौद्योगिकी की उच्च लागत से विवश नए मॉडल की विस्तृत परिचय।

ईंधन रासायनिक ऊर्जा भंडारण के बिना

ड्राइव ऊर्जा के इस रूप में अन्य में कुछ रासायनिक पदार्थों की रूपांतरण के माध्यम से संग्रहित है। उदाहरण के लिए, बुझा चूना हीटिंग दौरान अनबुझा चूना राज्य बन जाता है। जब "छुट्टी दे दी" संग्रहित ऊर्जा गर्मी और गैस के रूप में जारी किया गया है। यही कारण है कि क्या होता है जब चूना slaking पानी है। प्रतिक्रिया शुरू करने के लिए, यह आमतौर पर घटकों कनेक्ट करने के लिए पर्याप्त है। संक्षेप में, thermochemical प्रतिक्रिया के इस प्रकार केवल डिग्री लाखों के तापमान पर यह जगह लेता है। इसलिए, उपकरणों का इस्तेमाल किया और अधिक जटिल और महंगा है।