Что такое супермаховик технология

Содержание
  1. Супермаховик
  2. Содержание
  3. Преимущества и недостатки супермаховика
  4. Практическое использование
  5. Математика маховика
  6. Супермаховик- альтернативный накопитель энергии
  7. Альтернативный накопитель энергии с уникальными характеристиками
  8. Принципиальная схема аккумулятора энергии
  9. Супермаховик как аккумулятор электроэнергии
  10. Сравнение химических аккумуляторов и супермаховика
  11. Современное состояние
  12. Использование супермаховика в частном домовладении
  13. Самый эффективный способ накопления энергии стар как мир
  14. Что такое маховик?
  15. Где применяются маховики?
  16. Супермаховик Гулиа
  17. Эффективность супермаховиков
  18. Где применяются супермаховики?
  19. Супермаховик советского и российского учёного и изобретателя Н.Гулиа: особенность и область применения
  20. Что такое супермаховик Н. Гулиа?
  21. Насколько эффективен супермаховик Н.Гулиа?
  22. Область применения системы накопления энергии
  23. Заключение

Супермаховик

250px %D0%A1%D1%83%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%85%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D0%BA

magnify clip

Супермахови́к — один из типов маховика, предназначенный для накопления механической энергии. Маховики как буферные устройства начали использоваться ещё во времена неолита, например, в устройстве гончарного круга. [1] В двадцатом веке маховик претерпел ряд конструктивных изменений, позволявшим ему запасать энергию на значительное время. Так, например, в 1950-тых годах вакуумированные маховики использовались в экспериментальном общественном транспорте, в частности испытывались гиробусы. [2]

За счёт конструктивных особенностей способен хранить до 500 ватт•часов (1,8 МДж) на килограмм веса. [3] В частности, в 1964 году советский инженер Нурбей Владимирович Гулиа заявил авторские права на одну из конструкций, которой и дал название «супермаховик».

Современный супермаховик представляет собой барабан, изготовленный из композитных материалов, например, намотанный из тонких витков стальной, пластичной ленты, стекловолкна или углеродных композитов. За счёт этого обеспечивается высокая прочность на разрыв. Для уменьшения потерь на трение супермаховик помещается в вакуумированный кожух. Зачастую используется магнитный подвес.

Содержание

Преимущества и недостатки супермаховика

Супермаховик сочетает в себе долговечность и умеренную цену, безопасен [5] при разрушении. Как уже было сказано, его КПД очень велик. Недостатком супермаховиков является большой момент импульса, который будет препятствовать изменению направления оси вращения маховика.

Дополнительным недостатком супермаховика является отсутствие отработанной простой трансмиссии, позволяющей использовать его на транспорте. В настоящий момент проводятся эксперименты по передаче энергии вращения супермаховика на колёса транспортного средства посредством супервариатора. Перспективным также является использование вакуумного супермаховика на магнитной подвеске в качестве источника электроэнергии для маршевых электродвигателей.

Практическое использование

Изобретатель супермаховика, профессор Гулиа, в первую очередь собирался применить его как накопитель энергии для автомобилей и даже построил несколько образцов такого транспорта.

Математика маховика

40px Emblem important.svg

Оценим энергетические параметры маховика, навитого из нити в виде полого толстостенного цилиндра с внутренним радиусом r, внешним радиусом R и длиной L.

Как известно, энергия, запасенная в маховике, равна: E = J·ω² / 2

Для маховика, указанной формы, момент инерции равен: J = m·(R²-r²) / 2

Квадрат максимально допустимой угловой скорости для нити на внешнем радиусе маховика будет составлять: ω² = σ/(ρ·R²)

Тогда максимальная запасенная энергия маховика будет составлять: E = m·σ·[1-(r/R)²]/(4·ρ)

Другими словами, при сравнении маховиков равной массы и с одинаковым коэффициентом пустоты r/R наиболее энергетически емким будет маховик, навитый из нити с максимальным отношением σ/ρ.

Если же развернуть формулу для массы, то получим видоизмененное выражение для энергии: E = σ·L·R²·[1-(r/R)²]²/4

По этой формуле мы можем сравнивать маховики одинакового геометрического размера. И в этом случае наиболее емким будет маховик с максимальным пределом текучести на разрыв.

Как можно заметить, и в первой и во второй формуле энергии отсутствует, как таковая, частота вращения, что позволяет упростить сравнение быстроходных и тихоходных маховиков. Для мобильных применений, например в автомобилях, актуально проводить оценку по первой формуле, так как там важна масса компонентов и агрегатов. Для стационарных применений больше подходит вторая формула, которая не учитывает массу, но позволяет оценить используемый объем, что важно для создания стационарных хранилищ с максимальной объемной плотностью энергии…

Оценим численные параметры максимально возможной энергии маховика для стальной проволоки с предельной прочностью в 3000 МПа. При этом заметим еще одну особенность — маховик лучше делать не в виде полого цилиндра, а монолитным. В этом случае коэффициент пустоты r/R равен 0 и запасенная энергия на килограмм массы будет максимальна. Так какова же она? В данном случае энергия составит порядка 100 кДж на 1 кг. Если же взять графитовую нить с плотностью порядка 2..2.2 и прочностью 20 ГПа, то энергия маховика составит примерно 2500 кДж на 1 кг, что в 25 раз больше, чем у стали. Правда сталь стали рознь, так же как и графитовые волокна, но примерный диапазон мы оценили. К сожалению, до обещанных 5 МДж/кг дотянуть значение пока не получилось. С учетом коэффициента запаса, можно накопить порядка 600..1000 кДж/кг, из которых разумно снимать не более 450..750 кДж/кг. А теперь сравним это с хорошими аккумуляторами, которые запасают примерно 250 кДж/кг… И что же мы тут видим? Да, витой маховик из рекордных материалов примерно в 2..3 раза более емкий, чем АКБ той же массы…. Но какой ценой? Дешевизна?… неизвестно, сколько будут стоить километры сверхпрочной нити и ее намотка на маховик. Существенно бо’льшая емкость? тоже не слишком значительная…. Может, все это и приводит к тому, что супермаховик пока не используется там, где он предполагался изначально, а именно — на транспорте… А вот в качестве буферных накопителей стационарного типа для компенсации нагрузок на электросеть ему действительно нет равных, и вовсе не потому, что он «существенно более емкий»… все дело в двух аспектах — бесконечность циклов заряда-разряда и высокая мгновенная мощность на выходе. любого из этих параметров при прочих равных более чем достаточно для использования супермаховиков (да и просто маховиков) в энергопромышленности….

Источник

Супермаховик- альтернативный накопитель энергии

Пост опубликован: 20 марта, 2020

Альтернативный накопитель энергии с уникальными характеристиками

Не только источники энергии могут быть альтернативными, но способы накопления/хранения энергии. Более полувека назад, в СССР разработали концепцию супермаховика для аккумулирования энергии, который в стационарном исполнении практически не имеет недостатков. По эксплуатационным характеристикам они превосходят самые лучшие современные АКБ в несколько раз.

Принципиальная схема аккумулятора энергии

Заскорузлые представления о сохранении энергии, вызывают из памяти автомобильный аккумулятор. Однако энергия может быть электрической, тепловой, механической, кинетической и т.д. Для хранения, энергию одного вида, переводят в другой. Например, фотоэлементы вырабатывают электрическую энергию, но для хранения в АКБ, её преобразовывают в химическую.

Перевод энергии одного типа в другой, всегда сопровождается частичной потерей. КПД свинцово-кислотного аккумулятора в лучшем случае достигает 70%.

Супермаховик как аккумулятор электроэнергии

В 1964 году, советский учёный Н.В. Гулиа обратил внимание на обычный маховик.

Gulia obratil

Его используют уже тысячи лет. Самый древний маховик, гончарный круг. Он продолжает вращаться после разгона некоторое время, значит, в нём запасена кинетическая энергия.

После ряда опытов и расчётов, изобретатель пришёл к выводу, что:

В 70-х годах Гулиа изготовил несколько работающих образцов супермаховика, и некоторые из них даже устанавливал на автобусы для рекуперации энергии. Но сам маховик, учёный как-бы «наматывал», а не собирал.izgotovlenie

Причина в том, что параметр удельной прочности материала, мешает увеличить скорость вращения для увеличения энергоёмкости. Проблема решалась только использованием материалов с одноосной прочностью, как-то: ленты, металлические нити и волокна, проволока. Дополнительно это делало устройство безопасным. Ведь при аварийном разрушении, маховик запутывался в этих обрывках и легко восстанавливался.

Сравнение химических аккумуляторов и супермаховика

Супермаховик Химический аккумулятор
Энергетическая ёмкость Теоретически 500 Вт*ч/кг, реально выпускаемые образцы 450 Вт*ч/кг Свинцово-кислотный АКБ ≈ 42 Вт*ч/кг,Литий-ионный аккумулятор ≈ 160 Вт*ч/кг
Количество циклов/ срок службы Срок службы не менее 25 лет, количество циклов не имеет значения Не более 1000 циклов для лучших образцов при жёстком соблюдении условий эксплуатации. Разряжать ниже 70% не рекомендуется
КПД 98% 70-78%

При интеграции в энергосистему, супермаховик гораздо проще и неприхотливее любых аккумуляторов. Бронекапсулу можно закопать в грунт на глубину нескольких метров, и наверху останутся только несколько проводов для управления и использования.mahovik v razreze

Современное состояние

Удивительно, но этот вариант сохранения электроэнергии вообще не освещается в прессе. Тем временем в Канаде уже 5 лет функционируют 2 аккумулирующие станции, хранящих по 5 мВт/ч электроэнергии.

Kanada

На каждой из них установлено по 5 супермаховиков, массой 3 тонны, вращающихся со скоростью около 18000 оборотов в минуту.

В США построили более серьёзные накопители. В Пенсильвании, недалеко от солнечных электростанций и полей с ветрогенераторами, фирма Beacon Power собрала аккумуляторную подстанцию, работающую на супермаховиках.

pensilvaniya 40 mVt

Суммарная мощность запасаемой энергии 40 мВт. На объекте установлены «небольшие» супермаховики весом около 2 тонн, в количестве 200 шт. Каждый из них может запасать до 0,2 мВт/ч электроэнергии.

v razreze

Аналогичная подстанция стоит около Нью-Йорка уже 9 лет и до сих пор работает без поломок.

nyu jork 40 mVt

Изобретатель кинетического аккумулятора Н. В. Гулиа, нашёл инвесторов и открыл в России фирму, которая выпускает супермаховики нескольких типоразмеров. Почти все покупатели из Европы.

Использование супермаховика в частном домовладении

В России несколько фирм выпускают супермаховики небольших типоразмеров. Например, этот накопитель может хранить около 20 кВт электроэнергии.

20 kVt elektroenergii

Но в конструкции супермаховика есть и опасность. Ротор вращается со скоростью 1500-1700 об/сек! Это позволяет сохранить колоссальный запас электроэнергии, но собирать его в домашней мастерской затруднительно.

vid v razreze

Но нет ничего невозможного! Патенты на изобретение находятся в открытом доступе. Есть умельцы, которые уже сделали супермаховик для своей системы автономного энергообеспечения. Пусть не с такими фантастическими характеристиками, но всё равно они в 4-6 раз более энергоёмкие, нежели стандартные АКБ.

v 4 6 raz bolee energoyomkie

А можно и купить такой супермаховик у самого изобретателя. Кинетический накопитель энергии собранный в промышленных условиях будет стоить не дороже, чем система свинцово-кислотных аккумуляторов, но в эксплуатации она гораздо надёжнее и долговечнее.

Motor generator UNIBLOCK

Спасибо, что дочитали до конца! Не забывайте подписываться на канал, Если статья Вам понравилась!

Делитесь с друзьями, оставляйте ваши комментарии

Добавляйтесь в нашу группу в ВК:

и предлагайте темы для обсуждений, вместе будет интереснее.

Источник

Самый эффективный способ накопления энергии стар как мир

Когда речь заходит о том, что надо как-то накопить энергию, многие сразу начинают думать об аккумуляторной батарее. Конечно, что же это может быть еще. Тем не менее, есть еще один способ, который используется не очень часто, но при этом имеет очень хорошие перспективы. Особенно, на фоне развития других технологий. Такие разработки даже применялись при производстве общественного и грузового транспорта. Их начало берет свои корни еще в Советском Союзе, но в последнее время технология начинает применяться все чаще. Несколько лет назад, когда позволял регламент, это использовалось даже в Формуле-1. Откроем завесу тайны и расскажем, как работает это достаточно простое, но гениальное изобретение, и о человеке, который посвятил этому жизнь.

mahovik

Древний маховик тоже был своего рода аккумулятором.

Что такое маховик?

Говорить мы сегодня будем о супермаховиках и об их создателе Нурбее Гулиа. Хоть и кажется, что маховик это что-то устаревшее и чисто техническое, но и в новом электрическом мире ему есть место.

Маховик (маховое колесо) — массивное вращающееся колесо, использующееся в качестве накопителя (инерционный аккумулятор) кинетической энергии или для создания инерционного момента, как это используется на космических аппаратах.

Сами маховики были изобретены очень давно и даже успешно применялись в промышленности тех лет. Есть даже находки в Междуречье и древнем Китае, которые подтверждают использование подобных устройств. Правда, тогда они делались из обожженной глины или из дерева и выполняли иные функции.

Где применяются маховики?

Благодаря своей массивности и законам физики, которые сопровождают движение маховика, он нашел применение во многих современных механизмах — от транспорта до промышленности.

Самое простое применение заключается в сохранении скорости вращения вала, на котором установлен маховик. Это может пригодиться во время работы какого-нибудь станка. Особенно, в те моменты, когда он испытывает резкие нагрузки и надо не допустить падения частоты вращения. Получается такой своего рода демпфер.

Наверное, самым частым местом, где встречаются маховики, является двигатель внутреннего сгорания автомобиля. Он позволяет сохранить скорость вращения двигателя при выключении сцепления. Тем самым снижается воздействие на трансмиссию, так как переключение передачи происходит в то время, когда двигатель работает на оборотах выше оборотов холостого хода. Кроме этого, так достигается больший комфорт и плавность движения. Правда, на гоночных машинах маховик очень сильно облегчается для снижения веса и увеличения скорости, с которой раскручивается двигатель.

mahoviik02

Маховик легкового автомобиля.

Также маховики часто используются для стабилизации движения. Происходит это за счет того, что колесо, которым и является маховик, при вращении создает гироскопический эффект. Он создает сильное сопротивление при попытке наклонить его. Этот эффект легко ощутить, например, раскрутив колесо велосипеда и попытавшись его наклонить, или взяв в руки работающий жесткий диск.

Такая сила мешает при управлении мотоциклом, заставляя прибегать к контррулению, особенно на большой скорости, но очень помогает, например, для стабилизации корабля во время качки. Также подвесив такой маховик и учитывая, что он всегда находится в одном положении относительно горизонта, можно фиксировать его отклонения от корпуса объекта и понимать его положение в пространстве. Применение таких свойств маховика актуально в авиации. Именно вращающийся маховик позволит определить положение фюзеляжа самолета в пространстве.

Супермаховик Гулиа

Теперь, после достаточно долгого введения и предысторий, поговорим непосредственно о супермаховиках и о том, как они помогают сохранять энергию, не имея в составе каких-либо химических соединения для этого.

mahoviik05

Нурбей Гулиа — создал и продвигает идею супермаховика, как накопителя энергии.

Супермаховик представляет собой один из типов маховиков, предназначенный для накопления энергии. Он специально сделан так, чтобы накапливать как можно больше энергии без необходимости применения по другому назначению.

Такие маховики тяжелые и очень быстро крутятся. Из-за того, что скорость вращения очень высокая, есть риск разрежения конструкции, но это тоже продумано. Сам маховик состоит из намотанных витков стальной пластичной ленты или из композитных материалов. Кроме того, что такая конструкция прочнее монолитной, она еще разрушается постепенно. То есть, при отслоениях маховик просто будет тормозиться и запутается в своих же частях. Думаю, не стоит объяснять, что разрыв маховика, который вращается со скоростью в десятки тысяч оборотов в минуту и весит минимум десятки килограмм, чреват очень серьезными последствиями.

Кроме этого, для обеспечения еще большей безопасности можно поместить систему с таким маховиком в бронекапсулу и закопать ее на несколько метров в землю. В этом случае движущиеся элементы точно никак не смогут навредить человеку.

Дополнительным плюсом использования бронекапсулы будет создание в ней вакуума, который позволит существенно снизить воздействие внешних сил на движение. Проще говоря, так можно свести к минимуму или вообще убрать сопротивление газовой среды (в обычном случае воздуха).

mahoviik06

Так устроен супермаховик Гулиа.

В качестве дополнительных сил, мешающих вращению, еще выступает сопротивление подшипников, на которых установлен маховик. Но его можно установить на магнитный подвес. В этом случае силы воздействия сведены к такому минимуму, которым можно пренебречь. Именно по этой причине такие маховики способны крутиться месяцами. Кроме этого, магнитный подвес позволяет не задумываться об износе системы. Изнашивается только генератор.

Именно генератор и является тем элементом, который позволяет выработать электричество. Он просто подключается к маховику, и получая переданное им вращение вырабатывает электричество. Получается аналог обычного генератора, только для этого не надо сжигать топливо.

Чтобы получать еще больше интересной информации из мира высоких технологий, подписывайся на наш новостной канал в Telegram.

Для накопления энергии в то время, когда нет нагрузки, маховик раскручивается и тем самым “держит заряд”. Собственно, возможен и комбинированный вариант по аналогии с обычными аккумуляторами, которые могут одновременно отдавать энергию и заряжаться сами. Для раскрутки маховика используется мотор-генератор, который может как раскручивать маховик, так и забирать энергию его вращения.

Такие системы актуальны для накопления энергии в домохозяйствах и в системах зарядки. Например, подобная система по задумке инженеров Skoda должна использоваться для зарядки автомобилей. Днем маховик раскручивается, а вечером отдает заряд в электромобили, не нагружая городскую сеть в вечернее и ночное время. При этом можно заряжаться медленно от одного маховика или быстро от нескольких, с которых будет “сниматься” больше электричества.

Эффективность супермаховиков

Эффективность супермаховиков при всей их кажущейся архаичности достигает очень высоких значений. Их КПД доходит до 98 процентов, что даже не снилось обычным аккумуляторным батареям. Кстати, саморазряд таких батарей тоже происходит быстрее, чем потеря скорости хорошо сделанного маховика в вакууме и на магнитном подвесе.

Можно вспомнить старые времена, когда люди начали запасать энергию посредством маховиков. Самым простым примером являются гончарные круги, которые раскручивались и крутили, пока ремесленник работал над очередным сосудом.

Мы уже определись, что конструкция супермаховика достаточно проста, он имеет высокий КПД и при этом стоит относительно недорого, но есть у него один минус, который сказывается на эффективности его использования и стоит на пути массового внедрения. Точнее, таких минусов два.

mahoviik03

Главным из них будет тот самый гироскопический эффект. Если на кораблях это полезное побочное свойство, то на автомобильном транспорте это будет очень сильно мешать и надо будет использовать сложные системы подвеса. Вторым минусом будет пожароопасность в случае разрушения. Из-за большой скорости разрушения даже композитные маховики будут выделять большое количество тепла за счет трения о внутреннюю часть бронекапсулы. На стационарном объекте это не будет большой проблемой, так как можно сделать систему пожаротушения, но на транспорте может создать очень много трудностей. Тем более, на транспорте риск разрушения выше за счет вибраций во время движения.

Где применяются супермаховики?

В первую очередь, Н.В. Гулия хотел использовать свое изобретение именно на транспорте. Даже было построено несколько образцов, которые проходили испытания. Несмотря на это, системы дальше испытаний не пошли. Зато применение такому способу накопления энергии нашлось в другой сфере.

Так в США в 1997 году компания Beacon Power сделала большой шаг в разработке супермаховиков для применения их в электростанциях на промышленном уровне. Эти супермаховики могли запасать энергию до 25 кВт⋅ч и имели мощность до 200 кВт. Строительство станции мощностью 20 МВт началось в 2009 году. Она должна была нивелировать пики нагрузки на электрическую сеть.

В России тоже есть подобные проекты. Например, под научным руководством самого Н. В. Гулиа компания Kinetic Power создала собственную версию стационарных накопителей кинетической энергии на базе супермаховика. Один накопитель может запасать до 100 кВт⋅ч энергии и обеспечивать мощность до 300 кВт. Система таких маховиков может обеспечивать выравнивание суточной неоднородности электрической нагрузки целого региона. Так можно полностью отказаться от очень дорогих гидроаккумулирующих электростанций.

Возможно использование супермаховиков и на объектах, где нужна независимость от электрических сетей и резервное питание. Эти системы имеют очень высокую скорость отклика. Она составляет буквально доли секунд и позволяет обеспечить действительно бесперебойное питание.

mahoviik04

Такая идея «не зашла». Может получится с поездами?

Еще одним местом, где возможно применение Супермаховик, является железнодорожный транспорт. На торможение составов тратится очень много энергии и, если не тратить ее впустую, нагревая тормозные механизмы, а раскрутить маховик, накопленную энергию потом можно потратить на набор скорости. Вы скажете, что система на подвесе будет очень хрупкой для транспорта и будете правы, но в таком случае можно говорить и о подшипниках, так как запасать энергию надолго просто нет необходимости и потери от подшипников будут не такими большими на таком промежутке времени. Зато такой способ позволяет экономить 30 процентов энергии потребляемой поездом для движения.

Как видим, системы на супермаховиках имеют очень много плюсов и совсем немного минусов. Из этого можно сделать вывод, что они будут набирать популярность, становиться более дешевыми и массовыми. Это тот самый случай, когда свойства вещества и законы физики, знакомые людям с древних времен, позволяют придумать что-то новое. В итоге вы получили удивительным симбиозом механики и электрики, потенциал которого до конца еще не раскрыт.

Источник

Супермаховик советского и российского учёного и изобретателя Н.Гулиа: особенность и область применения

В теории уже сегодня можно создавать автомобили, которые за весь эксплуатационный срок не потребуют и грамма топлива. В этом глубоко убежден советский и российский ученый Нурбей Гулиа. На протяжении всей жизни изобретатель работает с механизмами и устройствами по преобразованию энергии. Конечная цель – создание «энергетической капсулы», которую можно сперва зарядить энергией, а после использовать её в качестве бензобака. Когда речь заходит об эффективных способах накопления энергии, обычно автомобилисты в первую очередь вспоминают аккумуляторную батарею. Гулиа видел перспективы в аккумуляции энергии маховиками, но не простыми, а усовершенствованными. Так в 1964 году ученый представил свое видение правильного использование механической энергии.

Что такое супермаховик Н. Гулиа?

Маховик – один из древнейших механизмов накопления кинетической энергии. Известно, что даже в древности его использовали из практических соображений. Тогда маховик являлся изделием из глины или дерева. Сегодня маховик применяют в различных в транспортной промышленности и в различных механизмах. В системе транспортного средства он способствует сохранению скорости вращения коленчатого вала с выключенным сцеплением. Супермаховик Гулиа тяжелый, но при этом способен быстро крутиться. Изделие состоит из многочисленных намотанных витков стальной пластичной ленты. Конструкция отличается прочностью и устойчивостью. Если он начнет разрушаться, то запутается в своих же частях, и это еще одно из преимуществ изобретения.

Чтобы полностью обезопасить человека от движущихся элементов, можно использовать бронекапсулу с вакуумом внутри. Маховик крепится на подшипниках – это дополнительные силы, препятствующие вращению. Если его установить на подвес из магнитов, то удастся нивелировать сопротивление движению, а это значит, что маховик сможет крутиться долгое время. Для выработки электричества потребуется генератор. Получаемое от супермаховика вращение генератор преобразует в ток. В результате получается точная копия генератора, но без необходимости сжигать топлива – это одна из ключевых целей, которую преследовал Нурбей Гулиа. За счет мотора-генератора можно как раскручивать маховик, так и забирать энергию за счет его вращения.

Насколько эффективен супермаховик Н.Гулиа?

Со времени разработки конструкции супермаховика прошло уже несколько десятилетий. Система, предложенная ученым, на первый взгляд сегодня может показаться архаичной, но на деле она по сей день остается одной из наиболее эффективных. Показатель КПД достигает отметки в 98%. Если навить маховик из карбонового нановолокна, его удельная энергия составит 1 МВт*ч/кг. Показатель энергии в тысячи раз больше, чем у самых совершенных аккумуляторных батарей. Автомобиль с массой 150 кг в теории способен на одном заряде преодолеть свыше 2 миллионов километров. Таким образом, супермаховик советского и российского ученого Гулиа – конструктивно простое, относительно недорогое изобретение с высочайшим уровнем КПД. Но есть два минуса, которые стоят на пути его массового внедрения.

Первый минус – гироскопический эффект. Он полезен в море для стабилизации корабля, но в автомобиле эффект будет только мешать и препятствовать реализации уникальных систем подвеса. Поскольку во время движения автомобиля на его составные части действуют различные силы, возникают вибрации, риск разрушения супермаховика возрастает в несколько раз. Если это произойдет, то возникнет большое число трудностей. И это второй существенный минус изобретения ученого. Гулиа стремился реализовать супермаховик именно в автомобильном транспорте, было сконструировано несколько образцов, но повсеместного распространения они не получили.

Область применения системы накопления энергии

Представленную ученым систему ставили на общественный транспорт в городе Курск, а также был изобретен грузовой автомобиль с движущей силой от маховика и мотор-генератора. Изначально казалось, что у Советского Союза появился уникальный шанс вывести промышленность на новый уровень и громко заявить о себе с минимальными затратами и без ущерба для экологии. Но в 70-х годах государственное финансирование проекта свернули. Одна из теорий – в Министерстве Промышленности опасались, что предложенное Н.Гулиа изобретение дойдет до Европы и США, что было крайне невыгодно в условиях мирового нефтяного кризиса. Так как советская нефть пользовалась высоким спросом, в высших кругах посчитали не нужным предать уникальное изобретение широкой огласке. Но это только одна из версий.

Ученый не исключает возможность создания графенового супермаховика. Удельная емкость энергии по расчетам составит 1.2 кВт*ч/кг, что существенно выше аналогичного показателя в современных литий-ионных аккумуляторах

По-другому обстоят дела в сфере промышленности. В России Kinetic Power под сопровождением Н.Гулиа разработала стационарный накопитель энергии с супермаховиком в конструкции. Потенциал колоссальный – один маховик способен накопить до 100 КВт*ч энергии и обеспечить мощность до 300 кВт. Уникальность системы в том, что она способна заменить гидроаккумулирующие электростанции и выровнять нагрузку на электрическую сеть целого жилого района. Также система актуальна в домохозяйстве и области электромобилей. По мнению инженеров Skoda, подобную систему рационально использовать для подзарядки аккумуляторов электрического автомобиля. За счет дневного раскручивания маховика вечером возможна отдача энергии в заряд АКБ без нагрузки на городскую электрическую сеть.

Заключение

Задачи с большой буквы – конструкция супермаховика и плавный отбор энергии уже давно решены. Периодически сегодня можно слышать об эффективности реализации системы в узкопрофильных областях. Но там, где на изобретение советского ученого возлагались основные надежды (автомобильная промышленность и энергетика), система не нашла своего применения. Несколько лет назад американская компания Beacon Power решила возвести вблизи с Нью-Йорком частную супермаховичную аккумулирующую станцию.

Но об этом проекте уже сегодня ничего не слышно, а это говорит о том, что эксперимент, по всей видимости, не удался. Если рассматривать главные изобретения ученого – супермаховик и супервариатор – с точки зрения коммерческой перспективы, то второе «детище» Гулиа серьезно выигрывает, да и сам ученый, судя по всему, решил сконцентрироваться над совершенством супервариатора и внедрения его в автомобильную сферу. А вот супермаховик, как и прежде, остается под большим знаком вопроса.

2

pic 58

pic 127

Применение маховиков в автомобильной промышленности

Источник

Мир познаний
Добавить комментарий

Adblock
detector