Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Fabryka Prądu
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

proste akumulatory energii

emirek1998 24 Lut 2014 18:11 6279 18
  • #1
    emirek1998
    Poziom 10  
    Nie bardzo wiem od czego zacząć, może zacznę od tego ze chyba jak każdy marzę o jakimś alternatywnym odnawialnym źródle energii. Trochę mnie to prześladuje i ciężko mi zaniechać różne pomysły z tym związane. Miałem w życiu dużo szczęścia ze nie miałem fazy na tzw. Perpetuum mobile, silniki magnetyczne, darmową energię itp. po prostu w to nie wierze.

    Nauczono mnie ze cała dostępna energia na ziemi pochodzi od słońca i tego się będę trzymać.

    Bardzo niedocenianą przez wiele lat a dopiero teraz odgrzebaną formą energii jest energia biomasy. Ja jednak chce się skupić na samym człowieku. Z tego co udało mi się znaleźć przeciętny człowiek podczas pracy ciągłej jest wstanie wytworzyć 800 watów energii, a 3kW w impulsie.

    Co prawda 800 watów energii to nie dużo ale powinno teoretycznie wystarczyć do naładowania telefonu komórkowego czy 60 watowego laptopa.

    Oczywiście można zbudować sobie rowerek, przyłożyć do niego prądnice i pedałować jednak myślę ze nie o to nam chodzi. Chciałbym zrobić urządzenie, które było by ładowane bardzo duża ilością energii, pochodzących z ludzkich mięśni jednak w stosunkowo krótkim czasie.

    Chciałbym się dowiedzieć czy ktoś się spotkał z takim tematem i może się wypowiedzieć albo zamieścić jakieś ciekawe materiały.

    Z tego co widziałem w internecie to jest kilka sposobów "ugryzienia" tematu ale żaden nie jest idealny.

    Był pomysł żeby zbudować wolnoobrotową i wysokonapięciowa prądnice, ładować nią ultrakondenstory, jednak pomysł ma dużo wad i jest po prostu drogi a same kondensatory nie bardzo nadają się jako "akumulatory"

    Drugim i w zasadzie sprawdzonym pomysłem jest sprężone powietrze. Ten pomysł jest najbardziej realny ze wszystkich tych abstrakcji tylko stworzenie dużej i efektywnej pompy ręcznej może kosztować parę tysięcy złotych. Ci co znają tę formę energii będą wiedzieć jakie ma ona wady.

    Szukając pewnego kompromisu zacząłem się zastanawiać nad magazynowaniem energii w postaci sile wyporu. Nie przeprowadziłem jeszcze obliczeń czy takie rozwiązanie ma w ogóle sens ale zaciekawiła mnie prostota układu i niezwykle tania konstrukcja. Zamieszczam rysunek poglądowy.

    proste akumulatory energii

    To jest oczywiście zabawka i zastanawiam się czy można zrobić z tego coś użytecznego, oczywiście zakładam w normalnych warunkach z korzystania z normalnych odnawialnych źródeł panele słoneczne, elektrownia wiatrowa itp. prezentowany układ to tylko niewielki dodatek

    Ten układ spełnia mój warunek ponieważ można wsadzić na początku dużo siły a później delikatnie porcjować energie tak samo jak w przypadku sprężonego powietrza.
  • Fabryka Prądu
  • #2
    Spanish_Inquisition
    Poziom 14  
    W ogóle nie praktyczne. Za mało zmagazynowanej energii w porównaniu do powierzchni jaką będzie zajmować taki akumulator. Nawet pomijając wszystkie straty na silniku który zanurzy ten balon i prądnicy która zamieni potem energię mechaniczną na elektryczną. Do tego potrzeba pracy na kilku kilometrach pod wodą. Chyba najekonomiczniejszym sposobem magazynowania energii elektrycznej jest wykorzystanie jej do elektrolizy i zamianę w wodór.

    Sprężone powietrze też nijak się ma do opłacalnego magazynowania energii.
  • Fabryka Prądu
  • #3
    emirek1998
    Poziom 10  
    Tak sobie myślę ze to mogłoby mieć sens pod warunkiem ze dysponuje się dużym zbiornikiem wodnym takim jak np. staw. Wszystkie części do budowy takiego akumulatora mogą być wykonane z tworzyw sztucznych a co za tym idzie nie ingerujących w środowisko. Akumulator może być oczywiście również zbiornikiem wody przeznaczonej do rożnych celów np do chłodzenia jakiś układów jako wymiennik ciepła.

    Myśląc o piłce faktycznie wydaje się to nie mieć sensu, jednak wyobraźmy sobie ze wciągamy 1m3 pod 8 metrów wody, jakie teraz będą działały siły na line przytrzymującą to wszystko na dnie ?

    Tutaj bardzo dużym plusem przemawiającym za tym rozwiązaniem jest możliwość tworzenia modułów. Można zanurzyć jedną ogromną piłkę o średnicy 1m albo wsadzić do jednego dużego worka zakręcone butelki po napojach i efekt będzie taki sam tyle ze przy bardzo niskim nakładzie finansowym.
  • #4
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #5
    emirek1998
    Poziom 10  
    Cytat:
    Spało się w szkole na fizyce ?

    Nie miałem tego w szkole, a poza tym widziałem studentów kierunków technicznych co wierzyli w perpetuum mobile więc chyba nie mam się co wstydzić.
    Cytat:
    Na 8 metrach zgromadzisz 'aż' 74kJ. Może z 20% przetworzysz na prąd.

    Tu problem polega właśnie w samej konwersji tak żeby było to efektywne, nie wydaje mi się żeby przeciętny człowiek bezpośrednio bez jakiejś wyciągarki był wstanie wciągnąć pod wodę nawet ten 1m3
    Cytat:
    Zakup 3.6MJ z sieci to koszt 50gr.

    Oczywiście się z Tobą zgadzam, liczyłem bardzo dokładnie koszty związane z energią elektryczną i znam te wartości które podałeś. To tylko pokazuje jak duży będziemy mieli problem kiedy skończą się konwencjonalne źródła energii.

    3.6MJ to inaczej jedna kilowatogodzina czyli 1000 watów * 3600 sekund mnie interesuje pobór na poziomie 50 watów to chyba jest różnica prawda ? Po to napisałem temat żeby jakoś udoskonalić ten pomysł a nie po to żeby się ktoś ze mnie naśmiewał.

    Gęstość powietrza wynosi 1,20 kg/m3 ale wodoru już tylko 0,08989 kg/m3.

    Cytat:
    Zainstaluj 200 takich baloników i miałbyś prąd na całe życie Very Happy
    Idąc takim tropem rozumowania to dla 50 watów wystarczyło by 10 takich baloników
  • #6
    Spanish_Inquisition
    Poziom 14  
    Cytat:
    Tu problem polega właśnie w samej konwersji tak żeby było to efektywne


    Wybacz ale nawet jeśli byś odzyskał 90% włożonej energii to nie będzie to efektywne.

    Cytat:
    To tylko pokazuje jak duży będziemy mieli problem kiedy skończą się konwencjonalne źródła energii.


    Źródła energii swoją drogą, akumulatory swoją. Cały czas mamy energię słoneczną a jak jej zabraknie to już człowiekowi żadna inna się nie przyda...

    Czego by tutaj nie odkryto to ten podwodny akumulator energii nigdy nie będzie nad zwykłym akumulatorem gromadzącym energię elektryczną.
  • #7
    emirek1998
    Poziom 10  
    Akumulator ma być dla mnie a nie dla mas, jeżeli jest jakiś sposób żeby naładować własnoręcznie zwykły akumulator kwasowo-zasadowy w parę minut to słucham.

    Przypomnę cel : Za pomocą ludzkich mięśni namachać się, ciężko namordować i zgromadzić w parę minut większy zapas energii który będzie można później dawkować. Tak właśnie działa sprężone powietrze którego cały czas używamy. W moim pomyśle straty związane z samym magazynowaniem są niewielkie bo nie ma nieszczelności, problem to tylko skuteczna zamiana energii mechanicznej na prąd.
  • #8
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #9
    emirek1998
    Poziom 10  
    Tym razem muszę się z Tobą całkowicie zgodzić ponieważ myślę identycznie.

    Cytat:
    Ale kto powiedział że jest to efektywny proces ?
    Zadanie:

    Kompresor elektryczny napełnia pusty zbiornik (0 bar względne) o objętości 2 m3 do ciśnienia 10 barów (względne) przy 20*C.
    Obliczyć energię możliwą do uzyskania ze sprężonego powietrza w nim zawartego przez rozprężanie izochoryczne i izotermiczne. Energia włożona przez kompresor to ~10MJ. Obliczyć efektywność procesu magazynowania energii.


    A jesteś mi wstanie powiedzieć jakie efekty dało by zamienienie sprężonego powietrza na próżnie ? Teoretycznie można zbudować akumulatory próżniowe i specjalnie skonstruowany do tego silnik który by pracował podczas wyrównywania ciśnień. Tak gdzie jest różnica tam i jest praca.

    Cytat:
    Co byś nie zrobił, taniej będzie kupić energię z sieci. Nie zapominaj, że człowiek pracujący ciężko fizycznie musi też czerpać energię z pokarmu. Musisz więcej jeść. W cenie jednego kilograma wędliny będziesz miał energii z sieci że hoho... Naładujesz taczkę ogniw 18650 itd.

    Darmowe źródła masz w wodzie, wietrze, świetle. Przetwarzanie tego na prąd nie jest tanie. Magazynowanie ani tanie ani tym bardziej efektywne.


    Podzielam to samo zdanie, dziwie się ludziom ze wydają po kilka tysięcy złotych na ogniwa słoneczne które mogą po drodze ulec awarii, dla mnie jest to bardzo nieekonomiczne posunięcie, w takich przypadkach to tylko producent jest zadowolony.

    Liczyłem niedawno ile kosztuje energia z sieci do zasilenia 60 watowego laptopa, oczywiście wyszły mi grosze ale nie mniej jednak abonament trzeba płacić co jest uzasadnione i nie mam nic do tego, chcesz mieć przyłącze, generujesz stratę to płać.

    Cytat:
    Jak chcesz szybko gromadzić energię z rąk to zrób baterię super kondensatorów, plus wysokosprawną wolno obrotową prądnicę i wysokosprawną przetwornicę DC/DC 'wysysającą' każdy wat, niezależnie od napięcia prądnicy i pompującą w kondensatory. Taki układ ma szansę na efektywny proces, ale nie ma to nic wspólnego z oszczędnością na czymkolwiek. Każde 50groszy wydane budowę, to 50W przez 20 godzin. Wydając 1000PLN masz woje 50W 24h/dobę przez 5 lat...


    Ale widzicie Panowie to wy jesteście nastawieni na oszczędzanie ja o niczym takim przecież nie wspominałem, czasami lepiej jest zapłacić więcej za pojedynczą jednostkę, chodzi po prostu o ogólny bilans.

    Też na to wpadłem, ale stworzenie takiego urządzenia to ogromne koszty, a efekty marne.

    A wracając do akumulatorów, uważam ze bardzo dobrymi akumulatorami ciepła są same metale i ich stop, oczywiście energetyka jądrowa, ale można posłużyć się dla przykładu zwykłym żelaznym prętem.

    Mamy baterie od telefonu komórkowego i takiej samej objętości stalową blaszkę rozgrzaną do około 600 stopni, proszę zobaczyć jak dużo energii w porównaniu do akumulatora jest wstanie zmagazynować sam metal. Tylko problem numer jeden jak taką energie efektywnie odzyskać ?

    proste akumulatory energii

    Zwykłe termosy potrafią utrzymać dosyć wysoką temperaturę przez parę godzin gdzie to jest przedmiot do użytku "domowego" przecież można stworzyć szalenie dobrą izolacje dla takiego "akumulatora" i posłużyć się wspomnianą wyżej próżnią plus specjalne materiały termoizolacyjne i inne cuda techniki zapożyczone rodem z NASA.
  • #10
    Spanish_Inquisition
    Poziom 14  
    Ty cały czas chcesz akumulować śladowe ilości energii i to po wysokiej cenie. Wciągniesz ten baniak pod wodę, uzyskasz te kilka watów i co potem? Lepiej zbuduj sobie jakąś wierzę i zdecyduj się na akumulator grawitacyjny bo zanim wykopiesz akwen pod ten akumulator to lata miną. Energię cieplną trzeba najpierw przerobić na energię elektryczną a w samym tym procesie są ogromne jej straty. NASA nie dysponuje super izolacyjnym termosem który nie dopuszcza do żadnych strat cieplnych. Nie zdziwię się jak zaraz napiszesz, że weźmiesz technologię od NASA na perpetum mobile.
  • #11
    saskia
    Poziom 38  
    Najlepiej to ta nadmierna energie w danym czasie wykozystac od razu na inna, potrzebna w danej chwili, to nie trzeba bedzie jej magazynowac
  • #12
    emirek1998
    Poziom 10  
    Spanish_Inquisition napisał:
    Ty cały czas chcesz akumulować śladowe ilości energii i to po wysokiej cenie. Wciągniesz ten baniak pod wodę, uzyskasz te kilka watów i co potem? Lepiej zbuduj sobie jakąś wierzę i zdecyduj się na akumulator grawitacyjny bo zanim wykopiesz akwen pod ten akumulator to lata miną. Energię cieplną trzeba najpierw przerobić na energię elektryczną a w samym tym procesie są ogromne jej straty. NASA nie dysponuje super izolacyjnym termosem który nie dopuszcza do żadnych strat cieplnych. Nie zdziwię się jak zaraz napiszesz, że weźmiesz technologię od NASA na perpetum mobile.


    Czekam jeszcze na wypowiedź Kolegi zbyszekss, bo Ty chyba w ogóle nie czytasz tego co ja pisze. Jeżeli chce magazynować energię po wysokiej cenie to moja sprawa, nic o mnie nie wiesz może mam na placu staw z rybami i mogę to wykonać. Cały czas krytykujesz a nie nie wnosisz do dyskusji nic interesującego, podeślij jakieś obliczenia, przedstaw inny ciekawszy pomysł, podyskutuj ale konstruktywnie. Jeżeli nie masz nić ciekawego do dodania to bardzo Cię proszę o niewypowiadanie się w tej kwestii.

    Może NASA nie ma super termosa ale ma bardzo ciekawe materiały, Alwernia kolo Krakowa to siedziba RMF na licencji NASA. Link
  • #13
    Pocieszny
    Poziom 38  
    Nie prościej byłoby wybudować wieżę i zawiesić na niej duży ciężar z liną? Zasada działania jest mniej więcej ta sama co z podwodną piłką, ale wieszając metalowy/betonowy blok jesteś w stanie zmagazynować większą energię niż z wyporu takiej piłki. I będzie łatwiejsze w utrzymaniu i konserwacji.
  • #14
    mamakapcia
    Poziom 17  
    Jeśli chodzi o uwalnianie sprężonego powietrza, to są takie oprawy na sprężone powietrze. Są stosowane w górnictwie. Działają one na zasadzie, że w takiej oprawie jest zamieszczona prądnica i sprężone powietrze ją napędza. Można podobny mechanizm użyć do magazynowania energii... Tylko jaka będzie tego sprawność?
  • #15
    emirek1998
    Poziom 10  
    Witam Panowie, dziękuje za komentarze. Zacznę od tego ze załatwiłem sobie książkę pod tytułem : "Współczesne źródła energii - A.Czerwiński.pdf" Tak ze jak widać staram się pogłębiać swoją wiedzę w dziedzinie energetyki.

    Pomysł z tymi akumulatorami narodził się przypadkiem, oglądałem film na którym była scena gdzie spoczywający na dnie nurek wypuścił powietrze i to powietrze oczywiście bulgotało na powierzchni jeziora. Pomyślałem wtedy ze teoretycznie taki bąbelek powietrza powinien cały czas się poruszać do góry prawem wyporu bez względu na wysokość zbiornika, to spowodowało ze wymyśliłem taki akumulator.

    Nie znam na tyle dobrze fizyki żeby bardzo dokładnie powiedzieć co się stanie z powietrzem wypuszczonym poniżej 100 metrów, na pewno się rozproszy, a większa cześć rozpuści, jednak ilość powietrza w zbiorniku nie powinna uleć zmianie, jedyne co ogranicza ten układ to możliwości konstrukcyjne i wytrzymałościowe materiałów na ciśnienie.

    wspomnę ze myślę o tym w kategoriach zabawki, fajnie by było ładować tym telefon, a laptopa to już marzenie.

    proste akumulatory energii

    Mam nadzieje ze rysunek jest czytelny, pod spodem dwa akumulatory ciśnieniowe, zbiornik w pozycji pierwszej jest ładowany powietrzem aż do chwili uzyskania dostatecznego wyporu, przemierza on droge ku górze gdzie powietrze zostaje uwolnione i całość opada na dno gdzie rozpoczyna się kolejny cykl.

    W tym układzie taką energie możemy wykorzystać na dwa sposoby.
    1. Ruch od dna do powierzchni, to czarne to kółeczko czyli np jakaś prądnica.
    2. Uwolnienie powietrza, u góry przy zaworze można zastosować 2 wiatrak z prądnica napędzany uwalniającym się powietrzem.

    Na takiej wierzy może być zainstalowany zwyczajny wiatrak plus ogniwa słoneczne czy kolektory.

    Zbiorniki z powietrzem mogą być ładowane w chłodniejszym miejscu a później odkrywane na słońcu.

    proste akumulatory energii

    Jak ktoś ma wyobraźnie to zauważy ze może to być zmontowane w jedną całość.
    Wiatrak może być równie dobrze pompą dla dolnych zbiorników.
  • #17
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Mam wrażenie, że to reklama bez żadnej konkretnej informacji - ponoć samochód na sprężone powietrze, ale jaki zasięg na jednym napompowaniu zbiornika, jaki koszt? Jakieś dane techniczne znalazłem, ale były głęboko schowane - najwyraźniej szukają takich klientów, co do nich nie zajrzą, a kupią. Ceny nie znam.

    Pamiętam z lektury powieści Janusza Przymanowskiego "Czterej pancerni i pies", że "Rudy" miał do uruchamiania silnika zbiornik ze sprężonym powietrzem - silnik czołgowy ciężko uruchomić na korbę, i niełatwo o akumulator, który by dał radę - pewnie magazynowanie energii w zbiorniku powietrza lepiej zdawało egzamin.
  • #18
    Inkwizycja
    Poziom 27  
    _ita_ dobrze kojarzysz :D Większość sprzętów wojskowych ma możliwość uruchomienia silnika przy pomocy sprężonego powietrza. Minusem tego rozwiązania jest schłodzenie bloku silnika przy rozprężaniu powietrza. Coś za coś. Tak na marginesie ze sprężarek czołgowych wychodzą fajne kompresory do nabijania butli do nurkowania (kolega takie cudo posiada).