Супермаховик

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Супермаховик — один из типов маховика, накопитель механической энергии. За счет конструктивных особенностей способен хранить до 130 ватт-часов на килограмм веса, а при использовании в конструкции суперкарбонового волокна — до 500 ватт-часов^[1]. Изобретен в 1964 году советским инженером Нурбеем Владимировичем Гулиа.

Супермаховик представляет собой барабан, намотанный из тонких витков стальной, пластиковой ленты, стекловолкна. За счет этого обеспечивается колоссальная прочность на разрыв, поэтому современные маховики, изготовленные из углеродных композитов, можно раскручивать до 22,5 тысяч оборотов в минуту при радиусе около полуметра. Для уменьшения потерь на трения супермаховик помещается в вакуумированный кожух.

Законченный вид супермаховик принимает тогда, когда он способен запасать и отдавать энергию. Для этого создается мотор-генератор, где статором является барабан, а ротором — ось, вокруг которой он вращается. Таким образом, при подключении в сеть он будет запасать энергию, а при подключении нагрузки — отдавать. КПД этого преобразования достигает 98 %^{[источник?]}.

Содержание

1 Преимущества и недостатки супермаховика
2 Практическое использование
3 Примечания
4 Ссылки

[править] Преимущества и недостатки супермаховика

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

[править] Практическое использование

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

Однако, последние успешные достижения относятся к другим областям. Компания Beacon Power(англ.), основанная в США в 1997 году, сделала существенный шаг, разработав серию больших стационарных супермаховиков для применения в промышленных энергосетях. Супермаховики производства Beacon Power способны запасать энергию в 6 и 25 киловатт-часов в зависимости от модели и мощность в 2 и 200 киловатт соответственно.

Американская компания рассчитывает продавать их местным компаниям, а также сама оказывать услугу «регулирования частоты». Следует сказать, что поскольку энергетическая сеть США существует в условиях наличия множества местных поставщиков энергии и открытого энергетического рынка, проблема регулирования мощностей доставляет немало проблем. Проблем, собственно три: запасание «лишней» энергии, когда потребление снижается, восполнение недостатков во время пиков потребления, регулирование частоты тока. По расчетам Beacon Power супермаховики, объединенные в батарею по 10 накопителей, смогут обеспечивать мощность в 1 мегаватт и запасать энергию в 250 киловатт-часов. Изменение частоты в сети при этом парируется за время порядка 5 миллисекунд.