Ефект на Харолд Аспден или Акумулатор на енергия. От Вики: Акумулаторите на енергия натрупват енергия, която после могат отново да отдадат. Общоизвестни са батерии акумулатори, които натрупват ел.енергия в тях, която в последствие отдават в товар. Това са т.нар Източници от втори род или такива които не генерират сами своята енергия, а я получават от вън. В механиката такъв Акумулатор на Енергия се Явява Маховика (ост.Колелото) и неговия модерен еквивалент супермаховика, който представлява усъвършенстване едно времешен маховик Грънчарко колело известен на нашата цивилизация от преди повече от 5000 години, като първо са го употребявали само за изработване на различни съдове от керамика, вази, посуда, амфори в последствие и като колело за транспортни машини и от повече от 50 години, като енергиен акумулатор, който може да натрупва и съхранява вложената приложена към него сила, която в последстви да отдава и предава на различни товари.
Накопление энергии - это сбор энергии, произведенной в одно время, для использования в более позднее время. Устройство, которое хранит энергию, обычно называют аккумулятором или батареей . Энергия бывает разных форм, включая излучение, химический потенциал , гравитационный потенциал , электрический потенциал , электричество, повышенную температуру, скрытое тепло и кинетику . Накопление энергии включает преобразование энергии из форм, которые трудно хранить, в более удобные или экономичные формы.
Некоторые технологии обеспечивают кратковременное хранение энергии, в то время как другие могут работать намного дольше. В настоящее время в массовом хранении энергии преобладают плотины гидроэлектростанций, как обычные, так и насосные.
Типичные примеры хранения энергии являются аккумуляторными батареями , которая сохраняет химическую энергию легко конвертируемой в электричество , чтобы управлять мобильным телефоном, на гидроэлектростанцию плотины, которая накопители энергии в резервуаре , как гравитационная потенциальная энергия , а также для хранения льда танков, которые хранят лед замороженного дешевле энергия в ночное время для удовлетворения пикового дневного спроса на охлаждение. Ископаемые виды топлива, такие как уголь и бензин, хранят древнюю энергию, полученную из солнечного света организмами, которые позже умерли, оказались захороненными и со временем были преобразованы в это топливо. Пища (которая производится с помощью того же процесса, что и ископаемое топливо) - это форма энергии, хранящаяся в химической форме.
Накопление энергии — аккумуляция энергии для её использования в дальнейшем. Устройство, хранящее энергию, обычно называют аккумулятором или батареей. Типичным примером устройства накопления энергии (энергонакопителя) является аккумуляторная батарея, в которой хранится химическая энергия, легко преобразуемая в электричество для работы мобильного телефона.очевидный пример вода
Супермахови́к — один из типов маховика, применяемый в Маховичных Накопителях Кинетической Энергии для накопления энергии. По сравнению с обычными маховиками, способен сохранять больше кинетической энергии и безопасен в использовании.
Най кратката и точна дефиниция дава енциклопедията:
НАКОПИ́ТЕЛЬ ЭНЕ́РГИИ, устройство, воспринимающее, сохраняющее и выделяющее энергию для использования без преобразования её вида. Н. э. различаются объёмом запасаемой энергии, скоростью её накопления и отдачи («зарядки» и «разрядки»), удельной энергоёмкостью (плотностью накопленной энергии), возможными сроками её хранения и др. параметрами, включая надёжность и стоимость изготовления и обслуживания. Напр., при произ-ве электрич. энергии с использованием возобновляемых источников (вода, ветер, солнце и др.) возникает проблема непостоянства их мощности. Поэтому энергию источника при её избытке необходимо запасти в Н. э., а затем уже расходовать эту накопленную энергию в необходимом количестве. При этом Н. э. будет играть роль демпфирующего устройства, сглаживающего колебания мощности источника (напр., гидроаккумулирующая электростанция). Если вид энергии при этом меняется, напр. с электрической на механическую, то этот переход осуществляет преобразователь энергии, в данном случае электродвигатель.
Н. э. делятся на три осн. группы: накопители электроэнергии (электрические аккумуляторы, ёмкостные и индуктивные накопители), накопители механич. энергии (статич. и динамич.) и накопители тепловой энергии (с фазовым переходом и без него); не рассматриваются малозначимые с энергетич. точки зрения накопители, напр. фосфоресцирующие составы – накопители световой энергии.
Накопители электроэнергии. Из множества электрич. аккумуляторов наиболее перспективными для применения как в бытовой электронной технике, так и в электромобилях являются литий-ионные аккумуляторы. Их удельная энергоёмкость (одна из самых высоких для электрич. аккумуляторов) 400–720 кДж/кг, удельная мощность ок. 300 Вт/кг. Важное достоинство – отсутствие т. н. эффекта памяти (низкий уровень саморазряда); недостатки – относительно небольшой срок службы (св. 1000 циклов), подверженность старению (срок службы не более 5 лет). Из ёмкостных накопителей наиболее перспективны электрохимические конденсаторы (суперконденсаторы, или ионисторы), которые, по мнению отеч. и зарубежных специалистов, в будущем могут вытеснить электрохимич. аккумуляторы. Удельная энергоёмкость их в десятки раз больше, чем у обычных электролитич. конденсаторов. Любая катушка индуктивности является индуктивным накопителем электроэнергии, но срок хранения энергии ничтожен из-за активного сопротивления обмоток. В условиях сверхпроводимости индуктивные накопители приобретают технич. реальность.
Накопители механической энергии – самый древний класс таких устройств, освоенный ещё доисторич. человеком. Многие виды этих конструкций отличаются предельной простотой и практически неограниченным сроком службы и хранения запасённой энергии. Однако их удельная энергоёмкость, как правило, очень мала. Напр., поднятый на выс. 10 м груз обеспечивает удельную энергоёмкость всего 0,1 кДж/кг, стальная пружина – ок. 0,3 кДж/кг, а растянутая резина – ок. 3 кДж/кг. В газовых механич. накопителях энергия накапливается за счёт упругости сжатого газа. При избытке энергии компрессор закачивает газ в баллон. Когда требуется использовать запасённую энергию, сжатый газ подаётся в турбину, непосредственно выполняющую необходимую механич. работу или вращающую электрогенератор. Вместо турбины можно применять поршневой двигатель, который более эффективен при небольших мощностях. Практически каждый совр. пром. компрессор оснащён подобным аккумулятором – ресивером. Сжатый при давлении 20 МПа газ в прочном резервуаре может обеспечить достаточно высокую удельную энергоёмкость (ок. 30 кДж/кг) в течение практически неограниченного времени (месяцы, годы, а при высоком качестве металлич. баллона и запорной арматуры – десятки лет). Однако кпд такого накопителя невелик (порядка 60%) из-за охлаждения газа при расширении. Поднятый груз, в т. ч. и вода, всевозможные пружины, резиновые элементы, сжатый газ – это статич. накопители. Совр. динамич. или маховичные Н. э. (см. Маховик) обеспечивают недостижимые для др. накопителей удельные энергетич. и особенно мощностные показатели. Так, супермаховик из графитового волокна массой 10 кг при 60 тыс. об/мин, накапливающий ок. 20 МДж энергии, может передать через вал диаметром 30 мм мощность св. 16 МВт. Это свойство маховиков кратковременно выделять огромную мощность используется, напр., в ударных генераторах.
Накопители тепловой энергии с фазовым переходом имеют наибольшее практич. значение. Они запасают и отдают большую тепловую энергию почти без изменения темп-ры рабочего тела, которое при этом переходит, напр., из жидкого состояния в твёрдое и наоборот. В частности, гидрид лития, нередко используемый в качестве рабочего тела накопителей тепловой энергии, плавящийся при темп-ре 650 °C, будет сохранять её вплоть до затвердевания (удельная энергоёмкость 2856 кДж/кг). Подбирая материалы, плавящиеся при разл. темп-рах, можно получать накопители теплоты с почти постоянной темп-рой рабочего тела при накоплении и выделении тепловой энергии. Напр., в диапазоне от комнатных темп-р до 100 °C подходят парафин, озокерит и некоторые кристаллогидраты; в диапазоне 600–800 °C – гидрид и фторид лития; при темп-рах св. 1000 °C – оксиды бериллия, магния, алюминия, кремния. С помощью накопителей тепловой энергии можно получать и механич., и электрич. энергию, преобразовывая вид энергии соответствующими преобразователями. Механич. энергию из тепловой можно получить, в частности, с помощью т. н. двигателей внешнего сгорания (паровых, Стирлинга двигателя и др.). Электрич. энергию из тепловой получают, напр., с помощью термоэлементов или термоэмиссионных преобразователей энергии. Однако удельная энергоёмкость всего устройства «накопитель – двигатель» при этом падает во много раз. Накопители тепловой энергии с фазовым переходом широко используются за рубежом (напр., для нагревания воды в квартирах, имеющих двойной тариф оплаты электроэнергии). Ночью рабочее тело в бачке, расположенном в подсобном помещении, в ванной или на кухне, разогревается до плавления дешёвой электроэнергией, а днём пропускаемая по трубкам через расплавленное рабочее тело холодная вода нагревается дешёвой ночной электроэнергией. Или, напр., термобигуди для завивки волос – это тоже Н. э. с фазовым переходом на основе парафина. Накопители тепловой энергии без фазового перехода (напр., солнечный водонагреватель) накапливают небольшие количества энергии на единицу своей массы.
Ефектите на акумулаторите на енергия са огромни както и приложенията им. Първо при Маховика (Ефект на Харолд Аспден) имаме съхранение на механична енергия и в последствие отдаването и пак като механична енергия тоест натрупването и освобождаването на енергия а маховичния акумулатор на Харолд Аспден става без преобразуването и във друг вид енергия при което неминуемо имаме големи загуби и получаваме ниско КПД. Приложение може да се направи в Транспорта, където за автомобила ви е необходима за ускорението му над 100 киловата мощност отдавана само за 10-15 секунди (времето за потегляне на автомобила), да се осигурява от такъв маховик (супермаховик) акумулатор на механичната енергия на светофара, примерно спираме и докато чакаме, двигателя който може да е само 5 конски сили с мощност подобно на моторна резачка за дърва или трева може да зареди маховика с достатъчно енергия за да имаме 120 киловата за 18-20 секунди мощност необходима само при потеглянето, а през останалото време мощността на мотора за резачката за дърва или косачката на трева е достатъчна примерно 5-6 конски сили за движение из града с ограничение в скоростта до 60км/ч. Плюс много ниска консумация, икономия на гориво. Такъв автомобил с инсталиран механичен акумулатор на енергия тип супермаховик може да прави разход подобно на мотоциклет симсон 1-2 литра на 100км.
При локомотивите (влаковете) може да се сложи супермаховикова компесираща станция, която да се инсталива в района на гаровите участъци, когато влака спира локомотива връща електроенергия в контакната мрежа, а зарядно-разрядната енергийна маховична станция съхранява тази енергия и я отдава после когато потеглят локомотивите с влаковите композиции. Така не се губи енергията и се прави икономия и по-евтини сметки на ток за енергия за тролейбуси , трамвай , влакове транспортни средства с електрозадвижване, като до всяка по голяма станция гара има такива маховикови акумулатори с подходящо оразмерена мощност за поемане на натоварването им.
В енегетиката има нужда от акумулиране на ел.енергия и моментното и отдаване при свръх потребление съглансо новата разпоредба на КЕВР от октомври месец всички предприятия малки средни ще трябва да се снабдят с такива енергиийни акумулиращи компенсиращи преразхода и недопотреблението им станции, които да се зареждат при недопотреблениеи да отдават при свръхпотребелние на ел.енергията. Така да се балансира консумацията спрямо разчетената и заявена мощност, като се намали глобата за неизхабена и ли прекомерно употребена ел.енергия по завишените тарифи. Ролята на такъв акумулиращ елемент може да изиграе батерията на електромобила ви въ Гаража докато потреблявате в къщи ел.енергия - батерията на електромобила ви е подключена към домашната ел.мрежа и служи като буфер 100кВт/ч, който се зарежда при по-ниско потребление на ел.енергия от заявената или се разрежда отдава енергия при завишена непредвидена консумация примерно ви дойдат неканени гости и трябва да ги посрещате да готвите, светите, топлите и т.н. без това да сте заявили предварително и после ще ви лепнат едни глоби за плащане често по високи от цената на тока ви за месеца.
