Kun on kysymys tarpeesta kerätä energiaa, monet alkavat heti ajatella akkua. Tietenkin, mitä muuta se voisi olla. Siitä huolimatta on toinen menetelmä, jota ei käytetä kovin usein, mutta jolla on samalla erittäin hyvät näkymät. Erityisesti muiden tekniikoiden kehityksen taustalla. Tällaista kehitystä käytettiin jopa julkisen ja tavaraliikenteen tuotantoon. Niiden alkuperä juontaa juurensa Neuvostoliittoon, mutta viime aikoina tekniikkaa on alettu käyttää yhä useammin. Useita vuosia sitten, kun määräykset sallivat, sitä käytettiin jopa Formula 1: ssä. Avataan salaisuuden verho ja kerromme sinulle, kuinka tämä melko yksinkertainen, mutta nerokas keksintö toimii, ja henkilöstä, joka omistautui elämänsä tähän.
Mikä on vauhtipyörä?
Tänään puhumme supervauhtipyöristä ja niiden luojasta Nurbey Guliasta. Vaikka näyttää siltä, että vauhtipyörä on jotain vanhentunutta ja puhtaasti teknistä, sillä on myös paikka uudessa sähkömaailmassa.
Itse vauhtipyörät keksittiin kauan sitten, ja niitä käytettiin jopa menestyksekkäästi noiden vuosien teollisuudessa. Mesopotamiassa ja muinaisessa Kiinassa on jopa löytöjä, jotka vahvistavat tällaisten laitteiden käytön. Totta, silloin ne tehtiin paistetusta savista tai puusta ja suorittivat muita toimintoja.
Missä vauhtipyöriä käytetään?
Massiivisuudestaan ja vauhtipyörän liikkeeseen liittyvistä fysiikkalaista johtuen se on löytänyt sovelluksen monissa nykyaikaisissa mekanismeissa - kuljetuksesta teollisuuteen.
Mainosvideo:
Yksinkertaisin sovellus on pitää yllä sen akselin pyörimisnopeus, johon vauhtipyörä on asennettu. Tästä voi olla hyötyä koneen ollessa käynnissä. Varsinkin silloin, kun se kokee teräviä kuormia, ja on välttämätöntä estää nopeuden pudotus. Osoittautuu, että tällainen vaimennin on.
Todennäköisesti yleisin paikka, jossa vauhtipyörät löytyvät, on auton polttomoottori. Se mahdollistaa moottorin nopeuden ylläpitämisen, kun kytkin kytketään pois päältä. Tämä vähentää vaikutusta voimansiirtoon, koska vaihde vaihtuu moottorin käydessä tyhjäkäynnin yläpuolella. Lisäksi saavutetaan parempi mukavuus ja sujuvampi liike. Totta, kilpa-autoissa vauhtipyörä on hyvin kevyempi vähentämään painoa ja lisäämään moottorin pyörimisnopeutta.
Henkilöauton vauhtipyörä.
Myös vauhtipyöriä käytetään usein liikkeen vakauttamiseen. Tämä tapahtuu siitä syystä, että vauhtipyörä, joka on vauhtipyörä, luo gyroskooppisen vaikutuksen pyöriessä. Se luo voimakasta vastustusta yritettäessä kallistaa sitä. Tämä vaikutus on helppo tuntea esimerkiksi pyörittämällä polkupyörän pyörää ja yrittämällä sitä kallistaa, tai hakemalla toimiva kiintolevy.
Tällainen voima häiritsee moottoripyörän hallintaa pakottaen turvautumaan vastaohjaukseen, etenkin suurella nopeudella, mutta se auttaa paljon esimerkiksi laivan vakauttamisessa vierimisen aikana. Ripustamalla tällaisen vauhtipyörän ja ottaen huomioon, että se on aina samassa asennossa horisontin suhteen, voit korjata sen poikkeamat esineestä ja ymmärtää sen sijainnin avaruudessa. Tällaisten vauhtipyörän ominaisuuksien käyttö on merkityksellistä ilmailussa. Kiertävä vauhtipyörä määrää ilma-aluksen rungon sijainnin avaruudessa.
Super vauhtipyörä Gulia
Nyt, melko pitkän johdannon ja taustan jälkeen, puhutaan suoraan supervauhtipyöristä ja siitä, kuinka ne auttavat säästämään energiaa ilman, että niiden koostumuksessa olisi kemiallisia yhdisteitä tätä varten.
Nurbey Gulia - loi ja edistää ajatusta supervauhtipyörästä energian varastointilaitteena.
Supervauhtipyörä on eräänlainen vauhtipyörä, joka on suunniteltu energian varastointiin. Se on erityisesti suunniteltu tallentamaan niin paljon energiaa kuin mahdollista ilman mitään muuta tarkoitusta.
Nämä vauhtipyörät ovat raskaita ja kääntyvät erittäin nopeasti. Koska pyörimisnopeus on erittäin suuri, rakenteessa on tyhjiön riski, mutta tämä on myös harkittu. Itse vauhtipyörä koostuu teräsmuoviteipin tai -komposiittimateriaalien kierretyistä kierroksista. Sen lisäksi, että tällainen rakenne on vahvempi kuin monoliittinen, se tuhoutuu edelleen vähitellen. Toisin sanoen, jos delaminoituminen tapahtuu, vauhtipyörä hidastuu yksinkertaisesti ja takertuu omiin osiinsa. Mielestäni ei ole syytä selittää, että vauhtipyörän murtumisella, joka pyörii kymmenillä tuhansilla kierroksilla minuutissa ja painaa vähintään kymmeniä kiloja, on erittäin vakavia seurauksia.
Lisäksi vielä suuremman turvallisuuden takaamiseksi voit sijoittaa sellaisella vauhtipyörällä olevan järjestelmän panssaroituun kapseliin ja haudata sen useita metrejä maahan. Tässä tapauksessa liikkuvat elementit eivät varmasti voi vahingoittaa henkilöä.
Lisäarvo panssaroidun kapselin käytölle on tyhjiön luominen siihen, mikä vähentää merkittävästi ulkoisten voimien vaikutusta liikkeeseen. Yksinkertaisesti sanottuna tällä tavalla voit minimoida tai poistaa kokonaan kaasumaisen väliaineen vastus (tavallisessa ilmassa).
Näin Gulian supervauhtipyörä toimii.
Laakereiden, joihin vauhtipyörä on asennettu, vastus toimii myös lisävoimina, jotka estävät pyörimistä. Mutta se voidaan asentaa magneettiseen jousitukseen. Tässä tapauksessa vaikutusvoimat pienenevät minimiin, mikä voidaan jättää huomiotta. Tästä syystä sellaiset vauhtipyörät voivat pyöriä kuukausia. Lisäksi magneettisen jousituksen ansiosta sinun ei tarvitse huolehtia järjestelmän kulumisesta. Vain generaattori on kulunut.
Se on generaattori, joka on elementti, jonka avulla voit tuottaa sähköä. Se vain kytkeytyy vauhtipyörään ja vastaanottaa sille siirretyn kierroksen, jolloin se tuottaa sähköä. Se osoittautuu tavanomaisen generaattorin analogiseksi, vain tätä varten sinun ei tarvitse polttaa polttoainetta.
Energian varastoimiseksi, kun kuormaa ei ole, vauhtipyörä pyörii ja siten “pitää varauksen”. Itse asiassa yhdistetty versio on mahdollista myös analogisesti tavanomaisten akkujen kanssa, jotka voivat samanaikaisesti antaa energiaa ja latautua itse. Vauhtipyörän pyörittämiseen käytetään moottorigeneraattoria, joka voi sekä pyörittää vauhtipyörää että ottaa sen pyörimisen energian.
Tällaiset järjestelmät ovat tärkeitä energian varastoinnissa kotitalouksissa ja latausjärjestelmissä. Esimerkiksi Skodan insinöörien suunnittelemaa samanlaista järjestelmää tulisi käyttää autojen lataamiseen. Päivän aikana vauhtipyörä pyörii ja illalla se antaa varauksen sähköautoille ilman, että kaupunkiverkkoa ladataan illalla ja yöllä. Tässä tapauksessa voit ladata hitaasti yhdestä vauhtipyörästä tai nopeasti useasta, josta enemmän sähköä poistetaan.
Erittäin vauhtipyörän tehokkuus
Supervauhtipyörien tehokkuus kaikessa näennäisissä archaismissa saavuttaa erittäin korkeat arvot. Niiden hyötysuhde nousee 98 prosenttiin, josta tavallisista akkuista ei edes unohdeta. Muuten, tällaisten akkujen purkautuminen tapahtuu myös nopeammin kuin hyvin tehdyn vauhtipyörän nopeuden menetys tyhjiössä ja magneettisen jousituksen yhteydessä.
Voit muistaa vanhat päivät, jolloin ihmiset alkoivat varastoida energiaa vauhtipyörien kautta. Yksinkertaisin esimerkki on keramiikan pyörät, joita kehrätty ja kehrätty, kun käsityöläinen työskenteli seuraavalla aluksella.
Olemme jo todenneet, että supervauhtipyörän suunnittelu on melko yksinkertainen, sillä on korkea hyötysuhde ja samalla suhteellisen halpa, mutta sillä on yksi haittapuoli, joka vaikuttaa sen käytön tehokkuuteen ja on tiellä massan käyttöönotolle. Tarkemmin sanottuna on olemassa kaksi tällaista haittaa.
Vyön vauhtipyörä.
Tärkein on sama gyroskooppinen vaikutus. Jos laivoilla tämä on hyödyllinen sivuominaisuus, niin tieliikenteessä se häiritsee huomattavasti ja on tarpeen käyttää monimutkaisia jousitusjärjestelmiä. Toinen haitta on tulipalovaara tuhoutumisen yhteydessä. Korkean tuhoamisnopeuden vuoksi jopa komposiittivauhtipyörät tuottavat suuren määrän lämpöä kitkan takia panssaroidun kapselin sisäpuolella. Kiinteässä tilassa tämä ei ole suuri ongelma, koska palonsammutusjärjestelmä voidaan valmistaa, mutta kuljetuksessa se voi aiheuttaa paljon vaikeuksia. Lisäksi kuljetuksissa tuhoutumisriski on suurempi liikkuessa tapahtuvan tärinän vuoksi.
Missä käytetään supervauhtipyöriä?
Ensinnäkin N. V. Gulia halusi käyttää keksintöään liikenteessä. Useita prototyyppejä jopa rakennettiin ja testattiin. Siitä huolimatta järjestelmät eivät ylittäneet testausta. Mutta tämän energian varastointimenetelmän käyttö löytyi toiselta alueelta.
Joten Yhdysvalloissa vuonna 1997 Beacon Power otti suuren askeleen kehittääkseen supervauhtipyöriä voimalaitoksissa käytettäväksi teollisella tasolla. Nämä supervauhtipyörät voivat tallentaa energiaa jopa 25 kWh saakka ja niiden teho oli jopa 200 kW. 20 megawatin voimalaitoksen rakentaminen aloitettiin vuonna 2009. Hänen oli tasoitettava sähköverkon kuormituksen huiput.
Vastaavia hankkeita on myös Venäjällä. Esimerkiksi itse N. V. Gulian tieteellisessä valvonnassa Kinetic Power on luonut oman version kiinteistä kineettisen energian varastointilaitteista, jotka perustuvat supervauhtipyörään. Yksi taajuusmuuttaja voi tallentaa jopa 100 kWh energiaa ja tuottaa tehoa jopa 300 kW. Tällaisten vauhtipyörien järjestelmä voi aikaansaada koko alueen sähköisen kuormituksen päivittäisen epähomogeenisuuden tasaamisen. Joten voit kokonaan hylätä erittäin kalliit pumpattavat varastointivoimalat.
On myös mahdollista käyttää supervauhtipyöriä kohteissa, joissa tarvitaan riippumattomuutta sähköverkoista ja varavoimaa. Nämä järjestelmät reagoivat hyvin. Se on kirjaimellisesti murto-osa sekunnista ja antaa sinulle mahdollisuuden tarjota todella keskeytymätöntä virtaa.
Tällainen idea "ei tullut esiin". Voiko se toimia junien kanssa?
Toinen paikka, jossa Super Vauhtipyörää voidaan käyttää, on rautatiekuljetus. Junien jarruttamiseen kuluu paljon energiaa. Jos et tuhlaa sitä, jarrutusmekanismeja lämmittämällä ja pyörittämällä vauhtipyörää, kertynyt energia voidaan sitten käyttää nopeuden lisäämiseen. Sanot, että jousitusjärjestelmä on erittäin hauras kuljetusta varten ja olet oikeassa, mutta tässä tapauksessa on mahdollista puhua laakereista, koska energiaa ei yksinkertaisesti tarvitse varastoida pitkään aikaan ja laakereista aiheutuvat häviöt eivät ole niin suuria tällaisen ajanjakson ajan. Mutta tämän menetelmän avulla voit säästää 30 prosenttia junan kuluttamasta energiasta liikkumista varten.
Kuten huomaat, supervauhtipyöräjärjestelmillä on paljon etuja ja hyvin vähän haittoja. Tästä voidaan päätellä, että ne saavat suosiota, muuttuvat halvemmiksi ja laajemmiksi. Näin on juuri silloin, kun aineen ominaisuudet ja fysiikan lait, jotka ovat muinaisista ajoista tuttuja ihmisille, antavat sinulle mahdollisuuden keksiä jotain uutta. Seurauksena on, että sait hämmästyttävän symbioosin mekaniikasta ja sähköstä, jonka potentiaalia ei ole vielä paljastettu.
Artem Sutyagin