Ko gre za potrebo po nekako nabiranju energije, mnogi takoj začnejo razmišljati o bateriji. Seveda, kaj bi še lahko bilo. Kljub temu obstaja še ena metoda, ki se ne uporablja zelo pogosto, hkrati pa ima zelo dobre možnosti. Predvsem ob ozadju razvoja drugih tehnologij. Tak razvoj je bil celo uporabljen pri proizvodnji javnega in tovornega prometa. Njihov izvor sega v Sovjetsko zvezo, v zadnjem času pa so tehnologijo začeli uporabljati vse pogosteje. Pred nekaj leti, ko so to dovoljevali predpisi, so ga uporabljali celo v formuli 1. Odprimo tančico tajnosti in povemo vam, kako deluje ta precej preprost, a iznajdljiv izum in o osebi, ki je temu posvetila svoje življenje.
Kaj je vztrajnik?
Danes bomo govorili o super vztrajnikov in njihovem ustvarjalcu Nurbeyu Guliji. Čeprav se zdi, da je vztrajnik nekaj zastarelega in čisto tehničnega, ima mesto tudi v novem električnem svetu.
Sami vztrajniki so bili izumljeni že zelo dolgo nazaj in so jih celo uspešno uporabljali v tistih letih. V Mezopotamiji in starodavni Kitajski obstajajo celo najdbe, ki potrjujejo uporabo takšnih naprav. Res je, potem so bili narejeni iz pečene gline ali lesa in so opravljali druge funkcije.
Kje se uporabljajo vztrajniki?
Zaradi svoje množičnosti in zakonov fizike, ki spremljajo gibanje vztrajnika, je našla uporabo v številnih sodobnih mehanizmih - od prometa do industrije.
Promocijski video:
Najenostavnejša uporaba je vzdrževanje vrtilne hitrosti gredi, na kateri je vztrajnik. To je lahko koristno, ko stroj deluje. Še posebej v tistih trenutkih, ko doživlja ostre obremenitve in je treba preprečiti padec hitrosti. Izkazalo se je, da je ta vrsta blažilnika.
Verjetno je najpogostejše mesto, kjer najdete vztrajnike, v motorju z notranjim zgorevanjem avtomobila. Omogoča ohranjanje hitrosti motorja, ko je sklopka izklopljena. To zmanjšuje vpliv na menjalnik, saj se menjava prestave zgodi, ko motor deluje nad prostem teku. Poleg tega se dosega večje udobje in bolj gladko gibanje. Res je, v dirkalnih avtomobilih je vztrajnik zelo osvetljen, da zmanjša težo in poveča hitrost, s katero se vrti motor.
Vztrajnik osebnega avtomobila.
Tudi vztrajniki se pogosto uporabljajo za stabilizacijo gibanja. To se zgodi zaradi dejstva, da kolo, ki je vztrajnik, pri vrtenju ustvari žiroskopski učinek. Ustvari močan odpor, ko ga poskušate nagniti. Ta učinek je mogoče zlahka začutiti, na primer z vrtenjem kolesa in poskušanjem nagiba ali s pobiranjem delujočega trdega diska.
Takšna sila moti nadzor nad motociklom, zaradi česar se zateče k krmiljenju, še posebej pri visoki hitrosti, vendar veliko pomaga, na primer pri stabilizaciji ladje med valjanjem. Tudi tako, da obesite tak vztrajnik in upoštevate, da je vedno v enakem položaju glede na obzorje, lahko popravite njegove odstopanje od telesa predmeta in razumete njegov položaj v prostoru. Uporaba takšnih lastnosti vztrajnika je pomembna v letalstvu. Vrtljivi vztrajnik bo določil položaj trupa zrakoplova v vesolju.
Super vztrajnik Gulia
Zdaj, po precej dolgem uvodu in ozadju, se pogovorimo neposredno o super vztrajnih kolesih in o tem, kako pomagajo pri ohranjanju energije, ne da bi za to imeli kemične spojine.
Nurbey Gulia - ustvaril in promoviral idejo o super vztrajniku kot napravi za shranjevanje energije.
Super vztrajnik je vrsta vztrajnika, namenjena shranjevanju energije. Posebej je zasnovan tako, da shrani čim več energije, ne da bi potreboval kakršne koli druge namene.
Te vztrajnice so težke in se zelo hitro obračajo. Ker je hitrost vrtenja zelo velika, obstaja nevarnost nastajanja praznine v strukturi, vendar je to tudi premišljeno. Vztrajnik sam je sestavljen iz zavojev iz jeklenega plastičnega traku ali kompozitnih materialov. Poleg tega, da je taka struktura močnejša od monolitne, jo še vedno postopoma uničujemo. To pomeni, da se bo vztrajnik preprosto upočasnil in se zapletel v svoje dele. Menim, da ni vredno razlagati, da je zlom vztrajnika, ki se vrti z deset tisoči vrtljajev na minuto in tehta vsaj deset kilogramov, preplavljen z zelo resnimi posledicami.
Poleg tega lahko za zagotovitev še večje varnosti sistem s takim vztrajnikom postavite v oklepno kapsulo in ga nekaj metrov zakopljete v tla. V tem primeru premikajoči se elementi zagotovo ne bodo mogli škodovati človeku.
Dodatna prednost uporabe oklepne kapsule bo ustvarjanje vakuuma v njej, kar bo znatno zmanjšalo vpliv zunanjih sil na gibanje. Preprosto povedano, lahko na ta način zmanjšate ali popolnoma odstranite odpornost plinastega medija (v običajnem primeru zraka).
Tako deluje super vztrajnik Gulia.
Odpornost ležajev, na katere je nameščen vztrajnik, deluje tudi kot dodatne sile, ki ovirajo vrtenje. Lahko pa ga namestimo na magnetno vzmetenje. V tem primeru se vplivne sile zmanjšajo na takšen minimum, ki ga je mogoče zanemariti. Prav zaradi tega se lahko taki vztrajniki mesece vrtijo. Poleg tega vam magnetno vzmetenje omogoča, da ne skrbite zaradi obrabe sistema. Samo generator je dotrajan.
Prav generator je tisti element, ki vam omogoča ustvarjanje električne energije. Preprosto se poveže z vztrajnikom in dobi vrtenje, ki mu je dodeljeno, ustvari električno energijo. Izkaže se analog običajnega generatorja, samo za to vam ni treba kuriti goriva.
Vztrajnik se vrti in tako "zadrži naboj". Pravzaprav je kombinirana različica možna tudi po analogiji z običajnimi baterijami, ki lahko hkrati oddajajo energijo in se napolnijo. Za vrtenje vztrajnika se uporablja motorni generator, ki lahko vrti vztrajnik in prevzame energijo svojega vrtenja.
Takšni sistemi so pomembni za shranjevanje energije v gospodinjstvih in sisteme za polnjenje. Na primer, za polnjenje avtomobilov bi morali uporabiti podoben sistem, kot so si ga zamislili Skoda inženirji. Čez dan se vztrajnik vrti, zvečer pa napolni električne avtomobile, ne da bi zvečer in ponoči napolnil mestno omrežje. V tem primeru lahko počasi polnite z enega vztrajnika ali hitro iz več, iz katerega se bo "odstranilo" več električne energije.
Super učinkovitost vztrajnika
Učinkovitost super vztrajnikov za njihov navidezni arhaizem dosega zelo visoke vrednosti. Njihova učinkovitost doseže 98 odstotkov, o čemer običajne baterije za shranjevanje niti ne sanjajo. Mimogrede, samo-praznjenje takšnih baterij se zgodi tudi hitreje kot izguba hitrosti dobro izdelanega vztrajnika v vakuumu in na magnetnem vzmetenju.
Spomnite se starih dni, ko so ljudje začeli shranjevati energijo skozi vztrajnike. Najenostavnejši primer so lončarska kolesa, ki so se vrteli in vrteli, medtem ko je obrtnik delal na naslednji posodi.
Ugotovili smo že, da je zasnova super vztrajnika precej enostavna, ima visok izkoristek in hkrati sorazmerno poceni, vendar ima eno pomanjkljivost, kar vpliva na učinkovitost njegove uporabe in ovira množično usvajanje. Natančneje, obstajata dve taki pomanjkljivosti.
Tračni vztrajnik.
Glavni bo enak žiroskopski učinek. Če je to na ladjah koristna stranska lastnost, bo na cestnem prometu to močno oviralo in potrebna bo uporaba zapletenih sistemov vzmetenja. Druga pomanjkljivost bo nevarnost požara v primeru uničenja. Zaradi visoke stopnje uničenja bodo celo kompozitni vztrajniki zaradi trenja v notranjost oklepne kapsule ustvarili veliko toplote. Pri stacionarnem objektu to ne bo velika težava, saj je mogoče narediti sistem za gašenje požara, v transportu pa lahko povzroči veliko težav. Poleg tega je v transportu tveganje uničenja večje zaradi vibracij med gibanjem.
Kje se uporabljajo super vztrajniki?
Najprej N. V. Gulia je hotel svoj izum uporabiti v transportu. Več prototipov je bilo celo izdelanih in preizkušenih. Kljub temu sistemi niso presegli testiranja. Toda uporabo te metode shranjevanja energije so našli na drugem področju.
Tako je v ZDA leta 1997 Beacon Power naredil velik korak v razvoju super vztrajnikov za uporabo v elektrarnah na industrijski ravni. Ti super vztrajniki lahko hranijo energijo do 25 kWh in imajo moč do 200 kW. Gradnja 20 MW elektrarne se je začela leta 2009. Morala je izravnati vrhove obremenitve na električnem omrežju.
Tudi v Rusiji obstajajo podobni projekti. Podjetje Kinetic Power je na primer pod znanstvenim nadzorom N. V. Gulia ustvarilo svojo različico stacionarnih naprav za shranjevanje kinetične energije na osnovi super vztrajnika. En pogon lahko shrani do 100 kWh energije in zagotovi moč do 300 kW. Sistem takšnih vztrajnikov lahko izenači dnevno nehomogenost električne obremenitve celotne regije. Tako lahko zelo opustite zelo drage elektrarne s črpanjem.
Možno je uporabljati tudi super vztrajnike na objektih, kjer je potrebna neodvisnost od električnih omrežij in rezervno napajanje. Ti sistemi so zelo odzivni. Dobesedno delček sekunde vam omogoča, da zagotovite resnično nemoteno moč.
Takšna ideja "ni prišla na vrsto". Ali lahko deluje z vlaki?
Drug kraj, kjer se lahko uporablja Super muharska kolesa, je železniški promet. Ogromno energije porabimo za zaviranje vlakov in če tega ne zapravljamo, segrevamo zavorne mehanizme, ampak zavrtemo vztrajnik, lahko nabrana energija nato porabi za pridobivanje hitrosti. Rekli boste, da bo sistem vzmetenja za transport zelo krhek in imeli boste prav, toda v tem primeru je mogoče govoriti o ležajih, saj preprosto ni treba dolgo časa shranjevati energije in izgube zaradi ležajev v takem obdobju ne bodo tako velike. Toda ta metoda vam omogoča, da prihranite 30 odstotkov energije, ki jo vlak porabi za gibanje.
Kot lahko vidite, imajo super vztrajnostni sistemi veliko prednosti in zelo malo slabosti. Iz tega lahko sklepamo, da bodo pridobili na priljubljenosti, postali cenejši in bolj razširjeni. To je ravno primer, ko lastnosti materije in fizikalni zakoni, ki jih ljudje poznajo že od antičnih časov, omogočajo, da se domisliš kaj novega. Kot rezultat, ste dobili neverjetno simbiozo mehanike in elektrike, katere potencial še ni popolnoma razkrit.
Artem Sutjagin