Мозговой штурм )
02 окт 2017 в 17:19
slavae
|
|---|
|
Я вот подумал - а нельзя ли для хранения водорода под давлением, чтобы он не утекал, придумать какую-то двухстеночную конструкцию. Чтобы: внутренняя стенка делила молекулу водорода на атомы, а наружняя отталкивала их например электрозарядом.
|
|
|
ОТВЕТЫ (39)
|
Danila96 ( Слушатель ) |
| 02 окт 2017 в 17:38 |
Цитата: slavae от 02.10.2017 17:19:02
Лично мне понравилась идея хранить выработанную энергию не в виде водорода, а в виде гравитационных аккумуляторов.
То есть бурится отверстие в земле, над ней ставится электромотор, с нее трос, на тросу обычная болванка потяжелее.
Сплошные плюсы - никакой химии, никаких существенных ограничений по температуре и влажности, простой как топор, и надежный как АК
- 0.00 / 4
-
|
Senya ( Слушатель ) |
| 02 окт 2017 в 18:30 |
Цитата: Danila96 от 02.10.2017 17:38:17
Гидроаккумулирующие электростанции. Всё остальное в разы дороже и на порядки менее надёжно. Только представьте себе тысячу генераторов вместо десяти.
- +0.09 / 6
-
|
|
Danila96 ( Слушатель ) |
| 02 окт 2017 в 21:03 |
Цитата: Senya от 02.10.2017 18:30:58
А зимой?
Ну и надежность 10 генераторов и 1000 думаю будет отличаться незначительно.
Все таки это не ДВС, и ломаться там по сути нечему.
- -0.03 / 2
-
|
|
Senya ( Слушатель ) |
| 02 окт 2017 в 21:34 |
Цитата: Danila96 от 02.10.2017 21:03:50
Не помню чтобы у ГЭС зимой были какие-то особые проблемы. Даже там, где лёд полуметровый. Забор-выброс насосов точно так же заглубить.
- +0.04 / 3
-
|
stranger1234 ( Слушатель ) |
| 03 окт 2017 в 13:23 |
Цитата: Danila96 от 02.10.2017 21:03:50
Колымская ГЭС - основа энергетики магаданской области - работает круглогодично. Даже в условиях континентального климата Колымы промерзание не более 3 метров
- +0.05 / 3
-
|
xrvr ( Слушатель ) |
| 02 окт 2017 в 21:13 |
Цитата: Danila96 от 02.10.2017 17:38:17
Все намного проще. Американцы уже показывали прототип, эл. локомотив с тяжелым составом, ночью загоняется на горку используя дешевую энергию, днем с нее сьезжает, отдает назад в сеть.
- +0.03 / 4
-
|
small__virus ( Слушатель ) |
| 03 окт 2017 в 10:44 |
Цитата: Danila96 от 02.10.2017 21:15:49
С чего бы?...
На одном из учестков железной дороги (не помню точно где) есть гора.
Там специально была схема движения поездов. Один спускается на рекуперации, другой поднимается. По большому счету, необходимо было только покрывать потери.
Идея та же, только немного другая реализация.
- +0.00 / 0
-
|
slavae ( Слушатель ) |
| 03 окт 2017 в 11:08 |
У нас везде горы ) Мне отец рассказывал, что если есть подъём и спуск, холм какой-то или вообще неровность местности, то тому кто идёт сзади, куда легче ехать, когда первый поезд уже перевалил и пошёл вниз, а второй поднимается.
Но это про советские времена, когда они один за другим гоняли.
- +0.02 / 2
-
|
|
Труффальдино ( Слушатель ) |
| 03 окт 2017 в 14:13 |
Цитата: Danila96 от 02.10.2017 17:38:17
Я пробовал посчитать, некую условную установку высотой 100 метров и с колодцем глубиной 100 метров, поднимающую-опускающую 50 тонн веса. Расчёты приводить не стану, скажу лишь, что энергоёмкость данного аккумулятора оказалась очень низкой - даже при 100% КПД было что-то в районе 1 ватт*ч на килограмм.
Так что гравитационные накопители будут иметь смысл только в виде ГАЭС с большими перепадами высот. А при больших перепадах высот проблемы с давлением, а если перепад небольшой, то проблемы с огромными площадями водохранилищ.
- +0.02 / 1
-
|
mark.76 ( Слушатель ) |
| 03 окт 2017 в 14:33 |
Перепад высоты, в данном случае не имеет значения - для накопления важна масса. Больший перепад нужен лишь для скорости отдачи накопленного.
- +0.02 / 1
-
|
|
Фёдор144 ( Слушатель ) |
| 04 окт 2017 в 12:05 |
Цитата: mark.76 от 03.10.2017 14:33:20
правда?
блин, а я всю жизнь считал, что в формуле потенциальной энергии кроме массы еще и высота есть.
ошибался ... век живи век учись, а все одно дураком помрешь.
- +0.06 / 5
-
|
|
mark.76 ( Слушатель ) |
| 04 окт 2017 в 19:19 |
Цитата: Фёдор144 от 04.10.2017 12:05:24
Формулу нужно правильно применять - на меньшую высоту забросите большую массу.
Мы потенциальную энергию, в данном случае не потребляем, а накапливаем и потребляем.
- +0.00 / 0
-
|
|
Danila96 ( Слушатель ) |
| 03 окт 2017 в 16:42 |
Немного не понял.
Вы "гоняли" 50 тонн на дистанцию 200 метров (100 колодец и 100 башня)?
Или я что то не понял?
- +0.00 / 0
-
|
|
Труффальдино ( Слушатель ) |
| 03 окт 2017 в 17:37 |
Цитата: Danila96 от 03.10.2017 16:42:19
Да просто в ходе анализа альтернативных способов промышленной аккумуляции перебирал различные дешевые крупномасштабные способы накопления энергии, сразу вспомнились ГАЭС, и решив, что самый простой способ увеличить энергоёмкость гравитационного аккумулятора при уменьшении площади - это вертикальные шахтные установки с чем-то тяжелым и дешевым, типа втормета. Сначала была установка размером в 10 метров и весом груза в тонну (для домашнего использования), но когда выяснилось, что накопить данная установка может только 27 ватт*ч, я немного подофигел и сначала попытался масштабировать установку, а потом просто прикинул накапливаемую данной установкой энергию в пересчёте на кВт*ч, килограммы конструкции и площади...
Через простейшую формулу mgh получаем, что при дельте в 100 метров получается 981 джоуль на килограмм груза, или всего 0,27 Вт*ч.
В качестве примера - СШГЭС, 358м3 в секунду проходит через 1 гидроагрегат, и мощность одного гидроагрегата - 640 МВт, рабочая высота - 194 метра.
Т.е. в час проходит 1,2888 млрд кг воды через один агрегат, что даёт 675 МВт*ч потенциальной энергии, а выдаёт генератор 640 МВт - довольно неплохой КПД...
- +0.07 / 5
-
|
|
Danila96 ( Слушатель ) |
| 03 окт 2017 в 19:48 |
Мда, с учетом потребных территорий под размещения различного оборудования, то да, ГАЭС выходит рентабельнее. На единицу площади можно больше энергии запасти.
- +0.02 / 1
-
|
Nobody ( Слушатель ) |
| 03 окт 2017 в 21:54 |
Цитата: Danila96 от 03.10.2017 19:48:10
Вроде как хитрожопые щвейцарцы на этом тихонечко копейку свою рубят.
Больше 2 млрд евро в год, емнип, при том, что энергосистема интегрирована в европу, и импорт электроэнергии примерно равен экспорту. Вот поди же тема какая, +N-N=0, но 2 ярда как-то оседают на кармане
Пики, конечно. Ночью покупают у французов дешево и закачивают за верхний бьеф, в пики сливают через ГЭС и продают французам, но дорого
Спрашивается, причем здесь Маск со своими солнечными панелями и зелеными тарифами?
- +0.09 / 5
-
|
|
stranger1234 ( Слушатель ) |
| 04 окт 2017 в 01:14 |
это втормет то дешевый – мля как достала школота..тонна стали это от 14 до 25 Гдж, чугуна процентов на 15 меньше
- +0.02 / 1
-
|
rommel.lst ( Слушатель ) |
| 04 окт 2017 в 14:53 |
Гравитация не дает никакой плотности энергии: mgh без учета потерь на трение и прочих, значит всего лишь 10Дж/(кг*м) гравиколодца.
Например, маховик дает куда более плотное накопление в тех же массогабаритах: считая массу волчка в 1 кг и поперечный размер в метр, получим максимум ~0,1*w2 в зависимости от частоты w, т.е. при 10 Гц те же самые 10Дж/(кг*м). Частота в килогерц - вообще не проблема, значит получить в 10000 раз более "плотный" накопитель можно хоть сейчас. Конечно, тут есть неопределенность с размерами (где-то только высота считается, где-то поперечный, без высоты), это принципиально не меняет ничего..
Проблема всех этих подходов в масштабировании - насколько можно раздувать вширь данные накопители? Волчок весом в центнер - уже не беспроблемен, а эквивалентный гравитационный аккумулятор уже стоит ощутимо. Волчок в килотонну с частотой в килогерц уже нереален, а гидроаккумулятор размером с небольшое государство - вполне себе реален, хоть и дорог...
Сколько там литиевые батарейки дают на кило веса? Ой, какая хорошая цифирка выходит, потому что хранится энергия на микроуровне в виде энергии химических связей. Но оба ранее названных способа как бык овцу кроют лучший химический аккум. по количеству циклов заряд/разряд. В сравнении с химбатарейками механика же - почти вечная.
И так будет с любым способом хранения энергии - или медленный, или недолговечный, или громоздкий или еще что-то.. В полном соответствии с приснопамятной цитатой Капицы..
- +0.05 / 3
-
|
|
Труффальдино ( Слушатель ) |
| 04 окт 2017 в 16:21 |
Попробуйте посчитать усилия, возникающие в маховике диаметром в метр при реальной частоте в 1 кГц. Я бы не сказал, что килогерц - это не проблема, я даже смаху устройств не смогу вспомнить, которые на такой скорости вращаются.
- +0.00 / 0
-
|
|
rommel.lst ( Слушатель ) |
| 04 окт 2017 в 16:43 |
А что тут считать?
Момент сил:
M ~ I*w
или
M ~ 2Езапасенная/w,
т.е. при указанных ранее параметрах выйдет ~200Н*м, что прямо скажем не особо, чтоб очень.
Килограммовый волчок - это мелочь.
- +0.02 / 1
-
|
|
Труффальдино ( Слушатель ) |
| 04 окт 2017 в 16:54 |
Эм. Имелись в виду напряжения в материале, удерживающим этот самый маховик от разлёта. И речь шла не о просто килограммовом волчке, а килограммовом волчке диаметром в метр, крутящемся со скоростью 1 килогерц.
- +0.00 / 0
-
|
|
rommel.lst ( Слушатель ) |
| 04 окт 2017 в 17:13 |
Дык, указанный момент и есть результирующая этих самых напряжений. Откуда он еще возьмется-то, как не из элементарных усилий, распределенных в материале?
Килогерц при весе в кило - это ерунда. Блин хорошего винчестера весит граммов 100, при частоте в 7-10кГц, что в разы критичнее по энергетике и сравнимо по моментам сил с моим примером. Но считается вполне себе ширпотребом..
- +0.00 / 0
-
|
|
Longspig ( Слушатель ) |
| 05 окт 2017 в 20:33 |
Нет, нет, Уважаемый! Винчестерам таки обороты в минуту указывают в параметрах. Максимум у серверных SAS 15000 об/мин, но у них блин уменьшеный практически до ноутбуковского 2.5", просто пакет толще.
- +0.01 / 1
-
|
|
rommel.lst ( Слушатель ) |
| 06 окт 2017 в 06:14 |
Цитата: Longspig от 05.10.2017 20:33:47
ух, ты, да - лопухнулся. Посыпаю голову пеплом, там действительно rpm, а не Hz.
В итоге у современных винтов выходит 100-200 Гц. Но это не отменяет тезис о ширпотребности таких волчков..Турбины разных компрессоров или двигателей таки имеют указанные (или существенно превосходящие) габариты и массы, при частотах в килогерцы. Это уже не ширпотреб, но и не самый хайтех, если, конечно, исключить вопросы термической прочности. Особенно, если вспомнить самые первые подобные агрегаты "времен Очакова и покоренья Крыма".
- +0.00 / 0
-
|
|
Труффальдино ( Слушатель ) |
| 06 окт 2017 в 14:11 |
Сообщение удалено
Труффальдино
06 окт 2017 в 14:45
Труффальдино
06 окт 2017 в 14:45
Отредактировано: Труффальдино - 06 окт 2017 в 14:45
|
|
Фёдор144 ( Слушатель ) |
| 04 окт 2017 в 18:36 |
уже давненько доказано, что для супермаховиков выгоднее собрать массу ближе к центру и создать диск равной прочности. отсюда ваш килограммовый супермаховик будет иметь диаметр сантиметров 15, максимум 20. если делать из углепластика.
- +0.02 / 1
-
|
|
slavae ( Слушатель ) |
| 04 окт 2017 в 17:06 |
Интересно, а сколько может запасти маховик из монокристалла железа радиусом 1м и толщиной 0.1м ?
- +0.00 / 0
-
|
|
rommel.lst ( Слушатель ) |
| 04 окт 2017 в 17:21 |
Цитата: slavae от 04.10.2017 17:06:07
Е=I*w2/2, где I - момент инерции, а w = 2Pi*частота
В предыдущем примере я w просто заменил на частоту, втянув все множители внутрь момента инерции, который в общем виде выглядит как I ~ k*m*R2
Этот самый k - это коэффициент зависящий от формы волчка, m - масса, R - радиус.
Кусок железа радиусом в метр и толщиной в 0,1м будет весить килограммов 200-300, все же 0,3 м3. И раскрутить его уже совсем не так просто, как мелкий волчок..
- +0.00 / 0
-
|
|
stranger1234 ( Слушатель ) |
| 04 окт 2017 в 17:32 |
Цитата: slavae от 04.10.2017 17:06:07
Гулиа и зандавшиц том 7 откройте - там весь вопрос расписан... А в общем энергия запасается в упругой деформации образца , поэтому из теории размерности должно быть что - то типа \sigma/\rho - где \sigma - предел пластичности (а если не боитесь за форму - то предел прочности), \pho - плотность материала
- +0.03 / 2
-
|
|
stranger1234 ( Слушатель ) |
| 04 окт 2017 в 17:19 |
ну дык он таки имел ввиду усилия на разрыв, а не момент сил...и если тонкий длинный лист фольги то напряжение может быть и очень
\sigma= m/(h a )* 2\pi f^2 R - а длина, h - толщина, f - частота, R- радиус, m -масса , \sigma - разрывающее напряжение
- +0.01 / 1
-
|
|
rommel.lst ( Слушатель ) |
| 04 окт 2017 в 17:26 |
Это если брать лист
, но дураков же нет - в таких габаритах волчок имеет смысл делать чем-то, типа маятника Обербека. Т.е. два (или 4) груза на палке, центр которой присобачен на ось вращения, т.е. что-то такое: О---т---О
- +0.00 / 0
-
|
|
stranger1234 ( Слушатель ) |
| 04 окт 2017 в 17:38 |
а что из седя представлет супермаховик Гулиа длиннущая лента свитая в волчок...Условия стабильности - как раз разрыв внешних слоев при перенапряжении
В принципе супермаховик если отвлеься от все гемороев с подвеской, токами фуко, прецессиями, вакуумом может запасать очень высокую энергию - но упомянутые детали - делают его применение в очень ограниченной сфере применений - бесперебойное питание дата центров , до момента включения резервного источника питания
- +0.00 / 0
-
|
|
stranger1234 ( Слушатель ) |
| 04 окт 2017 в 16:59 |
микротурбины капстоун file:///D:/%D0%A0%D1%83%D0%BA-%D0%B2%D0%BE%20%D0%BF%D0%BE%20Capstone%20C65.pdf (стр 24), газовые (и не только) центифруги, центробежные компрессоры (обращенные турбины) http://www.directind…76999.html
- +0.00 / 0
-
|
|
stranger1234 ( Слушатель ) |
| 04 окт 2017 в 21:10 |
Это как посмотреть...Вода - имеено она основное рабочее тело распостранена почти повсюду... энергозатраты на накопление сводится к кпд насоса - и последующему объемному кпд гидротурбин. первые доходят до 85%, вторые до 95....А тепеь кинем взор на химические источнии тока, - там сплошь и рядом никель, медь, марганец, кобальт - достаточно редкие ... Если на тонну стали 20 Гдж нужно, ьто на тонну меди 80 Гдж (это при концетрации 0,5-1% меди в руде -соответстыующему текущему состоянию дел в горной промышленности)...Да еще ввиду огромного естественного водного цикла - о потерях и подаитке почти не надо беспокоится... Рециклинг же цветных металлов в самом лучше случае 80% ...Поэтому для крупномасштабного хранения энернгии - адльтернатив окромя гравитации то собственно и нет никаких - ну рази шо получать искусственный метан - шо капиталоемко, и низкий кпд, ну на крайняк аммиак можно...все остальное от лукавого
- +0.05 / 3
-
|
ДядяВася ( Слушатель ) |
| 02 окт 2017 в 19:11 |
Цитата: slavae от 02.10.2017 17:19:02
Чтоб делить молекулы на атомы дохрена энергии нужно, и наооборот при соединении атомов в молекулу дохрена энергии будет выделяться. См. энергию связи H-H.
- +0.01 / 1
-
|
|
Senya ( Слушатель ) |
| 02 окт 2017 в 19:16 |
Цитата: ДядяВася от 02.10.2017 19:11:33
Ну и главное - атом так же электрически нейтрален, как и молекула, так что электрическим потенциалом его не удержать. А вот реакционная способность атомарного водорода...
- +0.03 / 3
-