Ylimääräisellä sähköllä voitaisiin kiihdyttää vauhtipyörää, ja kun sähköä tarvitaan otettaisiin sitä vauhtipyörästä generaattorin avulla. Joutoaikoinaan vauhtipyörä pyörisi joutavana tai olisi pysähdyksissä.
Missähän mahtaa olla maailman suurin vauhtipyörä?
Missähän mahtaa olla maailman suurin vauhtipyörä?
Vastaukset 50
Vanhimmat
http://www.tekniikkatalous.fi/tekniikka/energia/suomalaisyritys-kehittaa-16-gwh-n-energiavarastoa-500-metrinen-jarkale-kaivetaan-maan-alle-6246231
Terraloop kehittelee maailman suurinta "vauhtipyörää". Vaikuttaa aika utopialta, "junalla" pitäisi olla suunnilleen 8-kertainen äänennopeus.
Mitä järkeää on muuttaa sähkö mekaaniseksi energiaksi ja sitten takaisin? Jokaisessa muunnoksessa kun kuitenkin tapahtuu häviöitä. Jos tällaista energiavarastoa tarvitaan, niin ainoa järkevä ratkaisu on superkondensaattori, jossa sähkö säilyy koko ajan sähkönä.
Miksei tuuliturbiinilla kannattaisi pyörittää vauhtipyörää ja ottaa sitten vauhtipyörästä generaattorilla tarpeen mukaan energiaa pois? Sillä tavallahan ei tulisi ylimääräistä muunnosta eri energiamuotojen välillä.
Aurinkosähkön varastointiin superkondensaattori voisi olla tehokkaampi tapa.
Tosin aurinkosähköäkin tuotetaan pyörittämällä generaattoria turbiinin avulla. Menetelmässä siirretään auringon lämpöenergia ensin nesteeseen. Tapahan on sinällään yksinkertainen, koska aurinkokennot voidaan korvata tavallisilla peileillä. Tämä tekniikka ei tarvitse myöskään erillistä säätövoimaa, koska generaattoria pyöritetään vain kysynnän mukaan.
http://www.iltalehti.fi/ulkomaat/2016020821088491_ul.shtml
Vesivoiman käyttö säätövoimana on arkipäivää: alhaisen kulutuksen aikana pumpataan suuret määrät vettä ylämäkeen, eli käytännössä takaisin patoaltaan yläjuoksulle, josta sitten suuren kulutuksen aikana saadaan voimalasta luonnollista virtaamaa suurempiakin tehoja väliaikaisesti ulos.
Mietipä sitä, minne tuulimyllyssä vauhtipyörä sijoitettaisiin. Jos se nostettaisiin propellin tyveen, niin mastoa pitäisi tukevoittaa vauhtipyörän lisämassan verran. Jos taas maston tyveen, niin pyörimisen siirto edellyttäisi pitkää siirtoakselia mastoon.
Lisäksi ylös sijoitetun vauhtipyörän hyrräefektit saattaisivat tuottaa melkoisia lisärasituksia mastolle. Eivätkä tarvittavat pyörimisnopeuden ylennysvaihteetkaan olisi aivan yksinkertaisia.
Ketjuhan on aika hyvä ja kevyt voimansiirron väline. Polkupyörän kampien tilalle laitetaan ropelli maston päähän ja tarpeeksi pitkien ketjujen päähän maahan takapyörän tilalle vauhtipyörä, jota vasten käytetään tarvittaessa dynamoa.
Akselitoteutuksessa kannattaisi käyttää pystyroottoria, joka pyörittäisi vaakatasossa olevaa vauhtipyörää.
Aika lujaa ketjua kun kestää kolme tai enemmän megawatteja tehoa siirtää, vauhti lisäksi hidas, (valtavasti momenttia), ellei taas nosteta vaihteistolla nopeutta.
Lisäksi Nacelli pyörii,, miten ketjun kiertyminen,, taasko vaihteita väliin.
Ja mikä typerintä ehdottaa pystyroottoreita. Pystyroottorit saa kyllä unohtaa jos puhutaan oikeista tuulimyllyistä ja megawattien tehoista.
!00m roottorin vauhtipyörämainen massa on helposti suurempi kuin juurella oleva massa ellei kierroksia nosteta 1000-10000 kertaiseksi.
EI EI EI EI..
Mahdollisimman huoltovapaata systeemiä tehdessä kannattaisi turvautua hydrauliikkaan, jolloin tehonsiirto mastosta alas olisi aika simppeli toteuttaa.
Mutta ei hydrauliikkakaan ole mitättömän kokoista ja painoista, jos sen tehot ovat megawateissa. Lisäksi hydraulisysteemin hyötysuhde on aina kohtalaisen heikko, ja noilla tehoilla lämpöä syntyy jäähdytettäväksi todella paljon.
Niin tehohäviöt ja lämpöongelmat. Mutta toisaalta nasellin ollessa alhaalla olisi huollot ja pystytys helpompaa kun 50t naselli kepeneisi noin 25t.
Joo ja kaikki pitkänmatkan joukkoliikenne voitaisiin hoitaa valtavilla polkupyörillä...
Superkondensaattoreiden etuna on että saadaan tarvittaessa suuri teho mutta energiatiheys painoon nähden on kai pieni. Eli tuskin soveltuu sähkön suurimittaiseen varastointiin.
Altaalliset vesivoimalaitokset ja pumppuvoimalaitos taitaa olla yhä ainoa taloudellisesti järkevä tapa varastoida sähköä suuressa mitassa. Esim. pohjoismainen vesivoiman varastokapasiteetti on 100 000 000 MWh luokkaa. Vertailun vuoksi, eilen TV-uutisissa mainostettu Helenin Suvilahden akkuvarasto on 0,6 MWh ja hinta 2 miljoonaa euroa.
Jos akusto kestää 1000 lataussykliä, niin kyllä tulee sähkölle hintaa !
Ei vauhtipyöristä ole apuja. Ei ole tarpeeksi suuria eikä niissäkään energiaa riittäisi tunniksikaan ja puhuttaessa sadoista megawateista loppuu vauhtipyörästä kuin vauhtipyörästä teho minuuteissa saati esim kolmen päivän ajaksi siitä riittäisi.
Mikä sähkössä maksaa: polttoaine ja infra. Vauhtipyörässä jokin tuottaa pyöritys/kiihdytys energian, (polttoainekko?) Infra maksaa saman ellei enmmän kuin voimalaitoksessa. Ei se olisi millään tavalla ilmaista sähköä se 10minuuttinen, jonka vauhtipyörä rääkäisee.
Miettikääpäs toisinpäin. Piskuinen moottori kiihdyttää vauhtipyörää viikon..
hurrrrrrr.
Nyt sulla on vauhtipyörä josta saat kuuden päivän ajan noin 60% siitä piskuisen moottorin tehosta. Kyllä kiinnostaa pieni sähkömäärä ja valtava laiteinvestointi siihen..
Eikös noissa vauhtipyörissä ole ideana pelata hiukan lisäaikaa voimalan käynnistämiseen? Jos vauhtipyörä kestää 15 minuuttiakin, voi kyseinen aika merkitä sitä että ehtii käynnistää varavoimalan.
Muistan ammoin lennätinlaitoksella nöösipoikana työskennellessäni, että Vartiovuoren varavoimakoneiden rinnalla oli julmetut vauhtipyörät ja generaattorit, Ne tuottivat katkeamatonta sähköä sen aikaa, että dieselit ehtivät kerätä kierroksia. Tyhjäkäynnillä ne pyörivät kuulemma pari vuorokautta.
Uutisessa on kuitenkin kyse aivan eri mittaluokan energiavarastosta. Jos VTT on ollut mukana laskemassa sitä, ei se voi aivaan huuhaatakaan olla. Sähkön tuottaminen on ollut helppoa jo yli vuosisadan ajan. Sen tuottaman energian laajamittaiseksi varastoimiseksi ei ole vieläkään käyttökelpoista menetelmää.
Akun kautta ajettu sähkö on tavattoman kallista.
Pumppuvoimala saattaa jo kannattaa, jos sähköstä saa tuplahinnan pumppaussähkön hintaan verrattuna. Suomessakin yö- ja aamupäivähinnan ero on tuota luokkaa.
Tuo vauhtipyörätekniikka varavoimassa on menneestä maailmasta. Aiemmin katkoton virransyöttö oli toteutettu systeemillä, jossa verkkoon kytketty sähkömoottori pyöritti vauhtipyörää ja generaattoria. Samalla akselilla, sähkömagneetti-irroitteisen kytkimen takana oli dieselmoottori, joka käynnistyi, kun verkkovirta ja samalla kytkimen magnetismi katosi.
Nykyisin sama tehdään elektronisella invertterillä ja akustolla. Pitkäaikaisia sähkökatkoja varten voi lisäksi olla vielä dieselgeneraattori.
Huimapyörät olivat käytössä vieä 70-luvulla teletekniikassa suurten puhelinkeskusten sähkölähteenä verkkokatkoksen alkuvaiheen aikana. Kun dieselgeneraattorit käynnistyttyään saavuttivat säädetyn tason syötettiin jännite sitä kautta. Ainakin yksi näistä laitteista museoitiin Telemuseoon myöh. Telegalleriaan, mutta nykytilannetta en tiedä. Huimapyörät toimivat moitteettomasti kunhan laakereita muistettiin huoltaa.
Olisitte edes lukeneet Tieteen Kuvalehden numeron 14/2011 artikkelin "Kieppuvaa energiaa".
Tämä kertoo näistä vauhtipyörä ideoista.
Jokin samantapainen juttu on esitetty aiemmin kirjassa "Sähkökulkuneuvot". Löytynee antikvaarikirjakaupoista tai mahdollisesti kirjastojen varastoista.
Isomassainen vauhtipyörä tasaa jopa 1-sylinteristen hehkukuulamoottorien käyntiä. Nämä ovat niitä vanhoja maamoottoreita joita käytetiin mm. maataloudessa voimanlähteenä kun sähköä ei ollut joka paikassa.
Aikoinaan oli myös Scientific American - lehdessä juttu tästä vauhtipyöräajatuksesta.
Mitenkäs kun tällainen iso 500 metrinen, maahan kaivettu vauhtipyörä sattuu leikkaamaan kiinni täydestä vauhdista? Ettei vaan maapallo nyrjähtäisi pois akseliltaan!
Etkö tiedä, että maapallo on aika iso pyörivä kappale eli vauhtipyörä planeetta. Kiertää akselinsa ympäri kerran vuorokaudessa. Laskepa kehänopeus päiväntasaajalla.
Ilmankos monet putoavatkin tästäkin vauhdista pois.
No siksipä juuri mualimanloppu onkin vaarana, varsinkin jos sen vautipyörän akseli on epäedullisessa kulmassa maan akseliin nähden.
Laskekaapa tietäjät maan pyörimiseen sisältyvä energia.
Wiki tietää:
https://en.wikipedia.org/wiki/Rotational_energy
Eikö massa pitäisi tietää? Maapallon massaahan ei tiedetä, koska sitä ei voida punnita.
Tuosta riittäisi energiaa jokaiselle maapallon asukkaalle omakotitalon lämmittämiseen 250 miljoonan vuoden ajaksi.
Voisikohan tuota verottaa jollakin verukkeella.
Kyllä se tiedetään gravitaatiovoiman kautta.
Iso hyrrä pyörii niin vinhaa vauhtia, että keskipakovoima heittää todellisuustajun kokonaan pois.
Teidän mielikuvitus on itseasiassa tuo jättivauhtipyörä. Pyöriikin aivan liian vinhaa vauhtia.
Olisiko syytä hieman jarruttaa tuota vauhtia?
Olisiko sinun syytä jarruttaa mölisemistäsi tiedepalstoilla? Sinulla taitaa se isoratas heittää pahasti.
Keskipakovoima on jo sinut heittänyt ulos järjen käytön piiristä. Sinun pääsi sentrifuugi on pyörinyt jo ylikierroksilla liian pitkään.
Sinun ajattelua vaivaa jokin ohjelmallinen virus.
Pysäytä se sentrifuugisi jotta välttyisit pyöreään pehmustettuun koppiin joutumiselta.
Avaajan isopyörä vispaa ja pahasti. Tarvinnee kemiallista säätövoimaa?
"Eurooppalaisen siemenrahoituksen turvin Teraloop on teetänyt VTT:llä toteutettavuustutkimuksen, jonka tulokset ovat olleet lupaavia."
VippaakoVTT:n tutkijoillakin isopyörä? Nimimerkillä "pysäytä-se-pyörintä" kyllä vippaa ja vahvasti.
Vauhtipyörä on vanhanaikainen keino säilöä energiaa.
Kehityksen kärkimaassa Yhdysvalloissa on innovoitu mullistava tapa energiantaltiointiin; kivillä lastattu juna.
http://www.hs.fi/tiede/a1465536206367
"Painovoiman avulla juna vierii alaspäin. Veturin moottori muuntuu generaattoriksi, joka tavallaan kierrättää jarrutusenergian käyttöön sähköksi. Jarrutusenergian hyödyntäminen tapahtuu samalla periaatteella kuin vaikkapa hybridiauto Toyota Priuksessa"
Hyötysuhde+lienee+tuossa+melko+hyvä,+luokkaa+90+%.
-ARES kaavailee 50 megawatin junavoimalaa Nevadan osavaltioon. Yhtiön mukaan energiakapasiteetti olisi 12,5 megawattituntia. Projektin kustannusarvio on vajaat 49 miljoonaa euroa.
Sähkön pörssihinnalla 30 e/MWh yhden "lastin" arvo oliis luokkaa 400 e.
Suvilahden akku-kokeilussa sähkön hinnaksi ilman korkoja tulee 5000 e/MWh, jos akusto kestää 1000 lataussykliä.
Viideltä saunaan
http://www.karjalainen.fi/uutiset/uutis-alueet/talous/item/108153-energiasaaennuste-auttaa-saatamaan-sahkon-tuotantoa-ja-kulutusta
Miten rakentaisit kitkattoman jättivauhtipyörän? Kerro edes jokin idea.
Miksi pitäisi olla kitkaton?
Onhan noita tehty jo pitkään:
Hiilikuituinen vauhtipyörä tyhjiökammiossa ja magneettilaakeroituna.
Tässä eräs, jossa magneettilaakeri tosin vain yhteen suuntaan.
http://beaconpower.com/carbon-fiber-flywheels/
Siksi, että pidempiaikainen energiavarastointi hukkaa kitkallisissa sen verran paljon, että kannattavuus heikkenee.
Tavallisesti laakeroituja kannattaa siis käyttää vain kun lataus-purkaussykli on nopea (mutta magneettilaakerointi on niissäkin silti eduksi).
Uutinen 2016
Suomalainen Teraloop aikoo ratkaista uusiutuvan energian varastointiongelman halkaisijaltaan puolikilometrisellä vauhtipyörällä.
2018 Teraloop käynnisti kolmemetrisen koelaitteen Otanniemessä,,,
Viimeeksi uutisoitu 2020
https://dynamic.hs.fi/a/2020/energia/
juu tuupis on videoita koti konstein, rakennettu omaan juuri vauhti pyörää käyttäjen generaattorin pyörintään,
Scientific American - lehdessä oli artikkeli tällaisesta vauhtipyörän käytöstä jo kymmeniä vuosia sitten.
Samoin muistan artikkelin vetytaloudesta.
Lehti oli kyllä "ajan hermolla" monissa asioissa!
Suomen ensimmäistä sähkön vauhtipyörävarastoa rakennetaan parhaillaan:
https://www.fingrid.fi/ajankohtaista/tiedotteet/2022/uusi-tekninen-ratkaisu-tasapainottamaan-sahkoverkkoa-lansirannikolla/
Toki tekniikan kehityksen myötä näiden kanssa kilpailevat elektroniikkaan perustuvat ratkaisut.
https://www.fingrid.fi/ajankohtaista/tiedotteet/2024/uusi-tekninen-ratkaisu-parantaa-tuulivoimavaltaisen-verkon-kayttovarmuutta/
Entä jos tuulimyllyn yhteydessä olisi iso vesisäiliö ja tuulimylly pyöriessään vatkaisi sitä vettä niin lämmöksihän se energia muuttuisi ja kuuma vesi toimisi energiavarastona.
Kuulostaa hankalalta ratkaisulta ja ehkä tehottomalta, mutta tämän tyylisiä ideoita on mietitty ja joku tapa varastoida energiaa kuitenkin tarvitaan. Tehokkuutta todennäköisesti parantaisi, jos vain generaattorilla lämmitettäisiin vettä. En silti usko, että tuokaan on riittävän hyvä idea. Yksi toimiva energiavarasto on jonkin suolasäiliö, jossa hyvin kuuma suola nousee ylös ja alas kuin laavalampussa. Yhtään tuollaista ei silti kai vielä ole käytössä. Tätä toki tutkitaan kovasti, koska ongelman ratkaisu olisi hyvin tärkeää.