Podvodní balóny  
Prakticky všechny tzv. obnovitelné zdroje energie mají problém s kolísáním výkonu. Proto se tolik úsilí věnuje způsobům, jak ve velkém skladovat energii pro pozdější použití. Se zajímavým nápadem přišel kanadský start-up Hydrostor, ukládá ji do podvodních balónů.

 

Kolísavé zdroje

 

Obnovitelné zdroje elektřiny, jako jsou větrné farmy, sluneční elektrárny mají velmi velkou nectnost, kterou je jejich nepředvídatelný výkon. Jsou období, kdy to fouká, nebo svítí a potom je přenosová síť přetížená energií, pro kterou těžko hledá využití. A potom jsou zase období, kdy je tma nebo bezvětří a proto musí být výkon těchto obnovitelných zdrojů zálohován tzv. tvrdým zdrojem se snadnou regulací výkonu. Tou je často tepelná elektrárna, ať už na uhlí, nebo zemní plyn. Naším problémem je, že nedokážeme energie skladovat, tedy skladovat ve velkém. Není řeč o akumulátorech do svítilen, nebo do auta.

Kompresorovna. Kredit:
Kompresorovna. Kredit: Hydrostor

Na druhé straně není tak úplně pravda, že nenergii edokážeme skladovat. Jedním z mála způsobů jsou přečerpávací vodní elektrárny. Ty pracují ve dvou režimech, když je energie nadbytek, ženou vodu z dolní nádrže do horní a v případě potřeby tok opačným směrem roztočí vodní turbíny. Míst, kde lze taková díla postavit a s dostatečně velkou vodní nádrží , je poskrovnu. Proto se hledají jiné způsoby.

 

 

Nové nadějné řešení  je možná v podvodních balónech, které energii uloží ve formě stlačeného vzduchu. S podobným řešením se uvažovalo ve štolách opuštěných dolů. Kanadský start-up Hydrostornyní navrhuje  elegantní a ještě efektivnější řešení s prakticky neomezenou kapacitou.

 

Principem je prostý - využití hydrostatického tlaku.  Netřeba zhotovovat tlakové nádoby, voda to částečně udělá za nás. Materiál na balóny a jejich plnění je již dávno vyzkoušená technologie, která se používá při vyzvedávání potopených lodí z mořského dna. Celý proces ukládání energie do stlačeného vzduchu je vylepšený konverzí odpadního tepla při tlakování na elektrickou energii  díky tepelným výměníkům v plášti balónů.

 


CEO Hydrostoru, Curtis VanWalleghem, tvrdí, že jejich způsob skladování energie, ekonomicky předčí ty nejlepší současné baterie více jak dvakrát. Hydrostor již vybudoval první testovací zařízení v hloubce 55m pod hladinou jezera Ontário, na pomezí Kanady a USA.  Zařízení má skladovat dostatek energie pro 330 domácností. Je snadno škálovatelné pouhým přidáním dalších balónů. Konkrétně se má jednat o výkon až 5MW a kapacitu 30 MWh. Po vyhodnocení zkušebního provozu se ukáže, zda tato technologie je konečně trefou do černého. Hydrostor zatím bohužel neuvádí, jaký je poměr vložené a získané energie ze stlačeného vzduchu. Lze předpokládat, že při využití odpadního tepla, by to mohlo být mírně nad 70 %.



Zdroj: http://www.hydrostor.ca/

Autor: Martin Tůma
Datum: 24.11.2015
Tisk článku

Související články:

Napnout plachty a vzhůru na moře     Autor: Martin Tůma (23.12.2011)
Celostní lithium sírové baterie     Autor: Martin Tůma (20.11.2013)
Tribo generátory elektřiny     Autor: Martin Tůma (07.03.2014)
Stealth větrné elektrárny     Autor: Martin Tůma (12.09.2014)
Gravitační lampička     Autor: Martin Tůma (28.05.2015)



Diskuze:

Watson, zajímavé

Frank Paramount,2015-12-01 03:15:31

Lokalita mne nepřekvapila. Říkal jsem si jak je to vůbec možné. Na webce mají celé osazenstvo honorace v hnízdě, pracovně tomu říkám "termiti s termitištěm". Víte co dovedou termiti se zeleným stromem. Filosof, marketing, elektrikář a filosof, ten se sakra nemohl rozhodnout co dělat, profesionální manager, politický poradce, chlap z výroby, manager, direktor, a tak to pokračuje dál. Ani jeden co by uměl ušít boty. Kalouska vysadit v NW territories. Největší sranda je, že přes známosti Ontarijská vláda možná zacáluje a daňový poplatník zaplatí. Teď je prime minister Trudeau, synek, taky člověk co nic neumí.

Odpovědět

Zase slaměný panák

Jan Veselý2,2015-11-27 12:06:58

Vždycky mě fascinuje, jak jsou větrné a fotovoltaické zdroje "nepředvídatelné" a zároveň i v té blbé prolhané bedýnce každý večer běží předpověď počasí.
Přitom třeba Dlouhé Stráně se stavěly, protože české jaderné elektrárny mají zcela předvídatelně každou noc problém s odbytem. Protože je těžké uspokojovat proměnlivoy poptávky zdrojem s konstantním výkonem.
Skladování elektřiny je prostě jen jedním z prostředků integrace různých zdrojů do sítě. Dává provozovateli sítě větší svobodu výběru.

Odpovědět


Re: Zase slaměný panák

Petr Kr,2015-11-27 13:51:02

Vždy mne fascinuje, že někdo překroutí pravdu a nebo si vybere to, co je zajímavé.
Dlouhé Stráně se musely postavit, protože každý stát musí pokrýt výpadek největšího zdroje (u nás Temelín) a tento výpadek se musí nahrazovat z větší části ihned. Slováci k tomu mají Černý Váh (už postavený za komoušů).
Jinak předpověď počasí opravdu slouží i k tomu, aby se naplánovala výroba spolu i s tzv. obnovitelnými zdroji. To tu nikdo snad nepopíral. U fotovoltaiky je pozitivní, že vyrábí většinou v době, kdy se to spotřebovává. Ale vy např. prosím můžete zaručit, že na rozdíl od Temelína, který v noci nevyrábí více než přes den, větrné elektrárny v noci nevyrobí víc než dodaly přes den? Vy prosím chápete, že při spotřebě XY MW by bylo při využitelnosti 30% nutno postavit 3x větší kapacitu ve větr. elektr. (3xXY MW)? Když pak fouká máte 2xXY navíc a když nefouká tak vám XY chybí. To chybění musí nahradit zdroj, který se rozjíždí 6 hodin. Nebo tento zdroj držíte v tzv. teplé rezervě, tj. topíte pod kotlem 10% XY a vyrábíte 0. Pak máte tento zdroj možná za 1 až 3 hod. Ale to, co mají ve výkonu nespolehlivé zdroje, musím mít částečně v rezervě u spolehlivých zdrojů. Čím více "levné" energie z fluktuujících zdrojů, tím více v záloze u zdrojů spolehlivých, které ale jedou v pásmu s horší účinností nebo dokonce jen ohřívají kotel a pálí uhlí, aniž vyrobí jedinou kW.

Odpovědět


Re: Re: Zase slaměný panák

Jan Veselý2,2015-11-27 13:59:19

Dlouhé Stráně nejsou schopny pokrývat výpadky Temelína, už jen proto, že nemají dostatečně rychlý náběh ani dostatečnou výrobní kapacitu. Dlouhé Stráně jsou původně konstruovány na to, aby v noci čerpaly vodu do kopce a mohly ji tak použít jako špičkový zdroj elektřiny.
A výraz nepředvídatelný výkon je sprostá lež.
Stejně jako je lež, že nedokážeme elektřinu skladovat, dokážeme to a děláme to. "Jen" je jich relativně málo.

Odpovědět


Re: Re: Re: Zase slaměný panák

Petr Kr,2015-11-27 14:26:21

Vidím, že tomu rozumíte. Tak ať je po vašem.
http://www.cez.cz/cs/vyroba-elektriny/obnovitelne-zdroje/voda/dlouhe-strane.html
https://cs.wikipedia.org/wiki/P%C5%99e%C4%8Derp%C3%A1vac%C3%AD_vodn%C3%AD_elektr%C3%A1rna_Dlouh%C3%A9_str%C3%A1n%C4%9B

Najede z úplného klidu za 90 s.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Zase slaměný panák

Jan Veselý2,2015-11-27 17:31:43

Má maximální výkon 650 MW, temelínské bloky 2x1000 MW a během 90s už může být dávno pozdě. Na primární regulaci to není.
A ten neozdrojovaný canc z wikipedie o zvyšovaní nestability sítě neberte vážně, v reálu jsou to jen stesky operátorů z ČEPSu, že teď jsou věci jinak.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Zase slaměný panák

Jan Veselý2,2015-11-27 17:33:39

To ovšem nic nemění na tom, že to je moc fajn a užitečné zařízení. Chtělo by to ještě tak 10 takových a nechat se hýčkat elektřinou zdarma od Němců. :-)

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Zase slaměný panák

Petr Kr,2015-11-27 18:34:36

Jestli jste odborník na primární regulci frekvence sítě, tak nám napište, který zdroj k tomu pouívají v západní Evropě. Bubu rád, když se poučíme.
Jinak temelínský blok má 1098MW, jeden!!! O tom jsem psal. Dále jsem psal, podstatnou část výkonu, 60% nemusí být celý výkon. 90 s je málo? Víte, že prim. regulaci zajišťuje celá soutava (celá = evropská, ne česká)? Ty kecy o solehlivosti a flexibilitě vodních elektr. zase vy nemusíte brát tak doslova, když jste "ekolog" přez regulaci sítě.
Hezký večer při svíčkách.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Zase slaměný panák

Milan Krnic,2015-11-27 19:05:26

Co zaznamenávám občas ve vyjádření energetiků v médiích, spíše panuje obava, že někde zafouká více vítr, naši síť to přetíží (vyrovnávají soustava to nevydrží), a pak nám ani Alláh nepomůže.
Abych přidal trochu té konspirace .. možná se na to čeká, aby bylo možné rozvodnou síť privatizovat s cílem iluzorního zlepšení.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Zase slaměný panák

Jan Veselý2,2015-11-27 19:38:55

Tady je velkým kouzlem regulatorní prostředí (a.k.a. pravidla hry) pro regulační služby.
Někde (ČR) jsou podmínkami provozování regulace sítě větrné a solární elektrárny fakticky vyřazeny ze hry, tak regulaci sítě nepomáhají. Někde (grid PJM, SV USA) jsou regulační služby soutěženy pomocí automatizovaných aukcí, každých 15 minut na následujících 15 minut a regulace sítě se aktivně účastní, omezování výkonu větrných elektráren pomocí náklonu lopatek rotoru nebo regulace výkonu invertorů FV elektráren jsou už dnes dávno jejich součástí.
Jiný příklad jsou třeba elektrické bojlery, suprový prostředek pružné spotřeby. Použije-li se šikovně, je to skvělý prostředek regulace sítě ze strany poptávky. Použije-li se idiotsky (Austrálie) způsobí současné zapnutí milionů bojlerů každou noc solidní skok ve spotřebě a problémy.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Zase slaměný panák

Petr Kr,2015-11-27 19:54:25

Před 5 lety mi ekologicky spouštěli bojler podle pravidla: nízký tarif 2x denně a jednou alespoň 5h v kuse, prodleva nejméně 2h mezi těmi 2 zapnutími. Hrůza!!! Zapli mi to ve 20:00 na 3h. Vykoupali se 2 lidi, protože to přes den rodina vyplýtvala. Další čekali do 22 až 23:00. Pak 2h pauza a znovu topili, ale to už jsem měl prakticky nahřáto. Druhý den teplá voda přes den a večer nic, protože se pokakala babička a dcera umyla hlavu, tak jsme špinaví čekali do půlnoci, až se to nahřeje. At žije klimatizace, která ve vedrech neumožnuje zapínat nízký tarif přes den. Použije-li se to šikovně, ojeb...me zákazníka a zachráníme síť.

Odpovědět


Oprava

Petr Kr,2015-11-27 19:39:49

90 s se vám zdá moc? Máte něco rychlejšího? Možná fotovoltaiku?
Ti zelení se mi líbí. Znáte odezvu energetické sítě? Víte jak funguje regulace frekvence, kdo ji zajištuje? Mohu vám řící, že to větrné ani sluneční elektrárny nejsou. Každá síť přitom musí (skutečně musí!) mít určité procento v daném druhu regulace výkonu. Budou-li více vyrabět zdroje neumějící regulovat soustavu, musí o to víc regulovat ty zdroje, které to umí!!! A to také něco stojí a ne málo. Bože ochraňuj nás od výpadku sítě, protože to pak budou na vině uhelné elektrárny, že neroztopily kotle a bude další argument je zrušit. Ať žije ekologie a spolehlivost. Ale jsou si v rozporu. To mi věřte.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Zase slaměný panák

Petr Kejík,2015-12-07 10:01:46

Dlouhé stráně byly opravdu postaveny jako záloha jednoho vypadlého temelínského bloku. Málo lidí ale ví, že se počítalo s paralelním chodem Dalešic. A hle, máme tu 650 + 480 = 1120 MW jako zálohu. Nicméně ani dnes už to není tolik nutné, jelikož elektrizační soustava západu je schopna tyto výpadky pokrýt. Dnes už přečerpávací elektrárny plní především funkci akumulace energie z obnovitelných zdrojů. Sami pracovníci elektrárny říkají, že turbína jede podle počasí a to už o něčem svědčí.

Odpovědět


Re: Re: Re: Zase slaměný panák

Petr Kr,2015-11-27 14:34:13

Výpadek Temelína se rozumí výpadek 1 výrobního bloku!!!

Odpovědět

Ondřej Mlha,2015-11-25 13:18:23

No to už mi připadá lepší přečerpávací elektrárna, pro ukládání používat polohovou energii vody. Dostatečně objemná trubka svisle do hloubky pod hladinu, dole turbína co může trubku napouštět (generátor) nebo vypumpovat (motor).

Odpovědět


Re:

Petr Kr,2015-11-25 14:32:01

OK dobrý nápad, ale myslím, že ČEZ u něco takového postavil. Na nové ale není místo. Ptal jsem se lidí a nikdo se nechce kvůli tomu odstěhovat ze svého zeleného údolí. Tak možná udělat jezero na nějakém kopci. Prostě odstranit špičku a udělat dovnitř díru. Ale i prý to se už zkoušelo. A další lidi se nechtějí ze zelených kopců stěhovat do měst.

Odpovědět


Re: Re:

Ondřej Mlha,2015-11-25 17:26:24

Však jo Dlouhé Stráně ale naruby někde v moři nebo jezeru kde je místa dost.

Odpovědět


Re:

Jirka Niklík,2015-11-25 20:22:24

To by ale znamenalo velice proměnlivý tlak. U balónu bude řekl bych konstantní nebo alespoň proměnlivý v malém rozsahu.

Odpovědět


Re: Re:

Ondřej Mlha,2015-11-25 23:43:25

Proč velice ? To je přece dáno jen rozdílem hladin a ten může být celkem malý a naopak velký průměr. Zjednodušeně cena stavby by byla úměrná délce obvodu, ten roste lineárně s průměrem ale plocha se čtvercem. A od plochy se odvíjí objem vody uvnitř - tedy kapacita uchovatelné energie. čili čím plošně větší stavba tím lepší ekonomika. A nebyl by takový problém s nechtěným růstem entropie jako u plynu. :)

Odpovědět


Re: Re: Re:

Jirka Niklík,2015-11-26 00:00:27

To ano, ale mělký bazén už bych teda nenazýval trubkou. (A koule je určitě na objem ještě výhodnější, tam to roste s třetí mocninou :-). Připomíná mi to něco jako přílivovou elektrárnu, kde se ani nemusí voda čerpat. Ani nevím, proč o přílivových elektrárnách není moc slyšet...

Odpovědět


Re: Re: Re: Re:

Ondřej Mlha,2015-11-26 00:14:05

Ale náklady na stavbu koule na vodu o objemu řádově desítek milionů m^3 by rostly nejspíš tak s 4 mocninou jejího průměru :).

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re:

Mojmir Kosco,2015-11-26 08:13:15

Zeleznou kouli tlacenou na kilimandzaro

Odpovědět

Vím ze

Mojmir Kosco,2015-11-24 22:26:35

Pro uchování energie zkoušejí tekute soli proč se ne používá rovnou cedic ve forme magmatu ?

Odpovědět

Asi neví o skvělých bateriích Tesla Elona Muska.

Josef Hrncirik,2015-11-24 21:29:13

Odpovědět

Podvodná společnost nadějných doktorandů.

Josef Hrncirik,2015-11-24 21:19:26

Neví, že plyn se jim při stlačení zahřívá a že teplo ztracené při kompresi, dopravě či v zásobníku už se neuplatní jako objem či tlak (objemová , či vztlaková práce při expanzi.
Naopak při expanzi se plyn ochlazuje a pokud nestačí přijmout teplo od okolí, nevykoná maximální možnou práci. Expanze plynu ať v turbíně či motoru má větší ztráty než v hydraulickém motoru, ale problém s teplem nevyřeší žádný plyn, a vzduch patří mezi ty horší.
Obávám se, že to je středoškolská látka řešená ve star start up.
Prostě humorná srážka s fyzikou.

Odpovědět


Re: Podvodná společnost nadějných doktorandů.

Josef Hrncirik,2015-11-24 21:52:11

30 MWh by potřebovalo pouhých 440000 m3 vzduchu v natlakovaných balonech u dna.
Pokud nevyužijí odpadní teplo (to je jediná jistota projektu), tak kvůli adiabatě stlačení vzduchu s kompresním poměrem 5 (5 atm v 50 m vody) to musá mát max. účinnost 50% a nepostačí jim pouhých 220000 m3 podvodných balónů.
Asi jim špatně šoupe logáro.

Odpovědět


Re: Re: Podvodná společnost nadějných doktorandů.

Milan Krnic,2015-11-25 07:10:43

Abych vyvážil vaší kritiku účinnosti, pak z čistě ekologického hlediska to nemá chybu - interaktivní divadlo pro "ryby"

Odpovědět


Re: Re: Podvodná společnost nadějných doktorandů.

Tobiáš Losenský,2015-11-25 08:35:09

Pan Hrnčiřík ve svých vých výpočtech pozapomněl na jednu maličkost. Že to teplo ze vznikající při stlačování plynu lze využít. To není ztracené, jak se domnívá, třeba k ohřevu vody pro domácnosti, vytápění,... oni v Kanadě mívají často dost chladno. Možná jsou blbečci, jak zde páni naznačují ale možná to pro některé lokality tak hloupý nápad být nemusí. Stejně jako kdysi podobně kritizovaná tepelná čerpadla.

Odpovědět


Re: Re: Re: Podvodná společnost nadějných doktorandů.

Josef Hrncirik,2015-11-25 12:10:24

Páše se tam: ... konverze odpadního (kompresního) tepla na elektřinu pomocí vylepšených tepelných výměníků v obalech (rozpínajících a smršťujících balónů).
Myslel jsem si tedy,že jde o obvyklý kanadský žertík s chovem tropických ryb (žraloků a el. reynoků) v Ontariu.
Nízkopotenciálové teplo (zde cca 30 MW max. 150°C), oproti 60 MW el. vstupu do kompresoru má jen malou ekonomickou hodnotu.
Z něj by šlo získat 30 MW el., pouze pokud bych dokázal do expanze vratně vrátit 30 MW z odpadního tepla, které tedy bych neměl prodat, ale při odpadním (punkovém) teplotním rozdílu vnutit rychle do rychle expandujícího obrovského proudu vzduchu.
Na to jsou zapotřebí speciální balóny alespoň č 6.
Pokud bych teplo úspěšně prodal, nebo jím ohřál jezero, ze stlačeného vzduchu získám jen 15 MW el.
Očekávaná max. el. účinnost je tedy cca 15 MW/60 MW = 25% + sinice v teplém jezeru.

Odpovědět


Re: Re: Podvodná společnost nadějných doktorandů.

Marcel Brokát,2015-11-25 11:09:22

1) :-) :-) :-) .."asi jim špatně šoupe logáro" ... "kradu" s dovolením a integruji do svého slovníku, krásná sentence, děláte si nárok na uvádění zdroje? :-)

2) když jim na to dá někdo peníze, tak jsou happy, ne? fyzika, nefyzika... :-)

Odpovědět


Re: Re: Podvodná společnost nadějných doktorandů.

Miyuki Pateru,2015-11-26 10:02:44

Se stlačováním problém neni, turbokompresor má účinnost kolem 80-90% i při výrazně většim poměru tlaků, klidně 20-30 bar
Problém je spíš s expanzí a množstvím ledovýho vzduchu a výsledný všudypřítomný námrazy
Nebo někam uloží i to teplo ?

Odpovědět


Re: Re: Re: Podvodná společnost nadějných doktorandů.

Josef Hrncirik,2015-11-26 14:36:32

Myslel jsem si, že veteráni z Navy prodávají pod rukou vratné Stirling-Wankelovy motory pohlcující teplo a CO2 a přeměňující je na čisťounké Pu.
Místo toho nabízí americkému lidu pro noční akumulaci 90 kWh podvodný balon (dle klamavé reklamy jen 7300 m3) v 50 m hloubky (0,5 MPa) na Sporných ostrovech.
Bilance energie.
Elektřina 100. Obj. práce dle Vás cca. 85. Odpadní teplo 15 + 85. Dochlazení v balonu 5 (musel bych jít u chl. vody pod teplotu vody v jezeře; nelze to využít, ani omezit). Adiabatická komprese 5x dá T2 = cca. 300°C. Expanze dá naopak poloviční T z jezerní T, tj. cca - 120°C a vše zamrzne a získám cca (85-5)/2*0,85 = 34 elektřin, v nejlepším případě, ale balónek musí být 7300/0,34 = 21 000 m3. Naštěstí tam už pilná PRC navezla dost písku a betonu pro zatížení.
Odpadním teplem mohu rozptýlit odpadní mlhu.
Pravděpodobný pokus o využití odpadního tepla.
Pořídím si 1200 kg Al sít rozdělených do sekcí oddělených tepelnou izolací, postavím je vertikálně a odshora rekuperuji do nich teplo. Doufám že se teploty během 16 hod příliš mezi síty nevyrovnají. Protiproudem dekuperuji a ženu to do expanze. Očekával bych 85*0,85 = 72 elektřiny, ale nejspíš * cca 0,9 z každé tlakové a teplotní ztráty, 0,9**4 = 0,66 ; elektřiny tedy jen 47.
Budoucnost patří aluminiu, protože mědi by mi bylo ukradeno 2900kg.
Pokud by se mi teploty v rekuperátoru během 16 h vyrovnaly, z balónu by se vyvalilo cca 2700*5/0,66/(300/(300+150);(abych dle smlouvy dodal 90 kWh) = cca 31000 m3 mlhy, což může být na Sporných ostrovech život poněkud prodlužující.
Vratný Oťák má účinnost 56%, usraelský 20-30, Dízlík 50. Stirlík teoreticky stejně jako Diesel. Diesel vypočítal 90.
Stirling 1,3 MW u solární usraelské elektrárny má jen 31%. A tolik to bylo slávy oproti 14% PV.
Je to především otázka provozních režimů a čísla, grafy nebo vztahy nejsou běžné, ev. jsou ve sporu.
Neklamou tedy evropský lid hůře nežli WV klamal americké právníky?
Aspoň mě veteráni přinutili podívat se co nového se Stirlingem.

Odpovědět


Nepřátelskou palbou pozdravuji: Robert "Bud" Mc Failar, Military adviser (zamlžovací důstojník)

Josef Hrncirik,2015-11-26 15:17:19

Místo sít by tam mohla být řada sekcí tepelných výměníků odebírajících frakce různě teplého chladiva 20 - 300°C do příslušných nádrží.
Mísení by vedlo k růstu entropie a tvorbě mlh nad Spornými ostrovy.

Odpovědět


po odmlžení se pochopitelně jmenuje: Farlane

Josef Hrncirik,2015-11-26 16:36:27

Odpovědět

Obrácené závaží

Martin Krupicka,2015-11-24 20:47:00

Když už pánové nakousli skladování energie v hydrostatickém tlaku, tak mě po přečtení nadpisu napadlo úplně jiné řešení. Použít utopený balón jako obrácené závaží pro něco alá kukačkové hodiny. Tj. skladování energie bez poplatku za kompresor. Asi si člověk moc nepomůže, co se týče dalších technických problémů, ale zase si uleví o termodynamický cyklus.

Odpovědět


Re: Obrácené závaží

Josef Hrncirik,2015-11-24 21:00:23

Chce to ale 1 m tlusté lano.
Podle principu schválnosti se ale vzduch při kompresi ohřívá a při expanzi ochlazuje.
Potom je to ale vlastně termodynamický cyklus s malou účinností.
Chce to tedy jako závaží používat potopený trofejní Nimitz.

Odpovědět


Re: Re: Obrácené závaží

Pavel Foltán,2015-11-24 22:43:07

Asi jsem možná pana Krupičku pochopil špatně – pokud ano, tak omluva.
Já si ten jeho nápad představuji jako jednou nafouknutý balon (tepelné ztráty pouze jednou), který by byl při přebytku el. proudu vtahován do hlubiny a v případě potřeby při vypuštění k hladině by roztáčel generátor elektřiny.
Jaká by byla energetická bilance netuším; nekamenujte mne hned prosím, jen mi jemně vynadejte  :-)

Odpovědět


Re: Re: Re: Obrácené závaží

Tomáš Drtílek,2015-11-24 23:53:05

No a co tem balón neplnit vzduchem ale třeba etanolem nebo jinou kapalinou lehčí než voda? Balony by musely být při stejném vztlaku zhruba pětinásobné (na objem), ale nedocházelo by těm tepelným ztrátám. Nebo mě napadly ještě velké dřevěné kostky, ale ty by asi dlouho nevydržely. Dalo by se to řešit taky obráceně: velká plošina na hladině a z ní spouštět a vytahovat závaží. A ten rumpál by fungoval buď jako elektromotor nebo dynamo. Akorát 30 MWh je 108 GJ, což při hloubce 55m dělá hmotnost závaží cca 200 000 tun (snad jsem se nespletl o nějaký ten řád).

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Obrácené závaží

Petr Kr,2015-11-25 07:32:18

Pak ovšem bych to vylepšil. Pro zvýšení účinnosti a zjednodušení (odpadly by další generátory a kabely) bych to břemeno spouštěl a vytahoval rovnou u větrných elektráren. Z gondoly by viselo 10 t, které by vrtule vytahovala nahoru místo výroby elektřiny a pak by to v bezvětří sjíždělo dolů a točilo samotným generátorem.
Jinak podobný nápad jsem měl ve snu, že kumulaci energie je potřeba zaprvé rozdělit do mnoha menších objektů a za druhé (a to je snad to nejdůležitější) přenést co nejblíže spotřebiči. Tak jsem vynalezl obrazy v domácnosti, které pojedou dolů a budou vyrábět proud a v noci je čez vyveze všem pod strop. Bohužel jsem se o tom nezmínil v žádném prestižním časopise, ale jen tady v práci. Na čez se to ale nedoneslo. :-(

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Obrácené závaží

Vít Výmola,2015-11-25 15:58:15

Podobný, ovšem komerčně prezentovaný a myšlený nápad jsem onehdá viděl na jedné alternativní (čti "mašíblové") diskuzi. Všichni zúčastnění se rozhýkali, jak je tím energetický problém vyřešen a imperialistické korporace konečně utřou.
Akorát se nikomu z nich opět nepoštěstilo zapojit i mozek, fyziku z osmé třídy a kalkulačku. Gravitační ukládání energie má totiž zoufale nízkou hustotu, která se dá vykompenzovat pouze skutečně masívním množstvím přepravované hmoty. To přesně řeší přečerpávací elektrárny, které bezpochyby skvěle fungují. Ale určitě ne nějaké závaží. Zkusme rychle počítat: Závaží m=10t, pracovní výška h=100m. Energie nutná ke zvednutí závaží (a tedy i uložená) e = g*m*h = 9.81*10000*100 ~ 10MJ ~ 2.8kWh mínus nějaké ty ztráty, tedy ve výsledku řekněme 2kWh. Ano, přesně tak, uložilo by se energie na jednu hodinu vysávání pořádným, v EU ilegálním vysavačem.
Tolik k porážce imperialistických korporací.
(Je mi zcela jasné, že jste to myslel jako momentální nápad. Jsou ale bohužel tací, co takové věci myslí vážně, nebo ještě hůř: jsou si vědomi, že je to blbost, ale nabízí to naivním mašíblům jako zázračnou příležitost k investici.)

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Obrácené závaží

Petr Kr,2015-11-25 16:31:44

Jsem rád, že jste to spočítal. Jinak to byl nejen momentální nápad, ale i trošku ironie (viz dodatek o snu s obrazy). Ve srovnání s těmi 200 000 t uváděnými výše v kombinaci s 55 m to snad bylo jasné a výpočet jsem raději ani nedělal. Od vás je ovšem korektní, že jste vzal výšku 100 m, protože to je asi pro větrné elektrárny reálnější hodnota.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Obrácené závaží

Pavel Foltán,2015-11-25 07:34:50

Když už tedy jsme u bláznivých nápadů, tak navrhuji přemostit ve "vhodném" místě Grand Canyon a spouštět to závaží do této jinak naprosto zbytečné díry.  :-)

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Obrácené závaží

Josef Hrncirik,2015-11-25 13:05:16

Preventivně bych dal napřed na zemskou osu spojku s možným prokluzem.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Obrácené závaží

Petr Kr,2015-11-25 14:08:47

Při kumulaci energie by to roztáčelo Zemi a zkracovala by se pracovní doba? To by zřejmě pomohlo šetřit energií. Lidé by to možná chodili točit i klikou.

Odpovědět


Re: Re: Re: Obrácené závaží

Martin Krupicka,2015-11-25 12:00:57

Děkuji pánům Foltánovi a Hrncirikovi za interpretaci mého divokého nápadu.

Tedy, stahování balónu do hlubiny ukládá energii do jeho vztlakové síly. Čím je hlouběji, tím bude menší, protože na něj působí tlak vody, dochází tedy ke kompresi. Dovolil jsem si uvažovat kompresi izotermní, voda je celkem dobrý chladič a balón snad nezahučí na dno Mariánského příkopu během deseti vteřin.

No, a tím jsem vpodstatě vyhrál nad termodynamikou, vzduch uvnitř má teplotu okolního oceánu, tudíž tok tepla tam a zpátky je stejný, oceán považuji za ideální tepelnou lázeň.

Pokud bych přidal další iteraci, tak při zanořování se teplota zvyšuje a přinejhorším by začala voda na povrchu balónu vařit. Tedy, nezačala, bod varu v 1km pod hladinou je asi poněkud vyšší. Největší problém tedy může nastat při vynořování, kdy by mohla voda na povrchu balónu zamrzat.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Obrácené závaží

Mintaka Earthian,2015-11-25 13:19:17

Re. zamrzat:
Led je lehčí než voda, tak to by výslednou bilanci mohlo ještě vylepšit.
- možná by to šlo na vrbu zvýšení odporu
- nevím jestli i led vzniklý pod vysokým tlakem

Osobně dávám šanci spíše "živé síle". Rostliny, bakterie, houby, řasy, živočichové,... ti všichni tu milióny let trénují a vylepšují způsoby ukládání energie, tak tuším, že tam bude ještě velký prostor na to, se něčemu přiučit.

Jiná věc je, zda tu energii využíváme efektivním a prospěšným způsobem.
Kolik MW se spálilo jen při "těžbě" kryptoměn? Kdyby se tak ten výpočetní výkon používal aspoň k "vědeckým" výpočtům.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Obrácené závaží

Petr Kr,2015-11-25 14:04:27

Já osobně bych to vůbec nerozváděl a rovnou zavrhl. Síla pro práci je úměrná rozdílu hustot, což zde není nic moc. Odpor prostředí je úměrný hustotě vody, což zde je moc moc. Účinnost tohoto systému by byla ... nanic.
Více potenciální energie na jednotku objemu by pak bylo při použití vraku Titaniku nebo jak navrhoval pan Hrnčiřík Nimitzu. Tím by se to dalo vylepšit. Ale zase nanic. Lepší by to bylo přenést na souš (odpor vzduchu několikrát menší, síla větší o váhu vody tělesem vytlačené) a spouštět to po kolejích z Mont Blancu. To bych tipoval, že by vyšlo na ekonomicky využitelné. Nakonec by to mohla být i zajímavá turistická atrakce, kde by se vybíralo vstupné.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Obrácené závaží

Josef Hrncirik,2015-11-25 15:19:39

Nad termodynamikou lze zdánlivě vyhrát při adiabatickém provedení celého cyklu (komprese, skladování, expanze). Stačí jen mít dokonalou tepelnou izolaci nebo nulové doby (komprese, skladování, expanze).
Druhá varianta je dokonalá tepelná rovnováha s okolím. Stačí mít dokonalý přenos tepla (při nepatrných rozdílech teplot i velkých průtocích) nebo naopak nekonečné doby (komprese, skladování, expanze). Tato varianta je zřejmě náročnější a vyžaduje aktivitu. Je absurdnější. Je to vlastně i jejich snaha o výměny tepla při komprese a expanzi. I míchání různě teplých vod či vzduchů i ve stroji vede k poklesu schopnosti konat práci, tj. získat exergii.
Jaká je čistě mechanická účinnost (tření, víření, tlakové ztráty (komprese, doprava, výměny tepla, expanze) kompresorů i při ev. reverzi netuším.
Určitě mají velký potenciál. Jeden z jejich CEO se chlubí že má podíl na uzbrojení socializmu a dělostřelbě ve Vietnamu.

Odpovědět

Hejna úspěšných slepých uliček ...

Jaroslav Mrázek,2015-11-24 20:36:47

Výroba a životnost materiálu, teplota vody a změna režimu proudění a teploty vody v okolí, na povrchu hluk z turbokompresorů a při čerpání hřmot vzduchu na výstupu z turbín a nutnost mít stále k dispozici elektřinu na pohony a regulaci( nelineární výstup tlaku v závislosti na míře nafouknutí), ukotvení u pobřeží v nánosech naplavenin .... nebyl by lepší dokonalý velkokapacitní kondenzátor na místě spotřeby s téměř 99% účinností a beze ztrát v rozvětvené elektrické síti od turbín a generátorů ???

Odpovědět


Re: Hejna úspěšných slepých uliček ...

Josef Hrncirik,2015-11-24 20:53:55

Hustota uložení energie v kondenzátoru není a nebude větší než v Pb aku.
Prostě pouhá polarizace vazeb uloží méně energie než tvorba nových vazeb.

Odpovědět


Re: Re: Hejna úspěšných slepých uliček ...

Frank Toman,2015-11-25 00:57:02

Mohla by ale významně vzrůst použitím nanotechnologií (nanovláken) jež mají velmi vysoký měrný povrch.

Odpovědět


Požitm nánováken stoupne puze zisk doktorům a

Josef Hrncirik,2015-11-25 06:37:55

pohřební službě.
Energie se lépe skladuje v objemu vazeb než v objemu u povrchu s relativně slabším silový polem než v Bondovi.

Odpovědět


Re: Požitm nánováken stoupne puze zisk doktorům a

Frank Toman,2015-11-26 02:26:23

Proč myslíte a kdo vás tak nanovlákny vyděsil ?

Odpovědět


Re: Re: Požitm nánováken stoupne puze zisk doktorům a

Josef Hrncirik,2015-11-26 08:35:58

Nanovlákna jsou nejspíše makrodrahá, makrozcuchaná s minimální hustotou chuchvalce, mikroneviditelná, makrohořlavá, mikrozpracovatelná, makrorozfoukatelná.
Mají mikrokontakty na přívod médií či proudu.
Hustěji uložená jsou mikropropustná.
Jinak proti nim nic nemám.

Odpovědět


Re: Re: Re: Požitm nánováken stoupne puze zisk doktorům a

Frank Toman,2015-11-27 19:38:33

Makrodrahá být nemusí, makrorozcuchaná- lze proměňovat, mikroneviditelná - jedno je neviditelné, shluk, vrstva je normálně viditelná. Pro kontakt bude potřeba přimísit do polymeru před zvlákněním např. stříbro v nějaké formě, můžeme zkusit..

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Požitm nánováken stoupne puze zisk doktorům a

Josef Hrncirik,2015-11-28 11:13:13

Asi jsou ideální pro filtry nebo katalyzátory.
Pro kondenzátor je ideální jen uspořádání kompaktně pokovená či pografenovaná (naprášení či zamíchání i supravodiče do plastu to neřeší) rovinná vrstva dieletrika. I tak je problém s přívody. I koaxiální geometrie je nutně horší.
Prostě energie je jen v dielektriku (a méně než v chem. vazbě) a nejlepší je mít všude stejnou intenzitu el. pole; tj. dielektrikum jako desku.
Při nekonečné dielektrické pevnosti (dielektrika či vakua) bych nepotřeboval Dlouhé Stráně.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Požitm nánováken stoupne puze zisk doktorům a

Frank Toman,2015-11-28 16:21:11

Proč pórovitý uhlík a zvláště pak aerogel při vývoji ultrakapacitorů ano, a nanovlákna ne ? ...nanomateriály jsou stokrát až tisíckrát dražší než suroviny pro elektrody současných ultrakondenzátorů. Vědci z MIT ale věří, že čas, kdy kondenzátorová baterie z nanovláken bude stejně drahá jako dnešní běžné články, jednou přijde... Já je zas tak drahý nemám, zkusíme?

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Požitm nánováken stoupne puze zisk doktorům a

Josef Hrncirik,2015-12-01 20:53:14

Vědci z MIT potřebují vyžebrat granty.
Mě se nedaří ani vyžebrat voltmetr .
El. pole je mezi elektrodami, do pórů vstoupí mělce a do malé hloubky.
Měrný povrch používají místo "apage Satanas" a aerogelem hubí nepřátele místo asbestem .
Jakou hustotu uložení energie J/kg či J/l běžně dosahují, ev. jaké je samovybití řekněme po 16 hod?
Pb aku má běžně více než 0,1 MJ/kg

Odpovědět


Re: Hejna úspěšných slepých uliček ...

Vojtěch Kocián,2015-11-25 08:14:20

Tlak právě bude konstantní nezávislý na míře nafouknutí. Pokud tedy bude balón pořád ve stejné hloubce.

Odpovědět


Re: Re: Hejna úspěšných slepých uliček ...

Josef Hrncirik,2015-11-25 12:20:58

Zlomyslný vzduch je stlačován v kompresoru a expandován v "motoru".
Technik na rozdíl od managera musí protrpět celý cyklus až do recyklace lidských a ekologických zdrojů i s přiměřeným záporným ziskem.
Nakonec i úroky již také začínají být záporné a multiplikace živé síly je menší než 1.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni












Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace