Skladování energie v setrvačnících
Odpovědný řešitel: prof. Ing. Jaroslav Zapoměl, DrSc.
Pracoviště:
Ústav termomechaniky AV ČR, v. v. i.
Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
Setrvačníkové akumulátory vynikají zejména schopností extrémně rychle absorbovat a uvolnit energii, a tím účinně vyrovnávat kolísání energetické sítě. Vyznačují se také téměř neomezeným počtem nabíjecích a vybíjecích cyklů. Podprogram využívá zajímavé fyzikální principy a moderní technologie pro bezdotykové uložení setrvačníku ve vakuu na základě magnetické levitace. Tyto principy umožňují dosáhnout vysokou účinnost nabíjecího cyklu i při dlouhodobém uložení energie a vysokou životnost a spolehlivost díky absenci opotřebení ložisek.
Program výzkumu v rámci podprogramu Skladování energie v setrvačnících:
Návrh setrvačníkového akumulátoru s hybridními ložisky (valivým keramickým a pasivním magnetickým). Toto konstrukční uspořádání umožňuje dosáhnout větší spolehlivosti akumulátoru a zároveň minimalizovat jeho závislost na vnějších energetických sítích. Takovýto setrvačníkový akumulátor by mohl být používán i v mobilních dopravních prostředcích, seismicky aktivních oblastech nebo v blízkostí zařízení, která jsou zdrojem mechanického kmitání (vibrační třídiče, drtiče, atd.). I když valivá keramická a pasivní magnetická ložiska se vyznačují značně menšími ztrátami než ložiska valivá ocelová, jsou tyto ztráty větší než u aktivních magnetických ložisek. Proto se maximální přínos takovéhoto setrvačníku projeví, bude-li nabíjen energií mařenou při technologickém procesu (brzdění kolejových nebo silničních vozidel, brzdění pohybu zařízení při reverzaci technologického procesu, atd.).
Návrh setrvačníkového akumulátoru se supravodivými magnetickými ložisky. Toto konstrukční uspořádání umožňuje dosáhnou minimálních energetických ztrát, a tudíž je vhodné pro dlouhodobé skladování energie. Tento způsob je sice znám, ale je moderní a množství poznatků o chování takovýchto setrvačníkových akumulátorů dosud není dostatečné.
Setrvačníkový akumulátor s trvalými magnety a stabilizací pomocí Hallových senzorů. Naše patentovaná technologie umožňuje minimalizovat energii potřebnou ke stabilizaci levitujícího rotoru setrvačníku. Je založena na použití trvalých magnetů a stabilizace s přídavným elektromagnetem řízeným soustavou Hallových senzorů.
Video setrvačníku na principu supravodivých magnetických ložisek
Video setrvačníku na principu trvalých magnetů se stabilizací Hallovými senzory
Aktuální aktivity:
- V polském Krakově proběhlo ve dnech 5. – 6. března 2019 Mezinárodní kolokvium Dynamika strojů a mechanických systémů s interakcemi 2019 (DYMAMESI), které bylo pořádáno společně s Krakovskou polytechnikou (Cracow University of Technology).