Dela detta:
Välkommen! För att skriva i forumet måste du logga in först. Har du inget konto går det bra att registrera ett eller logga in med Facebook här. Det kostar inget.  :)

Författare Ämne:  Avbrottsfri kraft via svänghjul  (läst 304 gånger)

JohnA

  • Inlägg: 939
  • Snål nord-vallentunisk skrotfyndande återanvändare
    • Uppland
    • EM34
Avbrottsfri kraft via svänghjul
« skrivet: 03 dec-18 kl 00:07 »
Jag lärde mig nyss att när sjukhus och serverhallar har behov av avbrottsfri elkraft finns en övre gräns där system med batterier blir för dyra och för skrymmande, och att man då i stället använder svänghjul med elektrisk motor/generator för att hålla elen igång uppemot den minut det kanske max får ta att starta upp en stor dieseldriven generator. Svänghjul är mäktiga prylar, inte minst då det gäller att leverera stor kraft under kort tid. Samtidigt känns det uppfriskande gammaldags, ja nästan lite steampunk, med roterande maskiner som nästan hela sin livslängd står och snurrar till ingen praktiskt nytta. Jag trodde tills idag att det enda område där liknande roterande maskiner fortfarande är i drift är järnvägars roterande omformare, men roterande UPS:er är tydligen inte helt ovanligt bland "de stora pojkarna". Cool!

http://www.piller.com/en-GB/205/energy-storage

En hel del av oss som var nyfikna i ungdomsåren har nog lekt med svänghjul i olika former. Själv släppte jag loss ett rejält svänghjul från en gammal rullbandspelare över golvet i pojkrummet, efter att snurrat upp det till över 10.000 rpm med en 110-volts elmotor. Det for omkring både vilt och länge kan jag lova! Svänghjul för lagring av elektrisk energi kanske kan ha viss DIY-potential, men man får nog anta att det medför vissa risker också. Sedan är väl förlusterna rimligen av sådan art att det behöver vara en viss minsta storlek för att vara till nytta.

Jag fantiserar ganska ofta om de tekniska utmaningar och lösningar ett boende off-gridd erbjuder/kräver. En av de knepigare behoven är kylskåp och frys, som är svåra att förutse när de behöver starta, ger dyra konsekvenser när de krånglar och behöver en rejäl impulseffekt i startögonblicket. Elektroniska invertrar som klarar den höga startströmmen behöver vara rejält överdimensionerade, med följden att de får ganska höga tomgångsförluster. Och så är det ju ganska komplicerad och dyrbar elektronik. Kanske då en roterande omformare med rejält svänghjul faktiskt kan ha en chans att konkurrera med elektroniska lösningar? Det är kanske inte försvarbart att ha en sådan maskin i full snurr dygnet runt, men med kvalificerade gissningar om när kylkompressorerna behöver starta nästa gång kan man ju i god tid varva upp svänghjulsmaskinen mjukt och energisnålt så den är redo för den stora startströmmen när behovet väl kommer. Har man kyl/frys med en massa elektronik i (vilket de flesta moderna apparater nog har) kan man ju driva dem via en liten och energisnål inverter fram till det att det egna styrsystemet bedömer att det börjar bli sannolikt att kyl/frys behöver starta snart, varefter överkoppling sker till svänghjulsmaskinen.

Att hålla en svänghjulsmaskin igång kostar förmodligen mer energi än att hålla ett batteripaket underhållsladdat, men så länge energiuttaget är litet eller noll är det väl endast elektromagnetiska järnförluster och friktionsförluster av den "fläktverkan" som uppstår då maskinen snurrar, samt lite lagerförluster förstås. När ingen stor effekt tas ut ur maskinen behöver den inte kylas och då går det ju att ha maskinen i ett vakuumpumpat hölje. En separat väldigt liten "underhållsmotor" som är optimerad för hög verkningsgrad vid ett visst varvtal skulle kunna hålla maskinen igång sedan den större motorn/generatorn spunnit igång den.

Jag tror mig inte ha uppfunnit "världens pryl" här, det handlar mer om att det är kul att brainstorma, även när man är ensam.  ;D Så vad tror ni, kan svänghjulsteknik i en roterande elmaskin ha något nyttigt användningsområde för DIY-folk? Kan man t.ex. haka på ett schysst svänghjul på ett vanligt bensindrivet elverk för att höja dess kortvariga maxeffekt, så det kan driva större vattenpumpar, elsvetsar, handverktyg och annat det normalt inte orkar starta upp?
Skitless på översittare med attityden "köp en xxx istället så funkar det bättre". -Inte mitt fel att jag har gott om egna idéer medan de måste låna andras. Kör min 40 år gamla Saab V4 på drygt fyra deciliter milen till vardags. http://ecomodder.com/forum/em-fuel-log.php?vehicleid=847

JohnA

  • Inlägg: 939
  • Snål nord-vallentunisk skrotfyndande återanvändare
    • Uppland
    • EM34
SV: Avbrottsfri kraft via svänghjul
« Svar #1 skrivet: 03 dec-18 kl 00:38 »
Hmm... Den här artikeln på Wikipedia om energilagring i svänghjul har jag ju redan läst för flera år sedan! Får se om den ger några nya idéer eller tillnyktringar.  ;D

https://en.wikipedia.org/wiki/Flywheel_energy_storage
Skitless på översittare med attityden "köp en xxx istället så funkar det bättre". -Inte mitt fel att jag har gott om egna idéer medan de måste låna andras. Kör min 40 år gamla Saab V4 på drygt fyra deciliter milen till vardags. http://ecomodder.com/forum/em-fuel-log.php?vehicleid=847

von tratt

  • Inlägg: 150
    • Skåne
SV: Avbrottsfri kraft via svänghjul
« Svar #2 skrivet: 03 dec-18 kl 00:41 »
Magnetlager skulle vara fränt också.

Eller tänk dig ett enormt steampunkigt svänghjul på gården eller i ekobyn som sakta får fart (av morgonens första strålar?) och framåt eftermiddagen driver brutala sågar och krossverk  8)

torbjorn

  • Inlägg: 10272
    • Medelpad
SV: Avbrottsfri kraft via svänghjul
« Svar #3 skrivet: 03 dec-18 kl 07:16 »
För länge sedan fanns att företag i Sundsvall som hette Kafak. Det var väl som mest verksamt på 70- och 80-talet, men gick i konkurs i samband med 90-talskrisen. Kafaks huvudprodukt var högspänningsställverk, men de importerade och sålde också någon form av reservkraftanläggningar med svänghjul för tillfällig energilagring tills dieseln hade kommit igång, flera sådana lär ha sålts till svenska sjukhus. Jag tror de där reservkraftanläggningarna kom från en fransk tillverkare.

När det gäller problem med att kortvarigt ta ut hög effekt ur ett litet bensinelverk, så är min erfarenhet att det inte är motorns effekt och svängmassa som är flaskhalsen, utan det är att generatorn har för låg kortslutningsström (för hög inre impedans).
Enklaste sättet att lösa de problemen är att försöka planera så att man inte behöver försöka köra stora enfas asynkronmotorer på klena elverk. Bättre då med seriemotorer som går att mjukstarta utan att de tappar för mycket startmoment, eller trefas asynkronmotorer.
Ska man minska elverkets inre impedans så gäller det helt enkelt att ha en större (och dyrare) generator - mer järn och mer koppar.

 

Lugnebergagård

  • Inlägg: 16
    • -
SV: Avbrottsfri kraft via svänghjul
« Svar #4 skrivet: 05 dec-18 kl 08:05 »
Senast jag undersökte saken, för ca 5år sedan så hade Caterpillar en UPS baserad på svänghjulsteknik. Men jag har aldrig sett någon sådan i verkligheten.

Det är i grunden en teknik som det forskats en hel del på men att det inte ledde någonvart i praktiken. Problemen var givetvis hjullagren, men det löste man så småningom med magnetupphängning. Men sen var det även det faktum att det är en ganska stor massa som du måste få upp i en väldigt hög rotationshastighet. Det var problem med att materialen i hjulen mattades ut och sprack. Inte så lyckat i dom hastigheterna för övrigt. Sen när man väl löst alla problemen så slog dom ändå inte.

Idag använder man på de anläggningar jag varit involverad i batterier och dieselverk. Sjukhus håller jag inte på med så mycket, det är dom större konsultbolagen som leker "karolinska". Dock så har jag emellanåt varit inblandad i lite mindre projekt inom sjukvården. Dom använder sig av något som heter 'vårdpanel' inne på avdelningarna. En del av uttagen går över UPS (batteri) men andra inte. Dvs respiratorn kopplar du över UPS. Inte kaffebryggaren. Sen har dom säkert en generator som klarar av att driva rubbet när den väl hostat igång.


 


Dela detta:

* Inloggade just nu

* Forum

* Nyheter

* Nya inlägg

* Nytt i ditt landskap

För inloggade medlemmar visas här nya lokala annonser, aktiviteter och presentationer.
Logga in eller
registrera dig.
 :)

* Nya annonser