ELEKTRO 2011-2

| Kategorie: Časopis  | Tento dokument chci!

Vydal: FCC Public s. r. o. Autor: FCC Public Praha

Strana 9 z 68

Jak získat tento dokument?






Poznámky redaktora
 3). Je-li jedna ná- drž umístěna výše než druhá a jsou-li oba re- zervoáry propojeny potrubím s reverzní turbí- nou, možné v době přebytku energie čerpat Obr. Využití superkapacitorů nyní běžné pře- devším v hybridních automobilech a elek- tromobilech, kde jsou určeny k rychlé aku- mulaci energie při rekuperaci během brzdění a k rychlému dodání energie pro akceleraci.7ELEKTRO 2/2011 Tab. Superkapacitory jeví vhodné pro po- užití v oblasti fotovoltaiky, především jako vyrovnávací akumulátory elektrické energie pro menší systémy spojené sítí, kde mo- hou kompenzovat krátkodobé výkyvy výko- nu. Napří- klad v elektronických zařízeních k uchová- ní paměti při výpadku napájení používají vel- kokapacitní kondenzátory napětí U = V s kapacitou C = 1,2 F s displejem udávajícím okamžité napětí [2]. Vzhledem k malému vnitř- nímu odporu tohoto zdroje, který řádově v jednotkách miliohmů, vhodné při jeho nabíjení používat napěťové měniče, které jsou schopny omezit velký nabíjecí proud. funkci elektronické pojistky proti přetí- žení přepětí, nebo měřit nabíjecí a vybíjecí proud. Podle známého vztahu pro energii nabitého kondenzátoru pojme ten- to kondenzátor energii: **VZOREC1**   2 442 SO2HSOH **VZOREC2**   2ePbPb 2 **VZOREC3**   2ePbSOSOPb 4 2 4 **VZOREC4** OHPbSO2eSOH2HPbO 24422   **VZOREC5** 424422 PbSOOH2PbSOPbSOH2PbO  **VZOREC6** J345 2 1 2  CUW **VZOREC7** hmgWp  **VZOREC8**   2eOHOH 2 2 2 **VZOREC9**   2 2 O2eO 2 1 **VZOREC10** O2HO2H 222  **VZOREC11** 2 2 1 JEk  **VZOREC12** 2 2 1 LIW  Tento vztah platí i pro superkapacitory. Schéma vnitřního uspořádání superkapacitoru elektrolyt  Al2O3 elektrolyt separátor  aktivovaný uhlík  síť transformovna reverzní turbína dolní nádrž horní nádrž snímač proudu řídicí část blok superkapacitoru rozhraní kondenzátorpomocné obvody + – . 5. Díky dobré perspektivě vývoji superkapa- citorů věnována značná pozornost i finanč- ní prostředky pro výzkum a vývoj. 6. Výhodou superkapacitorů poměrně vy- soká účinnost akumulace (až %). 5. 1 je uvedeno porovnání parametrů konden- zátoru, superkapacitoru a elektrochemické- ho akumulátoru elektrické energie. Elektrody superka- pacitoru jsou odděleny polypropylenovou fó- lií a prostor vyplněn tekutým elektrolytem. 4). Blokové schéma pomocného obvodu superkapacitoru pro řízení nabíjecího proudu a udržování napětí obr. Tyto měniče mohou řídit rov- něž vybíjení superkapacitoru a plnit dodatkové funkce, jako např. Modul superkapacitoru Obr. Jejich použití rovněž předpokládá v os- trovních fotovoltaických systémech, kde by mohly časem konkurovat klasickým elektro- chemickým akumulátorům. Blokové sché- ma pomoc- ného obvodu superkapaci- toru pro řízení nabíjecího proudu a udr- žování napětí Obr. Energie zde akumulována elek- trického pole nabitého kondenzátoru. Pro akumulaci energie pod vyšším napětím lze články řadit sériově. Schéma malé přečerpávací elektrárny Obr.) Parametr Akumulátor (olověný trakční) Kondenzátor (elektrolytický velkokapacitní) Superkapacitor (Maxwell HC) hustota energie (W·h·kg–1 ) 100 0,2 10 měrný výkon (kW·kg–1 ) 500 10 doba nabíjení/vybíjení (s) 000 0,001 10 životnost (počet cyklů) 000 000 000 000 000 Akumulace energie v superkapacitorech Akumulace energie v superkapacitorech zažívá rozvoj teprve v posledních několika letech. Akumulace energie v přečerpávacích elektrárnách Další možností akumulace energie prin- cip přečerpávacích elektráren. Porovnání parametrů elektrochemického akumulátoru elektrické energie, kondenzátoru a superkapacitoru (zdroj: firemní dokumentace ECOM, o. Základem superkapacitorů speciální materiál elektrod s velkou plošnou husto- tou (práškový uhlík nanesený hliníko- vou fólii o ploše v poměru k hmotnosti asi 2 000 m2 ·g–1 ), čímž zajistí kapacita v řádu tisíců faradů (viz obr. Lze pro- to očekávat další rozvoj tohoto způsobu aku- mulace energie. Superkapacitory vyznačují ma- lým sériovým odporem, jsou tedy vhodné pro rychlé dodávky i odběr energie. Při použití současných elektrolytů napětí jednoho článku zhruba 2,5 V. Rovněž cena zatím poměrně vy- soká, ale s objemem zavedení v průmyslu a s nárůstem sériovosti výroby lze předpo- kládat její pokles. V sou- časné době trhu několik typů superka- pacitorů s kapacitami do 3 000 F s napětím článek 2,7 V (viz obr. Špičkové vý- kony při uvolnění energie superkapacito- ru v poměru k jeho hmotnosti jsou v řádech kilowattů kilogram (kW·kg–1 ). V tab. Nevýho- dou závislost napětí uloženém náboji, což lze minimalizovat použitím napěťových měničů