Mitä vauhtipyörän akut ovat?

Vauhtipyörät ovat tapa tallentaa energiaa suurten pyörien pyörimisnopeuteen (liike -energiaan), jotka on suljettu tyhjiössä. Niitä käytetään keinona varastoida ja vapauttaa suuria määriä sähköenergiaa, ja vaikka niiden tallennusmenetelmä ei ole kemiallinen, vauhtipyörien sarjoja kutsutaan joskus paristoiksi. Koska varastointimenetelmä on pikemminkin mekaaninen kuin kemiallinen, varastoidun energian määrää rajoittavat vain vauhtipyörän koko, sen kyky pyöriä nopeasti ilman repeytymistä ja moottori/generaattorin rakenne. Vauhtipyörät ovat löytäneet käyttötarkoituksensa erikoissovelluksissa, joissa tarvitaan suuria ja nopeita tehonpurkauksia, kuten armeijan kiskoaseissa tai sähkön tuottamiseksi fuusioreaktioiden sytyttämiseksi.

Vauhtipyörät on yleensä tuettu magneettisilla laakereilla, jotka eivät vaadi ulkoista virtalähdettä. Siksi ne ovat suhteellisen halpoja, luotettavia ja vähän huoltoa vaativia. Vauhtipyörät ovat olleet olemassa vuosisatojen ajan, mutta vasta äskettäin olemme kehittäneet korkealaatuisia imureita, magneettisia laakereita ja kestäviä materiaaleja, joita tarvitaan huomattavan määrän energian tallentamiseen vauhtipyöriin. Sen lisäksi, että vauhtipyörät voivat varastoida huomattavia määriä energiaa, niiden muihin etuihin kuuluvat niiden käytännössä rajaton käyttöikä, rajoittamattomat lataukset ja ekologisesti puhdas luonto.

Monet vauhtipyörät on valmistettu teräksestä, raudasta tai erilaisista komposiiteista. Näiden materiaalien suurin kierros minuutissa on noin 1,000-5,000 pyörän koosta riippuen. Kokeissa on käytetty hiilikuitupohjaisia ​​vauhtipyöriä erinomaisen suorituskyvyn saavuttamiseksi. Mahdollisesti paras materiaali vauhtipyörille on hiilinanoputket tai buckminsterfullerene, aine, jonka vetolujuus on moninkertainen timanttiin verrattuna. Kuitenkin materiaalin kustannukset tekevät siitä tällä hetkellä kiellettyä käyttää vauhtipyöräjärjestelmissä.

Vauhtipyörät ovat kehuttuja ihanteellisiksi energian varastointijärjestelmiksi keskeytymättömille virtalähteille (UPS) ja tulevaisuudessa sähköautoille. Koska vauhtipyörien on tarkoitus pyöriä erittäin nopeasti, niiden on oltava tasaisia ​​ja niissä ei saa olla mikroskooppisia virheitä. Pieni halkeama voi suurentua ja aiheuttaa pyörän repeytymisen ja lentämisen useisiin suuntiin katastrofissa, jota joskus kutsutaan vauhtipyörän räjähdykseksi. Vauhtipyörien muuntotehokkuus on noin 80%, jota pidetään merkittävänä.