18.03.2021
НИУ «МЭИ»
3
1 942

В НИУ «МЭИ» разработали экологичный способ экономии энергии

4.3

Ученые из НИУ Московского энергетического института изобрели кинетический накопитель энергии с высокотемпературным сверхпроводниковым подвесом. Он снижает необходимость в частом заряде электрических аккумуляторных батарей.

Макет КНЭ с высокотемпературным сверхпроводниковым подвесом / ©Пресс-служба НИУ “МЭИ”

Принцип действия такого КНЭ основан на запасании электричества в виде механической энергии вращающегося маховика. Это экологически чистый способ экономии энергии: КНЭ снижает необходимость в частом заряде электрических аккумуляторных батарей. Высокую эффективность КНЭ дает магнитная левитация. Основная ее идея – использованиe бесконтактного магнитного подвеса на основе эффекта Мейснера, который возникает в высокотемпературных сверхпроводниках.

Благодаря возможности «запоминать» и «сохранять» магнитное поле, в котором охлаждены эти сверхпроводники, ученым удалось «подвесить» быстро вращающийся стальной диск (маховик) в вакууме практически без затрат энергии. Конструкция решает вопрос создания неуправляемого подвеса на основе высокотемпературных сверхпроводников, которые удерживают маховик внутри устройства, и полностью исключает трение.

3D-визуализация КНЭ в разрезе. Показаны основные элементы накопителя / ©Пресс-служба НИУ “МЭИ”

Ученые создали полностью интегрированную система КНЭ, где все элементы находятся в одной вакуумной камере. Это помогло отказаться от теплоизоляции для сверхпроводящих элементов, уменьшить немагнитный зазор в подвесе до одного миллиметра и, соответственно, повысить его характеристики.

3D-визуализация КНЭ в разрезе. Показаны основные элементы накопителя / ©Пресс-служба НИУ “МЭИ”

Затем были разработаны оригинальная конструкция магнитного бесконтактного арретира, чтобы установить положения маховика внутри вакуумной камеры в момент охлаждения сверхпроводящих элементов (до охлаждения сверхпроводящий подвес не удерживает маховик) и конструкция мотор-генератора для КНЭ, встраиваемого внутрь маховика, которая обеспечила минимальные потери энергии в режиме хранения. Особенность мотор-генератора — система постоянных магнитов в телe стального маховика, что дает возможность использовать его как ротор.

Демонстрация явления магнитной левитации / ©Пресс-служба НИУ “МЭИ”

«КНЭ с бесконтактным магнитным подвесом на основе эффекта высокотемпературной сверхпроводимости повышает эффективность хранения энергии до уровня современных аккумуляторных батарей. Его особенность — эффективное сглаживание быстрых колебаний мощности с характерным временем от долей секунды до десятков минут. КНЭ могут использоваться для быстрого реагирования энергетической системы на изменение баланса между генерируемой и потребляемой мощностью, связанных, например, с непостоянством скорости ветра», – Екатерина Курбатова, доцент кафедры Электромеханики, Электрических и Электронных Аппаратов (ЭМЭЭА).  

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
НИУ «МЭИ» — ведущий университет России в области энергетики, электротехники, радиотехники, электроники и информационных технологий. Включает 12 институтов, более 100 кафедр и научно-исследовательских лабораторий, опытный завод, уникальную учебную ТЭЦ, полигон возобновляемой энергетики. Объемы НИОКР составляют 1,6 млрд. руб. (2020 г.) В НИУ «МЭИ» обучается более 20 тыс. студентов и аспирантов.
Вчера, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

8 часов назад
Илья Ведмеденко

В конце 2021 года российским ВКС передали два новых Су-57. О поставке первого серийного истребителя пятого поколения сообщили в 2020-м.

Позавчера, 21:12
Илья Ведмеденко

Российские специалисты обратили внимание на возможные технические трудности, связанные с модулем «Поиск» Международной космической станции. Ранее в NASA намекнули на изоляцию российского модуля «Звезда».

Вчера, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

17 января
Сергей Васильев

Новые измерения свойств минерала из глубоких слоев мантии показали, что ядро планеты теряет тепло в полтора раза активнее, чем полагали до сих пор.

17 января
Илья Ведмеденко

Перспективный российский многоцелевой самолет «Байкал» оторвался от земли. Первый полноценный полет машина должна выполнить до конца января.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

Вчера, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария

DELETED
09.11.2021
-
0
+
-
0
+
Не совсем понял в чем тут инновация. немецкая компания Piller уже не одно десятилетие выпускает ДИБП(динамический источнник бесперебойного питания) с кинетическим накопителем вращающимся в вакууме, либо в гелии на магнитном подвесе с скоростью вращения 2500-4000 об/мин и массой от 5 до 10 тонн в зависимости от модели. Так же есть и другие фирмы.
19.03.2021
-
-2
+
Ну, прямо скажем, эта разработка не для экономии энергии, а для сглаживания пульсаций. И подобные конструкции в Штатах используют уже лет как 18, поэтому "изобрели" скорее нужно читать как "слямзили". Хотя, вполне возможно, разработчики не в курсе о текущем положении дел (однако патентный поиск должен был показать отсутствие приоритета). Но сам факт появления этой разработки в России отраден, сама идея кинетического упсика мне импонирует.
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: