Setrvačníkové UPS: efektivní alternativa k bateriím pro
krátkodobé nepřerušované napájení
 27.10.2016 Tradičním zdrojem energie pro zdroje nepřerušovaného
napájení UPS (uninterruptible power supply) jsou olověné baterie.
Takovéto zdroje je možno používat pro dlouhodobou dodávku energie
řádově v minutách i v hodinách. Mají však značné nároky na prostor,
vyžadují údržbu a ne vždy jsou zcela spolehlivé. Z pohledu celého
životního cyklu jsou problematické i jejich ekologické dopady. Některá
kritická zařízení si však vystačí pouze s dodávkou energie po dobu
nejvýše 30 – 40 vteřin. Pro takováto zařízení se nabízí jako efektivní
varianta k bateriím setrvačníkové UPS. Tento typ UPS, zařízení VYCON od
Calnetix Technologies, zařadila v říjnu 2016 do svého produktového
portfolia UPS i společnost General Electric (viz foto).
Setrvačníkové UPS uchovává elektrickou energii v podobě
kinetické energie setrvačníku, k němuž je připojen motorgenerátor. Při
normální dodávce elektrické energie funguje motorgenerátor jako
elektromotor, který otáčí setrvačníkem. Při přerušení dodávky se
motorgenerátor okamžitě přepne do generátorového režimu a otáčející se
setrvačník mu dodává energii.
Velikost kinetické energie přitom vychází ze známého
vzorce:
energie = ½ hmotnost × rychlost2
Setrvačníkové UPS typu VYCON pracuje jako
vysokorychlostní, tedy využívá exponenciální závislost množství
uchované energie na rychlosti setrvačníku. Motorgenerátor s
permanentními magnety má v režimu elektromotor 36 750 otáček za minutu.
Při v generátorovém režimu otáčky klesají, typicky na 10 – 12 tisíc za
minutu.
Aby bylo dosaženo co nejmenších energetických ztrát a
byly minimalizovány nároky na údržbu, je celé zařízení uloženo v
uzavřeném pouzdře ve vakuu na magnetickém poli. Také ložisko je
magnetické.
Vakuum zajišťuje minimální odpor prostředí. Magnetické
ložisko znamená, že rotující části jsou udržovány ve správné poloze
pomocí magnetické levitace, zajišťované kombinací permanentních magnetů
a elektromagnetů v pěti osách podpory. Tím je prakticky odstraněno
tření mechanických částí a s ním spojené opotřebení.
Celé zařízení je doplněno obousměrným konvertorem
stejnosměrného a střídavého napětí a řídicím systémem. Díky své
konstrukci je prakticky bezúdržbové a má oproti bateriím mnohem menší
prostorové nároky. Další výhodou je jeho spolehlivé fungování i v
extrémních teplotách. Systém těchto setrvačníkových UPS je velmi
flexibilní – lze paralelně propojit až šest těchto jednotek, případně
je vhodně kombinovat s bateriovými zdroji.
Navzdory na první pohled neobvyklému řešení nejde
rozhodně o experimentální zařízení. Po celém světě již slouží více než
1200 setrvačníkových systémů VYCON a mají za sebou více než 16 miliónů
vybíjecích cyklů.
Nová řada UPS od General Electric je dodávána ve
výkonovém rozmezí 50 –1000 kVA.
redakce
Proelektrotechniky.cz
Foto ©
General Electric
Další informace zde a také zde
 Přečtěte
si také:
 26.10.2016 Společnosti Landis+Gyr a Toshiba dodali největší systém
pro skladování energie svého druhu v Skandinávských zemích. Helen Ltd,
přední energetická společnost ve Finsku, začala ve svém pilotním
projektu využívat akumulační systém pro skladování energie (BESS
Battery Energy Storage System) o výkonu 1,2 MW společnosti Toshiba,
testovat jeho možnosti v prostředí smart grids a navrhovat nové
obchodní modely. 
 21.10.2016 Netradiční kombinace obnovitelných zdrojů energie,
přečerpávací elektrárna a větrné turbíny, bude instalována v rámci
německého projektu Gaildorf. Důležitým krokem k realizaci tohoto
projektu se stala na konci září 2016 dohoda General Electric se
společností Max Bögl Wind AG o dodávce větrných turbín pro tento
projekt.
 27.9.2016
Decentralizace energetických zdrojů pro místní
spotřebu
v domácnostech spolu s využíváním obnovitelných zdrojů energie je stále
aktuální téma. Příkladem je i německý projekt DESS2020+(District Energy
Storage and Supply System 2020+), který byl odborné veřejnosti
představen začátkem září 2016.
 21.9.2016 Stacionární palivočlánkové zdroje se rozvíjejí v podobě
mikrokogenerace i
v megawattovém měřítku. Americký výrobce FuelCell Energy, jeden z
nejvýznamnějších dodavatelů na tomto trhu, oznámil v září 2016 vývoj a
vybudování takovéto palivočlánkové elektrárny ve městě Danbury v
americkém státě Connecticut.
 11.2.2016 Palivočlánková
elektrárna v německém městě Stade je v přípravě
od roku 2014. Na konci ledna 2016 byla tato elektrárna, využívající
jako zdroj energie alkalické palivové články, oficiálně uvedena do
provozu. Přitom dosáhla významných provozních výsledků a bylo získáno
množství potřebných dat pro další zdokonalování systému.
 16.10.2015
S unikátním českým pilotním projektem „Akumulace
energie
z OZE ve vodíku“, jehož hlavním nositelem je ÚJV Řež, jsme naše čtenáře
již dříve seznámili v článku V Řeži pomáhají urychlit nástup
„vodíkové“ ekonomiky. Na semináři
„Vodík – energie budoucnosti“, pořádaném v říjnu 2015 Hospodářskou
komorou ČR ve spolupráci s ÚJV Řež a Českou vodíkovou technologickou
platformou (HyTEP), byly prezentovány některé další zajímavé
podrobnosti.
 21.9.2015
Evropský
projekt ene.field
na podporu rozvoje palivočlánkové mikrokogenerace v Evropě, zaznamenal
v září významný pokrok. Jak byla v září 2015 informována odborná
veřejnost, čtvrtina z předpokládaného tisíce palivočlánkových
mikrokogeneračních jednotek je v rámci tohoto projektu již ve zkušebním
provozu v domácnostech v osmi různých zemích z celé
Evropy.
 19.9.2014
O elektromechanickém setrvačníku, jakožto
netradičním zásobníku energie, vyvinutém britskou firmou GKN Hybrid
Power (dříve Williams Hybrid Power), jsme na našem portále psali v
lednu 2013. Touto technologií bude nyní vybaveno třináct patrových
autobusů Volvo B5 britské dopravní společnosti Go North East. Na
začátku září 2014 obdržela severoanglická města Newcastle a Sunderland
od britské vlády dotaci pro spolufinancování tohoto projektu.
 8.3.2013 S
bateriemi se setkáváme na každém kroku, v
nejrůznějších velikostech a s nejrůznějším účelem použití – od pohonu
náramkových hodinek po pohon elektromobilu nebo lodě. Právě v naší
rubrice Elektromobilita se o nich často pojednává jako o zdrojích
elektrické energie, vedle palivových článků, o nichž pojednávají
„Zelené“ taháky pro středoškoláky (i dospělé) č. 2 v této rubrice. Bude
proto
užitečné si připomenout, jak baterie fungují, a stručně ukázat výhody a
nevýhody některých typů, o nichž se často hovoří.
 22.1.2013 Při
brzdění vozidla se přebytečná pohybová
energie zpravidla přemění na tepelnou a ta se bez užitku rozptýlí do
prostoru. Některá elektrická vozidla umožňují rekuperaci, tzn. přeměnu
mechanické energie zpět na elektrickou a její vracení do trakčního
vedení, případně do baterií. ...->
|
