Аккумулирование электроэнергии в виде потенциальной или кинетической энергии различных тел.

Вода:

· Гидроэнергетические системы приводятся в действие природными потоками. Работающие в двух режимах гидроаккумулирующие станции (ГАЭС рис.3.6) используют два резервуара - верхний и нижний. Когда в энергосистеме имеется избыток мощности, вода закачивается в верхний бассейн, обеспечивая генерирование электроэнергии. На практике в ГАЭС используют агрегаты, работающие в двух режимах: как насосы, и как турбины. Уже построено несколько достаточно крупных станций этого типа для выравнивания колебаний потребностей энергетики. Это обеспечивает работу традиционных АЭС и ТЭС с постоянной нагрузкой в наиболее эффективном режиме. В связи с тем, что около15% подводимой энергии в ГАЭС идет на обеспечение быстрого переключения агрегатов с одного режима на другой, а еще около 15% тратится на трение и перераспределение потоков, наилучшие экономические показатели такие станции давали бы при автоматическом управлении нагрузкой.

Маховики:

· Кинетическая энергия вращающегося тела:

Е=Jw²/2

где J - момент инерции тела относительно его оси вращения,

w - угловая скорость, рад/с.

Для того чтобы использовать маховик в качестве аккумулятора энергии (а не просто выравнивающего ход устройства), ему необходимо сообщить по возможности большую скорость. Однако угловая скорость ограничивается напряжениями, разрывающими маховик при вращении под действием центробежных сил. Плотность энергии вращающегося маховика зависит от материала маховика и от его формы. Маховики позволяют получить плотность энергии до 0.5 МДж/кг (лучше чем у свинцово-кислотного аккумулятора) или даже выше. Для использования с целью выравнивания потребления энергии в крупных энергосетях маховики могут быть установлены где угодно, так как занимают сравнительно мало места. Блок с маховиком массой 100 т имел бы аккумулирующую способность примерно 10 МВт×ч. при еще больших потребностях достаточно создать каскад из нескольких подобных "мини"-блоков. Маховики, кроме того, представляют интересную альтернативу традиционным аккумуляторным батареям для питаемых электроэнергией транспортных средств, особенно в связи с тем, что их подзарядка требует значительно меньше времени.

Сжатый воздух:

Воздух может быть быстро сжат и медленно расширен. За счет этого легко выравнивать большие флуктуации давления в гидравлических системах. Допустимая плотность энергии с использованием сжатого воздуха умеренно высока. Главной трудностью при таком способе аккумулирования энергии оказывается снижение потерь в процессе сжатия от нагревания.

Тема 6. Энергосбережение в системах потребления энергоресурсов

6.1. Основные методы и прибора регулирования,

контроля и учета тепловой и электрической энергии.

Теплотехнические измерения служат для определения многих физических величин, связанных с процессами выработки и потребления тепловой энергии. Они включают определение как чисто тепловых величин (температуры, теплоты сгорания, теплопроводности и пр.), так и некоторых других (давления, расхода и количества, уровня, состава газов и пр.), играющих важную роль в энергетике. Измерения физических величин делятся на промышленные (технические) и лабораторные. Промышленные измерения имеют сравнительно невысокую точность, достаточную для практических целей, и производятся приборами, устройство которых отвечает их назначению и условиям работы. Лабораторные измерения отличаются высокой точностью благодаря применению более совершенных методов и приборов и учету возможных погрешностей. Этот вид измерений производится при выполнении научно-исследовательских работ, наладочных и проверочных работ. Для определения значений измеряемой величины служат прямые и косвенные измерения. Прямые измерения, характеризуемые равенством (1-1), заключаются в непосредственном сравнении измеряемой величины с единицей измерения при помощи меры или измерительного прибора со шкалой, выраженной в этих единицах. Так, например к прямым относятся измерения длины – метром, давления – манометром, температуры – термометром и т.д. Благодаря наглядности и простоте прямые измерения получили в технике большое распространение. Косвенные измерения предусматривают определение искомой величины Q не непосредственно, а путем прямого измерения одной или нескольких других величин: А, В, С, …, с которыми она связана функциональной зависимостью. При этом вычисление измеряемой величины производится по формуле:

Q=f(A,B,C …)

Примерами косвенного измерения, применяемого в тех случаях, когда невозможно произвести прямое измерение или последнее является менее точным по сравнению с косвенным, служат: определение расхода вещества по перепаду давления в сужающем устройстве, количества воды в баке по уровню в указательном стекле и пр.

Методом измерений называется совокупность приемов использования принципов и средств измерений. Существует ряд методов измерений, из которых наиболее распространенными являются: метод непосредственной оценки, метод сравнения с мерой и нулевой метод.

Метод непосредственной оценки предусматривает определение искомой величины по отсчетному устройству измерительного прибора, например по положению указательной стрелки манометра относительно его шкалы.

Метод сравнения с мерой состоит в том, что измеряемая величина сравнивается со значением, воспроизводимым мерой для данной величины, например, при измерении длины калибровочным методом.

Нулевой метод является разновидностью метода сравнения с мерой. Здесь результирующее воздействие двух величин (измеряемой и воспроизводимой мерой), направленных навстречу друг другу, доводится до нуля. Примером может служить измерение массы вещества на рычажных весах с уравновешиванием ее калиброванными грузами.