Generador con volante de inercia
Volante generador de energía libre
Contenidos
NOTA: La ESA forma parte ahora de la Asociación Americana de Energía Limpia (ACP). El material de este sitio web no se actualiza con regularidad y sólo tiene fines de archivo y referencia. Para más información, visite cleanpower.org.
Los sistemas de almacenamiento de energía en volantes de inercia (FESS) utilizan energía eléctrica que se almacena en forma de energía cinética. La energía cinética puede describirse como “energía del movimiento”, en este caso el movimiento de una masa que gira, llamada rotor. El rotor gira en un recinto casi sin fricción. Cuando se necesita energía de reserva a corto plazo porque la red eléctrica fluctúa o se pierde, la inercia permite al rotor seguir girando y la energía cinética resultante se convierte en electricidad. La mayoría de los sistemas modernos de almacenamiento de energía por volante de inercia de alta velocidad consisten en un enorme cilindro giratorio (una llanta unida a un eje) que se apoya en un estator -la parte estacionaria de un generador eléctrico- mediante cojinetes levitados magnéticamente. Para mantener la eficiencia, el sistema de volante de inercia funciona en vacío para reducir la resistencia. El volante de inercia está conectado a un motor-generador que interactúa con la red eléctrica mediante una electrónica de potencia avanzada.
¿Funcionan realmente los generadores de volante de inercia?
La energía cinética almacenada es el impulso del volante de inercia y puede accionar un generador eléctrico como otra parte del sistema para producir energía. Las principales ventajas de los sistemas de volante de inercia son su bajo coste de mantenimiento, su larga vida útil, su rapidez de respuesta y su eficiencia de ida y vuelta, que ronda el 90%.
¿Cuánto tiempo puede funcionar un generador de volante de inercia?
Los volantes absorben la energía de la red y pueden descargar de forma constante 1 megavatio de electricidad durante 15 minutos.
Generador de volante para el hogar
La energía eléctrica que necesita el experimento de fusión ASDEX Upgrade para alimentar sus bobinas de campo magnético y sus instalaciones de calentamiento de plasma se suministra mediante grandes generadores de volante de inercia. Un pulso de experimentación en ASDEX Upgrade requiere una potencia eléctrica de 400 megavatios durante 10 segundos, es decir, la mitad que todo el distrito de Múnich. Una carga tan brusca de la red no es admisible, por lo que la energía eléctrica para ASDEX Upgrade no puede tomarse directamente de la red. En su lugar, los generadores de volante de inercia toman gradualmente la energía necesaria de la red, la almacenan y luego la pasan a ASDEX Upgrade en un solo impulso.
El mayor generador de volante de inercia de IPP puede almacenar 1.514 megajulios o 421 kilovatios-hora de energía útil. Se utiliza principalmente para las bobinas de campo principal de ASDEX Upgrade. El volante de inercia, de 220 toneladas, se acelera en 30 minutos mediante un motor de accionamiento alimentado por la red desde la posición de reposo hasta 1.650 r.p.m.. Su velocidad circunferencial puede alcanzar los 900 kilómetros por hora, es decir, casi la velocidad del sonido.
Durante un impulso de experimentación, el volante de inercia acciona un generador trifásico, tras lo cual desacelera hasta 1.270 r.p.m.. El generador trifásico puede suministrar hasta 155 megavatios de potencia durante unos 10 segundos. Una vez descargado, el generador del volante de inercia recupera su plena potencia cada seis minutos.
Volante generador
Los sistemas de volante de inercia almacenan energía cinética (energía de la masa en movimiento) haciendo girar constantemente un rotor compacto en un entorno de baja fricción. La energía cinética almacenada en un volante de inercia es proporcional a la masa de su rotor, el cuadrado de su radio y el cuadrado de su velocidad de rotación (RPM).Ek = K ⋅ masa ⋅ radio2 ⋅ RPM2
Desarrollar el volante de inercia óptimo para una aplicación determinada requiere equilibrar cuidadosamente numerosos factores. Aumentar la velocidad de giro del volante, por ejemplo, incrementa la energía almacenada, pero también aumenta la tensión sobre el volante, lo que requiere el uso de materiales más resistentes y caros para el rotor. Los volantes CleanSource de Active Power equilibran el peso, el tamaño, la velocidad, la tensión y la resistencia del material para ofrecer un perfil de energía almacenada y costes optimizado para nuestros mercados objetivo en aplicaciones de centros de datos, sanidad, industria y fabricación.
Generador de volante de inercia en venta
Un generador eléctrico de volante de inercia comprende un motor de arranque, un eje giratorio de volante de inercia girado por el motor, un volante de inercia que gira por acoplamiento con el eje giratorio, una pluralidad de imanes permanentes dispuestos en espacios sustancialmente iguales de ángulos centrales en secciones circunferenciales exteriores del volante de inercia, un par de electroimanes dispuestos fijamente en posiciones en una línea de diámetro del volante de inercia de forma que se enfrentan a los imanes permanentes y un generador electrónico accionado rotacionalmente por el eje giratorio.
un motor de puesta en marcha; un eje de rotación del volante de inercia que es girado por el motor de puesta en marcha; un volante de inercia que gira acoplándose al eje de rotación del volante de inercia; una pluralidad de imanes permanentes que están dispuestos a una distancia sustancialmente igual en las secciones circunferenciales exteriores del volante de inercia; un par de electroimanes dispuestos en posiciones fijas a ambos lados del volante de inercia a lo largo de su dirección de diámetro de modo que se enfrenten a los imanes permanentes; y un generador eléctrico que es accionado rotacionalmente por el eje de rotación del volante de inercia.