Гравитационная батарея

1.

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение
города Москвы «Школа №1287»
Гравитационная батарея
Выполнили: Лупарев Елисей, Ерёменко
Илья
Руководитель: Давыдов Павел Сергеевич,
Дементьева Ирина Николаевна
Москва, 2023

2.

Актуальность
В будущем данная идея поможет людям эффективно и в больших количествах
сохранять энергию. Гравитационная батарея поможет надёжно сохранять энергию от
непостоянных источников энергии, и поможет не использовать ТЭС, экономить
природные ресурсы и сохранять окружающую среду.
Цель
Изучение
альтернативных,
нетрадиционных
источников
аккумулирования
электрической энергии и выяснение целесообразности использования их в ближайшем
будущем.

3.

Гипотеза
Использование альтернативных, нетрадиционных источников аккумулирования
электрической энергии действительно являются перспективными и в ближайшем
будущем станут заменой традиционным.
Задачи
Изучить научную литературу.
Выяснить принципы работы различных типов гравитационных батарей.
Выявить преимущества и недостатки различных способов хранения энергии.
Теоретически рассчитать КПД электродвигателя (как модели гравитационной
батареи).
● Проверить работоспособность на практике.

4.

Гравитационная батарея, что это такое?
«То, что поднимается вверх, должно опускаться»
И. Ньютон
Гравитационная батарея - это
накопитель энергии, хранящий
потенциальную гравитационную
энергию.

5.

Виды гравитационных батарей
1.
Песочный аккумулятор
2.
Подземный гравитационный накопитель
3.
Плавучие солнечные фермы
4.
Гидроэлектрическая система с насосным накопителем
5.
Гравитационный поезд
6.
Гравитационная (химическая) батарея

6.

Подземные гравитационный накопитель
УГЭС вырабатывает электроэнергию, опуская
песок в подземную шахту преобразуя
потенциальную энергию песка в электричество
посредством рекуперативного торможения, а затем
поднимая песок из шахты в верхний резервуар,
используя электродвигатели для хранения энергии.
Основными компонентами УГЭС являются шахта,
двигатель-генератор, верхнее и нижнее хранилища
и горно-шахтное оборудование. Чем глубже и шире
шахта, тем больше энергии можно извлечь из
установки, а чем крупнее шахта, тем выше
энергоёмкость установки.

7.

Потери
1) Потери на трение, потери в
стали
2) Потери в обмотках якоря
3) Потери в щеточных
контактах, добавочные потери

8.

Формулы
К.П.Д. генератора
Электрическая полезная мощность генератора
Механическую мощность на валу генератора
К.П.Д. генератора
К.П.Д. генератора

9.

Эксперимент

10.

Этапы выполнения эксперимента
1.
Соберем электрическую цепь. Последовательно подключим:
моторчик с лампочкой/вольтметром (амперметром), используя
провода.
2.
Сначала привяжем, затем намотаем отрезок нитки на вал
моторчика.
3.
Хорошо привяжем к оставшемуся концу нити грузик.
4.
Столкнем грузик с края парты и понаблюдаем что произойдет.

11.

Недостатки
Преимущества
Высокая первоначальная стоимость.
Не саморазряжается.
Достаточно сложная конструкция
Быстрая окупаемость
Значительные потери на силу трения, что
снижает КПД установки.
Внедрение гравитационных батарей снижает
потребность в ископаемом топливе.
При длительном использовании требуется
производить контроль, и замену некоторых
частей
Оборудование - без снижения емкости во
время использования - делает «убедительное
предложение»
для
крупномасштабной
балансировки энергосистемы.
Установка
требует
пространства.
Гравитационные батареи более безопасны
для окружающей среды.
достаточно
много

12.

Выводы
Были изучены типы альтернативных аккумуляторов.
Подробно изучен механизм работы гравитационной батареи.
На эксперименте доказана работоспособность механизма.
Стала ясной необходимость использования альтернативных источниках энергии.