Рекуперация: полезна ли?
Друзья, привет!
Сегодня предлагаем обсудить рекуперацию на пригородных поездах.
Недавно наткнулись на цифры, что рекуперация на электропоезде ЭП3Д (переменный ток) позволяет экономить до 27% электроэнергии, а на постоянниках ЭП2Д – до 14%.
“Сэкономленное” электричество уходит обратно в контактную сеть, где может быть использовано другими поездами, находящимися в режиме “тяги” на том же участке. Но, если таких локомотивов нет, то возвращенная энергия гасится на тяговых подстанциях. То есть, получается, пропадает и смысл в рекуперации как бы теряется.
Если на электромобилях (электробусах, самокатах и электровелосипедах) энергия, полученная с помощью рекуперации, возвращается в батарею и помогает увеличить пробег, то на железной дороге эффект от рекуперации не кажется таким очевидным.
Что думаете? Ждем мысли и мнения в комментах!
На изображениях и видео: температурные изменения во время работы тормозной системы электропоезда ЭП2Д.
Как сделать недорогую вентиляцию частного дома? (Никак)
В видео (можно не смотреть) специалист приходит к выводу что, нет вариантов нормальной вентиляции меньше чем за 700т.р. Что конечно приводит к массовым случаям удушения жабой, и люди предпочитают жить в душном доме или выпускать все тепло в форточки.
Раньше в избах была полуавтоматическая вентиляция через щели в венцах и вытяжка в виде русской печи. Можно было регулировать приток свежего воздуха забивкой и выколупыванием мха в щели.
Сейчас, с одной стороны принято строить герметичные дома с герметичными окнами, а дышать нечем. Придумываются затем всякие костыли в виде приточных клапанов в стенах или окнах.
Мне видится, что комнатные рекуператоры в наименьшей степени костыльны.
Вопрос важный, так как от качества воздуха и вентиляции зависит производительность удаленной работы из дома, в кабинетах и в целом качество жизни.
Есть норма воздухообмена принятая в России, это 30м3/ч на человека.
Это вообще выглядит устаревшим докомпьютерным подходом, вместо статистической не точной нормы воздухообмена взятой с потолка, нужны конкретные параметры воздуха измеряемые датчиками, что дает возможность точного автоматического обеспечения качества воздуха.
Комнатный рекуператор можно собрать своими руками как и систему анализа качества воздуха в помещении.
Я придумал новый тип вариатора и знаю, как его применить, но мне нужен совет
Здравствуйте.
Различных вариаторов существует множество, но в основном они делятся на 2 типа: фрикционные вариаторы и вариаторы зацепления.
Как правило, фрикционные вариаторы передают крутящий момент через точку контакта, и в этой точке требуются особые материалы, поскольку для надежного сцепления необходимо огромное усилие прижима.
Вариаторы зацепления в свою очередь очень сложны конструктивно и как следствие - дороги и ненадежны. Существуют, конечно, и простые устройства, но у всех у них есть какой-нибудь ярко выраженный недостаток.
Перед вами конусно-цепной вариатор. Передача крутящего момента осуществляется цепью, звенья которой представляют собой шарики.
Между валами находится натяжитель, перемещение которого меняет передаточное соотношение.
Не обращайте внимания на то, что его слегка трясет - трубка, на которой
закреплен ведомый стакан, оказалась коротковата, а другой в хозяйстве не
нашлось, из-за этого стакан постоянно вылетает из подшипника.
Это вариатор зацепления, так что его можно изготавливать из обычных в автопромышленности материалов. Кроме того, он прост как пачка печенья и как следствие - надежен и дешев в производстве.
Разумеется, его можно использовать как коробку передач, но я хочу попробовать его в двух других областях применения.
Во-первых, с его помощью можно осуществлять регулируемое рекуперативное торможение. При обычном торможении вся кинетическая энергия автомобиля тратится впустую - на истирание и нагрев самой тормозной системы. Вариатор позволит не терять эту энергию, а возвращать ее в аккумулятор, что должно резко увеличить запас хода и экономичность электромобилей и гибридных автомобилей.
Системы рекуперации используются уже давно, но они не позволяют регулировать силу торможения. Из-за этого водителю необходимо либо включить рекуператор в точно рассчитанном месте, чтобы остановить автомобиль именно там где надо, либо все-таки использовать штатную тормозную систему, теряя энергию. Вариатор позволит регулировать скорость вращения генератора колесами, и как следствие - силу торможения. Сразу отвечу на очевидный вопрос: разумеется, штатная система торможения останется на месте, просто теперь ее придется применять только для экстренного торможения, а плавное (рекуперативное) будет загонять всю энергию в аккумуляторы (всю минус КПД, разумеется). Рекуперация будет включаться частью хода педали тормоза или курком на руле. Можно очень ощутимо увеличить запас хода электромобилей и уменьшить расход топлива для гибридов. Система не будет работать идеально, недостатки у моего вариатора тоже есть (он не способен переключаться без вращения, например), но я знаю как решить эту проблему, и если появятся другие - справлюсь и с ними.
Во-вторых, можно наконец создать квадрокоптер с двигателем внутреннего сгорания.
Крутящий момент на каждый винт передается через отдельный вариатор, что позволит исключить из трансмиссии электромоторы, генератор и аккумулятор, в то же время давая достаточно степеней свободы для управления квадрокоптером.
Для чего я создал этот пост?
Во-первых - похвастаться. Оказалось, что даже такое простое устройство требует массы усилий, знаний и времени для того, чтобы хотя бы опытный образец заработал как надо, и у меня таки получилось.
Во-вторых, мне нужен совет. Что делать дальше? Получить патент я смогу и сам, этим занимаются специальные организации, и по финансам я потяну. Но дальше-то что? Мне нужно реализовать свой вариатор в металле, сделать собственно систему рекуперации и установить это все на электромобиль, чтобы проверить эффективность. Сам я это не потяну ни по деньгам, ни по техническим возможностям. Лезть в кредиты? Искать инвесторов? Обращаться на краудфандинговые платформы? Пытаться получить господдержку? Продавать все что есть? Я спрашиваю, потому что ничего подобного раньше не делал, а на Пикабу наверняка есть люди, которые делали.
Вариаторный квадрокоптер - это еще сложнее, тут нужны специалисты, причем серьезные.
Я очень хочу реализовать свою идею, и сделать это именно в России, чтобы потом лепить везде шильдик "Made in Russia" и смотреть на то, как "недружественные страны" скрипят зубами, но покупают.
Что посоветуете, граждане? Я внимательно читаю все комментарии и готов ответить на любой вопрос. И если этот пост вас заинтересует - буду выкладывать отчеты о ходе событий.
Спасибо всем, кто дочитал.
PS. Свой первый проект (ортоптер) я тоже не забросил - масштабная модель построена, испытана и оказалась слишком тяжелой, т.к. я использовал сервоприводы. Сейчас я жду двигатели для второго варианта, но они застряли в Китае, и я решил пока доделать наконец-то свой вариатор. И вроде получилось.
Сложность ведения грузового поезда
Хорошее видео, как машинист постоянно "ловит" поезд, чтобы не разорвать его на две части ("оттяжка") и чтобы не допустить, чтобы средние порожние вагоны были выдавлены набок с пути ударом хвостовой части поезда о голову поезда ("догон").
Тут надо отметить, что там реально сложный рельеф.
Интересное. Вот поезд катится. В контактной сети - 3600 Вольт.
Вот тут машинист "дал" почти предельную тягу на двигатели. По сети идет большой ток и в контактной сети напряжение рухнуло на ≈17%, до 3000 В.
Если я правильно помнимаю(ЕЯПП), такое падение показывает, что по сети идет неадекватно большой ток, и сопротивление сети слишком высоко для такого тока, а провода сейчас сильно греются. Так же, ЕЯПП, на этой линии невозможно пропускать сдвоенные поезда по ограничению тока. Ранее я видел видео с ЮАР, где длинный грузовой поезд ведет сборка из тепловозов и электровозов. Видимо, так же контактная линия была слабой для такого поезда.
Он рулит двумя рукоятками. Нижняя - "тяга", от себя - меньше тяги, до 0. На себя - больше тяги, до почти максимума. На нижней тяге есть несколько позиций, 16я, 27я и 37я (ПП), на которых разблокируется верхняя рукоятка. На 1:20 машинист тяговую рукоятку ставит в позицию 37мь, предельно возможную тягу. Верхняя рукоятка позволяет позволяет еще усилить тягу. Толкая от себя можно добавить еще четыре позиции тяги, ошибочно так называемое, "Ослабление поля возбуждение двигателя"(ОП). На 1:31 по видео, он как раз делает ОП3.
Если смотреть, по графику, он сильно добавил тяги. На 1:42 скорость была 68 км/ч, на 37й позиции ПП это была тяга примерно 125 кН(12.5 тонно-сил), добавив ОП3, он сделал тягу 280 кН(28 тонно-сил).
Кроме того, верхняя рукоятка отвечает за электрическое, в данном случае - рекуперативное, торможение. На себя - тормозим. На 5:34 машинист собрал схему рекуперативного торможения, но не тормозил т.к. поезд не разогнался для того, чтобы тормозить.
Сколько нужно воздуха для вентиляции?
Конечно, вентиляция выполняет кучу задач. И для каждой задачи нужен определенный объём воздуха. При чём СНиП (один из главных документов нормирования) разделяет отдельно вытяжной объём (обычно для грязных зон) и отдельно приточный (для жилых).
Приточный объём рассчитывается по двум параметрам: по площади и на человека. В общем на практике, так как мы живем в малогабаритных квартирах, более правильно считать приток на человека.
Кстати, минимальный объём на человека, который не занимается физическим трудом, составляет 30 м3/ч.
То есть, если у Вас трехкомнатная квартира (две спальни и кухня-гостинная), в которой живёт трое человек (мама, папа и ребёнок) необходимое количество воздуха составляет:
норма воздуха умноженная на количество людей, то есть:
30 м3/ч * 3 ч= 90 м3.
Тут я Вас и обманул! Дело в том, что не всё так просто. Данное утверждение было бы правильно, если бы наша квартира была однообъёмной, без перегородок на комнаты. В реальности, согласно задачам вентиляции, в каждой из комнат должно быть достаточное количество воздуха.
То есть:
- во взрослой спальне: 30 м3/ч * 2 ч= 60 м3;
- в детской: 30 м3/ч * 1 ч= 30 м3;
- в гостевой 30 м3/ч * 3 ч= 90 м3 (для всех членов семьи, когда они проводят семейные вечера вместе);
- в гостевой так же предусматривается резервный приток на случай прихода гостей (по желанию).
В итоге, реальная необходимость в приточном воздухе будет составлять:
60 м3 + 30 м3 + 90 м3 + 30 м3 (так уж и быть, на одного гостя насобираем немного свежего воздуха)) ) = 210 м3.
Скажем, разница в результатах существенная! Конечно, если хочется, чтобы уровень СО2 не увеличивался ни при каких обстоятельствах, то нужно выбирать второй вариант расчёта. Если Вы готовы жертвовать комфортом в какой-либо из комнат ради экономии, пожалуйста, первый вариант.
Выбор за Вами!
Система рекуперативного торможения — что это?
Это вид электрического торможения, при котором электрическая энергия, вырабатываемая тяговыми электродвигателями, работающими в генераторном режиме, возвращается в электрическую сеть.
Устройство системы рекуперативного торможения в электромобиле
Суть в том, что электродвигатель использует динамику автомобиля для восстановления энергии, которая в противном случае терялась бы на тормозных дисках при нагревании. Этот метод торможения отличается от обычного торможения, где избыточная кинетическая энергия преобразуется в нежелательную и приводит к потере тепла за счет трения в тормозах. Помимо улучшения общих характеристик автомобиля,
рекуперативный тормоз может значительно продлить срок службы всей тормозной системы, поскольку ее части не потребляют энергию слишком быстро. При этом режим рекуперативного торможения имеет в работе и свои недостатки.
Volvo про систему рекуперативного торможения:
Применение системы рекуперации кинетической энергии обеспечивает снижение расхода топлива на 20% и сокращение вредных выбросов.
Принцип электрической системы рекуперативного торможения
ТЭД (тяговые электродвигатели) транспортного средства (жд-состава или машины) выключаются и напрямую отсоединяются от электропитания, после чего переходят в генераторный режим. Другими словами они самостоятельно вырабатывают электрическую энергию. Далее создается тормозной момент, который приводит к уменьшению скорости — рекуперация электродвигателя.
В чем причина появления тормозного момента в автомобиле? Она заключается с базовых понятиях электродинамики: во время вращения ротора в его механизме обмотки и в обмотке статора зарождаются токи противоположной направленности — при этом взаимное влияние данных токов приводит к работе остановке ротора, а именно к его торможению. При этом на создание электрической энергии уходит оставленная автомобилем кинетическая энергия, а после того как эта энергия закончилась начинается снижение скорости автомобиля.
Система рекуперативного торможения
Еще один пример — лифт. Это устройство работает путем преобразования электричества в потенциальную энергию, накопленную в поднимаемой нагрузке.
Энергия потребляется двигателем, когда сила тяги лифта преодолевает силу тяжести, действующую на поднимающуюся кабину, которая тяжелее, чем опущенный противовес. Также энергия потребляется, если привод подъема преодолевает силу гравитации, действующую на поднимаемый противовес, который весит больше, чем кабина, опускаемая вниз.
Чтобы сделать реализацию системы рекуперации энергии выгодной, ее стоимость должна быть ниже стоимости энергии, которая может быть возвращена в сеть. Этот метод внедряется в приводах лифтов, кранов, подъемников, шпинделей и станков, которые представляют высокую инерционную нагрузку.
Неэлектрические способы рекуперативного торможения
Режим рекуперации возможен и на простых машинах с мотором внутреннего сгорания. Как говорилось выше по тексту, один из самых простых принципов сводится к запасанию энергии автомобиля во вращающемся маховом колесе, с применением данной энергии для разгона. Такая система довольно трудна в ее реализации на практике, а ее применение не дает почти никаких плюсов.
Рекуперативное торможение: недостатки
В основном недостатки имеет применение рекуперативного торможения на освоенных электровозах (электропоезда, поезда метро). Рекуперация применяется в основном для подтормаживания на спусках, что для таких типов транспорта на сегодняшний день неприемлемо.
Наиболее «рекуперативные» электромобили:
Chevrolet Bolt EV
Hyundai IONIQ Electric
BMW i3
Nissan Leaf
Источник: https://avtovat.ru/sistema-rekuperativnogo-tormozheniya-chto...
Норма воздуха на человека. Вентиляция
Как правильно посчитать производительность вентустановки?
1. Норма воздуха на человека умноженная на количество человек?
или
2. Так, чтобы где-бы не был человек в доме, он получил норму воздуха?