Subiecte Ser

10
Acumulatori Acumulatorul electric reprezintă dispozitivul care înmagazinează energie electrică folosind metode electrochimice care ulterior poate fi transmisă aproape în totalitate către un consumator. Ciclul de încărcare / descărcare se poate repeta de un număr de ori. Funcţionarea unui acumulator se bazează pe un proces reversibil de oxido-reducere (redox), un proces în care o componentă oxidată (pierde electroni), iar cealaltă este redusă (câştigă electroni). În acest proces componentele nu sunt consumate sau pierdute, ci doar îşi schimba starea lor prin oxidare, revenind la starea iniţială în circumstanţe adecvate. Avantaje: ●Sistemele cu acumulatori acoperă o gamă extrem de largă de aplicaţii şi sunt potrivite pentru aproape toate aplicaţiile de stocare a energiei. O singură baterie de acumulatori poate fi utilizată pentru aplicaţii multiple, care pot face utilizarea eficientă a investiţiei. Bateriile au un timp de răspuns rapid de câteva secunde. Pierderile în perioada de aşteptare sunt mici iar eficienţa energetică mare Dezavantaje: Bateriile de acumulatori au o durată de viaţă limitată; bateriile trebuie să fie înlocuite periodic. ●Costurile de întreţinere sunt în general mai ridicate decât tehnologii concurente ●Capacitatea de stocare a energiei mai redusă fata de sistemele cu pompare si cele cu aer comprimat. ● Bateriile sunt foarte sensibile la căldură: durata de viaţa poate fi redusa considerabil în cazul în care funcţionează la temperaturi mai ridicate. ●Durata de viata a bateriei depinde de asemenea de mărimea ciclului încărcare - descărcare. ● Costurile investiţiei sunt mari. Acumulatori de tip Li-ion Acesti acumulatori sunt cei mai performanti acumulatori avand urmatoarele caracteristici: - Au o energie specifica si o densitate de energie f. mare - Autodescarcare redusa - Ciclu de viata lung - Nu necesita intretinere - Nu au efect de memorie - Temperatura variaza in limite largi - Exista posibilitatea de miniaturizare - Se pot obtine celule foarte subtiri. Dezavantaje : 1

description

documents

Transcript of Subiecte Ser

AcumulatoriAcumulatorul electric reprezint dispozitivul care nmagazineaz energie electric folosind metode electrochimice care ulterior poate fi transmis aproape n totalitate ctre un consumator. Ciclul de ncrcare / descrcare se poate repeta de un numr de ori.Funcionarea unui acumulator se bazeaz pe un proces reversibil de oxido-reducere (redox), un proces n care o component oxidat (pierde electroni), iar cealalt este redus (ctig electroni). n acest proces componentele nu sunt consumate sau pierdute, ci doar i schimba starea lor prin oxidare, revenind la starea iniial n circumstane adecvate. Avantaje: Sistemele cu acumulatori acoper o gam extrem de larg de aplicaii i sunt potrivite pentru aproape toate aplicaiile de stocare a energiei. O singur baterie de acumulatori poate fi utilizat pentru aplicaii multiple, care pot face utilizarea eficient a investiiei. Bateriile au un timp de rspuns rapid de cteva secunde. Pierderile n perioada de ateptare sunt mici iar eficiena energetic mare Dezavantaje: Bateriile de acumulatori au o durat de via limitat; bateriile trebuie s fie nlocuite periodic.Costurile de ntreinere sunt n general mai ridicate dect tehnologii concurente Capacitatea de stocare a energiei mai redus fata de sistemele cu pompare si cele cu aer comprimat. Bateriile sunt foarte sensibile la cldur: durata de viaa poate fi redusa considerabil n cazul n care funcioneaz la temperaturi mai ridicate. Durata de viata a bateriei depinde de asemenea de mrimea ciclului ncrcare - descrcare. Costurile investiiei sunt mari.

Acumulatori de tip Li-ion

Acesti acumulatori sunt cei mai performanti acumulatori avand urmatoarele caracteristici: Au o energie specifica si o densitate de energie f. mare Autodescarcare redusa Ciclu de viata lung Nu necesita intretinere Nu au efect de memorie Temperatura variaza in limite largi Exista posibilitatea de miniaturizare Se pot obtine celule foarte subtiri.

Dezavantaje: Costul relativ ridicat, Necesitatea unor circ de protectie pt a evita supraincarcarea, descarcarea profunda si cresterea excesiva a temperaturii Degradarea la temp ridicate Puterea este mai mica comparativ cu celulele Ni-MH sau Ni-Cd in special la temperaturi scazute.Multe din aceste dezavantaje sunt in curs de eliminare progresiva. Costul e in mod constant in scadere. Unele celule de tip Li-ion pot functiona cu elemente de protectie simplificate. O celula de tip Li-ion se bazeaza pe 2 electrozi capabili sa inglobeze in structura lor ioni de litiu. Termenul de inglobare se refera atat la structuri tridimensionale cat si la structuri bidimensionale (straturi). In prezent cele mai vandute celule de tip Li-ion au electrodul negativ din carbon si cel pozitiv din dioxid de litiu cobalt. Reprez simplificata a unei celule:C || Li || LiCoO2

Ca electrolit se foloseste un lichid organic sau un gel polimeric. In ultimul timp au aparut materiale noi pentru electrozi, in special pentru electrodul pozitiv.

Electrodul negativCarbonul care poate ingloba ioni de Li poate fi de tip grafitic sau nongrafitic. Grafitul pur are o structura cristalina in timp ce carbonul nongrafitic contine niste zone nonamorfe care pot fi extinse. Se folosesc ambele variante pt realizaarea electronilor negativi. In cazul grafitului pur un singur ion de Li poate fi intercalat intr-o structura cu 6 atomi de carbon. Reactia de absorbtie sau eliminare: Li2C -> C+xLi+ + xe.In timpul primei incarcari se produce descompunerea electrolitului si formarea unei pelicule solide pe electronul de carbon. Caracteristicile acestui strat vor influenta comportamentul in timp al electrodului. Descompunerea electrolitului incepe la 0.8V, iar formarea suprafetei solide continua pana la 0.2V, de la acest potential incepand intercalarea ionilor de Litiu. Cand tensiunea ajunge la 0V, incarcarea este oprita pentru a evita placarea carbonului cu litiu.

Electrodul pozitivDioxidul de cobalt este cel mai folosit material. Acesta e format din suprafete cu structuri hezagonale, din care ionii de litiu pot fi eliberati la incarcare si absorbiti la descarcare pe baza relatiei: Li1-xCoO2+xLi+ +xe -> LiCoO2 . Pentru acest tip de electrod cantitatea max de ioni de Li care poate fi eliberata reprezinta aproximativ 60% din volumul acestuia. Capacitatea unui astfel de electrod este de aproximativ 160Ah/kg. Eliberarea unei cantitati suplimentare, peste cantitatea de mai sus, determina aparitia unor schimbari structurale care limiteaza reversibilitatea reactiei de mai sus. Mai multi ioni de litiu pot fi eliberati de electrodul de tip dioxid de LiNi (LiNiO2) putand ajunge la capacitati de aproximativ 200Ah/kg. Totusi acest material este dificil de sinterizat, prezinta o pierdere a capacitatii dupa mai multe cicluri de incarcare/descarcare si are o stabilitate termica limitata. Performante superioare se pot obtine prin inlocuirea partiala a cobaltului cu Ni si cu un alt metal, exemplu Aluminiu sau Mangan.

Celulele de tip Li-ion pot utiliza atat electrozi lichizi cat si solizi de tip polimeric. Electrozii care contin lichide organice trebuie sa indeplineasca 2 cerinte impuse de cracteristicile materialelor din care sunt facuti electrozii. In primul rand electrolitul tb sa asigure o stabilitate a peliculei formate pe electrodul de grafit, pentru a limita autodescarcarea (eliminarea de ioni de Li) permitand totodata transportul rapid si reversibil al ionilor de Li. Cea de-a doua cerinta se refera la potentialul electrochimic al electrolitului care tb sa varieze intre 0 si 4.3V. Electrolitii utilizati frecvent in acumulatorii Li-ion se bazeaza pe hexa-fluor-fosfat de Li(LiPF6), sau pe un amestec de 2 solventi: Etilen carbonat + dimetil carbonat (EC+DMC). Sau etilen carbonat + dietil carbonat (EC+DEC). Aceste solutii sunt stabile pana la 60C. Peste 60C la electrodul pozitiv se declanseaza reactii parazitare cu electrolitul iar pelicula de pe suprafata electrodului negativ din carbon devine instabila. La revenirea la temperatura normala, acumulatorul se poate reforma, dar de cele mai multe ori s-a constatat aparitia pierderilor ireversibile. Se pot utiliza diversi aditivi pt stabilizarea.. de la electrodul pozitiv. In aplicatiile in care temperatura de lucru poate sa coboare sub -20C -30C, conductivitatea solutiilor binare devine scazuta si tb folosite solutii alcatuite din 3 sau 4 solventi. Una din cele mai importante preocupari in legatura cu electrolitii lichizi este inflamabilitatea lor, care reprezinta o sursa de risc in cazul celulelor ventilate. In practica se folosesc aditivi care reduc gradul de inflamabilitate. Electrolitul poate fi inglobat intr-un separator expl:polietilena sau polipropilena.Acumulatorii cu electroliti polimerici au fost comercializati incepand cu anul 1999. Acestia prezinta unele avantaje: Lipsa scurgeri Flexibilitate Factori de forma avantajosiUn electrolit cu polimer de tip gel este format prin imobilizarea electrodului + sau - in matricea unui polimer.

Acumulatorii Li-ion sunt folositi pentru alimentarea echipamentelor electronice portabile, pentru alimentarea sculelor electrice, a uneltelor de spalat si curatat, de asemenea se folosesc in constructia UPS-urilor, in tractiunea electrica si in sistemele de stocare a energiei.

Acumulatori Ni-CdAcumulatori Ni-Cd cu celule etanse sunt conceputi a.i. presiunea gazului din interior sa nu creasca in conditii normale de lucru, iar electrolitul sa ramana nemodificat. In aceste conditii, acumulatorii Ni-Cd nu au nevoie de intretinere. Daca o celula este supraincarcata, polaritatea se inverseaza si la electrodul de Ni se va degaja H2 iar la cel de cadmiu O2. Acest fenomen poate sa apara daca una dintre celule este mai incarcata decat celelalte. In cazul celulelor sigilate sau etanse, protectia impotriva supraincarcarii se realizeaza prin incorporarea de hidroxid de cadmiu in exces la electrodul negativ. In aceste conditii atunci cand electrodul + va fi complet incarcat, electrodul va fi incarcat partial. O continuare a curentului de incarcare va determina o degajare de O2 la electrodul + si o reducere a hidroxidului de cadmiu la cel negativ. Oxigenul liber poate difuza la electrodul negativ, unde acesta poate fi redus electrochimic sau poate reactiona cu cadmiu. Celulele etanse de tip Ni-Cd sunt fabricate sub diferite forme: De tip buton (plate)Cilindrice DreptunghiulareAvand o capacitate nominala intre 15mAh si 15Ah. Electrozii folositi sunt cei de tip sinterizati, iar pregatirea lor este similara cu cea descrisa in cazul celulelor deschise. Celulele de tip buton pot fi realizate cu electrozi circulari, de tip caseta obtinuti prin presarea materialelor active si contin fragmente de Ni pozitionate in clase de Fe multifine. Intre electrozi se introduce un disc separator din mai multe straturi de nailon tesut sau din celuloza. Materialele de separare si forma carcasei sunt importante in cazul celulelor inchise deoarece fluxul de oxigen intre electrozi nu trebuie ingreunat. De regula electrodul pozitiv este plasat in partea de jos a carcasei fiind in contact cu un capac metalic. Electrodul negativ face contact cu capacul cu ajutorul unui arc de otel care asigura realizarea unui contact bun intre masele electrodului si separatorul care contine electrolitul. Celulele de tip buton pot fi realizate individual sau conectate in serie obtinandu-se acumulatori cu tensiuni de operare diferite. In cea mai intalnita varianta constructiva este folosita o structura spiral. Carcasa este realizata din otel nichelat si reprezinta terminalul negativ. Discul de izolare din partea de jos previne scurtcircuitul dintre electrozi. Majoritatea celulelor cilindrice si cele dreptunghiulare au supape de siguranta pentru a elibera orice presiune interna excesiva care rezulta in urma incarcarilor necontrolate. De regula celulele cilindrice au o capacitate cilindrica superioara si se realizeaza cu un consum de material redus. Acumulatorii cu celule dreptunghiulare sunt fabricati din placi sinterizate si au tensiuni cuprinse intre 6,9-12V. Celulele cu placi casetate de capacitati mari se realizeaza mai rar in constructie etansa datorita problemelor legate de disiparea caldurii. Aplicatiile acumulatorilor de tip Ni-Cd. Celulele deschise cu palci casetate sunt folosite in mai multe aplicatii care pot fi impartite in 3 categorii:1. Celulele sunt supuse doar la descarcari usoare si ocazional profunde fiind cuplate pe o sarcina variabila. In aceste regiuni celulele Ni-Cd au o durata de viata indelungata > 30ani, costuri de mentenanta reduse fiind potrivite pentru iluminatul de urgenta, alimentarea sistemelor de comunicatie, alimentarea sistemelor de comanda din transporturi. 2. Celulele sunt supuse unui ciclu profund de frecventa moderata, in aplicatii cum ar fi: sursa de rezerva pentru iluminatul din domeniul ferovial, maritim, telecomunicatii, si toate aplicatiile legate de tractiune. 3. Celulele au descarcari frecvente si profunde. Se folosesc in iluminatul de urgenta pentru perioade scurte de timp si pentru pornirea motoarelor diesel si a turbinelor cu gaz. In primele momente ale pornirii varful curentului poate ajunge pana la 8000A pt perioade de pana la 1 sec. In urmatoarele momente de timp, curentul se diminueaza pana la o valoare = jumate din valoarea maxima. Acest curent tb sa fie mentinut intr-un interval de pana la 30 sec. In perioadele in care curentul are valori ridicate, tensiunea pe celula scade foarte mult, ajungand la 0.65V. Aceasta revine la val initiala atunci cand sarcina este decuplata. Acumulatorii sunt proiectati a.i. sa suporte repetarea secventei de pornire a unui motor de maxim 6 ori. Un acumultaor cu celule etanse intra in categ bunuri de egal consum. Acestia sunt realizati cu celule tip buton sau cilindrice fiind folositi pentru alimentarea echipamentelor electrice portabile. Acumulatorii de acest tip pot fi usor interschimbati cu bateriile normale. In ultimii ani progresele din domeniul proiectarii au crescut nivelurile de reincarcare, astfel celulele cilindrice cu electrozi sinterizati pot fi incarcate rapid pentru o descarcare de pana la 80% din capacitatea nominala. Celulele etanse sunt folosite in aplicatii militare aerospatiale si in aplicatii in care lipsa de intretinere este importanta. Termenul efect de memorie este folosit pentru a descrie un proces reversibil care consta in reducerea temporala a capacitatii unei celule cu Ni-Cd de a urma cicluri repetitive de incarcare descarcare de mica adancime. Un alt efect de scadere a tensiunii este asociat cu incarcarea electrodului negativ cu un aliaj de Ni-Cd, in special la temperaturi ridicate. Acest aliaj are un potential electrochimic mai mic decat al cadmiului pur. Comportamentul normal poate fi refacut dupa un ciclu complet incarcare-descarcare. Pierderea progresiva ireversibila a capacitatii este uneori confundata cu un proces reversibil cu efect de pierdere de memorie. Pierderea permanenta de capacitate poate fi cauzata de degradarea separatoarelor sau de scurtcircuite interne. SupercondensatoareSupercondensatoarele nmagazineaz energia electric n cmp electric ntre doi electrozi prin aplicarea unei tensiuni de c.c.Principiul de funcionare al supercondensatoarelor nu este nou. Tehnologia este consolidat de utilizarea materialelor moderne. Aceste materiale noi au proprietati dielectrice mai bune, oferind o capacitate de stocare a energiei mult mai mare . Timpul de furnizare e energiei este redus de cteva secunde. AvantajeSupercondensatoarele au o viteza de incarcare/descrcare foarte rapid. Datorit vitezei de descrcare mari supercondensatoarele sunt sigure. Ciclului de via este practic infinit i nu este nevoie de ntreinere. Supercondensatoarele sunt ecologice. DezavantajeFuncionarea in c.c. impune existenta unui convertor static de putere care influeneaz negativ eficiena i costurile. Costul supercondensatoarelor este mare. OportunitiPot fi rencrcate mult mai repede dect bateriile. Au o greutate mai mica i o durat de via mai lung, ceea ce le face deosebit de potrivite pentru aplicaii de transport. Capacitatea de stocare a energiei nu se diminueaz in timp.n unele aplicaii supercondensatoarele pot nlocui avantajos acumulatorii. Exist aplicaii in care se pot combina supercondensatoarele i acumulatorii.Combinaia dintre acumulatori i supercondensatoare reprezint o soluie in cazul sarcinilor care necesit un consum de energie variabil i n impulsuri. Fiind o tehnologie destul de tnr evoluia tehnici ofer o mulime de materiale noi.Ameninri Alte tehnologii sunt mai mature si au un pre de cost mai redus dect supercondensatoarele.

Procesul de incarcare este insotit de transferul de sarcina.Categorii: dupa natura electrozilor, supercondensatoarele din prima categorie folosesc electrozi din oxid meanic oxid Ruteniu, insa s-au realizat si electrozi din oxid de Ridiu, de tantal, de magneziu sau amestecuri.Procesele chimice sunt foarte rapide si necesita o viteza de incarcare ridicata. Pretul mare al materialelor electrozilor reprezinta un dezavantaj major. Condensatoarele din categoria II utizileaza electrozi din polimer. Acesti electrozi pot fi usor de realizat fie chimic, fie electro-chimic in forme diferite si cu o suprafata foarte mare. Exista 3 tipuri de condensatoare electro-chimice pe baza de polimeri.Primul folosit a avut o constructie simetrica avand acelasi material pentru cei 2 electrozi. Procesul de incarcare determina o dopare puternica a electrodului pozitiv si mai mica a electrodului negativ => o diferenta de tensiune. In timpul decarcarii starea de dopaj a electrodului se modifica complet in cele din urma la valori medii.Capacitatea specifica pentru acest tip de condesator e de 80 Farazi/gram.Al II-lea tip foloseste un sistem de electrozi asimetric. Cei 2 polimeri sunt alesi pe baza potentialelor de dopaj diferite astfel incat sitemul permite o crestere a valorii tensiunii care se obtine din starea incarcata la ^1,5V si permite cresterea capacitatii de descarcare. Capacitate specifica mai mica de 90 Farazi/gram.Al III-lea tip are un sistem simetric de electrozi. Unul dintre ei e defapt cu protoni iar celalalt cu electroni ( p-e ). Tensiunea in starea de incarcare este de aproximativ 3V.Supercondensatoarele vor putea fi folosite pentru alimentarea laptopului si telefonului, incarcarea facandu-se in cateva minute spre deosebire de acum din prezent care-si pierd capacitatea de acumulare dupa 1-2 ani. Supercondensatoarele au sute de mii de cicluri si ar putea fi folosite si dupa ce echipamentul este considerat invechit. Dezavantajul este ca in prezent energia inmagazinata < energia acumulatorilor. Supercondensatoarele sunt eficiente la autoturismele electrice, pentru preluarea energiei in timpul franarii si furnizarea rapida a acesteia pentru accelerari. Nu au piese mobile => durata de viata mare.Supercondensatoarele sunt utilizate pentru stocarea energiei produse de sistemul electric solar / hidro.In cazul sistemului de stocare, randamentul supercondensatoarelor este aproape 1. Realizarea supercondensatoarelor la aceleasi dimensiuni cu cele de acumulator repreznta o schimbare care va imbunatati semnificativ gradul lor de utilizare.Se pot construi sisteme de stocare foarte mari ( 57 MWh in sus ).Durata de viata: 15 ani cateva mii de cicluri.SISTEME DE ACUMULARE PRIN POMPAREEnergia este nmagazinat prin pomparea apei intr-un rezervor aflat la altitudine mai mare. Energia este stocat ca energie potenial. Cnd este nevoie de energie, apa din rezervor este dirijata ctre o turbin care antreneaz un generator. AvantajeHidrocentralele cu pompare au un cost de exploatare sczut, prezint siguran n exploatare i au o durat de via indelungat. Se pot realiza sisteme de stocare de putere foarte mare cu un timp de rspuns destul de rapid. Trecerea de la funcionarea din regimul nominal de pompare in regimul nominal de generator se face in cteva minute. Randamentul global este in jur de 75%.DezavantajeDependena proiectrii de anumite formaiuni geologice implic o construcie dificil.Costurile investiiei unei instalaii hidro cu pompare este destul de mare.Preocuprile legate de mediu: sistemele hidro cu pompare de mare putere pot perturba ecosistemele. Problemele sunt date de schimbarea cursurilor de apa, de modificarea calittii apei i de protecia speciilor ameninate. OportunitiIn cazul diferenelor de nivel mari se pot folosi rezervoare de dimensiuni reduse.Folosirea convertoarelor statice permite utilizarea aceluiai agregat atat pentru pompare cat si pentru generare asigurndu-se un rspuns dinamic mai bun.Sistemul poate fi asociat cu generatoare eoliene asigurnd stocarea atunci cnd exist un exces de energie.AmeninriExist o opoziie public din cauza daunelor aduse mediului. Datorit acestei opoziii i din cauza constrngerilor geologice, perspectiva pentru noi proiecte este limitat. CaracteristiciPutere Perioada de furnizare a energiei Timp de rspuns h Timp de viata

200 MW 2GW ore 10-15 minute ~75% ~50 ani

Sisteme de stocare inertiale cu volant

Energia cinetica inmagazinata intr-un Volant care are mom de inertie J si se invarte cu viteza omega este 1/2Jomega^2.G = greutatea volantuluiD = diametrul volantuluiRo = densitatea materialului din care e facut volantulV= volumul volantuluiSigma = efortul la ruperer = raza volantuluiEnergie mare => turatie f mare si masa la limita de rezistenta a materialului.

Un sistem de stocare cu volant de foarte mare putere a fost instalat in 1985 pt a furniza putere in impulsuri necesara magnetizarii bobinelor toroidale ale unui echipament experimental folosit de un reactor cu fuziune nucleara. Caracteristicile acestui sistemPn=215MVAEmax inmag =2.19MWhEg disponibila = 1.1MWhMom de inertie polara J= 16000t*m^2Turatia de functionare 420-600rpmDiam ext 11m inaltime 12.2m si diam de 7m.Durata de viata Randamentul -> pierderi in rulmenti 2.2MWPierderi frecarea cu aerul 2.64MWPierderile in fier 0.7MWPierderile din lagar pot fi diminuate daca sunt utilizate lagare magnetice (levitatie magnetica)Elementele componente ale unui sistem de stocare sunt:1. Grupul rotativ (volant + arborele masinii electrice)2. Masina electrica (cu reductanta variabila)3. Mansor molecular pentru vacuum4. Senzorii volantului5. Suspensia magnetica activa6. Sistemul de sigurantaCilindrul volantului realizat dintr-un material compozit pe baza de carbon si fibra de sticla este montat pe un ax metalic impreuna cu rotorul masinii electrice formand grupuri de rotatii. Acesta este levitat magnetic si este centrat astfel incat sa nu atinga nici o alta componenta a sistemului in timpul functionarii sistemului. Masina electrica folosita este o masina sincrona cu reluctanta variabila care functioneaza atat in regim de motor cat si de generator. Rotorul este pozitionat in interior iar statorul exterior este racit cu lichid fiind pozitionat in carcasa cu vid. Puterea furnizata asigura alimentarea sarcinii cat si a propriilor sisteme auxiliare. In timpul fabricatiei grupul de rotatie se coace intr-o camera de vid pentru a elimina vaporii de apa. Grupul de rotatie uscat este apoi sigilat in camera de vid de unde este scos aerul si unde se ajunge la o presiune mai mica de 6.5microatmosfere. Spre deosebire de celelalte sisteme cu volant, sistemul prezentat nu foloseste o pompa de vid mecanica. Sistemul este prevazut cu un manson molecular care se fixeaza peste arborele volantului pentru a mentine un vid inaintat in camera inferioara. Moleculele degajate sunt atrase in partea superioara unde se afla absorbanti care se leaga de aproape toate moleculele de vapori si gaze. Durata de viata a materialului absorbant este de cel putin 20 ani. Argonul nu este absorbit de aceste materiale, acesta reprezinta aproximativ 1% din gazul atmosferic si trebuie eliminat periodic. Acest lucru este realizat prin fixarea temporala a unei pompe de vid. Gazele evacuate apar in special in primele luni de functionare. O regenerare a vidului care se face in aproximativ o ora este necesara dupa primele 6 luni de functionare. Ulterior procedura va fi reluata dupa cativa ani. Deobicei acest proces este programat preventiv in timpul procedurilor de intretinere anuale specifice tuturor sistemelor de stocare. Viteza de rotatie a volantului e masurata cu ajutorul sistemului optic. Acesta este folosit pt mas turatiei cat si pentru identificarea pozitiei rotorului. Cunoasterea pozitiei rotorului este necesara pentru controlul masinii electrice. Sistemul este prevazut cu detectoare de temperatura pentru stator si rotor. Pt stator se folosesc senzori de tip termocuplu iar pentru rotor senzori in infrarosu. Modulul de devitatie magnetica permite rotirea volantului fara nici un contact fizic. Campul magnetic de sustinere si centrare este concentrat si este extrem de puternic. Sistemul de levitatie permite compensarea instantanee a vibratiilor si a socurilor produse de eventualele cutremure. Avantajele lagarelor magnetice fata de cele mecanice sunt urmatoarele:a. Reducerea pierderilor prin frecare. Lagarele mecanice produc pierderi prin frecare proportionale cu patratul vitezei. Sistemul de levitatie consuma aceeasi putere indiferent de viteza cu care se misca volantul. b. Fiabilitatea. Lipsa contactului mecanic inlatura prezenta unor componente care se pot uza. Sisteme cu lagare mecanice necesita inlocuirea acestora la fiecare 2-3 ani, operatie care implica inre 4-8 ore de incativitate si costuri suplimentare. Sistemul de levitatie functioneaza prin masurarea continua a pozitiei cu ajutorul unor senzori capacitivi. Daca pozitia sistemului trebuie ajustata este modificat curentul electromagnetului pentru a se obtine o deplasare in directia dorita. Pozitionarea pe fiecare axa se face separat folosind senzori, electromagneti si bucle de reglaj proprii. De regula este folosit un sistem de control analogic care este stabil si fiabil. Exista 5 circuite de control diferite. Avem 2 sisteme radiale in partea de sus pentru controlul pe axa x si y, 2 sisteme radiale in partea de jos pt controlul pe axa x si y, si un sistem in partea de jos pt controlul pe axa z. Fiecare volant realizat din material compozit este inspectat, echilibrat si testat la o turatie mai mare decat cea de functionare. Tot sistemul este fixat intr-o carcasa cu perete dublu realizat din otel cu grosime de 5cm. Aceasta carcasa asigura pastrarea in interior a elementelor componente in cazul de cedare a volantului. La viteze foarte mari exempl 40 000 rpm. In caz de accident carcasa interioara se poate roti fata de cea exterioara preluand o parte din energia grupului de rotatii. Intre carcasa interioara si cea exterioara se afla un ulei care are si rol de agent de racire. Carcasa exterioara sustine intregul sistem de siguranta si reprezinta un rezervor pentru lichidul de racire. Sistemul electric de conversie a puterii. Sist el de control al puterii este un sistem bidirectional, capabil sa furnizeze putere catre stator si sa o preia atunci cand masina electrica functoneaza in regim de generator. Acesta converteste tensiunea de frecventa variabila de la stator si furnizeaza tensiune de curent continuu constanta. In perioadele de incarcare sistemul canverteste tens de cc de la bornele condensatorului in tensiune alternativa de frecv variabila pentru alimentarea statorului si cresterea vitezei rotorului. 1