Неисправности энергоаккумулятора: Страница не найдена — Грузовой сервис «Дакар-Авто»

​Установка и ремонт энергоаккумуляторов МАЗ

Практически все модели грузовиков «Минского автомобильного завода» оборудованы современной тормозной системой. 

В действие механизм приводит энергоаккумулятор МАЗ 24 24.

Деталь с пружинно-пневматическим цилиндром применяется:

• Вместо запасного тормоза;
• В качестве ручника, если не контролируется выпуск воздуха;
• Как аварийный тормоз, если негерметична система.

Тормозная мембранная камера энергоаккумулятора преобразовывает давление в механическое движение.

Особенности устройства

Основные элементы схемы энергоаккумулятора на МАЗ:

• Корпус;
• Ось;
• Поршень;
• Толкатель.

Пружина нагнетает усилие в системе. Через поршень с толкателем воздействует на шток. Из-под поршневого пространства выходит сжатый воздух. В этот момент срабатывает стояночный тормоз.

Ось из схемы энергоаккумулятора на МАЗсжимает силовую пружину.

Используется для отключения стояночного тормоза.

Цилиндр изготавливается из стали. Уплотняется резиновым кольцом. Вверху цилиндра расположена упорная гайки. Сбоку находится патрубок. Стальной поршень оснащен резиновым уплотнителем.

Энергоаккумулятор МАЗ 24 24 преобразует и освобождает энергию пружины. Устанавливается запчасть прямо на пневмокамере. Крепится при помощи болтов.

Ремонт энергоаккумулятора для МАЗ

От исправности тормозной системы зависит безопасность автомобиля. Поэтому необходимо регулярно обращать внимание на состояние энергоаккумуляторов МАЗ и других элементов.

Типичные неисправности:

• Обрыв болтов крышки;
• Повреждения корпуса;
• Износ диафрагмы.

Ремонт выполняют согласно схеме энергоаккумулятора на МАЗ. Для демонтажа запчасти необходимо отсоединить шланги. Также откручивают гайки крепления. Затем разъединяют пневмокамеру. Разборку энергоаккумулятора МАЗ 24 24 проводят в строгом порядке.

При демонтаже обратите внимание на возвратную пружину. Деталь должна быть сжата.

Если износилось несколько элементов, замените весь энергоаккумулятор. 

Устанавливайте только оригинальные запчасти. Подобрать подходящий по цене энергоаккумулятор для МАЗ вам помогут наши специалисты.

Чтобы продлить срок службы новой запчасти, соблюдайте правила эксплуатации. Следите за целостностью тормозной системы. Ремонт энергоаккумулятора для МАЗ проводите только на специализированных СТО.

Сборка механизма

После ремонта энергоаккумулятора для МАЗ и замены неисправных деталей, трущиеся элементы смазывают. 

Сборку выполняют в соответствии со схемой подвода шлангов к энергоаккумулятора МАЗ 4370. Сначала надевают уплотнительное кольцо на ось-винт. Заворачивают цилиндр.

Натягивают резиновый уплотнитель. На поршень надевают шайбу и кольцо. На трубу устанавливают фланец.

Затем механизм ставят на ось.

Рекомендуем почитать:

1. Обзор датчика давления масла МАЗ
2. Ремонтируем АБС МАЗ
3. Блок бортовой системы БСК-4 МАЗ
4. Схема КПП МАЗ 238
5. Генераторы радиоволна – качество и надежность
6. Советы по ремонту коробки передач МАЗ

Тормозная камера барабанного клинового тормоза

Назначение:

Тормозная камера барабанного клинового тормоза с энерго-аккумулятором выполняет две функции: рабочего тормоза и стояночного тормоза. Рабочий тормоз срабатывает путем подачи сжатого воздуха на диафрагму рабочей камеры, которая толкает шток. Стояночный тормоз срабатывает посредством выпуска воздуха из энергоаккумулятора и использования силовой пружины.

Старение и износ внутренних резиновых элементов (диафрагмы, уплотнения, колпачка, колена, уплотнительного кольца и т.д.).

Попадание в камеру посторонних частиц.

Уплотнение	Диафрагма	Колено	Уплотнительная манжета
Утечка воздуха из энегроаккумулятора или прихватывание тормозов	Прихватывание тормозов из-за утечки воздуха или неисправной работы	Попадание воды из-за нарушения герметичности элементов	Попадание воды
Новая деаль	Новая деталь	Новая деталь	Новая деталь
Старая деталь	Старая деталь	Старая деталь	Старая деталь

Это может привести к невозможности движения из-за неправильной работы или прихватывания тормоза вследствие утечки воздуха. Прихватывание тормозов может привести к перегреву тормозного барабана и возгоранию автомобиля.

Получаем знания

Во время обычной езды сжатый воздух из клапана стояночного тормоза сжимает пружину в указанном выше положении, удерживая тормоз в свободном состоянии. При нажатии на педаль тормоза сжатый воздух из клапана тормоза посредством диафрагмы камеры толкает шток вправо, приводя в движение рабочий тормоз.

При установке рычага клапана стояночного тормоза в положение “Parking” (Стояночный тормоз) сжатый воздух из энергоаккумулятора выпускается, силовая пружина толкает шток, приводя в движение стояночный тормоз.

В энергоаккумуляторе установлена мощная пружина (силовая пружина). ЗАПРЕЩАЕТСЯ разбирать энергоаккумулятор с силовой пружиной, поскольку неосторожность при разборке может привести к травмированию или смертельному исходу. Замена узла производится по результатам его осмотра.

Энергоаккумуляторы автомобилей КамАЗ | Устройство автомобиля

 

В чем особенность тормозной системы автомобилей КамАЗ?

Автомобили КамАЗ, кроме рабочей тормозной системы с пневматическим тормозным приводом, оборудованы стояночной и запасной тормозными системами с пружинными энергоаккумуляторами, монтируемыми на среднем и заднем ведущих мостах.

Кроме того, на них устанавливается вспомогательная тормозная система (моторный тормоз-замедлитель). Энергоаккумуляторы удерживают автомобиль на стоянке в заторможенном состоянии, выполняя функции стояночной тормозной системы, а также автоматически затормаживают движущийся автомобиль – в случае повреждения трубопроводов пневматического тормозного привода или отказа в работе компрессора.

Как устроены и работают энергоаккумуляторы?

Энергоаккумуляторы крепятся к тормозным камерам среднего и заднего ведущих мостов и образуют общее тормозное устройство (рис.155, а), состоящее из тормозной камеры 6 и цилиндра энергоаккумулятора 11. Корпус тормозной камеры состоит из двух половин, между которыми зажата прорезиненная диафрагма 5. Под диафрагмой расположен металлический опорный диск 4, соединенный со штоком 1, а под диском – коническая пружина 3. Шток соединяется с рычагом разжимного кулака тормозных колодок и закрывается резиновым чехлом 2, предотвращающим попадание пыли и грязи.

В цилиндре энергоаккумулятора герметично установлен стальной поршень 8 с уплотнением 9. На поршень воздействует мощная силовая пружина 10, стремящаяся удерживать его в крайнем нижнем положении, что соответствует заторможенному состоянию автомобиля. Снизу в поршень вставлена опорная шайба 14 и запрессована стальная труба 17, в которую ввернут толкатель 20 с уплотнителем 21. В верхней части тормозной камеры труба 17 уплотнена кольцом 18. Внутри трубы смонтировано устройство для механического растормаживания колес с тем, чтобы отвести автомобиль в безопасное место или для его буксировки при неисправном пневматическом тормозном приводе. Устройство состоит из стального винта 13, ввернутого в бобышку 12, приваренную к верхней части цилиндра и упорного стопорного кольца 15, запирающего подшипник 16 с обоймами и резиновым кольцом на хвостовике винта. Верхняя полость цилиндра трубой 19 соединена с поддиафрагменной полостью тормозной камеры, которая сообщается с атмосферой.

Рис.155. Энергоаккумуляторы автомобилей КамАЗ:
а – устройство; б – при движении автомобиля; в – при торможении автомобиля.

При движении автомобиля с исправным приводом сжатый воздух из воздушных баллонов по трубопроводам через штуцер 7 поступает в цилиндр энергоаккумулятора (рис.155, б), воздействует на поршень, поднимает его и сжимает пружину 10. Поршень, поднимаясь, увлекает за собой толкатель 20 и трубу 17. Пружина 3 тормозной камеры воздействует на диск 4 и диафрагму 5 и также поднимает их. Вместе – с диском поднимается шток 1, прекращая воздействия на рычаг и разжимной кулак, что позволяет стяжным пружинам стянуть колодки так, что между ними и тормозным барабаном образуется зазор, позволяя колесам свободно вращаться.

При торможении автомобиля рабочей тормозной системой сжатый воздух по трубопроводу поступает в наддиафрагменную полость тормозной камеры, прогибает диафрагму и воздействует через диск 4 на шток 1, который, выдвигаясь, поворачивает рычаг и вместе с ним разжимной кулак, который прижимает тормозные колодки с накладками к тормозным барабанам. Между ними возникает сила трения, и автомобиль останавливается (рис.155, в). С отпусканием тормозной педали воздух выходит из тормозной камеры в атмосферу, пружина 3 возвращает диафрагму и шток в исходное положение, колеса растормаживаются, и автомобиль может продолжать движение.

Следовательно, при движении автомобиля и пользовании рабочей тормозной системой сжатый воздух все время поступает в цилиндр энергоаккумулятора, удерживая пружину 10 в сжатом состоянии, т. е. она накапливает кинетическую энергию. В случае неисправности пневматического тормозного привода или компрессора, приведшей к утечке воздуха из системы, сжатый воздух не будет поступать в цилиндр энергоаккумулятора, а имевшийся там воздух выйдет из него, позволяя пружине 10 распрямиться. Она будет воздействовать на поршень, опуская его, а он своим торцом – на шток 1 и разжимной кулак, который, поворачиваясь, прижимает тормозные колодки среднего и заднего мостов к тормозным барабанам. Между колодками и барабаном возникает сила трения, удерживая автомобиль в заторможенном состоянии. Так как энергоаккумуляторы срабатывают очень быстро, то автомобиль может остановиться непосредственно на проезжей части дороги, перекрыв движение остального транспорта. Поэтому предусмотрена аварийная система растормаживания, которая наполняет цилиндры энергоаккумуляторов сжатым воздухом из специального баллона. Пружина 10 сожмется и прекратит воздействие на разжимной кулак, а он на тормозные колодки, что позволяет отвести автомобиль с дороги для устранения неисправности или отбуксировать его к месту ремонта.

Если и аварийная система растормаживания окажется поврежденной, то необходимо вывертывать винт 13 гаечным ключом. При этом винт, вращаясь в резьбовой бобышке 12, двигается вверх и через упорный подшипник 16 воздействует на поршень, перемещает его вместе с трубой и толкателем в крайнее верхнее положение, сжимая пружину 10 и позволяя штоку 1 тормозной камеры вернуться в исходное положение и таким путем растормозить колеса автомобиля. Однако после устранения неисправности в пневматическом тормозном приводе необходимо снова завернуть винт 13 в первоначальное положение. В противном случае энергоаккумуляторы работать не будут.

Энергоаккумуляторы на автомобилях КамАЗ выполняют функции стояночной и запасной тормозной систем. На стоянке водитель устанавливает рукоятку стояночной тормозной системы в фиксированное положение, при котором специальный кран выпускает воздух из энергоаккумуляторов, они срабатывают и удерживают автомобиль в заторможенном состоянии. При отпускании рукоятки стояночной тормозной системы клапан перекрывает выход воздуха из цилиндров энергоаккумуляторов и сжатый воздух поступает в них, поднимая поршни и сжимая пружинку 10. Колеса растормаживаются и автомобиль может двигаться.

Запасная тормозная система автомобиля КамАЗ также через рукоятку и кран стояночной тормозной системы сблокирована с энергоаккумуляторами. Водитель, поворачивая рычаг крана стояночной тормозной системы, перекрывает поступление воздуха в цилиндры энергоаккумуляторов и одновременно выпускает воздух из них. По мере снижения давления воздуха в цилиндрах энергоаккумуляторов пружина 10 распрямляется и перемещает поршень вниз, воздействует на шток и разжимной кулак, затормаживая автомобиль. Рычаг крана можно поворачивать плавно и быстро, регулируя таким путем интенсивность торможения автомобиля.

Вспомогательная тормозная система автомобилей КамАЗ воздействует на трансмиссию автомобиля путем создания противодавления в системе выпуска газов из цилиндров двигателя, что значительно снижает нагрузку на тормозные механизмы рабочей тормозной системы, увеличивая срок их службы. Заслонки вспомогательной тормозной системы установлены в специальных корпусах, встроенных в трубы на определенном расстоянии от фланцев выпускных трубопроводов. Привод управления заслонками пневматический.

При движении автомобиля, когда не требуется торможения, заслонки вспомогательной тормозной системы устанавливаются вдоль потока отработавших газов. Для торможения заслонки поворачивают и устанавливают перпендикулярно потоку отработавших газов, создавая определенное противодавление на выпуске. Одновременно отключается подача топлива в цилиндры и коленчатый вал двигателя переводится в режим принудительного вращения, что создает сопротивление движению автомобиля.

***
Проверьте свои знания и ответьте на контрольные вопросы по теме «Тормозная система»

автомобиль, КамАЗ, Энергоаккумуляторы

Смотрите также:

Качественный и недорогой ремонт гидроцилиндра по этой ссылке.
бетоносмеситель камаз тут

Ремонт/замена тормозных камер, энергоаккумуляторов – подробности на сайте техцентра «ИНФОРКОМ»

Оставить заявку

Тормозная система грузового автомобиля содержит тормозную камеру со встроенным пружинным энергоаккумулятором. Данное устройство осуществляет передачу необходимого давления к тормозному диску с целью его полной, либо частичной остановки. Данный процесс можно принять за своего рода усилитель, который с помощью нажатия на педаль приводит в действие всю систему тормозов. Если бы не было камеры с энергоаккумулятором, было бы невозможно создать тормозную систему, как таковую.

Тормозная система становится работоспособной под воздействием сжатого воздуха, который находится в камере. Если вы заметили снижение эффективности работы тормозной системы – значит камера разгерметизировалась. Отследить это возможно при увеличении длины тормозного пути, неравномерном торможении, сдвиге автомобиля в какую-то сторону.

Технический центр «Инфорком»осуществляет диагностику, ремонт или замену всей системы торможения грузового автомобиля. Если поломка именно в тормозной камере, проблему можно решить двумя способами. Первый способ — это заменить камеру совершенно новой. Осуществляется замена лишь при разгерметизации камеры и при механическом ее повреждении. Второй способ – произвести ремонтные работы. Это возможно, если в камере наблюдаются небольшие трещины или вмятины.

Основным элементом камеры торможения принято считать энергоаккумулятор. С его помощью, при надавливании на педаль тормоза приводится в действие поршень с помощью пружины. Поршень упирается в шток и происходит сведение тормозных колодок, далее с помощью силы трения снижается скорость вращения диска. При освобождении педали газа, энергоаккумулятор начинает подавать сжатый воздух и происходит поднятие поршня на необходимую высоту.

Возможные неисправности:

1. При попадании воды появляется коррозия металла;
2. Попадание грязи приводит к быстрому выходу из строя деталей;
3. Уплотнители слишком быстро изнашиваются.

Даже при эксплуатации автомобиля практически в идеальных условиях, можно заметить изменение в работоспособности тормозной системы через определенный промежуток времени. Такие изменения наступают после большого пробега автомобиля. В таком случае тормозную камеру целесообразнее заменить на новую. Наш техцентр произведет диагностику и замену или ремонт быстро и качественно.

Оставить заявку

Энергоаккумулятор шипит при нажатии на тормоз

19.02.2019 Михаил Шумов Авто и мото Коммерческая техника (грузовые автомобили и автобусы) оснащается преимущественно пневматической тормозной системой. Данный узел имеет множество отличий от гидравлики. Одна из его отличительных особенностей – это работа стояночного тормоза. Основной составляющей стояночной системы является энергоаккумулятор (фото механизма есть в нашей статье). Для чего он необходим, как работает и как устроен? Рассмотрим далее.

Назначение

Как мы уже сказали ранее, грузовики и автобусы оснащены воздушной тормозной системой. В отличие от гидравлики, она более простая и надежная. Привод тормозных механизмов осуществляется посредством сжатого воздуха, поступающего через специальные камеры. Давление в контурах составляет от 6 до 12 атмосфер. Однако работать данная система может только на заведенном двигателе. И чтобы система удерживала автомобиль во время стоянки, в конструкции имеется энергоаккумулятор.

Что это за механизм? Это пневмомеханический элемент, входящий в тормозную систему грузовиков и автобусов, который запасает энергию для торможения транспортного средства при остановленном двигателе. Принцип работы энергоаккумулятора направлен на прижим колодок к дискам. При этом для прижима не требуется подачи сжатого воздуха. Кроме того, энергоаккумулятор участвует в работе запасной тормозной системы. От данного механизма зависит управляемость машины в случае неисправности основной системы. Устанавливается элемент на задней оси автомобиля. Это может быть как одна, так и несколько осей.

Как выбрать энергоаккумулятор

Поиск детали определяется маркой полуприцепа, оборудованием тормозной системы. В моделях таких брендов, как «Шмитц», «Крона», «Кегель» устанавливаются как барабанные, так и дисковые.

«Энергачи» подбирают и для типов осей. Запчасти BPW или «Шмитц» в соответствии с их параметрами можно устанавливать на различные полуприцепы.

Энергоаккумулятор на полуприцепе.

Например, если ремонт застал водителя-дальнобойщика внезапно, вышедший из строя «энергач» заменяется каким-либо другим, подходящим по конструкции.

Необязательно подбирать модель конкретного производителя.

Так, агрегаты машин МАЗ и КамАЗ взаимозаменяемы, могут осуществлять все функции тормозной системы. Но производить такую подмену с долгосрочной перспективой не стоит. Лучше при необходимости выполнить неотложный ремонт, а затем установить энергоаккумулятор согласно правилам.

Внесение изменений исходной конструкции автомобиля является нарушением ПДД.

Конструктивные особенности механизма

Вне зависимости от типа, энергоаккумуляторы имеют одинаковое устройство. Так, в основе конструкции имеется металлический корпус. Он представлен в виде открытого стакана. Последний может быть с коническими, цилиндрическими или сферическими стенками. В нижней его части присутствует штуцер. Он служит для соединения тормозной камеры и подпоршневого пространства посредством дренажной трубки.

Внутри стакана имеется витая пружина. Она закрыта поршнем или же эластичной мембраной вверху. В центре есть трубчатый толкатель. Если в конструкции энергоаккумулятора авто предусмотрен поршень, то трубчатый толкатель выполняет роль штока. В случае с мембраной толкатель удерживает стержневой шток. Последний нужен для привода мембраны и штока тормозной камеры. В нижнюю часть его закручивается болт. Он необходим для растормаживания автомобиля в случае отсутствия подачи воздуха в энергоаккумулятор.

На данный момент современные энергоаккумуляторы отличаются способом соединения с тормозной камерой и комплектностью. Что касается последней характеристики, ЭА могут быть представлены:

• В сборе с тормозной камерой.
• Как отдельные механизмы для соединения с разными типами камер.

В последнем случае узел служит для модернизации ли ремонта тормозной камеры. Если «F имеет первую комплектность, он может использоваться на автомобиле без проведения дополнительных разборочных и сборочных работ.

Принцип действия энергоаккумулятора КАМАЗ | КАМАЗ

Тормозной воздухораспределитель Устройство и работа

Тормозная камера с энергоаккумулятором. Устройство. РЕМОНТ!!!

тормозные цилиндры с пружинным энергоаккумулятором · PP201407

Ремонт энергоакумуляторов

ПЕРЕБОРКА ЭНЕРГАЧЕЙ КАМАЗ

энергоаккумулятор

Тормозная система КАМАЗ

Ремонт тормозных камер или энэрго аккумуляторов )))

энергоаакумулятор зил- камаз

снимаем проверяем на стенде и ставим энергоаккумулятор автобус ЛаЗ

Также смотрите:

• Грузовые запчасти КАМАЗ маз и трактора
• Где расположен блок управления двигателем КАМАЗ
• Турбина гонит масло КАМАЗ
• Посмотреть КАМАЗ 5410
• Фонарь габаритный белый КАМАЗ
• Коробка передач на КАМАЗе 6520 неисправности
• Установка одноцилиндрового компрессора на КАМАЗ 5320 видео
• Отзовы КАМАЗ самосвал
• Что лучше КАМАЗ или трактор
• Схема переключения передач КАМАЗ 6522
• Сальник передней ступицы КАМАЗ 65117
• Замена гильз на КАМАЗе видео
• Пятак выжимного подшипника КАМАЗ
• КАМАЗ 53082 отзывы
• Капремонт двс КАМАЗ 740

Главная » Видео » Принцип действия энергоаккумулятора КАМАЗ
kamaz-parts.ru

Разновидности по способу соединения

В данном случае энергоаккумуляторы разделяются на две категории:

Фланец с двумя хомутами.

Фланец с хомутом и болтовым соединением.

При установке энергоаккумулятора, для соединения механизма с тормозным контуром, всегда используется фланец. Он служит не только для фиксации компонентов. Также от него зависит правильное их расположение. Таким образом, при замене энергоаккумулятора фланец выполняет роль центровки и выдерживания расстояния. Если использовать элемент второго типа, здесь фланец соединяется с ЭА при помощи нескольких болтов и гаек. В первом же случае соединение более простое, и осуществляется посредством металлического хомута.

Какие еще есть отличия между энергоакумуляторами? Они отличаются по эффективной площади мембраны или поршня. Данная характеристика выражена в квадратных дюймах.

Наиболее распространены сегодня энергоаккумуляторы, где площадь мембраны или поршня составляет 20, 24 и 30 квадратных дюймов. У тормозной камеры площадь соответствующих компонентов варьируется в диапазоне от 12 до 30 квадратных дюймов. Если энергоаккумулятор продается в сборе, то это значение обозначается двумя цифрами через дробь. Первое число всегда обозначает площадь мембраны камеры. А вторая говорит уже о площади мембраны энергоаккумулятора.

Принцип работы

Данный элемент используется только вместе с тормозной камерой. Эта особенность позволяет исключить лишние соединения с колесными механизмами. Как работает энергоаккумулятор? Во время движения транспортного средства, сжатый воздух подается в энергоаккумулятор. За счет давления, сжимается витая пружина. В таком случае шток будет отводиться от мембраны тормозной камеры. И ЭА никак не влияет на работу основной тормозной системе. Когда машина ставится на ручной тормоз, из корпуса энергоаккумулятора стравливается воздух. Пружина уже не держится под давлением и будет разжиматься. Далее с помощью штока разжимаются колодки.

Таким образом, принцип работы энергоаккумулятора состоит в удерживании автомобиля на месте за счет силы сжатия витых пружин. Когда автомобиль снимается с ручника, в механизм вновь подается воздух. Он сжимает пружину и растормаживает колеса. Стоит отметить, что данная пружина имеет большую жесткость. При проведении ремонта следует воспользоваться специальным инструментом для ее снятия и установки (но о ремонте поговорим немного позже).

Как отрегулировать энергоаккумулятор на КАМАЗе

Расслабив струбцину, отпускают пружину. В случае, когда во время подачи воздуха внутрь камеры стояночного тормоза не получается утопить шток, необходимо пожертвовать стаканом. Для этого просверливают 2 отверстия за 6 см от средней части. Пользуясь всё той же струбциной либо прессом, утопляют шток на полную глубину, потом вставляют ограничительные пальцы в высверленные отверстия (могут применяться болты размером минимум 8 мм) и предотвращают самостоятельное возвращение поршня. После снятия стопорного кольца в штоке возможно избавление от ограничительных пальцев, это тоже происходит при помощи пресса или струбцины. Затем снимается стакан.

Читать дальше: Как отключить центральный замок от сигнализации

Аварийное растормаживание

Есть ситуации, когда нужно отбуксировать автомобиль, в котором нет возможности подать сжатый воздух в энергоаккумуляторы. В таком случае можно применить ручное растормаживание. Для этого есть специальный болт, расположенный на задней стенке механизма. Если его вкрутить, пружина будет стягиваться. Так, постепенно отводятся колодки и автомобиль снова становится движимым.

Особенности

Кроме того, энергоаккумулятор участвует в работе запасной тормозной системе. случается, что тормозная камера не может задействовать колодки. Это может произойти из-за разрегулировки штока либо разрушения диафрагмы. В таком случае в работу включается энергоаккумулятор. Принцип работы его будет следующим. Если необходимо снизить скорость, из механизма частично стравится воздух. Шток приведет в действие тормозной механизм. Но стоит понимать, что такой режим работы для энергоаккумулятора нехарактерен. Поэтому использовать транспортное средство на запасной системе можно только лишь с целью движения к месту ремонта.

Обслуживание и ремонт

Механизм устроен очень просто, а потому крайне надежен и требует минимального внимания. В чем заключается уход? При эксплуатации автомобиль требуется лишь осматривать энергоаккумулятор на предмет каких-либо повреждений. Если говорить про ТО, то система нуждается в периодической регулировке привода колесных механизмов.

В случае износа уплотнителей, мембраны или поршня, выполняется их полная замена. Зачастую для энергоаккумуляторов предлагаются рекомплекты, которые уже содержат данные элементы. Как определить, что требуется ремонт? Водитель может заметить, что за время стоянки из системы куда-то пропал воздух. Также будут хуже работать тормоза.

Перед тем как снять энергоаккумулятор, нужно прочитать технику безопасности. При демонтаже сжатая пружина может травмировать человека. Сборка энергоаккумулятора осуществляется посредством специального приспособления, которое безопасно сжимает пружину. Выполнять работы без этого инструмента крайне опасно.

Причины неисправности энергоаккумулятора КАМАЗ

Встречаются такие виды механических повреждений данного прибора:

• вмятины корпуса;
• закупорка трубопровода;
• заедание толкателя.

На автомобилях КамАЗ-5320 воздух в контур аварийного растормаживания (рис. 1) при работающем двигателе поступает непосредственно от компрессора через тройной защитный клапан 13

Если двигатель не работает, а давление в баллонах 1 и 3 рабочей тормозной системы больше 5,0 . 5,2 кгс/см 2 , воздух из этих баллонов через тройной защитный клапан подводится к крану аварийного растормаживания 12.

Кран (рис. 2) установлен под панелью приборов.

При нажатии па кнопку крана 12 воздух через кран и двухмагистральный клапан 11 подается в энергоаккумуляторы 9 и автомобиль растормаживается.

После отпускания кнопки крана воздух из энергоаккумуляторов через двухмагистральный клапан и далее через кран аварийного растормаживания уходит в атмосферу, энергоаккумуляторы вновь затормаживают автомобиль.

Читать дальше: Диск сцепления волга 406

При неработающем двигателе запаса воздуха в баллонах рабочей тормозной системы достаточно для трехкратного растормаживания стояночного тормоза.

Понижение давления в этих баллонах до 5,0. 5,2 кгс/см 2 приводит к закрытию клапана в тройном защитном клапане и прекращению подачи воздуха к крану аварийного растормаживания.

Необходимо помнить, что для обеспечения растормаживания давление в баллонах должно быть больше указанной величины на 0,6 . 0,8 кгс/см 2 . Если этого превышения не будет, тройной защитный клапан перекроет подачу воздуха до полного растормаживания энергоаккумуляторов.

На автомобилях КамАЗ-5410 воздух к крану аварийного растормаживания подводится непосредственно из баллонов контура рабочего тормоза задней тележки.

На этих автомобилях стояночный тормоз можно растормозить, если давление воздуха в указанных баллонах упадет при растормаживании не ниже 4,5 кгс/см 2 .

Рассмотрим два наиболее характерных примера использования контура аварийного растормаживания.

В блоке контрольных ламп загорелась мигающая лампочка включения стояночного тормоза и лампа III, сигнализирующая о падении давления в контуре стояночного тормоза. Автомобиль при этом начал терять скорость вплоть до полной остановки.

Если I и II лампы в блоке контрольных ламп не горят, а при нажатии на кнопку крана аварийного растормаживания мигающая лампочка гаснет, то утечка воздуха возникла в контуре стояночного тормоза до двухмагистрального клапана.

В этой ситуации водителю необходимо, удерживая нажатой кнопку крана, растормозить энергоаккумуляторы и, соблюдая меры предосторожности, убрать автомобиль с проезжей части.

На обочине дороги в спокойной обстановке водитель должен найти и по возможности устранить неисправность.

Если найти или устранить неисправность не удалось, для обеспечения возможности движения автомобиля или его буксировки надо с помощью контура аварийного растормаживания сжать пружины в энергоаккумуляторах и вывернуть в них до упора винты.

Возвращаясь в АТП на неисправном автомобиле с отключенными энергоаккумуляторами, водитель должен помнить о том, что на автомобиле не работают стояночная и запасная тормозные системы. Поэтому он должен постоянно следить за состоянием рабочей тормозной системы, двигаться на пониженной скорости, в случае необходимости останавливаться на горизонтальной площадке и под колеса подкладывать упоры.

Способы растормаживания стояночной тормозной системы при аварийных ситуациях:

1. Если невозможно наполнить ресиверы сжатым воздухом, то автомобиль можно растормозить механически. Для этого вывернуть до упора (приблизительно 30 оборотов) винты механического растормаживания (см. рис. Энергоаккумулятор тормозных камер). После устранения неисправностей в пневмоприводе тормозной системы винты ввернуть.

Читать дальше: Как снять магнитолу на опель антара

Внимание! Если в пневмоприводе тормозной системы нет достаточного давления воздуха, то после механического растормаживания стояночной тормозной системы автомобиль не имеет никаких тормозных систем. Перед растормаживанием пружинного энергоаккумулятора стояночного тормоза необходимо подложить под колеса противооткатные упоры.

Энергоаккумулятор тормозных камер 1 – винт механического растормаживания

2. Конструкция пневмопривода тормозных механизмов автомобиля предусматривает возможность экстренного растормаживания при положении «выключено» рукоятки крана управления стояночным тормозом независимо от степени заполненности ресиверов воздухом. Для этого:

• гайку-барашек на кране экстренного растормаживания, размещенном на первой поперечине автомобиля, завернуть до упора;

Кран экстренного растормаживания

• установить рукоятку стояночного тормоза в положение «выключено», включить нейтральную передачу или выжать сцепление (предпочтительней) завести двигатель, увеличить обороты коленчатого вала до максимального значения;
• после того, как погаснет контрольная лампа стояночной тормозной системы (ориентировочно через 2-3 секунды), включить передачу или, соответственно, плавно отпуская сцепление, начать движение автомобиля.

При необходимости можно начинать движение через 1-2 секунды работы двигателя, небольшое подтормаживание тормозных механизмов будет кратковременным и не вызовет опасного нагрева тормозных механизмов.

Внимание! При растормаживании автомобиля с помощью крана экстренного растормаживания, воздух в ресиверах рабочей тормозной системы отсутствует (показания манометра «0») первые 4-10 секунд, рабочая тормозная система не действует – торможение нужно проводить ручным тормозным краном.

• через 4-10 секунд начнется заполнение ресиверов рабочей тормозной системы и в течении 3-60 секунд давление достигнет от 5 до 6 кгc/см 2 , что достаточно для эффективной работы тормозных механизмов рабочей тормозной системы. Полностью заполнение пневмопривода до срабатывания регулятора давления произойдет через 2-3 минуты.

При эксплуатации автомобиля без необходимости экстренного растормаживания, гайка-барашек на кране экстренного растормаживания должна быть завернута на 2-3 витка, при этом происходит первоочередное заполнение ресиверов рабочей тормозной системы.

3. Кроме того, при отсутствии сжатого воздуха в пневмосистеме, автомобиль можно растормозить с помощью подачи сжатого воздуха от внешнего источника в кран экстренного растормаживания, размещенном на первой поперечине автомобиля. Для этого необходимо отвернуть гайку-барашек на кране экстренного растормаживания и подсоединить шланг от внешнего источника.

Усовершенствованный энергоаккумулятор «БелАвтоКомплект» — экономия на обслуживании до 20%!

 В декабре 2014 года компания «БелАвтоКомплект» произвела технологическую модернизацию тормозных камер с пружинным энергоаккумулятором. Данное улучшение позволит потребителям экономить до 20% бюджета на техническом обслуживании и ремонте узла в течении всего срока эксплуатации за счет увеличенной надежности и износоустойчивости изделия. Улучшенные энергоаккумуляторы уже поступили на склад российского представительства «БелАвтоКомплект» в Санкт-Петербурге и доступны для заказа.

 Но обо всём по порядку. Начнем с того, что такое тормозные камеры с энергоаккумулятором, для чего они нужны и почему так важны для безопасности грузового автомобиля на дороге.

 Исправность тормозной системы грузового автомобиля — обязательное условие безопасной эксплуатации. Одной из необходимых и важных деталей системы тормозов любого грузовика имеющего пневматический привод тормоза является энергоаккумулятор.

 Тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором предназначена для приведения в действие тормозных механизмов колес задней тележки. Энергоаккумулятор устанавливается на тормозной камере и крепится к ней болтами. Состоит из цилиндра, поршня, силовой пружины, толкателя, подпятника, винта механического растормаживания с упорным подшипником, дренажной трубки, уплотнений и деталей крепления.

 В целом, устройство данного агрегата достаточно простое, и в то же время позволяет ему выполнять свою функцию эффективного торможения. Именно по этому, тормозные камеры с энергоаккумулятором так широко распространены и применяются на подавляющем большинстве современных грузовых автомобилей. Но, как и любой механизм, они не лишены недостатков и требуют ремонта и периодического технического обслуживания, которое, с учетом специфики сервиса грузового транспорта, требует немалых временных и финансовых затрат.

 В процессе эксплуатации в энергоаккумуляторе изнашиваются и выходят из строя уплотнения поршня в цилиндре и трубы толкателя в корпусе, что ведет к притормаживанию автомобиля и как следствие к увеличению расхода топлива и износу тормозного механизма. Постоянному воздействию внешней среды подвергается корпус (цилиндр) энергоаккумулятора и пневмопроводы. При обрыве пневмопроводов, подводящих сжатый воздух в энергоаккумуляторы, происходит срабатывание стояночного тормоза во время движения, что может привести к возникновению аварийной ситуации и дорожно-транспортному происшествию. А ДТП с участием большегруза может иметь очень тяжелые последствия.

 Компания «БелАвтоКомплект», являясь производителем современных высококачественных запасных частей для грузовиков, осознает свою ответственность за безопасность потребителей, выбравших для своего автомобиля нашу продукцию, и постоянно проводит технологические изыскания с целью улучшения потребительских и технических качеств своих товаров, увеличения их надежности и продления срока эксплуатации. В отношении деталей тормозной системы аспектам надежности и безопасности уделяется особое, повышенное внимание.

 В тестовых лабораториях «БелАвтоКомплект» постоянно проходят плановые ходовые и стендовые испытания тормозных камер с энергоаккумулятором. Результаты последних тестов показали, что в целом тормозная камера данной конструкции полностью соответствует заявленным техническим и потребительским характеристикам и может эффективно и безопасно выполнять свою функцию, но, при этом, имеет «слабое звено» которое уменьшает рабочий срок эксплуатации изделия, особенно в климатических условиях Российской Федерации.

 Суть выявленного недостатка в следующем: между корпусом энергоаккумулятора и штоком толкателя существует технологический зазор, необходимый для свободного перемещения толкателя внутрь камеры и обратно. На тормозных камерах стандартной конструкции данный зазор изолируется от загрязнения и попадания посторонних элементов резиновым пыльником, надевающимся на шток толкателя и примыкающим к корпусу энергоаккумулятора снаружи.

 В ходе анализа данных, полученных при проведении испытаний тормозных камер с энергоаккумулятором, было установлено, что около 41,5% всех неисправностей возникающих в изделии так или иначе связано с износом этого пыльника и попаданием посторонних загрязнителей, в том числе и жидкой воды, внутрь корпуса детали. Не последнюю роль в столь высоком удельном весе данного типа неисправностей играют не самые простые климатические и дорожные условия на территории нашей страны и стран СНГ.

 Руководству конструкторского бюро «БелАвтоКомплект» была поставлена задача данную уязвимость устранить; сделать изделие более высокого качества, более безопасное и надёжное. В результате было найдено решение, позволяющее минимизировать ущерб от попадания в корпус камеры загрязнения через вышеуказанный технологический зазор.

 Так как сам зазор устранить не возможно, было решено улучшить его герметизацию, для чего была разработана специальная резиновая втулка и металлическая пружина. Втулка монтируется внутри корпуса энергоаккумулятора и надёжно герметизирует зазор. При этом сама втулка подпружинена изнутри специальной пружиной, что с одной стороны не позволяет ей смещаться внутрь корпуса вместе с ходом штока, а с другой стороны эффективно поджимает уплотнитель к зазору и компенсирует истончение уплотнительного материала при обычном рабочем износе.

 Выпадение уплотнительной втулки наружу корпуса исключается её особой формой. Сама втулка изготавливается из специальной силикатной резины с повышенными показателями устойчивости к трению и повышенным температурам. Таким образом, воздействие внешней среды на уплотнительное изделие максимально минимизировано, при этом качество герметизации технологического зазора существенно повышено.

 Система уплотнения рассчитана таким образом, что герметизирующая втулка и пружина не требуют замены в течении всего срока эксплуатации энергоаккумулятора.

 Расчеты показывают, что данное усовершенствование конструкции тормозной камеры с энергоаккумулятором позволяет повысить надёжность узла и сократить вероятность возникновения неисправности не менее чем на 30%. Кроме того, более не требуется замена пыльника в ходе эксплуатации, что в совокупности сокращает затраты на ремонт и техническое обслуживание узла на 20% в течении всего срока эксплуатации изделия. Проведённые лабораторные испытания обновленной тормозной камеры полностью подтверждают расчетные данные.

 При этом нам удалось добиться минимального изменения себестоимости производства обновленных тормозных камер с энергоаккумулятором, а так же оставить без изменения и отпускные цены для сети дистрибуции.

 Таким образом, компания «БелАвтоКомплект» в очередной раз подтверждает свою приверженность интересам потребителей, заботу о безопасности эксплуатации грузового коммерческого транспорта и бескомпромиссное следование своему главному принципу: под торговой маркой «БелАвтоКомплект» могут выпускаться только безупречно качественные и действительно полезные людям товары.

 «Мы в «БелАвтоКомплект» считаем, что каждый грузовой автомобиль на российских дорогах должен быть надёжен и безопасен независимо от возраста, и потому, и в дальнейшем продолжим совершенствовать товары собственного производства с целью повышения их надёжности и эффективности. Потребители, выбравшие для своей машины запасные части и аксессуары нашей торговой марки могут быть абсолютно уверены что они не подведут в любой ситуации на дороге.»

Генеральный директор «БелАвтоКомплект»

Стукалов В. В.

Камера тормозная с энергоаккумулятором ROSTAR 180-3519116-10

Камера тормозная с энергоаккумулятором 180-3519116-10 — в наличии и под заказ с доставкой по России

Компания «ROSTAR» занимается разработкой и производством деталей подвески для большегрузных автомобилей DAF, MAN, VOLVO, IVECO, SCANIA, MB, HOWO, FAW и другие.

В нашем интернет-магазине вы можете купить Камера тормозная с энергоаккумулятором 180-3519116-10, нажав на кнопку «В корзину», и оформить заказ. Либо уточнить по бесплатному телефону 8 800 200-29-19. Менеджер проконсультирует по всем интересующим вас вопросам.

Общий рейтинг
Камера тормозная с энергоаккумулятором ROSTAR 180-3519116-10 0 0/5

Оставить отзыв

На камеры тормозные с энергоаккумулятором распространяется гарантия 12 месяцев эксплуатации с момента приобретения конечным потребителем, но не более 2 лет с момента изготовления!

Гарантия не распространяется в случае выявления

• механических повреждений
• следов ремонта
• изменение конструкции детали
• вмешательства в конструкцию
• неверного подбора детали к ТС
• неисправности в воздушно-тормозной системе (наличие посторонних частиц в виде грязи, песка и др. в полости камеры)

Все условия гарантии, дополнительная информация и контакты менеджеров можно посмотреть на этой странице

Оплата детали камера тормозная с энергоаккумулятором 180-3519116-10 может быть произведена следующими способами:
Безналичный расчет банковской картой и с помощью платёжных систем:

Оплата по счету:
Оптимальна для юридических лиц. После необходимых согласований наш менеджер подготовит платежные документы и вам достаточно перевести деньги на расчетный счет.

Доставка по всей России бесплатно!

Мы предлагаем:

• Бесплатную доставку во все регионы Российской Федерации транспортными компаниями по согласованию с менеджером.
• Получение в магазинах наших дилеров по всей России.

Региональный поиск

Батареи не могут решить мировую проблему хранения энергии.

Электрохеи думают, что археи могли. — Quartz

Копенгаген, Дания

Иногда хорошего бывает слишком много.

Время от времени, от Калифорнии до Германии, появляются новости об «отрицательных ценах на электроэнергию» — своеобразном побочном эффекте глобальных усилий по производству чистой энергии. Солнечные фермы и ветряные турбины вырабатывают разное количество энергии в зависимости от капризов погоды. Таким образом, мы строим электрические сети, чтобы обеспечивать только те уровни мощности, которые мы ожидаем в данном месте.Но в некоторых случаях солнца или ветра больше, чем ожидалось, и эти возобновляемые источники энергии перекачивают больше энергии, чем может выдержать сеть. Затем производители этой энергии должны платить потребителям за использование избыточной электроэнергии; в противном случае сетка будет перегружена и выйдет из строя.

По мере того, как мы наращиваем все больше и больше мощностей по возобновляемым источникам энергии, стремясь достичь целей по сокращению выбросов Парижского соглашения по климату, такие ситуации будут становиться все более распространенными. Стартапы, возглавляемые предпринимателями, которые видят это будущее на горизонте, теперь ищут способы заработать на неизбежном избытке чистой электроэнергии.

В умеренно прохладный апрельский день, когда в воздухе витал запах какашек, я встретил один из этих стартапов на станции очистки сточных вод в Копенгагене, Дания. Электрохеи принимают двуокись углерода, образующуюся в процессе очистки сточных вод, и превращают ее в природный газ. Уже одного этого было бы достаточно; Если мы хотим остановить глобальное потепление, нам нужно сделать все возможное, чтобы СО2 не попал в атмосферу. Но Electrochaea также придумала способ снабдить все предприятие избыточной зеленой энергией, производимой в особенно солнечные и ветреные дни, которая в противном случае пошла бы напрасно, потому что не было бы возможности хранить ее.

Другими словами, при увеличении масштаба процесс Electrochaea может стать ответом на одну из самых больших проблем 21 века: накопление энергии, а также сократить выбросы.

Electrochaea

Пилотная установка Electrochaea в Копенгагене на фоне водоочистной станции Biofos.

Эта статья является частью серии «Гонка за нулевыми выбросами», посвященной исследованию технологии улавливания углерода. Вы также можете прочитать нашу статью, в которой излагаются аргументы в пользу использования технологий для борьбы с изменением климата.

Проблема с аккумулятором

Самая большая проблема с ветровой и солнечной энергией заключается в том, что они работают периодически. Сегодня может быть сильный ветер, а завтра спокойное небо; палящее солнце в понедельник и 100% облачность во вторник. Некоторые утверждают, что эту проблему легко решить, если накопить избыток энергии в батареях до тех пор, пока она не понадобится позже. Кроме того, сторонники батарей говорят, что, хотя батареи размером с книжный шкаф, необходимые для хранения солнечной энергии для небольшого дома, сегодня дороги, цены падают и будут продолжать падать еще некоторое время.

Вот только это не так просто. Батареи, представленные на рынке для этих приложений, по сути, представляют собой большие версии литий-ионных батарей, используемых в мобильных телефонах. Они могут накапливать энергию только определенное время — максимум недели. Как только убрать источник зарядки, они начинают терять заряд.

Это не проблема, если батареи предназначены для сглаживания пиков и спадов ежедневного использования. Проблема в том, что потребности человечества в энергии искажены в зависимости от местных сезонов, что иногда требует использования всех доступных источников, а иногда и совсем не использования энергии.Пик спроса на энергию в Мумбаи приходится на самые жаркие дни лета, когда люди используют кондиционеры, чтобы выжить. Пик спроса на энергию в Лондоне приходится на самые холодные дни зимы, когда люди сжигают природный газ для обогрева своих домов и офисов.

Пиковая потребность в энергии, будь то для обогрева или охлаждения, может в 20 раз превышать количество энергии, потребляемой в среднем за день. Сегодня мы выгружаем больше угля или перекачиваем больше природного газа на электростанции, работающие на ископаемом топливе, в те дни с высоким спросом. В некоторых местах, например в Бриджпорте в Коннектикуте, есть старые электростанции, работающие на ископаемом топливе, часто угле, которые отключаются большую часть года и запускаются только во время пикового спроса.Очевидно, это не сработает в будущем, основанном на возобновляемых источниках энергии.

На столе есть два решения для межсезонного хранения энергии, и оба они предполагают огромные инвестиции в инфраструктуру: во-первых, вы можете построить столько солнечных панелей или столько ветряных турбин, что вы могли бы производить гораздо больше, чем в 20 раз мощность среднего дня. Результат: у вас будет намного больше избыточной энергии в день с низким спросом, но, по крайней мере, вы сможете удовлетворить спрос в дни пиковой нагрузки. Второй вариант — приобрести столько батарей, чтобы они могли накапливать достаточно избыточной энергии, чтобы даже после потери заряда оставалось достаточно энергии, чтобы обеспечить энергосистему в дни пиковой нагрузки.

Даже если и возобновляемые источники энергии, и хранилища были бы достаточно доступны для этих планов — а они пока что нет — есть еще одна экономическая стена, которую будет невозможно преодолеть: большую часть времени ваша новая гигантская электростанция и парк батарей было бы бесполезно, потому что пиковый спрос случается всего несколько раз в год. Ни одно правительство не может тратить деньги, необходимые для создания чего-то с такой небольшой полезностью.

Храните в другом месте

Помимо батарей, есть и другие механические способы хранения энергии.Один — закачивать воду в высокогорные озера. Другой — сжимать воздух избыточной энергией. Еще один — хранить энергию в виде быстро вращающегося диска. Но, как и батарейки, ни один из этих вариантов не может накапливать энергию между сезонами.

Есть один вариант решения межсезонной проблемы — подземные накопители тепловой энергии. Он работает по простому принципу: независимо от температуры на поверхности, на глубине около 15 метров температура в большинстве мест на Земле примерно одинакова: 10 ° C (или 50 ° F). Почва планеты обеспечивает естественную изоляцию, и теоретически мы могли бы использовать эту изоляцию для хранения энергии.

Во всем мире были успешные пилотные проекты, показывающие, что вы можете настроить солнечные панели, которые после заполнения сети будут использовать избыток электроэнергии для нагрева гравия, теплоносителей или воды, хранящейся в резервуарах глубоко под землей. При наличии достаточной изоляции тепло можно хранить в течение нескольких месяцев, пока оно не понадобится в близлежащих домах, и доставлять к ним по трубам и тепловым насосам.(Эта тепловая энергия также может быть преобразована для работы кондиционеров, где охлаждение необходимо вместо нагрева.)

Когда дело доходит до масштабирования, возникают только две проблемы: во-первых, его дорого строить. Даже если стоимость строительства и управления снизится, если в городах и поселках еще не запланировано строительство подземных резервуаров (а в большинстве случаев еще не запланировано), то найти и обезопасить пространство может быть непомерно непомерно. Во-вторых, решение работает только в локальном масштабе, потому что транспортировка тепла происходит с естественными потерями.Так что чем дальше вам нужно переместить его от места хранения, тем с большими потерями вам придется столкнуться.

Electrochaea предлагает еще один вариант, при котором возобновляемая энергия может храниться неограниченное время и транспортироваться без потерь.

Зеленая слизь

Если вас не беспокоит запах, очистные сооружения — это просто очарование. Завод в Копенгагене принимает всю воду, направляемую в туалеты, ванные комнаты и кухонные раковины, и производит h3O, который почти достаточно чист для питья — потребуется всего лишь один шаг, сказал мне оператор завода.Но поскольку в городе нет недостатка в воде, очистные сооружения сбрасывают чистую, но непитьевую воду в Северное море.

Перед этим вода проходит десятки ступеней, в том числе один, на котором органические вещества оседают на дно больших открытых резервуаров. Этот ил, богатый углеродсодержащими молекулами, переносится в герметичный биореактор, куда добавляются микробы, отфильтрованные из местной почвы. Если бы это было сделано в открытых резервуарах, микробы медленно разрушили бы вещество с образованием диоксида углерода.Но в биореакторе, в отсутствие кислорода, начинает действовать другой набор микробов. Вместо этого они производят метан — основной компонент природного газа.

Установка принимает метан (и любой остающийся осадок, который не может быть разрушен), а затем сжигает его на электростанции, работающей на биомассе. «Мы производим больше энергии, чем потребляем для очистки воды, поступающей на нашу установку», — говорит Динес Торнберг, менеджер компании Biofos, частично принадлежащей государству, которая управляет очистными сооружениями.

Electrochaea

Специально выращенные и культивируемые археи.

Это может быть правдой. Но процесс по-прежнему загрязняет окружающую среду, поскольку некоторая химическая деградация происходит независимо от микробов и приводит к образованию углекислого газа. Чтобы помочь Дании достичь целей Парижского соглашения, Biofos хочет сократить свой собственный углеродный след. Вот почему компания предоставила Electrochaea ценное пространство на своем заводе для строительства экспериментального химического завода, который завершит работу, которую не могли выполнить микробы Biofos: преобразовать диоксид углерода, выделяемый в биореакторе, в метан.Чтобы достичь этой удивительной трансформации, Электрохеи получают помощь от микробной жизни, называемой архей.

Археи — древнейшая из трех ветвей жизни, в которую входят бактерии и эукариоты (состоящие из всех других более совершенных организмов, включая человека). Среди их древних навыков выживания есть тот, который мы, люди, теперь можем найти с пользой: способность естественным образом поглощать CO2 и превращать его в метан.

Большинство ученых считает, что жизнь на Земле образовалась в гидротермальных жерлах, созданных подводными вулканами.Температура здесь может достигать 400 ° C (750 ° F), что намного выше, чем в кипящей воде. Но вода в вентиляционных отверстиях не кипит, и газы, выделяемые из вентиляционных отверстий, в том числе углекислый газ и водород, не взрываются благодаря огромному давлению, оказываемому морской водой на многие мили выше. Некоторые археи, обитающие в жерлах, научились использовать углекислый газ в качестве пищи, объединяя углерод (C) из углекислого газа (CO2) с водородом (h3) с образованием и выделением метана (Ch5). Люди поступают наоборот, потребляя богатую углеродом пищу и комбинируя ее с кислородом, который легко доступен на суше, чтобы производить и выводить углекислый газ.

Пилотный завод Electrochaea на территории Biofos занимает площадь размером с теннисный корт. Как обычно на химическом заводе, это клубок труб из нержавеющей стали с датчиками и регулирующими клапанами. Все трубы ведут к большому цилиндрическому биореактору высотой около 10 метров (30 футов), в котором поддерживается температура 60 ° C (140 ° F) и давление, в восемь раз превышающее атмосферное. Через маленькое стеклянное окошко на дне биореактора я вижу пузырящуюся смесь цвета молочного коктейля из авокадо. Это патентованный вид архей Electrochaea, выращенный и выведенный для эффективного объединения углекислого газа и водорода для производства метана.

Electrochaea

Лабораторный биореактор Electrochaea, в котором археи производят метан.

Газы, вводимые в биореактор, поступают из двух источников. Станция очистки сточных вод отправляет смесь двуокиси углерода и метана. Между тем, два электролизера размером с транспортный контейнер используют возобновляемую электроэнергию для разделения воды на водород и кислород. Кислород отправляется в атмосферу, а водород — в биореактор Electrochaea.

Микробы настолько эффективны, что за время, когда смесь газов перемещается от дна биореактора к его вершине, 99 из каждых 100 молекул углекислого газа и водорода превращаются в метан, воду и тепло.Тепло полезно: оно помогает поддерживать постоянную температуру внутри реактора. Между тем, поскольку археи потребляют CO2 и h3, они размножаются. Поскольку они встречаются в природе, лишние археи можно просто сбросить в канализацию, смыв водой, которая также образовалась в процессе.

Ценный продукт реакции — метан. Фактически, материал, полученный в результате этого процесса, даже более ценен, чем обычный метан. Это «возобновляемый метан» или «биометан», потому что газ был произведен из источников, не связанных с ископаемым топливом, и без использования ископаемого топлива.Этот метан можно использовать для запуска котлов в домах, на электростанциях и даже в автомобилях или автобусах. Это более чистое топливо, чем уголь и нефть, с наименьшими выбросами на каждую единицу высвобождаемой энергии. Метан также очень легко хранить. Фактически, по всей Европе есть большие подземные хранилища, соединенные трубами, по которым можно безопасно транспортировать газ.

Когда система работает на полную мощность, археи производят около 50 кубометров природного газа в час. На каждую единицу энергии, подаваемой в систему, она производит около 0.75 единиц энергии хранится в виде метана, по словам Дорис Хафенбрадл, главного ученого Electrochaea. Это не так хорошо, как литий-ионные батареи, эффективность которых может достигать почти 100%. Но в отличие от энергии, хранящейся в батареях, после образования метана его можно хранить бесконечно долго, потому что он не разлагается спонтанно на другие химические вещества. Если бы этот процесс мог быть расширен, он мог бы решить проблему межсезонного хранения возобновляемой энергии.

Завод Electrochaea не обязательно должен располагаться рядом с солнечными фермами или ветряными турбинами, потому что избыток электроэнергии может быть извлечен из любой точки сети.Ограничения по местонахождению зависят от доступа к CO2. Установки очистки воды — это честная игра, как и производители этанола (например, заводы по производству пива и спиртных напитков). Можно использовать выхлопные газы электростанций, но их необходимо будет очистить, чтобы удалить выбросы серы и твердых частиц, которые могут нанести вред архее.

Решение проблем в масштабе

Завод в Копенгагене — один из трех заводов, на которых Electrochaea успешно внедрила свою технологию. Национальная лаборатория возобновляемой энергии США имеет одну установку в кампусе в Боулдере, штат Колорадо, а последняя является частью проекта, финансируемого Европейской комиссией, в Золотурне, Швейцария. В конечном итоге основная бизнес-модель Electrochaea заключается в лицензировании технологии. В настоящее время компания ищет венгерскую энергетическую компанию, которая хочет построить электростанцию ​​в 10 раз больше, чем в Копенгагене. Пока это будет самый крупный стартап. А автопроизводитель Audi проявила интерес к технологии Electrochaea как к способу использования биометана в своих автомобилях, работающих на природном газе.

Electrochaea — один из постоянно растущих игроков в отрасли производства электроэнергии из газа. ITM Power and Hydrogenics, например, производит электролизеры, которые преобразуют избыточную возобновляемую энергию в водород, пригодный для хранения.Но водород не так широко используется, как природный газ. Вот почему такие компании, как Electrochaea, MicrobEnergy и ETOGas, делают ставку на то, что дополнительный шаг по превращению этого водорода в метан стоит того. MicrobEnergy, как следует из названия, использует микробы для преобразования, как и Electrochaea. ETOGas, стартап, поддерживаемый Hitachi, использует металлические катализаторы.

Выполнение этого способа также дает этим компаниям потенциальную вторую бизнес-модель: поскольку все эти процессы включают закачку углекислого газа в систему, может оказаться, что их нанимают для простой установки своих систем преобразования энергии в газ. снизить выбросы CO2 на предприятии, независимо от того, есть ли у него избыток возобновляемой энергии.

Electrochaea еще не нашла заказчика по улавливанию углерода. И, конечно же, его технология заключается в улавливании и переработке углерода, а не хранении или удалении. Метан, образующийся в процессе, в конечном итоге будет снова сожжен, что приведет к выбросу углекислого газа в атмосферу. Другими словами, это просто задерживает производство парниковых газов, а не устраняет их.

Тем не менее, отсрочка выбросов имеет определенную ценность. Каждая молекула СО2, не выброшенная в атмосферу прямо сейчас, представляет собой молекулу СО2, которая не поглощает и не удерживает солнечное тепло. По крайней мере, Electrochaea и компании, подобные ей, могут внести свой вклад в спасение планеты, просто помогая изменить разговор о двуокиси углерода, от обращения с ним как с побочным продуктом до рассмотрения его как сырья.

---

Вы можете подписаться на нашу рассылку новостей, чтобы получать больше сообщений о проблемах и возможностях технологий с низким уровнем выбросов. Репортаж был поддержан стипендией Центра деловой журналистики Макгроу при Высшей школе журналистики Городского университета Нью-Йорка.

Проблема накопления возобновляемой энергии

Очень легко рекламировать солнечную батарею, чем мы занимаемся большую часть года.

Мощность неопровержимо растет, а цены падают.

Однако абсолютная емкость цифры остаются относительно низкими по сравнению с обычным поколением. И в большинстве случаев даже крупномасштабная солнечная энергия все еще не конкурентоспособна по стоимости с традиционными источниками электроэнергии.

Есть одна вещь, которая сдерживает солнечную энергию: хранение.

Вот проблема: чтобы запустить коммерчески жизнеспособную электростанцию, вам нужен постоянный источник топлива. Для обычных электростанций это не проблема — вы просто продолжаете заказывать больше угля, природного газа или изотопов урана.

Но в жестоком парадоксе природы вы фактически не можете контролировать поступление солнечной энергии или ветра, если на то пошло, несмотря на их бесконечное изобилие. Иногда пасмурно, или не дует ветер, или ночь.

А электрические сети не могут функционировать, если они не смогут сбалансировать спрос и предложение.Дисбаланс приводит к колебаниям напряжения или, что еще хуже.

Германия уже столкнулась с проблемами, поскольку ее солнечная энергия резко возросла. Вскоре с 12 часов вечера солнечная энергия сможет удовлетворить большую часть потребности страны в электроэнергии. и 14:00. Как пишет Джейсон Ченнелл из Citi, «любые дальнейшие установки за пределами этой точки могут привести к тому, что предложение структурной солнечной энергии превысит спрос и приведет к постоянной нестабильности сети в середине дня».

Вот то, о чем он говорит («двойное проникновение» относится к Германии, удвоившей свою солнечную мощность): без батарей эта выпуклость буквально разрушительна, потому что она съедает традиционную генерацию базовой нагрузки, основу текущих потребностей электроснабжения.

Citi

Есть два способа решить эту проблему. Один из способов — решить проблему самой электросети. Это действительно происходит — всякий раз, когда вы слышите об «умных сетях», это относится к людям, пытающимся найти лучшие способы устранения разрывов в спросе и предложении электроэнергии.

Другой путь — аккумуляторы. При использовании хранилища «любое превышение выработки сверх естественной скорости обычной базовой нагрузки [фиксируется] (рисунок 20) и распределяется в течение дня (рисунок 21)», — говорит Канал.Проверьте это:

Citi

Так почему у нас пока нет крупногабаритных аккумуляторов? В основном солнечная энергия не получила достаточно широкого распространения, чтобы оправдать то, что остается очень дорогими технологиями. Очевидно, что это скоро изменится, но, по словам Ченнелла, наиболее многообещающий тип крупномасштабной возобновляемой системы хранения, литий-ионные аккумуляторные батареи, по-прежнему стоит 1000 долларов за киловатт-час. Средний холодильник потребляет около 5 киловатт-часов в день.

Однако, благодаря инвестициям в производство электромобилей, затраты на литий-ионные аккумуляторы постоянно снижаются. Мы также только что рассказали вам о пилотном проекте в Мэриленде, в котором используются ионно-литиевые батареи для регулирования выработки солнечной энергии от панелей, установленных на крыше невзрачного офисного здания.

Многие компании работают над этой проблемой, и другие потенциальные решения включают жидкометаллические батареи, в которых используются относительно дешевые компоненты и производственные процессы; и хранилище сжатого воздуха, где кинетическая энергия превращается в сжатый воздух, выталкиваемый под землю.

Мы все еще находимся на начальных этапах широкого развертывания систем хранения данных, и мы, вероятно, увидим некую конвергенцию между интеллектуальными сетями и решениями с аккумуляторами по мере появления новых возобновляемых мощностей.

Этот последний бит не вызывает сомнений.

проблем остаются в понимании накопления энергии как инвестиции

Хранение энергии — быстрорастущий сегмент сектора чистой энергии, и цены быстро падают. Тем не менее, многие все еще не могут понять, как оценивать хранение энергии как вложение.

Поскольку все большее число городов, штатов и предприятий стремятся использовать чистую энергию на 100 процентов, хранение уже играет ключевую роль в определении того, как они будут выполнять эти задачи. Согласно последнему отчету Wood Mackenzie о Global Energy Storage Outlook , количество внедрений вырастет в 13 раз в течение следующих шести лет — с рынка 12 гигаватт-часов в 2018 году до 158 гигаватт-часов в 2024 году.

Этот развивающийся рынок представляет огромные возможности. Глобальные инвестиции в размере 374 миллиардов долларов в год потребуются для модернизации сети с достаточной гибкостью, чтобы учесть изменяющиеся профили выработки электроэнергии с помощью возобновляемых технологий, таких как солнечная и ветровая. Решения для хранения данных в настоящее время являются растущей частью этого энергетического перехода и к 2023 году только в США будут представлять отрасль с оборотом 150 миллиардов долларов.

Однако большое количество развертываний и снижение затрат не оптимизируют финансирование проектов по хранению энергии в краткосрочной перспективе. Аккумуляторная батарея является зарождающейся отраслью, и для нее не хватает исторических данных, поэтому инвесторы и кредиторы должны ознакомиться с ее уникальными качествами.

Установка хранилища, будь то в качестве автономного актива или путем добавления его к существующему источнику питания, сильно индивидуализирована от одного проекта к другому.Таким образом, экстраполировать риск и доход от любого актива непросто. Каждый проект получает электроэнергию из уникального источника генерации (возобновляемые или традиционные электростанции) и связан с регионально регулируемым рынком электроэнергии и уникальным потоком доходов.

Некоторые проекты хранения могут приносить доход как при зарядке, так и при использовании энергии, в то время как другие сосредоточены только на развертывании. Существуют также соображения по подключению в зависимости от того, как и где подключается ваш проект хранилища.Ты напрямую от сети заряжаешься? От солнечной или ветряной электростанции или другого автономного генерирующего объекта?

Еще одним соображением для инвесторов является то, что батареи в проекте хранения имеют более короткий срок службы, от 10 до 15 лет, по сравнению с активами солнечной или ветровой энергии, которые могут служить в два раза дольше. И, как и в случае фотоэлектрических модулей, эффективность которых снижается с возрастом, очень важно понимать факторы, влияющие на способность батареи накапливать энергию с течением времени, и учитывать стоимость замены по мере необходимости.Понимание тонкостей управления активами и оптимизации очень сложно, но необходимо для адекватного снижения риска для каждого портфеля хранилищ.

Для реализации всего потенциала инвестиционных рынков и глобального энергетического перехода критически важно понимать всю ценность, которую приносит интегрированное хранилище.

Это может включать:

● Предоставление сетевых услуг за микросекунды для поддержания стабильности электроснабжения

● Сдвиг подачи питания на несколько минут для резервного копирования других ресурсов и предоставления генераторам энергии времени для запуска

● Перенос предложения на более длительные периоды времени для достижения периода более высоких цен

● Накопление достаточного количества электроэнергии для получения ценной энергии ветра и солнца, которая в противном случае была бы избыточной для удовлетворения насущных потребностей и, таким образом, сократилась бы

Поскольку этот рынок готов к ускоренному росту, пришло время ознакомиться с тем, как хранение может принести пользу вашей чистой энергии с точки зрения цены, предсказуемости и прибыли.

Рентабельность и надежность

Быстрый рост развертывания систем хранения данных можно объяснить рядом факторов, начиная со снижающейся стоимости в ответ на технологические инновации и масштабирование. Согласно отчету Bloomberg New Energy Finance в этом году, приведенная стоимость электроэнергии от литий-ионных аккумуляторов, технологии, которая в настоящее время является лидирующей в этом секторе, упала на 35 процентов с середины 2018 по 2019 год, упав до 187 долларов за мегаватт-час.

Поскольку эти затраты продолжают снижаться, автономное хранилище и солнечное хранилище с дополнительным хранилищем рассматриваются как жизнеспособные варианты удовлетворения спроса на электроэнергию за счет захвата генерации и ее сдвига во времени, что-то вроде того, как вы можете позже посмотреть телепрограмму, передав ее в потоковом режиме.

Недавнее объявление компании Ørsted, более известной в США как оффшорный разработчик ветроэнергетики, о том, что она построит в Техасе проект с солнечной батареей и накоплением энергии мощностью 460 мегаватт, является лишь одним из примеров того, как крупный девелопер энергетики выходит в это пространство. Такие комбинированные установки становятся все более конкурентоспособными по стоимости с газовыми пиковыми установками во многих регионах.

Накопители энергии также могут обеспечивать резервное питание во время событий, нарушающих работу энергосистемы. Хотя наши энергетические системы могут стремиться к 100-процентной надежности, экстремальные погодные явления, такие как ураганы или стихийные бедствия, такие как лесные пожары в Калифорнии, являются одними из многих неконтролируемых и дорогостоящих сбоев, которые ждут впереди.Недавний анализ превентивных отключений электроэнергии PG&E оценивает ущерб для экономики Калифорнии в 2,5 миллиарда долларов.

Хранение уже обеспечивает гибкость для сети и все в большей степени сможет обеспечивать бесперебойное распределение электроэнергии для потребителей, когда и где это необходимо. Таким образом, это поможет повысить предсказуемость, надежность и устойчивость. Поскольку стоимость отключений продолжает расти, ценность повышенной повседневной надежности и устойчивости к бедствиям также возрастает и оправдывает увеличение инвестиций.

Накопление энергии как инвестиционная возможность

Хотя мы все еще находимся на ранних этапах использования накопителей энергии в качестве инвестиционных возможностей, количество сделок по сделкам растет. В 2018 году частные инвестиции в возобновляемые источники энергии и сетевые технологии США составили около 57 миллиардов долларов. Хранение все чаще считается жизнеспособной альтернативной инвестиционной стратегией, поскольку институциональные инвесторы стремятся декарбонизировать свой портфель. Европейский инвестиционный банк недавно объявил, что он переместит свои инвестиции в энергетику с ископаемого топлива на эффективность, хранение, улучшение сетей и электронную мобильность, среди прочего.

Для инвесторов, ищущих крупномасштабные энергетические проекты, проекты хранения продолжают расти в размерах, особенно в сочетании с другими технологиями использования возобновляемых источников энергии. Этим летом NextEra Energy Resources объявила о планах по разработке крупнейшего проекта гибридной возобновляемой энергии в Соединенных Штатах — объекта мощностью 700 мегаватт в Оклахоме, который будет включать 250 мегаватт ветра, 250 мегаватт солнечной энергии и 200 мегаватт / 800 мегаватт-часов для хранения батарей .

Дочерняя компания NextEra, коммунальное предприятие Florida Power & Light, объявила в начале этого года о планах по установке 409-мегаваттной аккумуляторной системы вместе с существующей солнечной электростанцией, чтобы сэкономить своим клиентам более 100 миллионов долларов.Эти крупные проекты демонстрируют непрерывный рост этой развивающейся отрасли.

Переход на чистую энергию в США идет полным ходом, но, очевидно, еще предстоит пройти долгий путь. В новом отчете Центра инноваций UCLA Luskin упоминается 13 штатов, округов и территорий, а также более 200 городов и округов, которые взяли на себя обязательства по обеспечению 100-процентной чистоты электроэнергии. Это означает, что каждый третий американец живет в таком сообществе.

Хотя не существует универсальной дорожной карты для определения того, как и когда в каждой местности достичь 100%, накопление энергии стало общим знаменателем.По данным BloombergNEF, только штаты планируют к 2040 году увеличить емкость аккумуляторов на 110 гигаватт; этого достаточно, чтобы привести в действие около 77 миллионов домов.

Когда мы входим в следующую фазу энергетического перехода, накопление энергии готово возглавить преобразование нашей энергетической экономики.

****

Мона Даджани — партнер и глобальный лидер группы по вопросам энергетики, инфраструктуры и водоснабжения в Pillsbury Winthrop Shaw Pittman.

вызовов технологий хранения электроэнергии

Резюме

Усовершенствованные технологии хранения электроэнергии обладают потенциалом для значительных экологических, экономических и энергетических преимуществ:

• Снижение потребности в резервных электростанциях
• Снижение затрат на отключение электроэнергии
• Использование возобновляемых источников энергии: Солнце и ветер — два важнейших фактора устойчивого развития

Текущее состояние

В настоящее время существует шесть многообещающих технологий накопления энергии: гидроэнергетика с гидроаккумулятором, накопитель энергии на сжатом воздухе, батареи, маховики, сверхпроводящие магнитные накопители энергии и электрохимические конденсаторы. Эти технологии включают компоненты фундаментальных исследований, которые естественным образом входят в компетенцию Управления фундаментальных энергетических наук Министерства энергетики США, а также компоненты разработки и внедрения, которые продвигаются в основном в рамках Программы хранения энергии Министерства энергетики. Программа накопления энергии привлекла свои скромные средства к штатам, коммунальным предприятиям и промышленности для достижения ограниченного распространения некоторых технологий накопления энергии.

• Гидроэнергетика с гидроаккумулятором
• Накопитель энергии на сжатом воздухе
• Аккумуляторы
• Маховики
• Сверхпроводящий накопитель магнитной энергии
• Конденсаторы электрохимические
• Силовая электроника
• Дополнительные технологии

Расширение программы хранения электроэнергии

Комиссия APS по связям с общественностью изучила различные компоненты сбалансированной программы на семинаре с участием представителей национальных лабораторий и коммунального сектора, а также экономиста и ученых из университета. Группа пришла к выводу, что шесть основных технологий хранения электроэнергии находятся на разных стадиях развития и что для достижения потенциальных экономических и экологических выгод от хранения электроэнергии потребуется комплексная и сбалансированная стратегия. Фундаментальные исследования, демонстрационные проекты, стимулы и регулирование — все это необходимые элементы, которые можно использовать для развития технологий хранения энергии. Фактически, демонстрационные проекты и нормативные стимулы могут иметь такое же влияние на проникновение технологий хранения электроэнергии на данном этапе, как и фундаментальные исследования, направленные на снижение затрат и повышение эффективности.

Каждый элемент программы подробно описан в отчете.

Выводы

Учитывая потенциальные экологические и экономические преимущества технологий хранения электроэнергии, Министерству энергетики следует рассмотреть возможность расширения существующей программы. Для того чтобы более широкая программа была успешной, она должна обеспечивать баланс между фундаментальными исследованиями, демонстрационными проектами и нормативными стимулами. Для достижения необходимого баланса между различными элементами программы, Министерство энергетики должно оценивать любую более крупную инициативу с существенным вкладом со стороны коммунального сектора, государственных и региональных регулирующих органов коммунального хозяйства, а также главных исследователей из университетов, национальных лабораторий и промышленности.В частности, что касается нормативных стимулов, поскольку они могут иметь большое влияние на развитие хранения электроэнергии, Министерство энергетики должно созвать отдельную группу экспертов для изучения регуляторной политики, политики владения и ценообразования, влияющих на хранение электроэнергии.

Кроме того, Министерство энергетики должно включить в эти обсуждения представителей других федеральных агентств, чьи портфели включают исследования, необходимые для технологий хранения электроэнергии. Группа экспертов APS определила, что интересы Министерства обороны, НАСА и Национального научного фонда будут существенно совпадать.

---

Об APS и POPA

Основанное в 1899 году для развития и распространения знаний в области физики, Американское физическое общество в настоящее время является ведущей организацией физиков в стране, насчитывающей около 50 000 членов из академических кругов, национальных лабораторий и промышленности. APS давно играет активную роль в федеральном правительстве; ее члены работают в Конгрессе и занимали такие должности, как научный советник президента Соединенных Штатов, директор ЦРУ, директор Национального научного фонда и министр энергетики.

Этот отчет находился под контролем Группы APS по связям с общественностью (POPA). POPA регулярно публикует отчеты по актуальным темам, обсуждаемым в правительстве, чтобы информировать участников дебатов о перспективах физиков, работающих в соответствующих проблемных областях.

Тепловая безопасность хранения энергии | Транспортные исследования

Гарантировать безопасность электромобилей (EDV) на уровне обычных автомобили на нефтяном топливе, автомобильная промышленность обратилась к NREL для разработки новых материалы, конструкции, стратегии контроля и протоколы оценки для защиты водителей и пассажиров при оптимизации производительности и стоимости аккумулятора.

Хотя все автомобильные аккумуляторы должны проходить широкий спектр проверок безопасности и сертификаты и более 99% литий-ионных (Li-ion) устройств, используемых для EDV с накоплением энергии никогда не возникает проблем, проблемы безопасности создают препятствия для принятие на массовом рынке.

Каждое транспортное средство должно безопасно работать как в обычных, так и в экстремальных условиях, включая колебания температуры, многократная зарядка и разрядка, а также полный диапазон вождения циклы.Литий-ионные аккумуляторы более чувствительны к перегреву, перезарядке и тепловому воздействию. превосходит никель-металлгидридную (NiMH) технологию, используемую в обычных бензиновых двигателях. транспортных средств. Исследования NREL помогают регулировать тепловые характеристики, необходимые для более безопасной и более эффективные EDV.

NREL применяет эксперименты, моделирование, анализ, моделирование и исследования материалов в поисках самой безопасной батареи EDV.

Устройство внутреннего короткого замыкания батареи

Как это работает

Запатентованное и простое в установке устройство Battery ISC

NREL может помочь производителям батарей оценивать новые производственные процессы, конструкции и материалы для ограничения или предотвращения теплового разгон литий-ионных аккумуляторов.

NREL разработал Устройство внутреннего короткого замыкания батареи (ISC) для оценки одного из наиболее серьезных проблем безопасности и надежности литий-ионных аккумуляторов короткое замыкание. Короткие замыкания обычно возникают без ранее обнаруженных неисправностей, вызывая скачок температуры аккумуляторных элементов на сотни градусов и в экстремальных Ячейки случаев выходят из-под контроля температуры и вызывают пожары.

Созданное NREL устройство Battery ISC не полагается на механическое повреждение батареи. экстерьер, чтобы активировать короткий, как и большинство других методологий оценки, но вместо этого вызывает истинное внутреннее замыкание. Это позволяет точно определить и устранять проблемы, приводящие к неисправностям.

Другие инструменты, связанные с безопасностью

Калориметр скорости ускорения

NREL измеряет начало экзотермической реакции реагирующих материалов и батарей с очень высокой чувствительность при различных скоростях нагрева. Поскольку калориметр скорости ускорения оценивает как функции, встроенные в элемент батареи, влияют на общие характеристики безопасности элемента, он идеально подходит для проверки устройства внутреннего короткого замыкания батареи NREL.

Кроме того, отмеченные наградами R&D 100 изотермические аккумуляторные калориметры NREL являются единственными приборами в своем роде с емкостью и точностью, необходимыми для оценить тепловые характеристики и связанные с ними проблемы безопасности в ячейках, модулях, субблоках, и некоторые полноразмерные аккумуляторные батареи, а также в энергосистемах.

Узнайте больше об оборудовании для оценки накопителей энергии NREL, включая калориметры.

Моделирование безопасности батарей

Вклад

NREL в CAEBAT в основном сосредоточен на улучшении, проверке и включении механически-электрохимико-термические (MECT) модели в программное обеспечение для аварийного разрушения инструменты.Посмотрите видео выше, чтобы увидеть компьютерную симуляцию литий-ионной батареи. испытывающий механический-электрический-термический отказ.

Злоупотребление реакцией / тепловой разгон, внутреннее короткое замыкание и электрическое / химическое / термическое сетевые модели используются исследователями NREL для оценки проблем безопасности батарей напольные весы. В масштабе частиц исследования модификаций поверхности помогают предотвратить разложение электролита и последующее газообразование. Моделирование электродного масштаба выявить влияние микроструктуры на механизм короткого замыкания внутри ячеек. Моделирование на уровне упаковки исследует распространение накопления напряжения во время сценариев злоупотреблений.

Вклад

NREL в проект Министерства энергетики США по автоматизированному проектированию аккумуляторов (CAEBAT) в основном сосредоточен на улучшении, проверке и включении механических, электрохимических и термических (MECT) в программные инструменты.Батарея CAEBAT NREL и моделирование злоупотреблений изучает:

• Кинетика реакции злоупотребления
• Внутреннее короткое замыкание
• Реагирование на столкновение при аварии
• Реакция на проникновение в ноготь и структурную деформацию клеток
• Распространение внутреннего короткого замыкания между ячейками в модулях и блоках.

Батарея обычно остается активной, когда в элементе возникает неисправность. Иногда это верно из-за теплового разгона. Электрохимическая модель NREL делает возможным для прогнозирования динамической реакции батареи на неисправность. Модульная архитектура NREL многомасштабная многодоменная (MSMD) модель облегчает гибкую интеграцию мультифизических компонентов, необходимых для точного оценить вопросы безопасности.

Междисциплинарные конститутивные модели

NREL моделируют реакцию батареи, развивающейся вина. Для индуцированного короткого замыкания количественное определение тока разряда повреждения и сопутствующее тепло должно учитывать термодинамические, кинетические и геометрические факторы. внимание, фиксируя электронные пути вдоль сложной литий-ионной батареи геометрии.

Химические компоненты литий-ионных аккумуляторов становятся термически нестабильными при воздействии высокие температуры.Модель кинетики реакции злоупотребления MSMD NREL предсказывает химический состав батареи реакция на различные виды жестокого поведения. После того, как вызываются реакции злоупотребления, реакция скорость определяется температурой, химическими свойствами и концентрацией вовлеченных химические виды.

В сочетании с другим сложным оборудованием лабораторий по хранению энергии NREL, эти инструменты могут отображать тепловые неисправные места в батареях и в накопителях энергии. системы, предоставляющие дизайнерам и производителям информацию, необходимую для создания самые безопасные батарейки.

Ток протекания в отказоустойчивой топологии аккумуляторной батареи с обнаружением короткого замыкания и электрически изолированы через пассивные и активные автоматические выключатели.

Отказоустойчивая конструкция

Считается, что неисправности, приводящие к тепловому разгоне аккумулятора, со временем увеличиваются из-за скрытых дефекты в клетках.В больших аккумуляторных блоках EDV обнаружение сигнала неисправности и ограничение локальные неисправности в системе чрезвычайно сложны. NREL разработал электрическую топология, обнаружение неисправностей и схемы размещения для аккумуляторной батареи большой емкости системы, позволяющие легко обнаруживать неисправность посредством измерений на электрических клеммы многоячеечного модуля. Система также электрически изолирует неисправный ячейка, чтобы предотвратить поступление электрической энергии в неисправную ячейку от соседей, повышение общей безопасности аккумулятора.

Эта технология отказоустойчивого проектирования, на которую подана заявка на патент, доступна для лицензирования в NREL.

Контакты

Мэтью Кейзер

Эл. Почта
303-275-3876

Шрирам Сантханагопалан

Эл. Почта
303-275-3944

Возгорание аккумуляторов свидетельствует о риске накопления большого количества энергии

Люди по-прежнему нуждаются в электричестве, когда не дует ветер и не светит солнце, поэтому разработчики возобновляемых источников энергии все чаще инвестируют в системы хранения энергии.Им нужно впитать лишний сок и выпустить его, когда это необходимо.

Однако хранение большого количества энергии, будь то в больших батареях для электромобилей или резервуарах для воды для электросети, все еще является молодой областью. Это создает проблемы, особенно с безопасностью.

Самая последняя проблема впервые появилась в мае, через три недели после краш-теста на безопасность Chevrolet Volt, подключаемого гибрида General Motors Co. Разбитый автомобиль загорелся сам по себе на складе, что вызвало вопросы о его литий-ионной батарее.

На прошлой неделе, после серии дополнительных краш-тестов батареи Volt при боковом ударе, Национальная администрация безопасности дорожного движения (NHTSA) начала то, что она назвала «расследованием дефектов безопасности» в отношении риска возгорания в автомобиле Chevy Volt, который был задействован. в серьезной аварии.

Проблемы также поразили вращающиеся маховики, которые позволяют электростанциям и другим крупным потребителям энергии накапливать и выделять мощные выбросы энергии. В Стефентауне, штат Нью-Йорк, на 20-мегаваттном хранилище энергии с маховиком Beacon Power произошло два взрыва маховика: один 27 июля — всего через две недели после открытия — и один — 10 октября. 13. Ранее в этом месяце компания объявила о банкротстве.

В Японии натрий-серные батареи на заводе Mitsubishi Materials Corp. в Цукуба в префектуре Ибараки загорелись 21 сентября. Пожарным потребовалось более восьми часов, чтобы ликвидировать пожар, и власти объявили его потушенным 5 октября.

Компания NGK Insulators Ltd., производящая систему накопления энергии, заявила, что все еще расследует причину инцидента, и остановила производство натриево-серных элементов, которые установлены в 174 местах в шести странах.

«Очевидно, что хранить большие количества энергии сложно с точки зрения физики; [энергия] предпочла бы быть где-то в другом месте», — сказал Пол Денхолм, старший аналитик по энергетике в Национальной лаборатории возобновляемой энергии.

Он объяснил, что энергия естественно хочет распространяться, поэтому упаковка ее в небольшое пространство, такое как батарея или топливный элемент, создает риск неконтролируемого высвобождения энергии, такого как пожар или взрыв. Подобные проблемы возникают и с механическими накопителями, будь то вода за плотиной, сжатый воздух под землей или вращающиеся маховики.

Некоторые риски, связанные с хранением, «унаследованы»
Однако эти риски присущи не только хранению электроэнергии. Ископаемое топливо, которое технически является формой запасенной энергии, создает множество проблем при его добыче, переработке, распределении и доставке.

«Мы практически устранили эти факторы риска. Бензин постоянно воспламеняется», — сказал Денхольм. По словам Денхольма, системы хранения электроэнергии по своей природе не более опасны, чем нефть или природный газ, но их риски разные.

Когда дело доходит до автомобилей, NHTSA разделяет оценку Денхольма. «Давайте проясним: NHTSA не считает, что электромобили подвержены большему риску возгорания, чем другие транспортные средства», — говорится в сообщении агентства в начале этого месяца в ответ на пожар Volt. «Совершенно очевидно, что разные конструкции электромобилей потребуют разных стандартов безопасности и мер предосторожности».

Что касается батарей, то основная проблема заключается в том, как они контролируют выделяемое ими тепло. «Чего вы действительно хотите избежать, так это каскадных отказов», — сказал Денхольм.«Отказ любой из этих батарей не является серьезным событием, но если у вас нет надлежащего управления температурным режимом, отказ одной батареи может вызвать отказ другой».

Это состояние, известное как тепловой выход из строя, происходит, когда элемент выходит из строя и выделяет свою энергию в виде тепла. Это тепло может привести к отказу соседних ячеек и выработке тепла, что приведет к плавлению материалов и пожарам.

Контролировать температуру относительно просто, когда батареи находятся в фиксированном месте, например, рядом с ветряной электростанцией, но становится сложнее, когда они размещаются в машине или автобусе.

«Самая большая проблема, которая вызывает у людей беспокойство [для аккумуляторов в автомобилях], — это способность выдерживать злоупотребления», — сказал Джо Редфилд, главный инженер Юго-Западного исследовательского института, некоммерческой группы инженерных исследований и разработок.

В автомобиле аккумулятор подвергается воздействию широкого диапазона влажности, температуры и электрических нагрузок. Все эти факторы влияют на надежность батареи, и если они станут слишком сильными, они могут вызвать тепловой пробой.

Новая проблема для пожарных
Проблема усугубляется тем фактом, что новые литий-ионные батареи хранят больше электроэнергии, чем другие электрохимические системы хранения. «Свинцово-кислотные аккумуляторы существуют уже давно», — сказал Редфилд. «Уровни энергии литий-ионных аккумуляторов намного, намного, намного выше, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов».

Это становится серьезной проблемой для пожарных и служб быстрого реагирования в случае аварии с литий-ионными батареями.Воду не всегда можно использовать для тушения электрического пожара, поскольку вода может проводить электричество.

Кроме того, в случае теплового разгона, как правило, загораются не батареи, а их пары, хотя сам литий легко воспламеняется. Даже после тушения пожара аккумуляторные батареи могут выделять огромное количество тепла и снова воспламенять пары, затрудняя спасательные работы.

Одно из решений — разделить батареи на модули, чтобы упростить изоляцию неисправной батареи от остальных.Еще одна хитрость — иметь главный аварийный выключатель, механизм, который быстро отключает электрическую систему и разряжает батареи.

По данным НАБДД, Министерство энергетики и Национальная ассоциация противопожарной защиты работают вместе, чтобы обучить пожарных и спасателей распознавать эти переключатели в транспортных средствах и энергосистемах хранения, а также как реагировать на возгорание аккумуляторов.

Редфилд сказал, что лучший способ предотвратить такие инциденты — это использовать систему управления батареями, которая равномерно распределяет электрические нагрузки и контролирует температуру.«Это не только для безопасности; это в первую очередь для обеспечения производительности и времени автономной работы», — сказал он.

Электрика получила высокие оценки в краш-тестах

«По мере увеличения рабочей температуры срок службы батареи резко сокращается. Вы хотите обеспечить максимально долгий срок службы батареи, и если вы достигнете этого, то вы явно окажетесь в пределах безопасности рабочей среды», — добавил он.

В целом, Редфилд ожидает, что системы хранения энергии помогут увеличить использование возобновляемых источников энергии и снизить зависимость от ископаемого топлива в Соединенных Штатах.Неровности на дороге значительны, но они не являются следствием врожденного недостатка идеи.

«Неудачи в новых технологиях почти всегда были результатом дизайнерских сокращений, которые были сделаны при внедрении новой технологии. Время от времени у вас есть неизведанная территория — чего мы не видели раньше, — но обычно они — сказал Редфилд.

«Мы действительно идем по тому же пути, по которому мы шли много раз раньше.Нам не нужно повторять те же ошибки, что и с жидким топливом ». После более раннего тестирования NHTSA присвоило Volt пятизвездочную оценку краш-теста — самую высокую оценку агентства — и то же самое сделали для всех Nissan. -электрический лист.

Между тем, второе испытательное агентство, Страховой институт дорожной безопасности, поставило Chevrolet Volt наивысший балл за безопасность после боковых краш-тестов спереди, сбоку, сзади и при опрокидывании.

По оценкам филиала страховой группы, Института данных о потерях на дорогах, общие шансы получить травму в результате аварии у гибридов на 25 процентов ниже, потому что их большие батареи делают их тяжелее, чем аналогичные автомобили с бензиновым двигателем.

Перепечатано из Climatewire с разрешения Environment & Energy Publishing, LLC. www.eenews.net, 202-628-6500

6 практических шагов по повышению безопасности населения вблизи литий-ионных систем хранения энергии

Ниже приведена статья Стива Кербера, вице-президента по исследованиям Научно-исследовательского института пожарной безопасности UL.

По мере роста отрасли систем хранения энергии на литий-ионных аккумуляторах (ESS) и увеличения спроса на возобновляемые источники энергии объекты ESS, вероятно, будут продолжать расти в общинах и городских районах по всему миру, обеспечивая многочисленные преимущества наряду с некоторыми рисками.

Литий-ионные батареи

, как правило, очень безопасны, но при определенных условиях они могут вызвать пожар, взрыв и воздействие опасных материалов. В результате взрыва в апреле 2019 года на площадке ESS с литий-ионной батареей 2,16 МВтч в Сюрпризе, штат Аризона, четыре пожарных были тяжело ранены, что побудило энергетическую отрасль и службу экстренного реагирования заняться новыми соображениями безопасности.

Учитывая, что это довольно новая технология, большинство служб быстрого реагирования имеют ограниченный опыт работы с литий-ионными батареями, которые ведут себя иначе, чем обычные пожары.

«Литий-ионные батареи содержат горючие химические электролиты и чувствительны к тепловому выходу из строя, если в батарее есть неисправности, загрязнения или физическая или операционная нагрузка», — сказал Кен Бойс, главный инженер-директор подразделения UL Energy and Power Technologies. «Кроме того, литий-ионные батареи могут самопроизвольно повторно воспламениться через несколько часов или даже дней после пожара, если элементы перейдут в режим теплового разгона, что усложняет вывод из эксплуатации, разборку и хранение.В дополнение к этой сложности, требования безопасности для объектов ESS все еще развиваются по мере того, как становится доступной больше информации о технологии », — сказал он.

Исследования и учебные программы для служб быстрого реагирования по возгоранию литий-ионных аккумуляторов в таком масштабе неадекватны, что приводит к ситуациям, когда пожарная служба должна собирать воедино ограниченную информацию для тушения пожаров и обеспечения безопасности себя и окружающих сообществ. Так было в Surprise. Пожарные сделали все в соответствии с последними инструкциями и доступной им информацией, и чрезвычайно опасный — потенциально предотвратимый — взрыв все же произошел.

Извлечение уроков из взрыва хранилищ APS

Как правило, подобные инциденты рассматриваются только в случае смертельного исхода, но научно-исследовательский институт пожарной безопасности UL (FSRI) имел уникальную возможность опросить пожарных и извлечь уроки из их опыта. Это первый раз, когда UL FSRI применил подход к регистрации опыта выживших пожарных для информирования расследования и включения их личного опыта в рекомендации по пожарной безопасности.

Расследование и отчет «Четыре пожарных, пострадавших при взрыве системы накопления энергии литий-ионной батареи — Аризона», охватывают понимание UL FSRI о том, как вели себя огонь и газы, моменты, приведшие к взрыву, и рекомендации по безопасности литий-ионных ESS обучающие и ESS сайты.

Комментарий пожарных предоставил контекст для исследования, что привело к практическим идеям для сообщества пожарной охраны и отрасли хранения энергии, чтобы предотвратить будущие близкие звонки и потенциальные смертельные случаи.Это расследование с участием 1,1 миллиона пожарных в США и почти 30 000 пожарных частей дает представление о спасении жизней и дает рекомендации сообществу пожарной службы и объектам ESS с литий-ионными аккумуляторами.

Итак, что можно сделать прямо сейчас для повышения безопасности?

• Литий-ионный аккумулятор ESS должен включать систему контроля газов, к которой можно получить удаленный доступ.
Литий-ионный аккумулятор
• ESS должен включать надежные системы связи, чтобы обеспечить бесперебойный удаленный доступ к системе управления аккумулятором, датчикам и панели управления пожарной сигнализацией.
• Владельцы и операторы ESS должны совместно с местным персоналом пожарной службы и уполномоченными органами разработать план действий в чрезвычайных ситуациях и иметь полное представление об опасностях, связанных с технологией литий-ионных батарей.
• Вывески, которые идентифицируют содержимое ESS, должны быть обязательны на всех установках ESS для предупреждения лиц, принимающих первые меры, о потенциальных опасностях, связанных с установкой.
Литий-ионный аккумулятор
• ESS должен иметь соответствующую защиту от взрыва, как того требует Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA) 855 или Глава 12 Международного противопожарного кодекса, если применимо, в координации с планом действий в чрезвычайных ситуациях.
• Новый литий-ионный аккумулятор ESS должен быть построен в соответствии с NFPA 855, наиболее актуальными стандартами безопасности, и мы призываем местные органы власти санкционировать их внедрение в своих городах и муниципалитетах.

UL FSRI уже начал проводить полномасштабные исследования, чтобы понять наиболее эффективную и безопасную тактику пожарной службы, определить наиболее эффективные системы пожаротушения и предотвращения взрыва, а также оценить эффективность и ограничения стационарных систем газового мониторинга для литий-ионный аккумулятор ESS.

Мы опубликуем результаты нашего исследования и скоро сделаем доступными новые учебные программы для пожарной службы. Мы настоятельно призываем службы экстренного реагирования и службы ESS с литиево-ионными аккумуляторами извлечь уроки из инцидента «Неожиданный» и принять дополнительные меры безопасности.

.