Deposito di energia elettrica: Ultracapacitor-grafene 600Wh / kg!

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Obamot
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Ri: Grafene Supercapacitors




da Obamot » 22/11/14, 11:34

Ciao Danielj,

Avresti saltato le risposte di seguito che mi permetto di ricordare. Non mi sembra che tu abbia risposto, o (anche se è involontario) sembra una formula fumosa la cui elettronica lambda come me, non capisce molto ...:

Gaston ha scritto:
dirk pitt ha scritto:
danielj ha scritto:..... Questo non cambierà la massima efficienza della carica del condensatore TEORICO, 50%! ! ! !


oops, il caso citato nell'esempio non è assolutamente un caso generale ma un caso di tensione costante del circuito RC.
:!:


Gaston ha scritto:
dirk pitt ha scritto:la carica di un condensatore di corrente costante vede la tensione aumentare linearmente. lo stesso per lo scarico.


A destra.

Ciò che porta a un rendimento di 50% è il carico a tensione costante.
È divertente notare che questa uscita non dipende dal valore del resistore serie (che può essere una resistenza reale o semplicemente la resistenza dei cavi di collegamento, o anche la resistenza interna del generatore).

In effetti, all'inizio della carica, la tensione del condensatore (vuota) è 0, l'intensità è quindi limitata solo dalla resistenza che dissipa quasi tutta la potenza fornita dal generatore.

L'integrazione di questa potenza dissipata per tutta la durata del carico mostra che qualunque sia il valore della resistenza, metà della potenza fornita dal generatore viene dissipata nella resistenza.

Per avere una buona idea di ciò che sta accadendo, devi immaginare i casi di resistenza molto debole o molto forte:
  • Se la resistenza è molto bassa, il condensatore viene caricato molto rapidamente con una corrente iniziale molto grande (si presume che il generatore sia in grado di fornire qualsiasi corrente senza caduta di tensione) e quindi perdite elevate ma per un breve periodo .
  • Se la resistenza è importante, al contrario, il condensatore si caricherà lentamente con perdite nella bassa resistenza ma per lungo tempo.
In totale, le perdite saranno sempre le stesse (50% dell'energia fornita dal generatore) se il generatore impone una tensione costante.

dirk pitt ha scritto:la confusione può essere dovuta al fatto che la formula dell'energia immagazzinata (in joule) in un condominio perfetto è:
W = 1 / 2 CxU²
ma l'energia allo scarico è la stessa cosa al segno pronto.
quindi in un condominio perfetto, la resa di carico / scarico è 100% e non 50%.
dopo aver tenuto conto della resistenza interna al condominio, ma questa è un'altra storia.

Un altro svantaggio del condensatore (e da cui forse anche la confusione) è che si tratta di un resevoir dal quale è possibile utilizzare solo la totalità della capacità. infatti, se vogliamo sfruttare tutti gli 1 / 2xCU², dobbiamo farlo nell'intervallo di tensione totale (da U a 0), sappiamo che è difficile far funzionare un assieme qualunque sia quando la tensione diventa bassa. Se, per motivi pratici, il condensatore viene utilizzato solo tra U e U / 2, l'efficienza teorica sarà sempre 100% in questa zona, ma è facile dedurre dall'equazione che l'energia immagazzinata sarà solo 75% l'energia disponibile se scendessimo a zero volt. già che il condominio non ha una grande capacità a bordo, è necessario cercare di massimizzare la parte utilizzabile e quindi la gamma di tensione.


Quindi grazie per averlo gentilmente fatto. RTDC.

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Dal mio punto di vista e nel merito, credo - un po 'come Citro ... - che le perdite anche se dovessero eventualmente essere quantificate fino al 50% (ma questo punto vi è fortemente contestato) non sarebbero gravissime , poiché attinto da una fonte di energia "libero e non inquinante per la biosfera"come il solare termico. Anzi il male minore (rispetto ai combustibili fossili, nucleare compreso).

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Sul fondo:

Innanzitutto perché la perdita nel solare termico (e anche nel fotovoltaico) non ha conseguenze fintanto che la radiazione solare inutilizzata viene persa per sempre: poi dovremmo quantificare la percentuale di energia solare "non utilizzata" e credo che in questo caso va contato in parte per 1 milione (o che ne so io ...). Anche se in fondo tutta l'energia che ci arriva è "utile"!

Poi a causa del fatto che il suo "possesso" non è esclusivo come il petrolio o l'uranio: la posta in gioco geostrategico-"militaropolitica" non prevarrebbe più (hey, hey, ci si chiede perché un tale zelo della CIA e dei suoi alleati per destabilizzare completamente la regione del Mediterraneo sud-orientale se non per frenare il solare termico, pericoloso per le scorte petrolifere ...?). E anche se è un male minore, il fatto di evidenziare queste perdite non risolve il problema fondamentale dello sperpero delle altre risorse minerali del pianeta.

Ma è una scommessa sicura che il controllo dell'approvvigionamento energetico a basso costo per altri sistemi socio-economici in fase di realizzazione e che sarebbe più rispettoso della scelta legittima dei popoli di auto-determinarsi sulle scelte ambientali e socio-politiche - ma fuori dalla dittatura del consumismo - sarebbe penalizzante soprattutto per quest'ultimo (e quindi non avrebbe interesse a emergere, dal punto di vista dei suoi progettisti / speculatori? Poiché a rischio di far sparire i superprofitti, tanto quanto la scomparsa del ideologia della "globalizzazione a tutti i costi" (con ciò "Sistema di predazione iatrogena"), per imporre il modello teorico del consumismo a tutti i livelli e sotto i vincoli delle Organizzazioni internazionali, compreso il potente WTO, sullo sfondo della negazione di mettere in discussione ciò che guida l'Occidente ... Per quanto paradossalmente, forse altre dittature probabilmente anche più assetate di sangue ...)

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PIÙ: lo stoccaggio negli ultracapacitori di grafene consente di affermare che i problemi energetici possono essere risolti risolvendo il loro tallone d'Achille: lo stoccaggio - e da lì il fatto di usare l'argomento di "Utopia" negare la ricerca di "altre soluzioni" e / o l'utilità di limitare lo spreco di risorse minerali - non è più opponibile!

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In alternativa - poiché sarà prima necessario produrre questa elettricità, prima di immagazzinarla - le domande: come (?) E soprattutto (più a valle quando dovrebbe essere posizionata a monte): perché?
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da I Citro » 22/11/14, 12:08

Tout à fait Obamot questo piccolo passo indietro non è stato inutile. :P

Per affrontare problemi complessi, è anche necessario suddividerli in diversi problemi semplici.

Questo è l'intero dibattito che abbiamo qui per conciliare le nostre analisi globali con discussioni iper-specializzate.

È molto arricchente e ringrazio i debitori e coloro che non esitano ad assumere il ruolo di contraddittore. 8)
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Surivai
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da Surivai » 22/11/14, 13:12

danielj, nessuno ha negato la formula "E = 1/2. CV ^ 2".

Puoi dimostrarlo quanto vuoi, siamo d'accordo con questa formula.

Ciò che diciamo è che questa formula si applica in un caso specifico: con un generatore di tensione costante.

In questo contesto, concordiamo anche che la resistenza non cambia la formula. Il condensatore riceverà al massimo 50% dell'energia.

Tuttavia, la formula non si applica con un generatore di tensione variabile.

Naturalmente, non immagazzineremo mai l'100% dell'energia originale con i supercondensatori, ma con le batterie ...
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Una grande cartella per sapere tutto sui supercondensatori: http://www.supercondensateur.com/dossie ... densateurs
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da danielj » 22/11/14, 16:07

Ciao,
Surivai ha scritto:danielj, nessuno ha negato la formula "E = 1/2. CV ^ 2". Puoi dimostrarlo quanto vuoi, siamo d'accordo con questa formula. Quello che dicono è che questa formula si applica in un caso specifico: con un generatore di tensione costante.
In questo contesto, concordiamo anche che la resistenza non cambia la formula. Il condensatore riceverà al massimo 50% dell'energia.
Tuttavia, la formula non si applica con un generatore di tensione variabile.
Naturalmente, non immagazzineremo mai l'100% dell'energia originale con i supercondensatori, ma con le batterie ...

Bene, se, la formula si applica anche nel caso di un generatore di tensione variabile!
Per quanto riguarda la formula, ho dimostrato che si applica al caso di caricare un condensatore
Ti ho mostrato proponendo i numerosi collegamenti tecnici e fisici in cui DEMONTRE! Ovviamente ci vuole un po '(un sacco di matematica) ...
Inoltre, chi mi ha mostrato che questo non si applicava? Non basta dire, devi dimostrare ...

§ Nota che non ho niente contro i condensatori, né contro nessuno, ho pensato di dare informazioni che possono aiutare a comprendere certi fenomeni. Il punto di ricarica dei condensatori ha già fatto fluire molto inchiostro nel mondo, questo perché non è intuitivo ... È come la Terra, "eppure gira"!
Amicalement
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da dirk pitt » 22/11/14, 18:01

così UNA VOLTA PER TUTTO ed è l'ultimo perché sento che sta iniziando a troll. SÌ la formula 1 / 2CV² è sempre valida. è come 1 / 2mV² per l'energia cinetica o cos'altro so, ma NO l'energia immagazzinata in un condensatore caricato con corrente costante non è la metà di quella iniettata. è uguale a quello iniettato meno le basse perdite di joule del circuito ESR incluso il condensatore.
L'ESR può essere stimato anche dal deltaV all'inizio della carica e all'inizio della scarica.

qui è una tipica curva di carica quindi scarica di corrente costante. a parte piccoli spostamenti verticali, l'area sotto la curva di tensione è quasi la stessa per carico e scarico, giusto? Poiché io sono costantemente in carica e scarica, la potenza è quindi quasi la stessa in carica e scarica E poiché i tempi di carica e scarica sono gli stessi, l'energia recuperata è quasi la stessa di quella iniettata. in ogni caso non la metà. QED.

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da danielj » 23/11/14, 09:22

dirk pitt ha scritto:così UNA VOLTA PER TUTTO ed è l'ultimo perché sento che sta iniziando a troll. SÌ la formula 1 / 2CV² è sempre valida. è come 1 / 2mV² per l'energia cinetica o cos'altro so, ma NO l'energia immagazzinata in un condensatore caricato con corrente costante non è la metà di quella iniettata. è uguale a quello iniettato meno le basse perdite di joule del circuito ESR incluso il condensatore.
L'ESR può essere stimato anche dal deltaV all'inizio della carica e all'inizio della scarica.

qui è una tipica curva di carica quindi scarica di corrente costante. a parte piccoli spostamenti verticali, l'area sotto la curva di tensione è quasi la stessa per carico e scarico, giusto? Poiché io sono costantemente in carica e scarica, la potenza è quindi quasi la stessa in carica e scarica E poiché i tempi di carica e scarica sono gli stessi, l'energia recuperata è quasi la stessa di quella iniettata. in ogni caso non la metà. QED.

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Tranquillo, signor Dirk Pitt!

Ok, ben accolto, ma:

Penso che ti sbagli, il grafico rappresenta solo l'evoluzione della tensione e della corrente in un condensatore, non l'energia consumata dal generatore ...
Inoltre, noto sul grafico:
Carica un condensatore C sotto una corrente
* costante * I per una durata di T secondi:

Q = CV = IT => dV = 1 / C. i.dt
V = 1 / C integrale (da 0 a T) {i. dt}

essendo costante, V aumenta linearmente con il tempo t,
e per la potenza P (t) = V (t). Io moltiplichiamo V per I
che dà sempre un diritto per P (t)

L'area E sotto la linea P (t) è quella del triangolo
rettangolo uguale alla metà di quello del rettangolo PT
e vale E = PT / 2 che è l'espressione dell'energia,

che possiamo esprimere secondo C e V:
E = PT / 2; E = VIT / 2; E = VQ / 2; E = VCV / 2; E = CV ^ 2 / 2.
QED
Restiamo :D
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da Remundo » 23/11/14, 09:59

Ehi ragazzi ...

Il bilancio di potenza di un circuito serie R caricato a tensione costante E è implacabile: R consuma metà dell'energia e C recupera l'altra metà. Allo scarico C perde 1 / 2 CE²

Ma non è questo il modo di caricare un condominio.

Dirk ha ragione: se prendiamo una fonte costante di CORRENTE e cariciamo C trascurando qualsiasi resistenza, l'energia immagazzinata in C è la stessa di quella fornita dal generatore.

Ciò che sarebbe interessante fare è calcolare il bilancio di potenza, integrando nel tempo, il regime transitorio del seguente circuito:
Fonte corrente ideale in cui debuto
- una resistenza serie R1
- e un dipolo C // R2

R1 designa la resistenza accumulata del generatore e dei fili
R2 designa la resistenza alle perdite del condominio (quello che modella la sua autoscarica).

R1 è molto piccolo di fronte a R2.

Ma per fare tutto ciò, devi essere bravo in matematica e avere il tempo.

Attenzione anche, la potenza P non è costante durante la corrente di carica costante del condominio. Quindi la formula E = P x T NON si applica. Devi passare attraverso un calcolo integrale.

@+
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da chatelot16 » 23/11/14, 10:12

è inutile perdersi nei calcoli dettagliati: è sufficiente fare lo schema giusto!

nessuna resistenza in serie, ma un'induttanza! per caricare il condensatore, colleghiamo l'induttore per un po 'alla sorgente di tensione costante, la corrente aumenta nell'induttanza accumulando un po' di energia (1 / 2 LI ^ 2) ... quindi colleghiamo il induttanza sul condensatore da caricare e l'energia della corrente nella bobina passa nel condensatore senza perdita

il passaggio da un induttore a un condensatore è il principio più semplice dell'alimentazione elettrica di decoupage

esiste un altro principio più complicato, ma sempre con un rendimento teorico di 100% e un rendimento reale che supera facilmente 90%
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da Remundo » 23/11/14, 10:19

Ciao Chatelot

Sono d'accordo con la tua idea, la serie LC o le associazioni parallele non dissipano nulla ... se trascuriamo qualsiasi resistenza. non è uno scoop. Con contro oscilla un max. Non importa, perché ...

l'induttanza attraversata da una corrente I, dovevi caricarla con un generatore prima ... È una fonte ideale di tensione? Che dire delle perdite di Joule?

Quando si vuole essere precisi, per calcolare un rapporto tra energia in uscita e in entrata, si devono fare calcoli rigorosi, essi stessi devono fare affidamento su una modellazione realistica dei circuiti nella scelta dei componenti e delle loro leggi operative .

Certo, la maggior parte delle persone non sa (o più) come farlo ... né i calcoli né i modelli della situazione fisica. Non sanno nemmeno come distinguere corrente e tensione ... allora! E non parlare di equazioni differenziali. Ora è il premio Nobel per la matematica ...

Siamo nell'era dell'oscurantismo. e questo non ha nulla contro di te, cari amici econologi, ma più osservazioni che faccio ogni giorno nella mia professione. :?
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da Obamot » 23/11/14, 10:55

In effetti, a livello pratico, non ho ancora capito dove sia finito tutto questo gioco di numeri ...!

Se qualcuno potesse fare una sintesi! :shock:
Va bene, dovresti già essere d'accordo : Lol: :P
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