Proces ten można opisać w kilku krokach:
1. Kompresowanie powietrza: Powietrze jest pobierane z otoczenia i poddawane procesowi kompresji. Kompresja powietrza odbywa się za pomocą sprężarek lub pomp, które zwiększają ciśnienie powietrza. W wyniku tego procesu energia mechaniczna jest zamieniana na energię potencjalną powietrza.
2. Przechowywanie skompresowanego powietrza: Skompresowane powietrze jest przechowywane w butlach (np. butle od przechowywania gazu) lub specjalnych zbiornikach oraz cylindrach pod wysokim ciśnieniem. Zbiornik jest wyposażony w zawór regulacyjny, który kontroluje uwalnianie powietrza w odpowiednim momencie. Zbiorniki mogą być odczepiane lub doczepiane oraz magazynowane pod lądem jak i na lądzie z utwardzonym gruntem.
3. Uwalnianie powietrza: Gdy jest potrzebna energia elektryczna, zawór regulacyjny uwalnia powietrze z zbiornika. Powietrze, uwalniane pod wysokim ciśnieniem, przepływa przez kanał lub dyszę, co powoduje jego rozprężenie. To rozprężenie powoduje ruch obrotowy turbiny,wiatraka lub silnika pneumatycznego.
4. Obrót turbiny(a), wiatraka(b) lub silnika pneumatycznego(c). Ruch obrotowy powietrza napędza turbiny lub silnik, co przekłada się na obrót wirnika generatora. Obrót wirnika generuje energię mechaniczną, która jest przekształcana w energię elektryczną przez generator. Generator wykorzystuje zjawisko elektromagnetyczne do wytwarzania prądu elektrycznego, który jest dostępny do użytku.
Wykorzystanie energii pneumatycznej w różnych sektorach przemysłu i transportu niesie wiele korzyści. Oto kilka z nich:
1. Elastyczność: Energia pneumatyczna oferuje dużą elastyczność, ponieważ może być łatwo przesyłana i przechowywana w butlach lub zbiornikach. Może być również stosowana w różnych aplikacjach, od prostych narzędzi pneumatycznych po złożone systemy automatyzacji.
2. Bezpieczeństwo: Energia pneumatyczna jest bezpieczna w użyciu, ponieważ nie ma ryzyka iskrzenia lub wybuchu, co jest szczególnie ważne w niektórych środowiskach pracy, gdzie obecność łatwopalnych materiałów lub substancji jest niebezpieczna.
3. Niezawodność: Systemy oparte na energii pneumatycznej są często bardziej niezawodne niż inne systemy, ponieważ nie są wrażliwe na wahania napięcia czy przepięcia. Ponadto, w przypadku awarii, naprawa i wymiana części pneumatycznych jest zwykle prostsza i tańsza.
4. Łatwość obsługi: Systemy pneumatyczne są stosunkowo proste w obsłudze i konserwacji. Łatwo można monitorować i regulować ciśnienie powietrza oraz wymieniać zużyte lub uszkodzone elementy.
5. Oszczędność energii: Energia pneumatyczna może być efektywnie wykorzystywana do zasilania różnych narzędzi i urządzeń, co może prowadzić do oszczędności energii. Ponadto, energia pneumatyczna jest odzyskiwana w procesie zamiany energii pneumatycznej na elektryczną, co zwiększa efektywność całego systemu.
6. Wielozadaniowość: Energia pneumatyczna może być wykorzystywana w szerokim spektrum zastosowań, od napędzania narzędzi i maszyn, po przenoszenie i manipulację przedmiotami. Może być również stosowana w różnych branżach, takich jak przemysł motoryzacyjny, produkcja, budownictwo czy transport.
7. Wysoka moc: Energia pneumatyczna może dostarczać wysoką moc, co jest szczególnie przydatne w przypadku wymagających zadań, takich jak napędzanie ciężkich maszyn lub urządzeń. Dzięki temu, systemy pneumatyczne mogą skutecznie radzić sobie z dużymi obciążeniami i zapewniać niezbędną siłę.
8. Cicha praca: W porównaniu do innych rodzajów napędu, takich jak silniki spalinowe, energia pneumatyczna jest znacznie cichsza w działaniu. Jest to ważne w przypadku środowisk, gdzie trzeba unikać hałasu, takich jak laboratoria czy obszary mieszkalne.
9. Skalowalność: Energia pneumatyczna jest łatwo skalowalna, co oznacza, że można ją dostosować do różnych potrzeb i wymagań. Można kontrolować ilość sprężonego powietrza, ciśnienie i przepływ w celu uzyskania optymalnej wydajności.
10. Niskie koszty eksploatacyjne: Ogólnie rzecz biorąc, systemy pneumatyczne mają niższe koszty eksploatacyjne w porównaniu do innych źródeł energii. Powietrze jest powszechnie dostępne i tańsze niż inne paliwa, a sam system pneumatyczny wymaga mniej konserwacji i części zamiennych.
11. Środowiskowa przyjazność: Energia pneumatyczna jest bardziej ekologiczna niż niektóre inne źródła energii, takie jak paliwa kopalne. Nie wytwarza emisji spalin ani substancji toksycznych, co przyczynia się do zmniejszenia negatywnego wpływu na środowisko.
12. Bezpieczeństwo dla pracowników: Energia pneumatyczna jest bezpieczna dla pracowników, ponieważ nie ma ryzyka porażenia prądem elektrycznym. Ponadto, w przypadku wycieków powietrza, nie powstaje ryzyko pożaru lub wybuchu.
13. Długowieczność: Systemy pneumatyczne są znane z długowieczności i niezawodności. Elementy pneumatyczne są odporne na zużycie, korozję i inne uszkodzenia, co przekłada się na dłuższą żywotność systemu.
14. Bezpieczeństwo procesów: Energia pneumatyczna pozwala na precyzyjną kontrolę ruchu i siły, co jest szczególnie ważne w przypadku procesów, które wymagają delikatnego i dokładnego manipulowania przedmiotami. Systemy pneumatyczne są często stosowane w automatyzacji procesów produkcyjnych, gdzie zapewnienie bezpieczeństwa jest kluczowe.
15. Odporność na warunki zewnętrzne: Energia pneumatyczna jest odporna na warunki atmosferyczne, takie jak wilgoć czy niska temperatura. Dlatego też, systemy pneumatyczne są często stosowane w trudnych warunkach, takich jak przemysł morski czy przemysł petrochemiczny.
16. Szybkość reakcji: Systemy pneumatyczne charakteryzują się szybką reakcją na zmiany sygnałów sterujących. Powietrze może być łatwo regulowane, co umożliwia natychmiastową reakcję na polecenia i zmiany warunków pracy.
17. Niska waga: Elementy pneumatyczne są zazwyczaj lżejsze niż ich odpowiedniki mechaniczne lub hydrauliczne. Ta niska waga ułatwia instalację i manipulację systemem pneumatycznym, co jest szczególnie istotne w przypadku ruchomych aplikacji.
18. Prostota konstrukcji: Systemy pneumatyczne są zwykle prostsze w konstrukcji niż systemy hydrauliczne czy elektryczne. Składa się z kilku podstawowych elementów, takich jak sprężarka, zbiornik, zawory i przewody. Ta prostota ułatwia instalację, konserwację i naprawy.
19. Kompatybilność: Energia pneumatyczna jest kompatybilna z innymi technologiami, co umożliwia łatwe połączenie systemu pneumatycznego z innymi systemami lub urządzeniami. Na przykład, można łatwo sterować systemem pneumatycznym za pomocą elektrycznych przekaźników lub sterowników PLC.
20. Ograniczone skutki uboczne: Energia pneumatyczna jest bezwonny, niewidoczny i nie pozostawia śladów, co przekłada się na ograniczone skutki uboczne w procesach produkcyjnych czy manipulacji przedmiotami.Energia pneumatyczna jest odporne na przeciążenia, co oznacza, że systemy pneumatyczne mogą pracować w trudnych warunkach, takich jak duże obciążenia czy częste zmiany obciążenia.
21. Łatwość dostępu do narzędzi i części zamiennych: Narzędzia pneumatyczne i części zamiennych są szeroko dostępne i łatwo dostępne na rynku. To ułatwia utrzymanie i konserwację systemów pneumatycznych.
22. Możliwość odzyskiwania energii: Energia pneumatyczna może być odzyskiwana i wykorzystywana w procesie regeneracji, co przyczynia się do większej efektywności energetycznej systemu.
23. Bezpieczeństwo operatorów: Energia pneumatyczna jest bezpieczna w użytkowaniu, ponieważ nie ma ryzyka porażenia prądem elektrycznym. To ważne, zwłaszcza w przypadku pracy w wilgotnych lub mokrych warunkach, gdzie istnieje ryzyko porażenia elektrycznego.
24. Bezpieczeństwo w przypadku awarii: W przypadku awarii systemu pneumatycznego, powietrze jest bezpieczne i nie stanowi zagrożenia dla operatorów lub środowiska. W przeciwieństwie do innych źródeł energii, takich jak paliwa kopalne, nie ma ryzyka wycieku substancji toksycznych czy powstawania pożaru.
25. Niskie koszty utrzymania: Systemy pneumatyczne mają zazwyczaj niższe koszty utrzymania w porównaniu do innych technologii. Elementy pneumatyczne są odporne na zużycie i mają długą żywotność, co przekłada się na mniejszą konieczność napraw i wymiany części.
I wiele więcej…
Te korzyści sprawiają, że energia pneumatyczna jest atrakcyjnym rozwiązaniem w wielu branżach i sektorach. Jej niezawodność, elastyczność i bezpieczeństwo czynią ją popularnym wyborem dla wielu firm i przedsiębiorstw.
Czy możliwe jest stworzenie stacji pneumatycznych, które nie tylko przetwarzają na energie elektryczną, ale również sprzedają oraz odkupują energie pneumatyczną. ?
Tak.
Dzięki dodaniu odpowiedniej nakładki lub adaptera, stacje mogą tworzyć powietrze o parametrach do różnych zastosowań (np. medycznych.)
W przypadku szpitali, powietrze oczyszczone jest niezwykle istotne, ponieważ wpływa na bezpieczeństwo pacjentów i personelu medycznego. Stacje pneumatyczne mogą być wyposażone w odpowiednie filtry i osuszacze powietrza, które usuwają zanieczyszczenia i wilgoć, zapewniając czyste i suche powietrze.
Dzięki takiemu rozwiązaniu, szpitale mogą korzystać z zalet stacji pneumatycznych z odzyskiem energii, zapewniając jednocześnie bezpieczne i czyste powietrze do swoich zastosowań medycznych. To innowacyjne rozwiązanie może przyczynić się do poprawy jakości opieki medycznej i zapewnienia bezpieczeństwa pacjentów.
Podsumowując, stacje pneumatyczne z odzyskiem energii mogą nie tylko skupować jak i sprzedawać pneumatykę, ale także przetwarzać ją na energię elektryczną. Jest to innowacyjne rozwiązanie, które umożliwia efektywne wykorzystanie energii pneumatycznej i może przyczynić się do oszczędności energetycznych.
To rozwiązanie może przynieść korzyści nie tylko w wymienionych sektorach, ale także w innych dziedzinach, które korzystają z energii elektrycznej. Magazynowanie energii w formie kinetycznej i pneumatycznej może przyczynić się do większej elastyczności i efektywności w wykorzystaniu energii, co jest kluczowe dla zrównoważonego rozwoju i osiągnięcia celów związanych z redukcją emisji gazów cieplarnianych.
Warto jednak zauważyć, że proces przetwarzania pneumatyki na energię elektryczną może wiązać się z pewnymi stratami energetycznymi. Dlatego ważne jest, aby przeprowadzić odpowiednie analizy i oceny efektywności energetycznej, aby określić, czy taki system jest opłacalny i efektywny dla danej stacji pneumatycznej. W niekonwencjonalny sposób istnieje możliwość zredukowania do strat znikomych.
Proces magazynowania energii elektrycznej poprzez trzykrotną konwersję.
Rysunek techniczny
Proces magazynowania energii elektrycznej poprzez trzykrotną konwersję.
Zastrzeżenie ochronne
Patent jest chroniony na obszarze Rzeczypospolitej Polskiej wraz z dalszym etapem na obszarze unii europejskiej oraz zostanie chroniony na arenie międzynarodowej.
Właścicielem jest Patryka Lubomski prowadzący działalność o nazwie „ELSTROM” na terenie Belgii.
www.elstrom.be
Truilingenstraat 54
3891 Buvingen
Belgia
BTW BE0787629607
info@elstrom.be / plubomski90@gmail.com
Za wszelkie korzystanie z patentu bez zgody będą sporządzone roszczenia z tytułu naruszenia prawa z rejestracji wzoru użytkowego.