إعادة تدوير الطاقة الميكانيكية.

[كلود]

إعادة تدوير الطاقة الميكانيكية

مثل العديد من المواد، الطاقة السلبية قابلة للاسترداد وإعادة الاستخدام جزئيًا.

ولإشباع احتياجاتنا، نستهلك الطاقة كما لو أنها لا تنضب، ننتج ما نحتاج إليه ونخلي كحرارة كل ما يتعارض مع راحتنا.
نحن نتصرف كما لو كنا غير قادرين على إدارة الطاقة، فنأخذ فقط ما نحتاجه بينما نضع الفائض جانبًا لاستخدامه لاحقًا.

يمر إنتاج الطاقة الميكانيكية بمرحلتين على الأقل.
أظهر لنا دينيس بابين أنه بين A وB، يمكننا زيادة الطاقة الكامنة لبخار الماء المحصور في منطقة مغلقة عن طريق مصدر خارجي للطاقة الحرارية.
ثم أوضح لنا جيمس وات أنه بين B وC يمكننا تحويل الطاقة الكامنة لبخار الماء إلى طاقة ميكانيكية.

من الضروري التمييز بين هاتين المرحلتين وفصلهما: بين A وB الهدف هو زيادة الطاقة الكامنة للسائل عن طريق مصدر طاقة خارجي، بينما بين B وC الهدف هو تحويل الطاقة الكامنة للسائل إلى طاقة ميكانيكية طاقة.
يفصل المحرك البخاري بين هاتين المرحلتين ويحتفظ باحتياطي من الطاقة الكامنة المتاحة على شكل بخار ماء مضغوط.
تجمع محركات الاحتراق الداخلي بين المرحلتين دون الاحتفاظ بالطاقة الكامنة للغاز تحت الضغط مع مرور الوقت. إن مبدأ محرك الاحتراق الداخلي مناسب تماما لتحويل الطاقة المخصصة لحمل ثابت بكفاءة جيدة، لدفع سفينة أو سحب محراث على سبيل المثال، ولكن هذه المحركات تتمتع بكفاءة تتراوح من المتوسطة إلى الصفر عندما يكون الحمل متغيرا ، يصبح صفرًا أو سالبًا.
باستخدام نفس السائل في حاويات الضغط العالي والمنخفض، يكون مبدأ المحرك البخاري أكثر ملاءمة للتحكم في حركة شحنة متغيرة بشكل أساسي، صفر أو سالبة، لأن الطاقة الكامنة للسائل يتم الحفاظ عليها بمرور الوقت ولأن آلية التحويل بين B وC قابل للعكس.
في جميع التطبيقات المخصصة للتحكم في الحركة، عندما تكون هناك طاقة سلبية لتباطؤ أو نزول الحمل أو عندما يكون الحمل متغيرًا بشكل أساسي، فمن الضروري أن يكون هناك حاوية أولى تحتوي على سائل تحت ضغط مرتفع متصل، عبر محرك قادر من العمل كمضخة، إلى حاوية ثانية تحتوي على نفس السائل تحت ضغط منخفض. بين المحرك القادر على العمل كمضخة والاستخدام النهائي للطاقة، يجب أن تكون آلية النقل قابلة للعكس.
كما في مثال المحرك البخاري، الهدف بين A وB هو استخدام الطاقة الخارجية لزيادة الطاقة الكامنة للسائل الموجود في حاوية الضغط العالي. لم تعد هذه العملية خاضعة لمتطلبات الاستخدام النهائي وبالتالي يمكن تنفيذها بهدف تحقيق أفضل ظروف الأداء، ويمكن إدارتها بواسطة الكمبيوتر.
في النقطة B، يتم الحفاظ على احتياطي كافٍ من الطاقة الكامنة مع مرور الوقت.
بين B وC، يتم استخدام آلية عكسية لتحويل الطاقة الكامنة للسائل إلى طاقة ميكانيكية والتحكم في الحركة.

هذا النهج صالح للعديد من التطبيقات الحالية لمحركات الاحتراق الداخلي والمحركات الكهربائية، وفي الواقع بالنسبة لمعظم التطبيقات التي تستخدم نظام الكبح، بما في ذلك "فرملة المحرك"، للتحكم في الحركة.

يمكن أن يكون النظام جزءًا من ناقل الحركة أو يتم إضافته بالتوازي مع ناقل الحركة.

اعتمادًا على الحمل المطبق، يعمل الجهاز إما كمحرك عن طريق استهلاك الطاقة من المجمع الهيدروليكي (تسارع الحمل)، أو كمضخة عن طريق إعادة الطاقة السلبية إلى المجمع الهيدروليكي (تباطؤ الشحن).

التأثير على البيئة ليس ضئيلا.
عندما تكون الطاقة الأحفورية هي مصدر الطاقة الميكانيكية المستخدمة، لكل جول ميكانيكي يتم إعادة تدويره بدلاً من إهداره في الحرارة عن طريق الكبح، يجب أن نضيف توفير ما لا يقل عن جولتين إضافيتين كان من الممكن تحويلهما إلى حرارة لتوليد الجول الميكانيكي الجديد .

يتم تطوير المركبات الهجينة الهيدروليكية في الولايات المتحدة الأمريكية (http://www.epa.gov/otaq/technology/420f04024.pdf) وفي إنجلترا (http://www.shepinc.com/).

هل تعرفون مشاريع مماثلة في فرنسا؟ أقوم بتطوير محرك/مضخة هيدروليكية محددة تتمتع بأفضل الخصائص لهذا النوع من التطبيقات، وأتطلع إلى ضم جهودي إلى الآخرين الذين يسيرون في نفس الاتجاه.

[Misterloxo]

مرحبًا كلود!

وأنا أتفق تماما مع تحليلك حتى لو لم يكن لدي أي خبرة في هذا المجال.
أنا شخصياً لا أعرف مثل هذا المشروع في فرنسا ولكني لست مرجعاً.

وقد يعرف آخرون مثل هذه المشاريع. وأدعوهم لمشاركة معلوماتهم.

A+