Дослідження концепту конструкції надпровідної котушки Для зберігання енергії в ННМЕ
Анотація
Надпровідний накопичувач магнітної енергії (ННМЕ) – надзвичайно перспективний пристрій для зберігання енергії через ефективність його циклу та швидкий відгук. Хоча повсюдне використання пристрою ННМЕ обмежене через величезну вартість кріогенної системи охолодження для підтримки надпровідного стану, але з постійною еволюцією надпровідників з високим Тс, ННМЕ перетворюється на головного конкурента існуючих пристроїв акумулювання енергії в майбутньому. Серед декількох його частин надпровідна котушка є найважливішим сегментом цієї технології, а індуктивність, що створюється в котушці, визначає кількість накопиченої енергії. У цій роботі продемонстровані можливі геометричні конфігурації котушки ННМЕ. Надпровідні стрічки з високим Тс зазвичай використовуються у всьому світі для формування цих конфігурацій. У роботі розглянута надпровідна стрічка з ВСКМО (вісмут-стронцій-кальцій-мідний оксид)-2223 для вивчення концептуальних конструкцій надпровідної котушки ННМЕ. Спочатку були визначені значення критичного струму при різній щільності магнітного поля та температурі шляхом вивчення характеристик надпровідних стрічок. Представлені чисельні результати та співвідношення між декількома параметрами як для соленоїдної, так і для тороїдної конфігурацій у різних специфікаціях. Виходячи з результатів, встановлено, що співвідношення розмірів у соленоїді та середній діаметр тороїда в розташуванні тороїдів відіграє важливу роль у генерації індуктивності, а отже, і в накопиченні енергії. Результати також відповідають дослідженням інших авторів. Надано пропозиції щодо максимального підсилення енергії для конкретної соленоїдної конфігурації. Також були коротко представлені майбутні сфери досліджень з альтернативними надпровідними стрічками та їх обмеження.
Завантаження
Посилання
X. Luo, J. Wang, M. Dooner and J. Clarke, Applied energy, 137, 511-536 (2015) https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2014.09.081.
W. Yuan and M. Zhang, in: Handbook of Clean Energy Systems, edited by J. Yan (John Wiley & Sons, Ltd., 2015). https://doi.org/10.1002/9781118991978.hces210.
M.A. Al Zaman, S. Ahmed and N.J. Monira, in International Conference on Nanotechnology and Condensed Matter Physics (Dhaka, Bangladesh, 2018), https://doi.org/10.13140/RG.2.2.20403.53289/1.
W. Hassenzahl, IEEE Transactions on Magnetics, 25(2), 799-1802 (1989), https://doi.org/10.1109/20.92651.
C. Chao and C. Grantham, in: AUPEC 2005 Australasian Universities Power Engineering Conference, edited by M. Negnevitsky (School of Engineering, University of Tasmania, 2005), pp. 375-379.
M.R. Islam, Study of SMES technology for electric power supply and investigation of its utility and possible implementation in Bangladesh: A Project report, (University of Chittagong, July 2014).
F. Ştefănescu, Annals of the University of Craiova, Electrical Engineering series, 35, 2011, http://elth.ucv.ro/fisiere/anale/2011/33.pdf.
J. Kozak, M. Majka, L. Jaroszynski, T. Janowski, S. Kozak, B. Kondratowicz–Kucewicz and G. Wojtasiewicz, Journal of Physics: Conference Series, 234(3), 032034 (2010), https://doi.org/10.1088/1742-6596/234/3/032034.
G. Wojtasiewicz, T. Janowski, S. Kozak, B. Kondratowicz-Kucewicz and M. Majka, Journal of Physics: Conference Series, 97(1), 012019 (2008), https://doi.org/10.1088/1742-6596/97/1/012019.
J. Kozak, S. Kozak, T. Janowski and M. Majka, IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 19(3), 1981-1984 (2009), https://doi.org/10.1109/TASC.2009.2018753.
A. Morandi, M. Fabbri, B. Gholizad, F. Grilli, F. Sirois and V.M. Zermeño, IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 26(4), 1-6 (2016), https://doi.org/10.1109/TASC.2016.2535271.
S.S. Kalsi, D. Aized, B. Conner, G. Snitchier, J. Campbell, R.E. Schwall, J. Kellers, T. Stephanblome, A. Tromm and P. Winn, IEEE transactions on applied superconductivity, 7(2), 971-976 (1997), https://doi.org/10.1109/77.614667.
Zhu, J., Yuan, W., Coombs, T.A. and Ming, Q., 2011. Simulation and experiment of a YBCO SMES prototype in voltage sag compensation. Physica C: Superconductivity, 471(5-6), 199-204 (2011), https://doi.org/10.1016/j.physc.2010.12.015.
K. Higashikawa, T. Nakamura, K. Shikimachi, N. Hirano, S. Nagaya, T. Kiss and M. Inoue, IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 17(2), 1990-1993 (2007), https://doi.org/10.1109/TASC.2007.898947.
R. Hott, R. Kleiner, T. Wolf and G. Zwicknagl, (2013), e-print https://arxiv.org/abs/1306.0429.
B. Kondratowicz-Kucewicz, T. Janowski, S. Kozak, J. Kozak, G. Wojtasiewicz and M. Majka, Journal of Physics: Conference Series, 234(3), 032025 (2010), https://doi.org/10.1088/1742-6596/234/3/032025.
S. Nomura, H. Tsutsui, S. Tsuji-Iio, H. Chikaraishi and R. Shimada, in Proceedings of the Fifteenth International Toki Conference on "Fusion and Advanced Technology", 81(20-22) 2535-2539 (2006), https://pascal-francis.inist.fr/vibad/index.php?action=getRecordDetail&idt=18346799.
Md. Abdullah Zaman, https://doi.org/10.13140/RG.2.2.32352.53760.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
