Kas ir spararats?

Spararati tiek izmantoti kā jaudas uzglabāšanas ierīces lieljaudas zinātniskiem eksperimentiem, kas radītu nepieņemamu jaudas pieaugumu, ja atvienotu jaudu no elektrotīkla. Šādi spararata akumulatori var darboties vakuumā, lai novērstu enerģijas zudumus gaisa berzes dēļ, un tie periodiski atkal tiks palielināti, lai kompensētu griešanās ātrumu, kas zaudēts siltuma un vibrācijas enerģijas izkliedes dēļ. Labas spararata konstrukcijas izkliedēs pēc iespējas mazāk siltuma un vibrācijas, saglabājot enerģiju mērķa pielietojumam.

Spararats uzglabā dažādus enerģijas daudzumus atkarībā no tā masas un griešanās ātruma. Piemēram, velosipēda riteņa masa ir aptuveni 1 kg (1 kg), diametrs ir aptuveni 70 cm (71,1 cm) un griešanās ātrums ir aptuveni 150 apgr./min (apgriezieni minūtē). Tas veido uzkrāto enerģiju 15 J (džoulos). Pēc tam apsveriet riteni vilcienā, kas pārvietojas ar ātrumu 60 km/h (59,5 km stundā), kura masa ir 942 kg (942 kg), diametrs ir 1 m (1,01 m) un griešanās ātrums ir 318 apgr./min. Šī spararata rotācijas enerģija būtu aptuveni 64 kJ (kilodžouli), kas ir aptuveni 43,000 reižu lielāka nekā velosipēda ritenim.

Spararata akumulatoriem, kas paredzēti enerģijas uzkrāšanai, ir daudz lielāka enerģija nekā abiem iepriekšējiem piemēriem, galvenokārt ārkārtēja griešanās ātruma dēļ. Viens piemērs, ko izgatavojis spararatu uzņēmums Otavā, var lepoties ar 100 kg (220 lb) masu, 60 cm (68,6 cm) diametru un 20,000 10 apgr./min. Šis spararata akumulators var uzglabāt aptuveni 100 MJ (megadžoulus), kas ir pietiekami, lai 100 sekundes iedegtu 1,000 100 vatu spuldzes. Šis spararata akumulatora dizains nav daudz lielāks par ledusskapi. Šos spararatu veidus var izmantot kazino, slimnīcas, datu centri vai rūpniecībā, lai uzturētu jaudu atteices vai ievades svārstību gadījumā.