NL2030734B1 - Energiesamenstel - Google Patents

Abstract

Een energiesamenstel omvattende een massaring met een rotatieas, een omtreksrichting en een radius, waarbij de massaring roteerbaar om de rotatieas gehouden is in een onderdrukhouder en waarbij de massaring magneetmiddelen, 5 in het bijzonder permanente magneten omvat, voor het verschaffen van een in omlooprichting van de massaring Wisselend magneetveld, waarbij het energiesamenstel verder ten minste een bij de massaring opgestelde aandrijfinrichting omvat voor het beïnvloeden van de rotatieenergie van de massaring.

Description

ENERGIESAMENSTEL

TECHNISCH GEBIED VAN DE UITVINDING

De uitvinding heeft betrekking op een energiesamenstel en een toepassing daarvan.

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

In het verleden zijn er vele voorstellen gedaan voor inrichtingen voor het opslaan van energie. Energieopslag kan bijvoorbeeld als chemische potentiële energie, of mechanische energie.

Op het gebied van mechanische opslag van energie zijn zeer veel voorstellen gedaan, gebruik makend van zwaartekracht, beweging, en dergelijk.

Een efficiënte opslag van mechanische energie is mogelijk in bijvoorbeeld een vliegwiel. Een vliegwiel is permanent op een fysieke rotatieas verbonden.

Energie wordt toegevoerd via die fysieke rotatieas (In het engels: shaft).

Bovendien vindt lagering veelal plaats op die rotatieas. Het is echter moeilijk gebleken een commercieel haalbare energieopslag te realiseren onder toepassing van een dergelijk vliegwiel.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

Een probleem in de stand van de techniek is het verschaffen van een energieopslag die duurzaam is, en/of te schalen is, en/of betrouwbaar is.

Daarnaast dan wel in aanvulling daarop is er een probleem om energie op eenvoudige dan wel betrouwbare wijze te transporteren.

Er wordt daarom verschaft een energiesamenstel omvattende een massaring met een rotatieas, een omtreksrichting en een radius, waarbij de massaring roteerbaar om de rotatieas gehouden is in een onderdrukhouder en waarbij de massaring magneetmiddelen, in het bijzonder permanente magneten omvat, voor het verschaffen van een in omlooprichting van de massaring wisselend magneetveld, waarbij het energiesamenstel verder ten minste een bij de massaring opgestelde aandrijfinrichting omvat voor het beïnvloeden van de rotatieenergie van de massaring.

Een opslag in de vorm van mechanische (rotatie)energie maakt een duurzaam energiesamenstel mogelijk van hernieuwbare materialen. In het bijzonder zijn materialen om de energie op te slaan toe te passen die in overvloed beschikbaar zijn, zoals staal, water, steen, beton, en dergelijke.

Het energiesamenstel kan relatief eenvoudig geschaald worden al naar gelang de toepassing. Daarnaast kan het geïntegreerd worden in grotere en kleinere toepassingen en opgenomen worden in bestaande infrastructuur. Het midden kan vrij blijven. Daarnaast is het energiesamenstel modulair te ontwerpen en op te bouwen, zoals hieronder verder uitgelegd zal worden.

De massaring heeft een (virtuele) rotatieas die door het centrum van de ring gedefinieerd is. Deze rotatieas is tevens de rotatie symmetrieas. De massa is feitelijk op afstand van die rotatieas.

De massaring is in zijn centrum open. De massaring kan de vorm hebben van een massieve torus. Denk bijvoorbeeld aan een bagel of donut. Dat wil zeggen een figuur die gevormd word op de volgende wijze. Om een lijn, de rotatieas, wordt een cirkel getrokken. Definieer een vlak opgespannen door de die rotatieas. De cirkel snijdt dat vlak dan loodrecht. Definieer een schijf met dat snijpunt als middelpunt en gelegen in het vlak. Roteer het vlak om de rotatieas.

De schijf roteert dan om de rotatieas. In de huidige uitvoering van de massaschijf kan in plaats van een cirkel ook een rechthoek, veelhoek, ellips of dergelijke gekozen worden.

Onder meer doordat de massaring in zijn centrum open is ofwel het centrum vrij laat, is de massa op maximale afstand van de rotatieas. Bovendien kan het energiesamenstel een grote diameter hebben, en kan toch het volume van de onderdrukhouder beperkt blijven. Wanneer gesproken wordt over de rotatieas van de massaring, wordt daarmee een rotatieas in de mathematische zin bedoeld.

De massaring heeft geen permanente, fysieke centrale rotatieas of permanente aandrijfas. In de/een niet-contactloze uitvoeringsvorm waarbij de massaring fysiek aangegrepen wordt door de aandrijving om de rotatiesnelheid te beïnvloeden en daarmee (rotatie) energie toe te voeren of rotatieenergie aan de massaring te onttrekken is de massaring meenemend gekoppeld met de aandrijfinrichting, en is er geen sprake van een permanente koppeling.

Bijvoorbeeld omvat de aandrijfinrichting een spoelinrichting opgesteld om beïnvloed te worden door het magneetveld van de massaring.

In een uitvoeringsvorm omvat de aandrijfinrichting aangrijpdelen die in fysieke aangrijping te brengen zijn met de massaring. Hierdoor ontstaat ontwerpvrijheid en hoeft de aandrijfinrichting niet continu mee te draaien.

In een uitvoeringsvorm omvat de aandrijfinrichting ten minste een bij de massaring opgestelde spoelinrichting, omvattende ten minste een spoel die opgesteld is om de rotatiesnelheid van de massaring contactloos te beïnvloeden.

Hierdoor is energieverlies terug te brengen, en is een grotere ontwerpvrijheid mogelijk.

In een uitvoeringsvorm omvat het energiesamenstel een magneetlagerinrichting waardoor de massaring in de onderdrukhouder magnetisch telageren is. In het bijzonder omvat het energiesamenstel in de onderdrukhouder opgestelde magneetveld-opwekkende magneetlagerinrichting voor het magnetisch lageren van de massaring. Meer in een uitvoeringsvorm is de massaring voorzien van een lageringsmagneetinrichting om in samenwerking met de magneetlagerinrichting de massaring magnetisch te lageren.

In een uitvoeringsvorm is de onderdrukhouder ingericht voor het realiseren en houden van een onderdruk van minder dan 0,1 bar, in het bijzonder minder dan 0,01 bar, meer in het bijzonder kleiner dan 1 millibar. Hierdoor zijn energieverliezen te verkleinen.

In een uitvoeringsvorm omvat de onderdrukhouder een in hoofdzaak torusvormige onderdrukruimte voor het houden van de massaring. In het bijzonder is de onderdrukhouder in hoofdzaak torusvormig.

In een uitvoeringsvorm is de diameter van de massaring ten minste 10 meter. | n het bijzonder is de diameter ten minste 100 meter. In het bijzonder is de diameter ten minste 1 kilometer. In het bijzonder is de diameter ten minste 10 kilometer. Een in hoofdzaak torusvormige vorm van de onderdrukhouder heeft bij grotere diameters, zoals groter dan 10 meter, de voorkeur.

In een uitvoeringsvorm is de massadichtheid van de massaring ten minste 850 kg/m3. In het bijzonder is de massadichtheid ten minste 2000 kg/m3.

Meer in het bijzonder ten minste 3000 kg/m3. Meer in het bijzonder ten minste 5000 kg/m3. Bij lage dichtheden kan een massaring bijvoorbeeld gevuld zijn met water of ijs. Daarbij zijn compartimenteringen mogelijk. Bij toepassing van nagenoeg massief ijzer is een dichtheid boven de 7000 kg/m? mogelijk. Een grotere dichtheid maakt een compactere bouw mogelijk.

In een uitvoeringsvorm omvat het energiesamenstel ten minste twee spoelinrichtingen in omtrekrichting op afstand van elkaar voor het toevoeren of onttrekken van vermogen aan de massaring. Elektrische energie wordt door de samenwerking tussen spoelinrichting en permanente magneten op de massaring omgezet in kinetische energie opgeslagen in de massaring. En omgekeerd kan door de samenwerking tussen een spoelinrichting en permanente magneten op de massaring kinetische energie opgeslagen in de massaring omgezet worden in elektrische energie. Zeker bij grote diameters boven de 100 meter kunnen spoelinrichtingen op afstand (in omtreksrichting) feitelijk energietransport verzorgen. Zeker bij bijvoorbeeld diameters boven de kilometer. Energie opgewekt door zonnepark kan bijvoorbeeld in een woonwijk worden gebruikt zonder dat er een stroomkabel ligt tussen het zonnepark en de woonwijk.

Verder wordt voorzien in een toepassing van het energiesamenstel voor het transporteren van elektrisch vermogen.

De term “in hoofdzaak” zoals hier gebruikt moge duidelijk zijn voor de vakman. De term “in hoofdzaak” kan ook uitvoeringsvormen omvatten met “geheel”, “alle, en dergelijk. In uitvoeringsvormen kan de aanduiding “in hoofdzaak” ook weggelaten worden. Waar van toepassing kan de term “in hoofdzaak” betrekking hebben op 90% of meer, zoals 95% of meer. In het bijzonder kan de aanduiding betrekking hebben op 99% of meer, meer in het bijzonder 99,5% of meer. Het kan omvatten 100%.

De term “omvattend” omsluit ook uitvoeringsvormen waarbij de term “omvattende” betekent "bestaande uit”.

Verder worden de termen eerste, tweede, derde en dergelijke in de beschrijving en de conclusies gebruikt om onderscheid te maken tussen soortgelijke elementen en niet noodzakelijkerwijs voor het beschrijven van een sequentiële of chronologische volgorde. Het moge duidelijk zijn dan de termen die zodanig gebruikt zijn onderling uitwisselbaar zijn onder geschikte omstandigheden en dat uitvoeringsvormen van de uitvinding hierin beschreven kunnen zijn in een 5 andere volgorde dan hier beschreven of geïllustreerd.

De uitvinding betreft verder een inrichting, werkwijze of proces voorzien van een of meer van de in de bijgevoegde beschrijving omschreven en/of in de tekeningen getoonde kenmerkende maatregelen.

Het moge duidelijk zijn dat de verschillende aspecten genoemd in deze octrooiaanvrage gecombineerd kunnen worden en elk afzonderlijk in aanmerking kunnen komen voor een afgesplitste octrooiaanvrage.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN

Deze en andere aspecten, eigenschappen en voordelen van de uitvinding zullen hierna worden toegelicht op basis van de volgende beschrijving aan de hand van de tekeningen, waarbij gelijke verwijzingscijfers soortgelijke of vergelijkbare onderdelen aanduiden, en waarin:

In de bijgevoegde figuren zijn uitvoeringsvormen van een energiesamenstel weergegeven waarin getoond wordt in:

Figuur 1:een doorsnede loodrecht op de rotatieas van de massaring van een energiesamenstel met een onderdrukkamer;

Figuur 2 een doorsnede loodrecht op de rotatieas van de massaring vaneen energiesamenstel met een onderdrukkamer die in hoofdzaak torusvormig is;

Figuur 3 een doorsnede loodrecht op de rotatieas van de massaring van een energiesamenstel met een mechanisch aangrijpende aandrijfinrichting;

Figuur 4 een radiale dwarsdoorsnede door een energiesamenstel volgens figuur 2, met een massaring lagering en spoelinrichting uitgewerkt, waarbij de torusvormige onderdrukhouder een cirkelvormige radiale doorsnede heeft;

Figuur 5 een radiale dwarsdoorsnede door een energiesamenstel volgens figuur 2, met een massaring lagering en spoelinrichting uitgewerkt, waarbij de torusvormige onderdrukhouder een vijfhoekige radiale doorsnede heeft;

Figuur 6 een radiale dwarsdoorsnede door een energiesamenstel volgens figuur 2, met een massaring lagering en spoelinrichting uitgewerkt, waarbij de torusvormige onderdrukhouder een elliptische radiale doorsnede heeft;

Figuur 7 een radiale dwarsdoorsnede door een energiesamenstel volgens figuur 2, met een massaring lagering en spoelinrichting uitgewerkt, waarbij de torusvormige onderdrukhouder een zeshoekige radiale doorsnede heeft;

Figuur 8 een doorsnede van een verdere uitvoeringsvorm met een aandrijfinrichting met mechanisch aangrijping;

Figuur 9 nog een alternatieve uitvoeringsvorm met een aandrijfinrichting met mechanische aangrijping; en .

Figuur 10 een radiale dwarsdoorsnede van een alternatieve uitvoeringsvorm met een massaring.

De figuren zijn schematisch en derhalve niet op schaal.

GEDETAILEERDE BESCHRIJVING VAN UITVOERINGSVORMEN

Figuur 1, 2 en 3 tonen een doorsnede loodrecht op de rotatieas van de massaring van voorbeelden van een energiesamenstel met een onderdrukkamer.

Het energiesamenstel 1 volgens de weergegeven uitvoeringsvormen omvat in zijn algemeenheid een massaring 2 met een rotatieas R, een omtreksrichting O en een radius of straal S die een radiale richting definieert. De massaring 2 is roteerbaar om de rotatieas R gehouden in een onderdrukhouder 3.

De massaring 2 zal in hoofdzaak cirkelvormig (“rond”) zijn. In een uitvoeringsvorm is de massaverdeling homogeen, zodat het houden van de massaring 2 in de onderdrukhouder, in het bijzonder bij hogere omtreksnelheden, vereenvoudigd is.

Bovendien zal in uitvoeringsvormen de massaverdeling in omtreksrichting of in tangentiële richting functioneel homogeen zijn.

De massaring 2 heeft een doorsnede in radiale richting. De doorsnede is aangepast aan het ontwerp, en kan bijvoorbeeld rechthoekig zijn of elliptisch of cirkelvormig. In het laatste geval is de massaring nagenoeg donut- vormig of torusvormig, meer in het bijzonder een massieve torus. Figuren 4-7 tonen voorbeelden van dergelijke doorsneden. Figuur 10 toont een massaring die gevuld kan worden met een vast of vloeibaar vulmiddel 17.

In de uitvoeringsvorm van figuur 1 is er een onderdrukhouder getoond met een binnenruimte 7. Deze uitvoeringsvorm is gedacht voor ringdiameters tot ongeveer 20 meter. De onderdrukkamer is hier in hoofdzaak cilindrisch, zoals cirkel-cilindrisch, in het bijzonder recht cirkel-cilindrisch. Een dergelijke onderdrukkamer is relatief eenvoudig te realiseren, maar heeft geen vrije binnenruimte.

In de uitvoering van figuur 2 is de onderdrukhouder in hoofdzaak torusvormig. Daarbij ontstaat een vrije binnenruimte, wat voor grote uitvoeringsvormen met een diameter van de massaring groter dan 10 meter een voordeel is. De radiale dwarsdoorsnede kan daarbij cirkelvormig zijn. Een dergelijke dwarsdoorsnede is getoond in figuur 4. Ook andere dwarsdoorsneden zijn mogelijk, zoals getoond in figuren 5-7. De dwarsdoorsnede kan een veelhoek zijn, zoals rechthoekig, maar ook vijfhoekig zoals in figuur 5, of zeshoekig zoals figuur 7. Dergelijke onderdrukkamers kunnen relatief eenvoudig te maken zijn.

Een ander voorbeeld, zoals figuur 6, toont een elliptische radiale doorsnede.

De doorsnede in axiale richting of loodrecht op de rotatieas van de massaring is in figuren 1 en 2 cirkelvormig. In een uitvoeringsvorm kan deze veelhoekig zijn. Figuur 3 toont een rechthoekige doorsnede, die vooral voor kleinere uitvoeringsvormen een mogelijkheid vormt. Bij grotere uitvoeringsvormen is een veelhoek met meer dan vier hoeken een mogelijkheid. Daarmee is een onderdrukhouder met de vrije binnenruimte modulair te bouwen.

In een uitvoeringsvorm is de aandrijfinrichting in fysieke aangrijping met de massaring 2. Een dergelijke uitvoeringsvorm is getoond in figuur 3. In de uitvoeringsvorm van figuur 3 is de massaring 2 hier aan zijn binnenomtrek voorzien van aangrijpdelen 10 die zijn om samen te werken met aangrijpdelen 11 van een aandrijfinrichting 13. De aandrijfinrichting 13 is voorzien van spaken 12 die aan een uiteinde voorzien zijn van de aangrijpdelen 11 die ingericht zijn om aan te grijpen op de aangrijpdelen 10 van de massaring. De aandrijfinrichting 13 is loskoppelbaar van de massaring 2. In het bijzonder is de aandrijfinrichting 13 verplaatsbaar langs de rotatieas richting van de massaring. Hierdoor is de aandrijfinrichting selectief koppelbaar, verbindbaar, met de massaring. Er kan daarmee rotatieenergie worden toegevoegd aan de massaring 2, en er kan energie worden onttrokken. In de uitvoeringvorm is het energiesamenstel voorzien van een centrale as of paal 14. Daarover kan een elektromotor 13 in richting van de rotatieas verplaatsbaar gemonteerd zijn. Daarmee kan de centrale paal 14 dienen als versterking van de onderdrukhouder 3, en voor de verplaatsing van de aandrijfinrichting. In figuren 8 en 9 zijn voorbeelden weergegeven van de uitvoeringsvorm van het energiesamenstel 1 met een aandrijfinrichting 13 die de massaring 2 koppelbaar aangrijpt. In een alternatieve uitvoeringsvorm zijn de spaken verplaatsbaar langs de rotatieas. De distale uiteinden van de spaken zijn selectief koppelbaar met de massaring. De roterende spaken worden gekoppeld aan de massaring gekoppeld om energie toe te voegen door versnellen van de massaring of energie te onttrekken door vertragen van de massaring. Als er geen energie uitwisseling is, dan worden de spaken ontkoppeld en kan de rotatie van de spaken stoppen. Hiermee kan de lucht wrijving in het samenstel gereduceerd worden.

In figuur 8 is een elektromotor 13 buiten de onderdrukhouder opgesteld en heeft een schuifbare as die aan kan grijpen op middelen verbonden of verbindbaar met de massaring 2.

In figuur 9 is de elektromotor in de onderdrukhouder 3 opgesteld. De elektromotor is schuifbaar op een centrale paal die opgesteld is in hoofdzaak op de rotatieas R.

In de uitvoeringsvormen van figuren 1 en 2 omvat massaring 2 magneetmiddelen 4. deze magneetmiddelen 4 zijn dusdanig naast elkaar gerangschikt dat in omtreksrichting of tangentiële richting O de magnetische veldsterkte varieert. Die variatie kan langs de omtrek van de massaring zodanig zijn dat wisselende noord- en zuidpolen optreden. Zo kan in een uitvoeringsvorm de massaring 2 gemagnetiseerd zijn. In een uitvoeringsvorm omvatten de magneetmiddelen permanente magneten 4, voor het verschaffen van een in omlooprichting van de massaring wisselend magneetveld. In andere woorden is het wisselende magneetveld in omtreksrichting O zodanig dat een bij een omtrek van de massaring 2 opgestelde spoel in staat is een spanning op te wekken wanneer de massaring 2 om zijn rotatieas draait. In een uitvoering hebben de magneetvelden van de massaring ten minste een component van het magneetveld in radiale richting. Omgekeerd kan een dergelijke spoel dan ook kinetische energie in de vorm van rotatie van de massaring 2 toevoeren aan de massaring 2.

In een uitvoeringsvorm zijn de magneetmiddelen 4 aan of bij de binnenomtrek van de massaring 2 opgesteld. De magneetvelden hebben dan ten minste een component van het magneetveld die radiaal gericht is en naar de rotatieas. Voordeel is dat vasthouden van de magneetmiddelen 4 tegen de middelpuntvliedende kracht bij rotatie van de massaring eenvoudiger te realiseren is. Dit is bovendien bij een cirkelvormige ringvorm eenvoudiger.

Verder omvat het energiesamenstel 1 verder ten minste een bij de massaring 2 opgestelde spoelinrichting 5. In een uitvoeringsvorm omvat de spoelinrichting 5 ten minste een spoel die opgesteld is om beïnvloed te worden door het magneetveld van de magneten op massaring 2. Een spoel heeft een spoelas. Deze zal in hoofdzaak radiaal opgesteld zijn.

De massaring 2 is gelagerd. In een uitvoeringen weergegeven in de figuren is het energiesamenstel voorzien van een magnetische lagerinrichting 6.

De massaring 2 is hierdoor in de onderdrukhouder 3 magnetisch gelagerd.

In het bijzonder omvat het energiesamenstel 1 in de onderdrukhouder 3 opgestelde magneetveld-opwekkende inrichtingen 6 voor het magnetisch lageren van de massaring. In het bijzonder omvat het energiesamenstel 1 een in de onderdrukhouder 3 opgestelde magneetveld- opwekkende magneetlagerinrichting 6 voor het magnetisch lageren van de massaring 2. In een uitvoeringsvorm is de massaring 2 voorzien van een lageringsmagneetinrichting 4 om in samenwerking met de magneetlagerinrichting 6 de massaring 2 magnetisch te lageren. In de figuren zijn diverse uitvoeringen weergegeven van dergelijke magneetlagering waarbij slecht enkele van de in een cirkel geplaatste magneten getoond worden.

De onderdrukhouder 3 is ingericht voor het realiseren en houden van een onderdruk van minder dan 0,01 bar. Meer in het bijzonder is de onderdrukhouder ingericht voor het verkrijgen van een onderdruk van minder dan 1 millibar. Een zelfs lagere onderdruk is mogelijk, maar stelt hogere eisen aan de onderdrukhouder en aan de pompen voor het realiseren van de onderdruk. Een onderdruk lager dan 0,1 millibar is dan mogelijk. Hierdoor nemen de wrijvingsverliezen bij het roteren van de massaring verder af, en worden vrijwel verwaarloosbaar. Een lagere onderdruk kan verkregen worden middels bijvoorbeeld toepassing van vacuümpompen en deze operationeel te verbinden met de onderdrukruimte 7 in de onderdrukhouder 3.

Een goede manier voor het realiseren van de onderdrukhouder die verder vrijheid van schalen geeft, en/of verdere ontwerpvrijheid voor de spoelinrichting 5 dan wel de lagering 6, is om de onderdrukhouder 3 te voorzien van een in hoofdzaak torusvormige onderdrukruimte. De massaring 2 is hier dan in gehouden. In het bijzonder is de onderdrukhouder 3 in hoofdzaak torusvormig.

In een uitvoeringsvorm is de dwarsdoorsnede in radiale richting S cirkelvormig, en heeft de onderdrukhouder 3 een cirkelvormige omtrek. Bij het maken van een onderdrukhouder 3 kan deze dan eenvoudig in segmenten gemaakt worden. Voor een eenvoudige constructie, waardoor het energiesamenstel 1 economisch ook goed te realiseren is, is de onderdrukruimte in omtreksrichting O in een uitvoeringsvorm meerhoekig uit te voeren, bijvoorbeeld als zeshoek voor kleinere samenstellen tot 100 meter. Anders kunnen veelhoeken met 20 of meer hoeken worden toegepast, waardoor de segmenten 1-100 meter lang kunnen zijn.

Hierdoor zijn rechte segmenten te maken. Een verdere vereenvoudiging kan optreden wanneer de onderdrukhouder in dwarsdoorsnede meerhoekig is.

Hierdoor zijn ook de segmenten eenvoudig te maken. Meerhoekig kan vierhoekig betekenen, of vijfhoekig. Over het algemeen betekent het veelal met zes- of meer hoeken. De dwarsdoorsnede is eventueel zelfs rechthoekig uit te voeren. Van belang is feitelijk dat de onderdrukhouder 3 is uitgevoerd om een onderdrukruimte 7 te vormen waarin de massaring roteerbaar om de rotatieas is te houden.

Een voordeel van de massaring 2 in de onderdrukhouder 3 is dat deze goed te schalen is. Het energiesamenstel 1 kan daardoor geschaald worden voor toepassing in (handgehouden) elektronica, in woonhuistoepassingen, in wijktoepassingen, en zelfs in regionale toepassing en mogelijk zelfs landelijke toepassingen. In een uitvoeringsvorm is de diameter van de massaring ten minste 100 meter. In het bijzonder is de diameter ten minste 10 kilometer.

De massaring 2 moet zijn samengesteld op een dusdanige wijze dat deze om zijn rotatieas R kan roteren op een stabiele wijze. De massaring bestaat in een uitvoeringsvorm uit vaste materialen. In een eenvoudige toepassing is de massaring 2 bij voorbeeld van (versterkt) beton. Hierin kunnen bijvoorbeeld de magneetmiddelen 4 ingegoten zijn. In een uitvoeringsvorm is de massadichtheid van de massaring 2 ten minste 850 kg/m3. In het bijzonder is de massadichtheid ten minste 2000 kg/m"3. Nu schaalt de energieopslag lineair in de massa, maar kwadratisch in de straal en in de omloopsnelheid. Toch is een hogere dichtheid wenselijk om de inrichting compact te houden. Ook zal echter een afweging in bijvoorbeeld de materiaalkosten van belang zijn. Daarmee kan “steen” een hoofdzakelijk toe te passen materiaal kunnen zijn. Dat kan bijvoorbeeld in de vorm van beton. Er kan een mal worden toegepast van gewapend of (vezel)versterkt beton. Die mal kan een tijdelijke mal zijn. In een uitvoering een mal die verder gaat als permanente schaal van de massaring 2. Ook kan bijvoorbeeld vezel-versterkte kunststof worden toegepast. Dat kan door middel van vezeldelen, en geweven vezels of garen die opgenomen zijn in een (polymere) matrix. In een uitvoeringsvorm is de massaring in de vorm van een behuizing die een vulruimte 15 vormt die gevuld wordt met een vulmassa.

In een uitvoering is de sterkte van de massaring 2 gekozen om een bij de straal haalbare rotatiesnelheid te kunnen ondergaan. Voorbeelden zijn gegeven in onderstaande tabel.

Het energiesamenstel 1 kan ten minste twee spoelinrichtingen 5 omvatten. Zo kunnen om de complete omtrek van de massaring 2 vele, mogelijk onderling functioneel dan wel operationeel gekoppelde spoelinrichtingen 5 voorzien zijn. De spoelinrichtingen 5 kunnen ingericht zijn om allen aan te grijpen op de massaring 2 en energie daaraan toe te voeren, of ze kunnen allen ingericht zijn om energie aan de massaring 2 te onttrekken. Kinetische (rotatie)energie wordt omgezet in elektrische energie en vice versa.

In een uitvoeringsvorm is ten minste een eerste spoelinrichting 5 operationeel voor het toevoeren van energie en is ten minste een tweede spoelinrichting 5, in omtreksrichting O op afstand van de eerste spoelinrichting 5, operationeel voor het onttrekken van energie aan de massaring 2. Feitelijk is het energiesamenstel 1 dan werkzaam om energie op te slaan en af te geven, maar ook werkzaam om energie te transporteren omdat op verschillende plaatsen langs de omtrek van de massaring energie toegevoerd kan worden en onttrokken worden. De roterende massaring kan ook functioneren als energieverdeler als meerder spoelinrichtingen voor het onttrekken van energie zijn aangebracht langs de massaring.

Het energiesamenstel 1 kan zoals gezegd eenvoudig geschaald worden. Daarbij zijn bijvoorbeeld de volgende dimensionering denkbaar.

Diameter Massa Toerental Energieopslag | Toepassingsvoorbeeld on ete ee 200 | 300 | 8 | 1000000 | Verdeestationorp

Transport en Verdelen 10.000 10.000 0,2 54000000 energie van leveranciers naar

Hoewel de uitvinding is beschreven in termen van verschillende uitvoeringsvormen, wordt ervan uitgegaan dat alternatieven, wijzigingen, permutaties en equivalenten daarvan bij het lezen van de specificatie en bij het bestuderen van de tekeningen duidelijk zullen worden voor degenen die deskundig zijn op dit gebied. De uitvinding is niet beperkt tot de geïllustreerde uitvoeringsvormen. Wijzigingen kunnen worden aangebracht zonder van het werkingsgebied van bijgevoegde conclusies af te wijken.

FIGUURNUMMERS

1. Energiesamenstel 2. massaring 3. onderdrukhouder 4. massaring magneten 5. aandrijfinrichting: spoelinrichting 6. lagering massaring 7 onderdrukruimte in de onderdrukhouder 8 onderdrukhouderwand 9 aandrijfinrichting 10 aangrijpdelen massaring 11 complementair aangrijpdelen aandrijfinrichting 12 radiale spaken 13 electromotor 14 bevestigingsas electromotor 15 ruimte in massaring voor vulmassa 16 vulmassa in vast vorm 17 vulmassa in vaste of vloeibare vorm.

Rrotatieas massaring

O omtreksrichting of tangentiële richting massaring

S straal massaring

Claims (10)

CONCLUSIES:

1. Energiesamenstel omvattende een massaring met een rotatieas, een omtreksrichting en een radius, waarbij de massaring roteerbaar om de rotatieas gehouden is in een onderdrukhouder en waarbij de massaring magneetmiddelen, in het bijzonder permanente magneten omvat, voor het verschaffen van een in omlooprichting van de massaring wisselend magneetveld, waarbij het energiesamenstel verder ten minste een bij de massaring opgestelde aandrijfinrichting omvat voor het beïnvloeden van de rotatieenergie van de massaring.

2. Het energiesamenstel volgens conclusie 1, waarbij de aandrijfinrichting aangrijpdelen omvat die in fysieke aangrijping te brengen zijn met de massaring.

3. Het energiesamenstel volgens conclusie 1, waarbij de aandrijfinrichting ten minste een bij de massaring opgestelde spoelinrichting omvat, omvattende ten minste een spoel die opgesteld is om de rotatiesnelheid van de massaring contactloos te beïnvloeden.

4. Het energiesamenstel volgens een van de conclusies 1 - 3, waarbij het energiesamenstel een magneetlagerinrichting omvat waardoor de massaring in de onderdrukhouder magnetisch te lageren is, in het bijzonder omvat het energiesamenstel in de onderdrukhouder opgestelde magneetveld-opwekkende magneetlagerinrichting voor het magnetisch lageren van de massaring, meer in een uitvoeringsvorm is de massaring voorzien van een lageringsmagneetinrichting om in samenwerking met de magneetlagerinrichting de massaring magnetisch te lageren.

5. Het energiesamenstel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de onderdrukhouder ingericht is voor het realiseren en houden van een onderdruk van minder dan 0,01 bar, in het bijzonder minder dan 1 millibar.

6. Het energiesamenstel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de onderdrukhouder een in hoofdzaak torusvormige onderdrukruimte omvat voor het houden van de massaring, in het bijzonder is de onderdrukhouder in hoofdzaak torusvormig.

7. Het energiesamenstel volgens een der voorgaande conclusie, waarbij de diameter van de massaring ten minste 100 meter is, in het bijzonder ten minste 10 kilometer.

8. Het energiesamenstel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de massadichtheid van de massaring ten minste 850 kg/m? is, in het bijzonder ten minste 2000 kg/m3, meer in het bijzonder ten minste 3000 kg/m3.

GO. Het energiesamenstel volgens een der voorgaande conclusies, omvattende ten minste twee spoelinrichtingen in omtrekrichting op afstand van elkaar voor het toevoeren en/of onttrekken van elektrisch vermogen aan de massaring.

10. Toepassing van het energiesamenstel volgens conclusie 9 voor het transporteren van elektrisch vermogen.