Integracja łożyskowanego ma gnetycznie zasobnika energii kinetycznej z układem paneli fotowoltaicznych dla zastosowań w gospodarstwach domowych – modelowanie i analiza

This paper presents the design and investigation of a photovoltaic‒flywheel system for household purposes. The main goal of this work is the electrical and mechanical integration of the electromechanical high speed kinetic energy storage as UPS (Uninterruptible Power Supply) with photovoltaic solar system. The paper contains calculation and division of photovoltaic panels system according to its integration with active magnetic bearing (AMB) flywheel and external electric grid. The photovoltaic solar installation costs as well as its size were considered. The composite shell AMB flywheel prototype configuration design (using CAD-software) and two different material variants are investigated and presented. In particularly, the structural composite shell stress calculations of two different materials vs rotational speed are performed using a direct coupling of SolidWorks and Matlab software. The analytical calculations of PV‒flywheel system are provided in order to choose optimal type of photovoltaic panels according to motor/generator flywheel and household energy system requirements. All elements of PV‒flywheel system as transducers, bridges, wiring diagrams, etc., are optimized using Simscape tools. Finally, short- and long-time simulations results of PV‒AMB‒flywheel system and initial experimental results are presented and discussed.W artykule przedstawiono wstępne badania zintegrowanego układu paneli fotowoltaicznych z łożyskowanym magnetycznie zasobnikiem energii kinetycznej. Głównym celem pracy jest próba integracji elementów elektrycznych i mechanicznych wysokoobrotowego elektromechanicznego magazynu energii kinetycznej jako urządzenia UPS z układem paneli fotowoltaicznych. W szczególności przeprowadzono obliczenia najważniejszych parametrów elektrycznych łożyskowanego magnetycznie zasobnika energii połączonego z układem paneli fotowoltaicznych celem jego integracji z trakcją sieci elektrycznej niskiego napięcia. Wykorzystując pakiety oprogramowania: CAD, SolidWorks i Matlab, wykonano badania symulacyjne wskaźników wytrzymałości koła zamachowego zasobnika energii kinetycznej w szerokim zakresie prędkości obrotowej dla dwóch różnych typów materiałów kompozytowych. Następnie, wykorzystując między innymi narzędzia Simscape, przeprowadzono optymalizację elementów systemu celem dopasowania jego głównych parametrów do wymagań stawianym domowym instalacjom fotowoltaicznym z akumulatorami energii elektrycznej. Wyniki badań symulacyjnych, przeprowadzone w cyklach krótko‒ i długo‒ czasowych, układu paneli fotowoltaicznych zintegrowanych z elektromechanicznym akumulatorem energii potwierdziły wstępne obliczenia i założenia

AMB flywheel integration with photovoltaic system for household purpose – modelling and analysis

This paper presents the design and investigation of a photovoltaic‒flywheel system for household purposes. The main goal of this work is the electrical and mechanical integration of the electromechanical high speed kinetic energy storage as UPS (Uninterruptible Power Supply) with photovoltaic solar system. The paper contains calculation and division of photovoltaic panels system according to its integration with active magnetic bearing (AMB) flywheel and external electric grid. The photovoltaic solar installation costs as well as its size were considered. The composite shell AMB flywheel prototype configuration design (using CAD-software) and two different material variants are investigated and presented. In particularly, the structural composite shell stress calculations of two different materials vs rotational speed are performed using a direct coupling of SolidWorks and Matlab software. The analytical calculations of PV‒flywheel system are provided in order to choose optimal type of photovoltaic panels according to motor/generator flywheel and household energy system requirements. All elements of PV‒flywheel system as transducers, bridges, wiring diagrams, etc., are optimized using Simscape tools. Finally, short- and long-time simulations results of PV‒AMB‒flywheel system and initial experimental results are presented and discussed.W artykule przedstawiono wstępne badania zintegrowanego układu paneli fotowoltaicznych z łożyskowanym magnetycznie zasobnikiem energii kinetycznej. Głównym celem pracy jest próba integracji elementów elektrycznych i mechanicznych wysokoobrotowego elektromechanicznego magazynu energii kinetycznej jako urządzenia UPS z układem paneli fotowoltaicznych. W szczególności przeprowadzono obliczenia najważniejszych parametrów elektrycznych łożyskowanego magnetycznie zasobnika energii połączonego z układem paneli fotowoltaicznych celem jego integracji z trakcją sieci elektrycznej niskiego napięcia. Wykorzystując pakiety oprogramowania: CAD, SolidWorks i Matlab, wykonano badania symulacyjne wskaźników wytrzymałości koła zamachowego zasobnika energii kinetycznej w szerokim zakresie prędkości obrotowej dla dwóch różnych typów materiałów kompozytowych. Następnie, wykorzystując między innymi narzędzia Simscape, przeprowadzono optymalizację elementów systemu celem dopasowania jego głównych parametrów do wymagań stawianym domowym instalacjom fotowoltaicznym z akumulatorami energii elektrycznej. Wyniki badań symulacyjnych, przeprowadzone w cyklach krótko‒ i długo‒ czasowych, układu paneli fotowoltaicznych zintegrowanych z elektromechanicznym akumulatorem energii potwierdziły wstępne obliczenia i założenia

Two-Year Body Composition Analyses of Long-Lived GHR Null Mice

Growth hormone receptor gene–disrupted (GHR−/−) mice exhibit increased life span and adipose tissue mass. Although this obese phenotype has been reported extensively for young adult male GHR−/− mice, data for females and for other ages in either gender are lacking. Thus, the purpose of this study was to evaluate body composition longitudinally in both male and female GHR−/− mice. Results show that GHR−/− mice have a greater percent fat mass with no significant difference in absolute fat mass throughout life. Lean mass shows an opposite trend with percent lean mass not significantly different between genotypes but absolute mass reduced in GHR−/− mice. Differences in body composition are more pronounced in male than in female mice, and both genders of GHR−/− mice show specific enlargement of the subcutaneous adipose depot. Along with previously published data, these results suggest a consistent and intriguing protective effect of excess fat mass in the subcutaneous region