Volan Enerji Depolama: Güç eklemek veya çıkarmak için hızı artırma veya azaltma

By Fouad Sabry

Volan Enerji Depolama Nedir?

Volan enerji depolama (FES) sistemi, sistemdeki enerjiyi dönme enerjisi olarak tutarken aynı anda bir rotorun hızını artırarak çalışır ( volan) son derece yüksek bir orana kadar. Sistemden enerji çıkarıldığında, enerji korunumu teorisinin doğrudan bir sonucu olarak volanın dönme hızı yavaşlar. Öte yandan, sisteme enerji eklendiğinde, enerji tasarrufu ilkesinin doğrudan bir sonucu olarak volanın dönme hızı yükselir.

Nasıl Yararlanacaksınız

(I) Aşağıdaki konularla ilgili görüşler ve doğrulamalar:

Bölüm 1: Volan enerji depolama

Bölüm 2: Enerji depolama

Bölüm 3 : Süper iletken manyetik enerji depolama

Bölüm 4: Jiroskop

Bölüm 5: Elektrik motoru

Bölüm 6: Volan

Bölüm 7: Rejeneratif frenleme

Bölüm 8: Manyetik yatak

Bölüm 9: Fırçasız DC elektrik motoru

Bölüm 10: DC motor

Bölüm 11: Motor -jeneratör

Bölüm 12: Dakikadaki devir sayısı

Bölüm 13: Şebeke enerji depolaması

Bölüm 14: Mikrotürbin

Bölüm 15: Kontrol moment jiroskopu

Bölüm 16: Retarder (makine mühendisliği)

Bölüm 17: Londra momenti

Bölüm 18: Hibrit araç aktarma organları

Bölüm 19: Kinetik enerji geri kazanım sistemi

Bölüm 20 : Tutum kontrolü

Bölüm 21: Volan depolamalı güç sistemi

(II) Volan enerji depolaması hakkında en çok sorulan soruları yanıtlama.

(III) Gerçek dünyadan örnekler volan enerji depolamasının birçok alanda kullanımı için.

(IV) Her sektörde 360 ​​derecelik tam volan enerji depolama teknolojisi anlayışına sahip olmak için 266 gelişmekte olan teknolojiyi kısaca açıklamak için 17 ek.

Bu Kitap Kimler İçin

Profesyoneller, lisans ve lisansüstü öğrenciler, meraklılar, hobiler ve herhangi bir tür için temel bilgi veya bilginin ötesine geçmek isteyenler volan enerji depolama.

• Language: Türkçe
• Publisher: Bir Milyar Bilgili [Turkish]
• Release date: Nov 10, 2022

Book preview

Telif hakkı

Volan Enerji Depolama Telif Hakkı © 2022 Fouad Sabry tarafından. Tüm Hakları Saklıdır.

Tüm hakları saklıdır. Bu kitabın hiçbir bölümü, yazarın yazılı izni olmaksızın, herhangi bir biçimde veya bilgi depolama ve alma sistemleri de dahil olmak üzere herhangi bir elektronik veya mekanik yolla çoğaltılamaz. Bunun tek istisnası, bir incelemede kısa alıntılar yapabilen bir hakem tarafından yapılır.

Fouad Sabry tarafından tasarlanan kapak.

Bu kitap bir kurgu eseridir. İsimler, karakterler, yerler ve olaylar ya yazarın hayal gücünün ürünleridir ya da kurgusal olarak kullanılır. Gerçek kişilere, yaşayan veya ölülere, olaylara veya mekanlara herhangi bir benzerlik tamamen tesadüfidir.

Bonus

[e-mail] adresine Volan Enerji Depolaması: Güç eklemek veya çıkarmak için hızı artırmak veya azaltmak konu satırını içeren bir e-posta gönderebilirsiniz ve bu kitabın ilk birkaç bölümünü içeren bir e-posta alacaksınız.

Fouad Sabry

1BK web sitesini ziyaret edin

www.1BKOfficial.org

Önsöz

Bu kitabı neden yazdım?

Bu kitabı yazma hikayesi 1989 yılında İleri Düzey Öğrenciler Ortaokulu'nda öğrenciyken başladı.

Şu anda birçok gelişmiş ülkede mevcut olan STEM (Bilim, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik) Okulları gibidir.

STEM, öğrencileri dört özel disiplinde (bilim, teknoloji, mühendislik ve matematik) disiplinlerarası ve uygulamalı bir yaklaşımla eğitme fikrine dayanan bir müfredattır. Bu terim genellikle okullarda bir eğitim politikasını veya müfredat seçimini ele almak için kullanılır. İşgücünün gelişimi, ulusal güvenlik endişeleri ve göç politikası üzerinde etkileri vardır.

Kütüphanede, her öğrencinin herhangi bir kitabı seçmekte ve 1 saat boyunca okumakta özgür olduğu haftalık bir ders vardı. Sınıfın amacı, öğrencileri eğitim müfredatı dışındaki konuları okumaya teşvik etmektir.

Kütüphanede, raflardaki kitaplara bakarken, 5 bölümden oluşan toplam 5.000 sayfalık devasa kitaplar fark ettim. Kitapların adı Teknoloji Ansiklopedisi, etrafımızdaki her şeyi tarif eden,yarı iletkenlere mutlak sıfır, o zamanlar hemen hemen her teknoloji, renkli illüstrasyonlar ve basit kelimelerle anlatıldı. Ansiklopediyi okumaya başladım ve tabii ki haftalık 1 saatlik derste bitiremedim.

Bu yüzden babamı ansiklopediyi satın almaya ikna ettim. Babam hayatımın başında benim için tüm teknoloji araçlarını, ilk bilgisayarı ve ilk teknoloji ansiklopedisini satın aldı ve her ikisinin de kendim ve kariyerim üzerinde büyük etkisi oldu.

Tüm ansiklopediyi bu yılın aynı yaz tatilinde bitirdim ve sonra evrenin nasıl çalıştığını ve bu bilgiyi günlük sorunlara nasıl uygulayacağımı görmeye başladım.

Teknolojiye olan tutkum 30 yıldan daha uzun bir süre önce başladı ve hala yolculuk devam ediyor.

Bu kitap, okuyuculara lisedeyken yaşadığım aynı şaşırtıcı deneyimi verme girişimim olan Gelişen Teknolojiler Ansiklopedisi nin bir parçası, ancak 20. yüzyıl teknolojileri yerine, 21.  yüzyılın gelişmekte olan teknolojileri, uygulamaları ve endüstri çözümleriyle daha çok ilgileniyorum.

Gelişen Teknolojiler Ansiklopedisi 365 kitaptan oluşacak, her kitap tek bir gelişen teknolojiye odaklanacak. Gelişmekte olan teknolojilerin listesini ve endüstriye göre kategorize edilmelerini kitabın sonundaki Çok Yakında bölümünde okuyabilirsiniz.

365 kitap, okuyuculara bir yıllık süre içinde her gün gelişen tek bir teknoloji hakkındaki bilgilerini artırma şansı veriyor.

Giriş

Bu kitabı nasıl yazdım?

Yükselen Teknolojiler Ansiklopedisinin her kitabında, insanların zihinlerinden anında, ham arama içgörüleri elde etmeye çalışıyorum, ortaya çıkan teknoloji hakkındaki sorularını cevaplamaya çalışıyorum.

Her gün 3 milyar Google araması var ve bunların% 20'si daha önce hiç görülmedi. İnsanların düşüncelerine doğrudan bir çizgi gibidirler.

Bazen bu 'Kağıt sıkışmasını nasıl gideririm' şeklindedir. Diğer zamanlarda, yalnızca Google ile paylaşmaya cesaret edebilecekleri can sıkıcı korkular ve gizli özlemlerdir.

Volan Enerji Depolaması hakkında kullanılmayan bir altın maden içerik fikrini keşfetme arayışımda, Google gibi arama motorlarından otomatik tamamlama verilerini dinlemek için birçok araç kullanıyorum, ardından her yararlı ifadeyi ve soruyu hızla ortaya koyuyorum, insanlar Volan Enerji Depolama anahtar kelimesi etrafında soruyorlar.

İnsanların içgörüsü olan bir altın madeni, taze, ultra yararlı içerik, ürün ve hizmetler oluşturmak için kullanabilirim. Sizin gibi nazik insanlar gerçekten istiyor.

İnsan aramaları, insan ruhunda şimdiye kadar toplanan en önemli veri kümesidir. Bu nedenle, bu kitap canlı bir üründür ve tıpkı sizin ve benim gibi, bu yeni ortaya çıkan teknolojiyi merak eden ve bu konuda daha fazla bilgi edinmek isteyen insanlar tarafından sorulan Volan Enerji Depolama ile ilgili yeni sorular için giderek daha fazla cevapla sürekli güncellenmektedir.

Bu kitabı yazmanın yaklaşımı, insanların Volan Enerji Depolaması etrafında nasıl arama yaptıklarını, kafamın tepesinden düşünmeyeceğim soruları ve sorguları ortaya çıkardıklarını ve bu soruları süper kolay ve sindirilebilir kelimelerle cevapladıklarını daha derin bir anlayış seviyesine getirmek ve kitapta basit bir şekilde gezinmektir.

Bu yüzden, bu kitabı yazmaya gelince, mümkün olduğunca optimize edilmiş ve hedeflenmiş olmasını sağladım. Bu kitabın amacı, insanların Volan Enerji Depolama hakkındaki bilgilerini daha iyi anlamalarına ve büyütmelerine yardımcı olmaktır. İnsanların sorularını mümkün olduğunca yakından cevaplamaya ve çok daha fazlasını göstermeye çalışıyorum.

İnsanların sahip olduğu soruları ve sorunları keşfetmenin ve onlara doğrudan cevap vermenin ve kitabın içeriğine içgörü, onaylama ve yaratıcılık eklemenin harika ve güzel bir yoludur - hatta sahalar ve teklifler. Kitap, başka türlü ulaşamayacağım zengin, daha az kalabalık ve bazen şaşırtıcı araştırma taleplerini ortaya çıkarıyor. Hiç şüphe yok ki, bu yaklaşımı kullanarak kitabı okuduktan sonra, potansiyel okuyucuların zihinlerinin bilgisini arttırması beklenmektedir.

Bu kitabın içeriğini her zaman taze kılmak için benzersiz bir yaklaşım uyguladım. Bu yaklaşım, arama dinleme araçlarını kullanarak insanların zihinlerini dinlemeye bağlıdır. Bu yaklaşım bana şu konularda yardımcı oldu:

Okuyucularla tam olarak bulundukları yerde tanışın, böylece bir akor vuran ve konuya daha fazla anlayış kazandıran alakalı içerik oluşturabilirim.

Parmağımı sıkıca nabızda tutun, böylece insanlar bu gelişmekte olan teknoloji hakkında yeni yollarla konuştuklarında güncellemeler alabilir ve zaman içindeki eğilimleri izleyebilirim.

İçeriğin alaka düzeyini artıran ve kazanan bir avantaj sağlayan beklenmedik içgörüleri ve gizli nişleri keşfetmek için ortaya çıkan teknoloji hakkında cevaplara ihtiyaç duyan soruların gizli hazinelerini ortaya çıkarın.

Bu kitabı yazmak için yapı taşı aşağıdakileri içerir:

(1) Okuyucuların istediği içerikle ilgili cesaret ve tahminde bulunmak için zaman harcamayı bıraktım, kitap içeriğini insanların ihtiyaç duyduğu şeylerle doldurdum ve spekülasyonlara dayanan sonsuz içerik fikirlerine veda ettim.

(2) İnsanların okumak istedikleri ve bilmek istedikleri şeylere - gerçek zamanlı olarak - ön sıralarda yer almak için sağlam kararlar aldım ve daha az risk aldım ve hangi konuların dahil edileceği ve hangi konuların hariç tutulacağı konusunda cesur kararlar almak için arama verilerini kullandım.

(3) Günlerce ve hatta haftalarca zaman kazanmak için bireysel görüşleri manuel olarak elemek zorunda kalmadan içerik fikirlerini tanımlamak için içerik üretimimi kolaylaştırdım.

İnsanların sadece sorularını cevaplayarak bilgilerini basit bir şekilde artırmalarına yardımcı olmak harikadır.

Bu kitabın yazma yaklaşımının harmanlandığı ve okuyucular tarafından arama motorlarında sorulan önemli soruları izlediği için benzersiz olduğunu düşünüyorum.

Teşekkür

Bir kitap yazmak düşündüğümden daha zor ve hayal edebileceğimden daha ödüllendirici. Bunların hiçbiri prestijli araştırmacılar tarafından tamamlanan çalışmalar olmadan mümkün olmazdı ve halkın bu gelişen teknoloji hakkındaki bilgisini artırma çabalarını kabul etmek isterim.

Özveri

Aydınlanmışlara, olayları farklı gören ve dünyanın daha iyi olmasını isteyenlere göre, statükoya veya mevcut devlete düşkün değiller. Onlarla çok fazla aynı fikirde olmayabilirsiniz ve onlarla daha da fazla tartışabilirsiniz, ancak onları görmezden gelemezsiniz ve onları küçümseyemezsiniz, çünkü her zaman bir şeyleri değiştirirler ... insan ırkını ileriye doğru iterler ve bazıları onları çılgın veya amatör olarak görürken, diğerleri dahi ve yenilikçiler olarak görür, çünkü dünyayı değiştirebileceklerini düşünecek kadar aydınlanmış olanlar, bunu yapan ve insanları aydınlanmaya yönlendirenlerdir.

Epigraf

Volan enerji depolama (FES) sistemi, sistemdeki enerjiyi dönme enerjisi olarak tutarken aynı zamanda bir rotorun (volan) hızını son derece yüksek bir orana çıkararak çalışır. Enerji sistemden uzaklaştırıldığında, volanın dönme hızı, enerji korunumu teorisinin doğrudan bir sonucu olarak yavaşlar. Öte yandan, sisteme enerji eklendiğinde, volanın dönme hızı, enerji tasarrufu ilkesinin doğrudan bir sonucu olarak yükselir.

İçindekiler

Telif hakkı

Bonus

Önsöz

Giriş

Teşekkür

Özveri

Epigraf

İçindekiler

Bölüm 1: Volan enerji depolama

Bölüm 5: Dağıtılmış üretim

Bölüm 3: Süper iletken manyetik enerji depolaması

Bölüm 4: Jiroskop

Bölüm 5: Elektrik motoru

Bölüm 6: Volan

Bölüm 7: Basınçlı hava arabası

Bölüm 8: Rejeneratif frenleme

Bölüm 9: Manyetik yatak

Bölüm 10: Fırçasız DC elektrik motoru

Bölüm 11: Motor jeneratörü

Bölüm 12: Motor jeneratörü

Bölüm 8: Zirve yapan enerji santrali

Bölüm 14: Mikrotürbin

Bölüm 15: Kontrol momenti jiroskopu

Bölüm 16: Geciktirici (makine mühendisliği)

Bölüm 17: Londra anı

Bölüm 18: Hibrit araç aktarma organları

Bölüm 19: Kinetik enerji geri kazanım sistemi

Bölüm 20: Tutum kontrolü

Bölüm 21: Volan depolama güç sistemi

Epilogue

Yazar Hakkında

Çok yakında

Ekler: Her Sektörde Gelişen Teknolojiler

Bölüm 1: Volan enerji depolama

Volan enerji depolama (FES) sistemi, sistemdeki enerjiyi dönme enerjisi olarak tutarken aynı zamanda bir rotorun (volan) hızını son derece yüksek bir orana çıkararak çalışır. Enerji tasarrufu kavramının bir sonucu olarak, enerji sistemden uzaklaştırıldıkça volanın dönme hızı yavaşlar; tersine, sisteme enerji eklenmesi, volanın hızının sisteme verilen enerji miktarıyla doğru orantılı olarak yükselmesine neden olur.

FES sistemlerinin çoğu, volanı hızlandırmak ve yavaşlatmak için elektrik enerjisine güveniyor, ancak araştırmacılar doğrudan mekanik enerjiyi kullanan cihazlar geliştirmek için çalışıyorlar.

Yuvarlanma elemanlı rulmanlar tarafından yerinde tutulan ve bir motor-jeneratöre bağlanan bir volan, ortak bir kurulumun bir örneğidir. Sürtünme miktarını ve kaybedilen enerji miktarını azaltmak için volanı ve motor-jeneratörü bir vakum odasına kapatmak mümkündür.

Birinci nesil volan enerji depolama cihazlarında, enerji mekanik rulmanlar üzerinde dönen devasa bir çelik volanda depolanır. Karbon fiber kompozit rotorlar daha yeni sistemlerde kullanılır, çünkü çelikten daha yüksek bir çekme mukavemetine sahiptirler ve aynı kütle için çok daha fazla miktarda enerji depolayabilirler.

Manyetik rulmanlar, daha düşük sürtünme katsayıları nedeniyle mekanik rulmanların yerine zaman zaman kullanılır.

Yüksek soğutma maliyeti nedeniyle, düşük sıcaklıktaki süper iletkenler, manyetik rulmanlarda kullanılmak üzere potansiyel bir malzeme olarak hızla terk edildi. Öte yandan, yüksek sıcaklıktaki süper iletken (HTSC) rulmanlar, uygun maliyetli olma potansiyeline sahiptir ve enerjinin uygun bir şekilde depolanabileceği süreyi potansiyel olarak artırabilir. Hibrit rulman sistemlerinin uygulanmasının başlangıçta gerçekleşmesi muhtemeldir. Geçmişte, yüksek sıcaklıktaki süper iletken rulmanlar, daha büyük tasarımlar için gerekli kaldırma kuvvetlerini sunmakta zorlanıyordu. Bununla birlikte, bu rulmanların gerekli stabilize edici kuvveti sağlamada usta oldukları gösterilmiştir. Sonuç olarak, hibrit rulmanlardaki yük desteği sabit mıknatıslar tarafından sağlanırken, rulmanı stabilize etmek için yüksek sıcaklıktaki süper iletkenler kullanılır. Süper iletkenlerin ideal diyamıknatıslar olması nedeniyle, yükü dengelemek söz konusu olduğunda çok iyi performans gösterebilirler. Rotor ortalanmış konumundan çıkmaya çalışırsa, akı sabitlemesinin neden olduğu bir geri yükleme kuvveti onu geri getirecektir. Rulmanın bu özelliği manyetik sertliği olarak adlandırılır. Volan uygulamaları için tamamen süper iletken manyetik rulmanların kullanılması mümkün değildir, çünkü süper iletken mıknatısların içsel zorlukları olan zayıf sertlik ve sönümleme nedeniyle dönme ekseni titreşimi gelişebilir.

Akı sabitleme, sabitleme ve kaldırma kuvvetini sağlama sürecinde çok önemli bir bileşen olduğundan, HTSC, FES için diğer amaçlar için olabileceğinden çok daha kolay üretilebilir. Akı sabitleme yeterince güçlü olduğu sürece, HTSC tozları akla gelebilecek herhangi bir şekle kalıplanabilir. Süper iletkenler bir FES sistemi için tam kaldırma kuvvetini sağlamadan önce, üstesinden gelinmesi gereken devam eden zorluklardan biri, süper iletken malzemenin akı sürünmesinden kaynaklanan çalışma sırasında levitasyon kuvvetindeki azalmayı ve rotorun kademeli olarak düşmesini bastırmanın bir yolunu bulmaktır. Bu, süper iletkenlerin tam kaldırma kuvvetini sağlayabilmesi için üstesinden gelinmesi gereken bir zorluktur.

Diğer elektrik depolama yöntemleriyle karşılaştırıldığında, FES cihazları uzun ömürlüdür (çok az bakım ile veya hiç bakım gerektirmeden on yıllar sürer) ve maliyeti nispeten düşüktür; İşte volanın kütlesinin ayrılmaz bir parçası ve dönme hızıdır (saniyedeki devir sayısı). m n_{m}

Bir volanın rotorundan çıkarılabilecek mümkün olan maksimum spesifik enerji öncelikle iki faktör tarafından belirlenir: birincisi rotorun geometrisidir ve ikincisi, kullanılan malzemenin nitelikleridir. Bu bağlantı, izotropik olan tek bir malzemeden yapılmış rotorlar için olduğu gibi temsil edilebilir.

{\displaystyle {\frac {E}{m}}=K\left({\frac {\sigma }{\rho }}\right),}

nerede

E rotorun kinetik enerjisidir [J], rotorun kütlesidir [kg], rotorun geometrik şekil faktörüdür [boyutsuz], malzemenin çekme mukavemetidir [Pa], malzemenin yoğunluğudur [kg / m K \sigma \rho m3].

Bir volan rotorunun form faktörü için en uygun değer, elde edilebilecek en büyük değer olan , Sadece teorik sabit gerilimli disk şeklinin kullanılmasıyla elde edilebilecek bir şeydir. K=1

Sabit kalınlıkta bir disk geometrisi , şekil faktörüne sahipken, sabit kalınlıkta bir çubuk için değer . {\displaystyle K=0.606} {\displaystyle K=0.333}

İnce bir silindirin şekil faktörü . {\displaystyle K=0.5}

Bir şaftı olan volanların çoğunluğu için, şekil faktörü aşağıda veya yaklaşıktır. {\textstyle K=0.333}

Şaftsız bir tasarım, sabit kalınlıktaki bir diske benzer bir şekil faktörüne sahiptir ( ), Bu, iki kat daha yüksek bir enerji yoğunluğuna izin verir. {\textstyle K=0.6}

Enerji depolama amacıyla, yüksek mukavemete sahip ancak düşük yoğunluğa sahip malzemelerin seçilmesi tercih edilir. Son teknoloji ürünü olarak kabul edilen volanlar genellikle bu nedenle kompozit malzemelerden yararlanır. Bir malzemenin mukavemet-yoğunluk oranı Wh/kg (veya Nm/kg) cinsinden gösterilebilir; Bazı kompozit malzemeler 400 Wh/kg'dan daha yüksek değerlere ulaşabilir.

Kompozit malzemelerden yapılmış rotorlara sahip birkaç yeni volan var. Örneğin, Beacon Power Corporation tarafından geliştirilen karbon fiber kompozit volan buna bir örnektir.

Rotorun çekme mukavemeti, volanların tasarımına yerleştirilen temel kısıtlamalardan biridir. Genel olarak, diskin gücü, döndürülebileceği maksimum hızı ve cihazın depolayabileceği enerji miktarını belirler. (Volanın kırılmadan dönebileceği maksimum hız, gücünde eşleşen bir artış olmadan ağırlığı artırılırsa azalacağından, volana ağırlık eklemek, depolayabileceği toplam enerji miktarında bir artışa neden olmaz.)

Bir kompozit volanın dış bağlama kapağının çekme mukavemeti aşıldığında, kapak kırılacak ve dış tekerlek sıkıştırması tüm çevrenin etrafında kaybolduğu için tekerlek parçalanacak ve depolanan tüm enerjisini bir kerede serbest bırakacaktır; Bu fenomen, tekerlek parçalarının bir mermininkiyle karşılaştırılabilir kinetik enerjiye ulaşabilmesi nedeniyle genellikle volan patlaması olarak adlandırılır. Volanlar, otomobiller, havacılık ve askeri araçlar da dahil olmak üzere çeşitli uygulamalarda kullanılır Katmanlar halinde sarılmış ve yapıştırılmış kompozit malzemeler, önce birbirlerini dolaştıran ve yavaşlatan küçük çaplı filamentlere ve daha sonra kırmızı-sıcak toza hızlı bir şekilde parçalanma eğilimindedir; dökme metal bir volan, büyük yüksek hızlı şarapnel parçalarından fırlıyor. Katmanlar halinde sarılmış ve yapıştırılmış kompozit malzemeler hızlı bir şekilde parçalanma eğilimindedir.

Polikristalin kalıplanmış bir metaldeki tane sınırlarının bağlanma mukavemeti, dökme metal volan için arıza sınırını belirler. Yorgunluğa ve mikro kırıkların gelişimine özellikle duyarlı olan alüminyum, tekrarlayan düşük enerjili zorlanmanın bir sonucu olarak ortaya çıkabilen alüminyumdur. Açısal kuvvetlerin, metal bir volanın parçalarının ya tamamen ayrılmasına ve iç kısımda düzensiz bir şekilde sıçramasına neden olabilir ya da bu kısımların dışa doğru bükülmesine ve dış muhafaza kabını çekmeye başlamasına neden olabilir. Volanın geri kalanı bu noktada çok dengesizdir, bu da titreşim nedeniyle rulmanların erken arızalanmasına ve volanın büyük bölümlerinin ani şok kırılmasına neden olabilir.

Geleneksel volan sistemleri, güvenlik önlemi olarak sağlam muhafaza tanklarının kullanılmasını gerektirir; Bununla birlikte, bu, cihazın genel kütlesinde bir artışa neden olur. Bir şey başarısız olduğunda salınan enerji, iç mahfaza astarı olarak jelatinimsi veya kapsüllenmiş bir sıvı kullanılarak azaltılabilir. Bu, sıvının kaynamasına ve herhangi bir şey başarısız olduğunda salınan enerjiyi emmesine neden olur. Buna rağmen, büyük ölçekli volan enerji depolama sistemlerinin birçok müşterisi, herhangi bir malzemenin muhafaza kabından kaçmasını önlemek için volanların toprağa gömülmesini tercih etmektedir.

Mekanik rulmanları kullanan volan enerji depolama cihazları, sadece iki saat içinde enerjilerinin yüzde 20 ila 50'sini kaybedebilir.

Volanlar, arabalara monte edildiğinde, jiroskopların işlevine de hizmet eder, çünkü açısal momentumlarının büyüklük sırası genellikle hareketli araca uygulanan kuvvetlerinkiyle karşılaştırılabilir. Engebeli arazide dönüş yaparken veya sürerken, bu özellik aracın yol tutuş niteliklerine zarar verebilir; dik bir tepenin kenarı boyunca sürmek, volan yanal eğim kuvvetleriyle savaşırken tekerleklerin kısmen yerden kalkmasına neden olabilir. Diğer taraftan, bu özellik, hızlı virajlar sırasında yuvarlanmasını önlemek için otomobili dengede tutmak için kullanılabilir. Bu, aracın devrilmemesini sağlayacaktır.

Bir volan, enerjinin depolanması için değil, yalnızca bir aracın tutumu üzerindeki etkisi için kullanıldığında, bu belirli volan türüne bir tepki tekerleği veya bir kontrol momenti jiroskopu olarak atıfta bulunuruz.

Volanı uygun şekilde ayarlanmış bir gimbal setinin içine koyarak, açısal eğilmenin direnci neredeyse tamamen önlenebilir. Bu, volanın araca zarar vermeden orijinal yönünü korumasını sağlar (bkz. jiroskopun özellikleri). Bu, gimbal kilidinin neden olduğu karmaşıklığı ortadan kaldırmaz; Bu nedenle, gimbal sayısı ile mevcut açısal esneklik miktarı arasında bir denge kurulmalıdır.

Volanın ortasından geçen aks, tek bir gimbal olarak işlev görür ve dikey olarak hizalanmışsa, volanın yatay bir düzlemde tam 360 derece boyunca esnemesini sağlar. Örneğin, yokuş yukarı sürmek ikinci bir zift gimbal gerektirirken, dik bir setin kenarı boyunca sürmek üçüncü bir rulo gimbal gerektirir. Bu senaryoların her ikisi de ek gimballere ihtiyaç duyar.

Bir aracın içindeki serbest hareketli bir gimbal montajı, volanın içeride serbestçe dönmesi için küresel bir hacme ihtiyaç duyar. Volanın kendisi düz bir halka formunda olabilir, ancak montajın kendisi küresel bir hacim olmalıdır. Kendi cihazlarına bırakıldığında, bir aracın dönen volanı yavaş yavaş Dünya'nın dönüşü yönünde presese girer ve Dünya'nın kavisli küresel yüzeyi boyunca büyük mesafeler kat eden araçlarda daha da ileri gider.

Dünya dönerken meydana gelen presesyon nedeniyle, tam hareketli bir gimbal, gücün volanın içine ve dışına nasıl iletileceği konusunda ekstra zorluklar sunar. Bunun nedeni, volanın her gün bir kez tamamen dönme yeteneğine sahip olmasıdır. Tam dönme özgürlüğü, güç iletkenlerinin her bir gimbal ekseninin etrafına yerleştirilmesi için kontak halkalarına ihtiyaç duyacak ve bu da tasarımın karmaşıklığına daha da katkıda bulunacaktır.

Mevcut alanı daha iyi kullanmak için, gimbal sisteminin, hareket aralığını kısıtlayan, amortisörleri kullanarak düzlem dışı açısal dönüşün belirli bir dizi derecesinde beklenmedik, hızlı hareketleri yastıklamak için amortisörler kullanan bir tasarıma sahip olması mümkündür, bundan sonra volan kademeli olarak aracın hakim yönüne uymaya zorlar.

Bu, halka şeklindeki bir volanın etrafındaki gimbal hareketi için mevcut alan miktarında, örneğin 30 derecelik ± eğimi ve volan etrafındaki her yöne 30 derecelik ± yuvarlanmayı kapsayan daha kalın bir duvara sahip kompakt bir silindire indirgenmesine neden olur.

Birbirine bağlı ve aynı anda zıt yönlerde dönen iki volana sahip olmak, sorunu çözmek için alternatif bir yöntemdir. Toplamda 0'lık açısal bir momentuma sahip olacaklardı ve bunların neden olduğu jiroskopik bir etki olmayacaktı. İki volan arasında sıfırdan başka bir şey olan momentum farkı olduğunda, iki volanın gövdesi tork gösterecektir. Bu, önerilen bu yaklaşımla ilgili sorunlardan biridir. Açısal hızda herhangi bir değişiklik olmadığından emin olmak için, her iki tekerleğin de aynı hızda dönmeye devam etmesi önemlidir. Daha kesin bir terim kullanmak gerekirse, iki volan, sistemin merkez noktasına muazzam miktarda tork uygulayarak aksı bükmeye çalışacaktır. Öte yandan, aks yeterince sağlam olsaydı, kapalı kap üzerinde net bir etkisi olacak jiroskopik kuvvetler olmazdı ve bu nedenle tork görülmezdi.

Tek bir büyük volan, her iki tarafta iki yarım boyutlu volan ile dengelenebilir veya volanlar, zıt yönlerde