Akumulátor, zařízení k hromadění (
akumulaci)
energie. Viz též
akumulátor elektrický.
Související hesla
Ottův slovník naučný
Akkumulátor (z lat.) jest přístroj, v němž uměle nahromaďujeme jisté množství energie (účinnosti) za tím účelem, abychom této zásoby nastřádané energie v jiné době neb na jiném místě vhodně užili. Výkon hromadění čili ukládání energie v akkumulátoru nazýváme nabíjením, ubírání pak a zužitkování nastřádané energie vybíjením akkumulátoru. Ač možno hromaditi energii každého druhu, děje se tak hlavně s energií mechanickou a elektrickou:
Akkumulátor: Akkumulátory mechanické. V širším smyslu jest akkumulátorem mechanickým každý přístroj k nastřádání energie mechanické. Nastřádání to může se díti použitím tíže, pružnosti neb živé síly. V prvém případě nabíjíme akkumulátor zvednutím těžké hmoty na jistou výši; při vybíjení sestupuje pak zvednutá hmota s této výše vykonávajíc užitečnou práci. V případě druhém záleží nabíjení akkumulátoru ve stlačení (neb vůbec deformování) pružné hmoty, která při vybijení v původní tvar se vrací. V případě třetím udělíme hmotě akkumulátorové jistou rychlost; vybijení děje se pak náhlým neb postupným zrušením této rychlosti. Nejznámějším příkladem obou prvních druhův akkumulátorů jsou hodiny, v nichž natažením buď závaží (tíží) neb zpružiny (pružností) ukládáme v době poměrně krátkéjistou zásobu mechanické energie, která pak průběhem delší doby znenáhla se vybavujíc slouží ku hnaní hodinového stroje. Podobných akkumulátorů zpružinových užito též ku hnaní malých (na př. šicích) strojů, ano r. 1882 stal se v Americe pokus o upotřebení zpružin ku hnaní vozů tramwayových. Větší význam praktický mají návrhy, dle nichž energie při zarážení vozů tramwayových posud brzdami neužitečně trávená má se nastřádati v akkumulátoru mechanickém, aby pak vybavujíc se opět při rozjíždění vozu koním práci usnadnila. Akkumulátorem zpružinovým jest také luk. Řekové a Římané užili, jak známo, principu toho ve velké míře ve svých ballistách a katapultech. Jako pružnosti těles pevných možno ku sestrojení akkumulátorů mechanických upotřebiti též pružnosti plynů. Způsobem tím užito stlačeného vzduchu Ku střelbě v obyčejných větrovkách a nejnověji v dělech Zalinského a Mefforda; dále ku hnaní samohybných vozů tramwayových soustavy Měkarského a Scott-Moncrieffa. Stlačené kyseliny uhličité užívá se v Berlíně ku provisornímu pohánění parních stříkaček, pokud pára nedosáhla dostatečného napjetí a pod. V užším smyslu přikládá se název akkumulátorů mechanických jen těm přístrojům, jichž nabíjení i vybijení děje se pomocí vody, která do-u jsouc vháněna buď těžkou hmotu zvedá nebo pružné těleso stlačuje, kdežto při vybíjení klesající hmota neb rozpínající se pružné prostředí vodu mocně z akkumulátoru vyhání. akkumulátory ty nazýváme též akkumulátory hydraulickými. Za těžkou hmotu hydraulickým akkumulátorem zvednutou může býti vzata voda sama. Každá vysoko položená nádržka městské vodárny jest takovým hydraulickým akkumulátorem, vodou naplněným. Energie nastřádané ve vodě těchto nádržek užívá se však obyčejně pouze k dopravě vody na místa spotřeby, jen výjimečně upotřebuje se jí též k výkonům mechanickým. V rozsáhlejší míře děje se tak na př. při vodárně curyšské. Upotřebením závaží na místě vody zjednoduší se konstrukce akkumulátoru, protože možno závažím rozměrů poměrně nevelkých nahraditi vodní sloupec několik set metrů vysoký. Naznačen v jednoduchých rysech hydraulický akkumulátor se závažím. Závaží bbb jest neseno pevnou tyčí (pistonem čili potápníkem) A. Tyč A vchází volně do nádoby B otvorem v hořejší části této nádoby, a to tak, že tyč A může se sice volně pohybovati nahoru a dolů, voda však v nádobě B obsažená vedlé tyče unikati nemůže. Myslíme-li si nyní ústí trubice D uzavřeno a vháníme-li trubicí C do nádoby B vodu, musí tyč A puzena jsouc vnikající vodou vystupovati vzhůru. Uzavřeme-li pak trubici C, máme v přístroji tom nabitý akkumulátor hydraulický. Chceme-li energie v něm uložené užiti, spojíme trubici D se strojem, jímž žádaná práce má býti vykonána, a vpustíme pak otevřením příslušného závěru vodu z B trubicí D do řečeného stroje, do něhož voda vchází tlakem klesajícího závaží A bbb. Rozumí se samo sebou, že energie může z nabitého akkumulátoru býti odebírána po částech v libovolných přestávkách, dokud není akkumulátor úplně vyčerpán. Jako hmoty pružné užívá se u akkumulátorů hydraulických výhradně vzduchu. Hlavní částí a-u takového jest pevná, uzavřená nádoba AB , jejíž části staženy jsou pevnými šrouby I, aby tlakem v nádobě panujícím se nerozstoupily. Původně celá nádoba jest naplněna vzduchem; když pak otvorem S vhání se do vnitř voda, stlačuje se tento vzduch víc a více, až konečně v nabitém akkumulátoru zaujímá pouze vrchní čásť B celého prostoru, při čemž napjetí jeho v té míře vzrostlo, ve které objemu jeho ubylo. Aby voda mezi nabíjením neunikala otvorem C do trubice D, jest v trubici té upraven ventil F, zatížený závažím G, zavěšeným na páce L. Ventil ten otevře se teprve, když napjetí v akkumulátoru dostoupilo žádoucí výše. Kohoutem G možno – nastala-li by toho potřeba – vypustiti vzduch. E jest skleněná trubka spojená nahoře a dole s vnitřním prostorem nádoby AB. V trubici té stojí voda vždy na téže výši jako uvnitř nádoby AB a možno tedy v ní vždy poznati, kolik vody v akkumulátoru se nalézá. Nabíjení a vybijení akkumulátorů neděje se vždy střídavě; velmi často bývá zařízení takové, že oba výkony ob čas neb trvale jsou současnými. Stroj hodinový na př. i mezi natahováním (nabíjením) jde, t. j. vybijí se. U hydraulických akkumulátorů, jichž užívá se v hutích, bývá voda stále do akkumulátoru vháněna, kdežto odebírání energie děje se v přestávkách; ovšem že tu v období vybíjení více energie akkumulátoru se odejme, než v téže době do něho nabíjením se uloží; úbytek nahradí se právě nabíjením v přestávce mezi dvojím obdobím vybíjení. Také bývá o to postaráno, aby akkumulátor nemohl býti poškozen přebíjením; jakmile dostoupí energie v akkumulátoru obsažená jisté nejvyšší míry, zastaví akkumulátor samočinně stroj, jímž voda do něho se vhání, a spustí jej opět, když částečným vybitím zásoba energie klesla pod nejvyšší míru. Je-li nabíjení i vybijení trvale současné, tedy oboje nepřetržité, nemělo by zařízení akkumulátoru účelu, kdyby nabíjení i vybijení dělo se stejnoměrně. Kolísá-li však míra přítoku a odtoku energie, stává se akkumulátor vyrovnavatelem těchto nestejností; v době, kde více energie se přivádí, než odvádí, nastřádá se v akkumulátoru přebytek, který se pak opět vybaví v době, kdy odebírání má převahu nad přiváděním energie. Hydraulické akkumulátory s náplní stlačeného vzduchu mívají po pravidle úkol tuto naznačený (větrníky). Za vynálezce hydraulických akkumulátorů dlužno pokládati Angličana Armstronga. Bramah užil sice prý již r. 1802 svého hydraulického lisu ku stejnému účelu (Dr. Rühlmann, Allgemeine Maschinenlehre, IV. 355.), William Armstrong však hydraulické akkumulátory v nynější formě do praxe uvedl a jim též název akkumulátorů udělil. R. 1849 sestrojil hydr. Akkumulátor s náplní vzduchovou, r. 1850 pak akkumulátor se závažím, k němuž název akkumulátor u původně výhradně se vztahoval. (Engineering, XXIII, 379.) Zvláštní skupinu tvoří ony akkumulátory mechanické (ač názvu toho se jim obyčejně nepřikládá), v nichž hromadí se energie v podobě živé síly. Mohli bychom je nazvati akkumulátory dynamickými. Příkladem jest projektil z pušky neb děla vystřelený. Ve strojnictví mají dynamické akkumulátory důležitý úkol co setrvačníky a kývací hmoty. Jsou to akkumulátory vyrovnavací se stálým, ale nestejnoměrným přítokem a odtokem energie. Úkolem jejich jest, aby okamžitý schodek v odtoku energie kryly z nastřádaného přebytku předešlé periody. Užívá se však někdy též dynamických akkumulátorů se střídavým nabíjením a vybíjením, na př. při některých lisech šroubových, jejichž šroub roztočením těžkých hmot v činnost se uvádí. Hjš.