Инструменты и расчетыНе следует думать, что электромобили, т. е. экипажи, движущиеся
энергией, накопленной в электрохимическом аккумуляторе, являются
новинкой. В 1898 г. француз Ж. Шасслу-Лоба достиг па электромобиле
скорости 63 км/ч, а годом позже бельгийский электрический автомобиль
(гонщик К. Иенатци), оборудованный аккумуляторной батареей массой около 2
т, установил мировой рекорд скорости на суше — 105,9 км/ч.
Водородный контур состоит из криогенного баллона, испарителя, регулятора
давления, рециркуляционного насоса и конденсатора для воды. Поступающий
из баллона жидкий водород превращается в газ в комбинированном
испарителе-перегревателе, погруженном в электролит. Регулятор
поддерживает постоянное давление перед насосом, перекачивающим водород
через электроды топливных элементов и конденсатор, для отделения воды,
равномерного распределения газа и его охлаждения.
В США разработана батарея гидразино-кислородных элементов для питания
электротележки. Оба электрода в элементах изготовлены из пористого (80%)
никеля. Положительный электрод гидрофобизируется и активизируется
серебром, его толщина 1,5 мм.
Водородно-кислородные топливные элементы имеют самое высокое
теоретическое значение удельной энергии (3650 Вт-ч/кг). Однако при
определении фактического значения их удельной энергии необходимо
учитывать как массу самого генератора (батарея элементов с
вспомогательным оборудованием), так и запас активных веществ (топливо и
окислитель).
Довольно перспективен вариант аккумулятора комбинированного типа:
никель-водородный. Он очень удобен тем, что по величине давления газа
можно просто и точно определить степень его разреженности (это важно для
ряда областей применения). Несмотря на тяжелый корпус, удельная
энергоемкость аккумулятора достигает 60 Вт-ч/кг.
Различные источники тока по своим показателям заметно превосходят
существующие, тем не менее этого недостаточно для ряда важных областей
применения. Примерно так же обстоит дело с созданием так называемых
топливных элементов, позволяющих превращать энергию химически активных
веществ непосредственно в электрическую.
Зарядку аккумуляторной батареи можно осуществить в течение часа, однако
для увеличения срока ее службы время зарядки необходимо увеличить, по
крайней мере, до 8 ч. Значительную трудность представляет явление
насыщения электролита двуокисью углерода из атмосферы, в результате чего
после 400 ч работы эксплуатационные свойства батареи заметно ухудшаются
и может потребоваться дополнительная установка фильтров для очистки
воздуха от углекислоты или разработка процесса очистки от нее анода.
Имеется сообщение о работах по созданию литиево-никельгалоидной
аккумуляторной батареи. Литиево-никельгалоидный гальванический элемент
полностью герметизирован и состоит из лития и нетоксичного
неорганического фтористого соединения никеля.
Тепловые аккумуляторы всем хороши: у них высокая удельная энергия и срок
ее консервации, но тепловая энергия их «второсортна», т. е. из нее
очень трудно получить механическую работу или перевести ее в
электрическую энергию. Чаще всего приходится использовать ее без
преобразований, в виде тепла. Аккумуляторы энергии могут использоваться
как отдельно, так и в комбинациях, дополняя друг друга своими полезными
свойствами.
Рассмотрим тепловые аккумуляторы. Эти устройства, стоящие особняком
среди аккумуляторов энергии, должны сыграть видную роль в использовании
солнечной энергии. Не исключено использование энергоемких тепловых
аккумуляторов и для производства механической работы, например, в
пневмоприводах, для двигателей Стирлинга и в ряде других случаев.
|
|||