Большое значение имеют размеры аккумулятора тепла (вспомним критическую массу для ядерного горючего). Чем больше объем его рабочего тела, тем меньше отношение его поверхности к объему и, следовательно, меньше относительные (удельные) потери тепла (например, отнесенные к единице запасенного тепла или к единице массы рабочего тела). Электрические аккумуляторы. Мы рассмотрели некоторые типы аккумуляторов энергии, которые применяются в настоящее время. А как обстоит дело с аккумуляторами, накапливающими непосредственно электрическую энергию, без преобразования ее на время «хранения» в другие виды энергии? Есть ли в этой области интересные идеи?
Идеи есть, но конструкции такого аккумулятора пока еще не существует. Более того, трудно даже сказать, когда может появиться такой аккумулятор. Однако этот вопрос безусловно представляет интерес. Остановимся сначала на электрическом аккумуляторе, в котором энергия хранится в виде энергии электрического поля. По существу дела это не что иное, как электрический конденсатор, состоящий из двух электродов (верхнего и нижнего), именуемых обкладками, и находящегося между ними диэлектрика . Название конденсатора — стеклокерамический, слюдяной, бумажный, пленочный, электролитический, полупроводниковый — определяется используемым диэлектриком.
Система обкладок и диэлектрика обладает высокими качественными характеристиками, как и классические шорты. Когда переключатель замкнут на источник тока, происходит зарядка конденсатора. В заряженном конденсаторе энергия хранится в виде энергии электрического поля диэлектрика. Если переключатель перевести в крайнее правое положение и замкнуть электрическую сеть на потребителя, происходит разрядка конденсатора. Удельная энергия, запасаемая конденсатором, невелика (практически от 10 до 400 Дж/кг). Длительность возможного хранения энергии вследствие имеющейся ее утечки небольшая. Этот тип аккумулятора энергии применяется только в тех случаях, когда надо отдать электроэнергию потребителю за очень короткое время при кратком сроке ее хранения.
Другим видом аккумулятора, запасающим непосредственно электрическую энергию, является соленоид — катушка, намотанная из изолированного провода. При протекании постоянного тока по обмоткам соленоида возникает, как это показано на рисунке, магнитное поле. Электрическая энергия в этом случае аккумулируется в виде энергии магнитного поля. Поэтому этот тип накопителя именуется электромагнитным. Он не может быть использован в тех случаях, когда количество запасаемой энергии должно быть велико, а время разрядки и время хранения энергии — достаточно длительным (измеряться часами, а еще лучше —сутками). На самом деле время выдачи энергии электромагнитными аккумуляторами обычно измеряется даже не секундами, а долями секунды.
