Водяной аккумулятор и плавящийсяПредположим, что для какого-то процесса необходимо поддерживать температуру на уровне 600° С, и для этой цели используются тепловые аккумуляторы. В одном из них, с фазовым переходом, в качестве аккумулирующего вещества используется гидрид лития, который плавится при 650° С, а в другом — какой-либо металл, не плавящийся при этой температуре. Пусть температура нагрева аккумулятора в обоих случаях будет 700° С, а начальная — 0° С. Расчет по приведенной формуле показывает, что 1 кг гидрида лития накопит 860 ккал тепла, а 1 кг металла — около 100 ккал. Когда тепловые аккумуляторы начнут работать, т. е. отдавать накопленное тепло, то окажется, что при понижении температуры на 100° С с 700 до 600°С у аккумулятора с фазовым переходом каждый килограмм гидрида лития отдает 680 ккал, а у аккумулятора без фазового перехода — лишь около 15 ккал. Таким образом, удельные характеристики у «плавящегося» аккумулятора почти в 45 раз выше.Если сравнить водяной аккумулятор (термос с водой) с «плавящимся», у которого рабочим веществом служит кристаллогидрат фосфорнокислого натрия, то окажется, что удельные характеристики последнего в 6 раз выше, чем у водяного. Сравнение по энергетическим характеристикам тепловых аккумуляторов этого типа с нефтью, углем, дровами привело к интересным данным. Теплотворная способность 1 кг нефти — 11 тыс. ккал — в 17 раз превышает тепло, которое отдаст 1 кг жидкого гидрида лития при затвердевании. Значит, всего за 17 циклов аккумулирования 1 кг практически не расходуемого вещества накапливает столько энергии, сколько ее можно получить при сжигании 1 кг нефти. Для угля и дров эти цифры соответственно составляют 10 и 3-4 цикла зарядки. Это очень высокая удельная энергоемкость для аккумулятора — на порядок большая, чем тот же показатель у лучшего супермаховика или электроаккумулятора. Для создания «плавящихся» тепловых аккумуляторов уже много сделано. Проведены исследования, позволившие определить возможности многих веществ в качестве рабочего тела аккумуляторов и выбрать наиболее перспективные из них. Так, в диапазоне температур плавления от комнатной до 100° С наиболее подходящими оказались некоторые кристаллогидраты; а в диапазоне 600— 800° С — гидрид лития и фторид лития; при температурах выше 1000° С — окислы бериллия, магния, алюминия, кремния, их соединения и эвтектики, а также силициды и бориды некоторых металлов. Что касается силицидов и боридов, то здесь пока нерешенной остается проблема совместимости их с конструкционными материалами, из которых делается аккумулирующее устройство, т. е. с корпусом аккумулятора. Дополнительная информация: На крупных производствах забота об экологии является важной частью работы всего предприятия. При изготовлении окрасочных камер с водяной завесой производитель должен позаботиться о том, чтобы вредные вещества, используемые при покраске, не наносили вред окружающей среде. |
||
