Деловая слава России


Новости


МЕЖОТРАСЛЕВОЙ АЛЬМАНАХ

Свежий номер альманаха, Архив номеров, Подписка на альманах, Реклама в альманахе, Контакты



РАЗВИТИЕ НАУКИ В РОССИИ



Опрос

Нужно ли стремиться вернуть в Россию учёных, уехавших жить и работать за границу?
Да, не стоит упускать умных и талантливых людей
Скорее да, но вряд ли наше государство сможет обеспечить им заграничный уровень жизни
Скорее нет, лучше обеспечить хорошие условия тем, что ещё не уехали
Нет, лучше вложить средства в воспитание и развитие молодых учёных
Другое








Деловая слава России » Наука » Аккумуляторы энергии с водородным циклом

Наука: Аккумуляторы энергии с водородным циклом - 22-07-2016, 12:31

 

Аккумуляторы энергии с водородным цикломВячеслав Михайлович ФИЛИН,

д.т.н., профессор, первый заместитель генерального конструктора РКК «Энергия» им. С. П. Королева;
Борис Александрович СОКОЛОВ,

д.т.н., профессор, советник президента корпорации;
Александр Алексеевич СМОЛЕНЦЕВ,

главный конструктор двигателей, двигательных и энергетических установок;
Андрей Николаевич ЩЕРБАКОВ,

заместитель начальника отделения — начальник отдела водородных энергетических установок;
Александр Викторович ЛЫСИКОВ,  ведущий конструктор;
Александр Семенович СТИХИН, директор ЗЭП ОАО УЭХК;
Владимир Иванович МАТРЕНИН, заместитель директора ЗЭП ОАО УЭХК, начальник ОКБ.

 

 

ПОДХОДЫ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ РАЗРАБОТЧИКОВ К СОЗДАНИЮ АККУМУЛЯТОРОВ ЭНЕРГИИ С ВОДОРОДНЫМ ЦИКЛОМ

 

 

Достижения в области создания ЭХГ стимулировали развитие за последние 10 лет композиционных баллонов и арматуры для хранения газов при давлении до 700 атм, электролизеров воды высокого давления, что привело к разработке аккумуляторов энергии с водородным циклом, в котором суммируются достижения перечисленных технологий. В состав аккумулятора энергии с водородным циклом (АЭВЦ) входят:

 

• электролизер воды высокого давления;
• система хранения электролизных газов (водорода и кислорода) высокого давления;
• электрохимический генератор;
• обслуживающие системы.

 

 

Структурная схема аккумулятора энергии с водородным циклом (АЭВЦ) приведена на рис. 4. Работает АЭВЦ следующим образом. Электролизер воды высокого давления (лунным днем для лунной базы, на теневом участке орбиты КА, при наличии ветра, солнца для наземных энергоустановок) получает электроэнергию от внешнего источника (солнечных батарей, ветрогенератора и др.). Электролизные газы — водород и кислород — запасаются в композиционных баллонах системы хранения газов. В космической технике кислород может быть использован для дыхания экипажа, водород и кислород могут быть использованы для реактивной двигательной установки возвращаемых ступеней инфраструктуры лунной базы. Электролизер воды высокого давления позволяет исключить из конструкции накопителя компрессоры для сжатия электролизных газов. Необходимую для электролиза воду электролизер получает из системы водообеспечения накопителя. Вода в накопителе может быть при необходимости (после отбора газов) пополнена.

 

Электрохимический генератор предназначен для выработки электроэнергии (лунной ночью для лунной базы, на теневом участке орбиты КА, при отсутствие ветра для наземных энергоустановок и др.) при взаимодействии водорода и кислорода в топливных элементах. Водород и кислород, произведенные в электролизере и запасенные в баллонах системы хранения газов, подаются в электрохимический генератор, где в процессе реакции между ними производятся электроэнергия и вода. Электроэнергия отдается потребителю, а вода накапливается в системе водообеспечения для повторного использования в электролизере. Система хранения газов предназначена для сбора и хранения произведенных при электролизе воды водорода и кислорода. Хранение газов производится в баллонах высокого давления.

 

 

Раздельное хранение реагентов обеспечивает нулевой саморазряд накопителя этого типа, что позволяет использовать его для хранения неприкосновенного запаса энергии, необходимого для спасения экипажа при отказе первичного источника. Энергоемкость накопителя энергии определяется массой хранимых газов, поэтому возможно легко наращивать его энергоемкость путем простого увеличения числа емкостей высокого давления.  Система терморегулирования предназначена для обеспечения теплового режима оборудования накопителя. При электролизе воды в электролизере выделяется тепло, которое  необходимо отводить. Тепло также выделяется в топливных элементах при выработке электроэнергии. Для отвода тепла в конструкции накопителя предусматривается  жидкостный контур с циркулирующим теплоносителем, который отводит тепло в окружающую среду или выдает потребителю. Система водообеспечения накапливает нарабатываемую в топливных элементах воду для последующего ее использования в электролизере.

 

Потери воды могут быть восполнены. Система управления обеспечивает электропитание потребителей накопителя, его автоматизированную работу, включая совместную работу с внешними источниками и потребителями электроэнергии и их системами управления, диагностику состояния агрегатов и систем, обнаружение, локализацию и парирование расчетных нештатных ситуаций в автоматическом режиме. Таким образом, АЭВЦ является универсальным накопителем энергии: электрической, энергии сжатых газов — водорода и кислорода, тепла. Этим он отличается от предложенной в 80-х годах концепции регенеративной (в части регенерации воды) энергоустановки.

 

Межотраслевой альманах №29/2011 год

 



Ключевые теги: наука
 

Другие новости по теме:


Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.


АКТУАЛЬНО


Календарь событий:

«    Сентябрь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
 

Архив новостей:

Сентябрь 2017 (2)
Август 2017 (3)
Июль 2017 (5)
Февраль 2017 (1)
Декабрь 2016 (1)
Ноябрь 2016 (7)