Химические системы аккумулирования энергии

Химические системы аккумулирования энергии предполагают ее накопление в форме энергии связи электронов с ядрами в атомах или связи атомов в молекулах. Пример механизма химического аккумулирования энергии - реакция, протекающая у электродов электрических батарей - электрохимических аккумуляторов.

Электрическая батарея – комбинация включенных параллельно или последовательно двух и более электрохимических элементов. Она заряжается путем питания от внешнего источника электрической энергией, которая в электрохимических элементах преобразуется в химическую энергию, а при подключении на внешнюю нагрузку (потребителя) снова выдает электрическую энергию. Таким образом, электрохимический аккумулятор работает в режиме «заряд-разряд».

Наиболее распространенным на сегодняшний день типом аккумуляторов является свинцово-кислотный аккумулятор, принципиальная схема электрохимического элемента которого представлена на Рис. 31.

Рис.31.Принципиальная схема электрохимического элемента

 

В электролит – слабо концентрированную серную кислоту погружены анод из пористого свинца Рb, служащий топливом и отдающий электроны, и катод – набор сеток, заполненных перекисью свинца , на котором происходит восстановление (поглощение) электронов с веществом-окислителем. Реакции, протекающие в электрохимическом элементе в режиме разряда при подключении на внешнюю нагрузку, имеют вид:

на аноде – ,

на катоде – .

Аккумулятор работает до тех пор, пока оба электрода не покроются сульфатом свинца , а его восстановление осуществляется зарядкой путем подключения к внеш­нему источнику напряжения [58].

Индуктивная система

Индуктивная система (Рис.30б) конструктивно представляется катушкой индук-тивности (соленоидом) с полым сердечником, при подсоединении которой к внешнему источнику в цепи протекает постоянный ток, создающий внутри и вокруг нее постоянное магнитное поле. Электрическая энергия аккумулируется в виде энергии магнитного поля

Рис.30. Принцип действия: а – емкостного накопителя энергии; б – индуктивного накопителя энер-гии; Е – напряженность электрического поля; ±q – электрический заряд на обкладках конденсатора

После отключения внешнего источника магнитное поле исчезает, а накопленная энергия поступает обратно в электрическую цепь. Обычные катушки индуктивности как накопители энергии практического значения иметь не могут в силу их неспособности со-хранять энергию сколько-нибудь длительное время. Практический интерес представляют сверхпроводящие катушки индуктивности с криогенной системой охлаждения, имеющие активное сопротивление равное нулю и способные сохранять накопленную энергию в течение 10-12 часов. Однако такие системы достаточно дороги

Индуктивные и емкостные накопители могут подключаться через выпрямители к электрической сети переменного тока. На сегодняшний день конструкций подобных накопителей, имеющих удовлетворительные промышленные характеристики, пока не создано

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Аккумуляторы энергии, основанные на выделении и поглощении теплоты при обратимых химических и фотохимических реакциях | 


Дата добавления: 2017-12-07; просмотров: 75; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию, введите в поисковое поле ключевые слова и изучайте нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам понравился данный ресурс вы можете рассказать о нем друзьям. Сделать это можно через соц. кнопки выше.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2017 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.006 сек.