Использование теплового аккумулятора

Источником тепловой энергии для модифицированного двигателя Р-40 должна была стать скорее всего смесь дизельного топлива и жидкого кислорода, которая сгорала бы в камере при избыточном давлении. Работы, проводившиеся фирмой Дженерал моторе , предусматривали использование тепловых аккумуляторов и процесса горения металла. Такие источники тепловой энергии не требуют окислителя и не зависят от окружающей среды. Этот вопрос более подробно будет рассмотрен в гл. 4, здесь же достаточно упомянуть, что сами эти источники энергии и устройство для передачи тепла от источника к двигателю еще не были доведены до стадии промышленных образцов, когда уже началось изучение возможных областей практического применения двигателя Стирлинга в широких масштабах, хотя стендовые испытания различных элементов [c.199]

Рассмотренные способы регулирования теплопередачи в космических аппаратах далеко не охватывают всех возможных методов, используемых для этой цели. Во многих случаях применяются системы холодильников, работающих по паровому или газовому циклу, вихревые трубки, термоэлектрические холодильники. Для малых аппаратов и выносных приборов часто можно ограничиться использованием тепловых аккумуляторов, существенно повышающих теплоемкость системы в силу скрытой теплоты фазовых переходов. [c.496]

Равномерность режима подогрева помещения может быть достигнута использованием теплового аккумулятора вместимостью 36 м с каменной засыпкой. Подобный солнечный воздухонагреватель исключает необходимость в газовом отоплении в продолжение 8,5 мес в году. Срок его окупаемости 1,8 года. [c.67]

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО АККУМУЛЯТОРА [c.132]

Известно, что двигатели Стирлинга могут работать от любого источника теплоты. Одна из возможностей применения двигателей Стирлинга для автомобилей состоит в использовании теплового аккумулятора, подзаряженного через определенные промежутки времени (обычно в ночное время) от обычной газовой горелки или, что удобнее, от электронагревателя. [c.307]

При использовании однотрубной транзитной магистрали необходимы тепловые аккумуляторы. В то же время сама магистраль может быть использована в качестве теплового аккумулятора. [c.143]

В каких же направлениях идут поиски ученых Атомная энергетика, которая уже стала реальностью проекты использования теплового д ра-диента в Мировом океане и энергии приливов создание геотермических электростанций управляемая термоядерная реакция, над которой работают на протяжении многих лет ученые, и, наконец, наиболее очевидное - использование солнечной энергии. По мнению многих ученых, в решении энергетических проблем будущего огромную роль должна сыграть химия - гальванические элементы и аккумуляторы, топливные элементы и водородное горючее. [c.5]

Стандартная вместимость галечного теплового аккумулятора при этом соответствует 0,25м на 1м площади коллектора, а стандартный расход воздуха через коллектор равен 10-2м% на 1м площади коллектора. При использовании Г-метода значение Г вычисляется для каждого месяца, а месячное количество теплоты, получаемой системой теплоснабжения за счет Солнца, определяется как [c.106]

На рис. 5.1.1 показан процесс теплового аккумулирование с использованием сосуда-аккумулятора. Баланс энергии для этого процесса в общем виде можно записать [c.34]

Краткое описание. Близ Копенгагена (Дания) построен квартал из 92 домов. Улучшенная теплоизоляция, рекуперация тепла вентиляционных газов, усовершенствованная конструкция окон, пассивные системы солнечного отопления, включая гравийные теплоаккумулирующие емкости в полах, водонагреватели вместимостью 150 л с солнечными коллекторами площадью 4 м на крышах - все это обеспечивает экономию 50% энергии, необходимой для отопления зданий. Дополнительная экономия 30% этой энергии достигается использованием подземного межсезонного теплового аккумулятора вместимостью 3 тыс. м заряжаемого с помощью солнечных коллекторов площадью 1050 м1 К концу августа температура воды в этом аккумуляторе повышается до 85°С. В этом же районе [c.43]

Поскольку современные образцы двигателей Стирлинга имеют такие же удельные показатели по расходу топлива, мощности, массе и габаритным размерам, как и двигатели внутреннего сгорания, а в отдельных случаях и превосходят их, то большое значение приобретают особенности тепловых двигателей этого типа, которые следует учитывать при решении вопроса об их применении. К особенностям двигателей Стирлинга следует отнести высокий к, п, д,, возможность использования различных тепловых источников, в том числе и тепловых аккумуляторов, малую токсичность (или отсутствие ее), низкий уровень шума и вибрации, незначительный расход смазочного материала, высокий к. п. д. при работе на неноминальном режиме, нечувствительность к пыли в окружающей среде, возможность работы со значительными кратковременными перегрузками, большую теплоотдачу в охлаждающую среду, сложность регулирования и пока относительно высокую стоимость, изготовления. [c.124]

Применение твердых материалов в тепловом аккумуляторе целесообразно при верхней границе рабочих температур свыше 1200° С. Однако в настоящее время практически трудно обеспечить надежную работу двигателя при такой температуре. Вещества с изменением агрегатного состояния при нагревании и с достаточно высокой массовой и объемной энергоемкостью имеют верхнюю границу рабочих температур около 1000— 1100° С, при которых возможна надежная работа двигателя. Кроме того, при использовании жидкого теплоносителя упрощается пере- [c.133]

Совершенно очевидно, что при применении теплового аккумулятора в качестве источника теплоты возможно использование различных видов энергии энергии деления ядер в атомном реакторе и радиоактивного распада различных веществ энергии солнечной радиации и от сгорания любых видов ископаемых топлив, электроэнергии и т. д. [c.139]

Использование в качестве источников теплоты тепловых аккумуляторов открывает перспективы для применения двигателей Стирлинга на подводных аппаратах, в шахтах и в других закрытых помещениях. [c.142]

Использование в промежуточном контуре нагрева тепловых труб с Ыа или с эвтектикой (КаК) позволяет отделить источники тепловой энергии от двигателя. Это особенно перспективно для двигателей, работающих от солнечной энергии, или двигателей, использующих теплоту сжигания городских, сельскохозяйственных или промышленных отходов. Непрямой способ нагрева хорошо сочетается с применением тепловых аккумуляторов в двигателях Стирлинга, предназначенных для наземного транспорта и подводных энергетических установок. [c.106]

Возвращаясь к двигателю Стирлинга с теплоаккумулирующей системой (см. рис. 14.2), важно отметить возможность периодического подзаряда системы с помощью натриевого испарителя, нагреваемого электронагревателем или теплотой продуктов сгорания топлива. При подводе теплоты к испарителю натрий испаряется и конденсируется на контейнерах с фторидом лития с отдачей соответствующего количества теплоты. В случае использования электронагрева подзарядка теплового аккумулятора может осуществляться ночью или во время стоянки автомобиля. Если нагрев осуществляется [c.310]

На рис. 16.2 показан разрез двигателя Стирлинга мощностью 22 кВт для подводной энергоустановки с тепловым аккумулятором с использованием фторида лития [258]. В нижней полусфере сферической капсулы диаметром 106,7 см содержалось приблизительно 453,6 кг фторида лития. Нагревательные трубки двигателя были [c.352]

Данные, приведенные на рис. 16.4, показывают уменьшение полезной энергии системы с тепловым аккумулятором в зависимости от времени хранения для двух видов используемой изоляции. В табл. 16.1 приведены значения массы двигателя Стирлинга мощностью 11 кВт с агрегатом, предназначенным для использования в подводной энергоустановке [227]. Этот двигатель по существу является модификацией двигателя ОРи-З фирмы Дженерал Моторе , характеристики которого приведены в гл. 11, [c.353]

В дополнение ко всем этим преимуществам использование косвенного способа нагрева в системах преобразования солнечной энергии позволяет получить дополнительные возможности для энергоснабжения и в ночное время суток. Так, в состав контура может быть введена теплоаккумулирующая подсистема на основе фторида лития (тепловая батарея) с подзарядкой ее теплотой в период максимальной солнечной интенсивности. Это позволяет осуществить круглосуточную (или на любой требуемый срок) эксплуатацию системы двигатель—генератор. Другой возможностью при использовании косвенного нагрева (с тепловым аккумулятором или без него) является применение недорогостоящего дополнительного источника теплоты для поддержания работоспособности системы двигатель— генератор, независимо от того, светит солнце или нет. Иными словами, камера сгорания с кипящим слоем может быть единственным дополнительным оборудованием, необходимым для поддержания работоспособности крупной гелиоустановки с концентратором, двигателем Стирлинга и генератором в ночное время суток. В камере сгорания может сжигаться макулатура, использованные покрышки автомобилей, уголь или древесные отходы. Стоимость вспомогательного оборудования применительно к существующим или будущим гелиоустановкам ожидается минимальной. [c.367]

Не только механической энергией — энергией приливов, волн и течений — богат океан. Он — самый большой на планете аккумулятор тепловой энергии. Мировой океан поглощает большую часть энергии, поступающей на Землю от Солнца. В последние годы в разных странах разрабатываются проекты использования этих огромных запасов. [c.198]

Естественной аккумуляцией тепла обладают отапливаемые здания ( 1-2), искусственную аккумуляцию тепла в аккумуляторах горячей воды можно создать в системах горячего водоснабжения ( 5-1). Использование теплоаккумулирующей способности отапливаемых зданий не связано с дополнительными капиталовложениями и поэтому имеет предпочтение перед аккумуляторами горячей воды. Использование этого приема займа сетевой воды из системы отопления в часы максимума горячего водоснабжения, надо полагать, началось с того же момента, как появились первые подогреватели горячего водоснабжения. Даже при параллельной схеме их подключения регулировка расхода сетевой воды на тепловом пункте производилась таким образом, что в часы максимума водоразбора некоторая часть сетевой воды для этого отбиралась от системы отопления. При сокращении и дальнейшем прекращении водоразбора расход сетевой воды на отопление возрастал и становился выше нормального, что во многих случаях приводило к перегреву помещений. [c.88]

Тепловую энергию можно запасти в виде теплосодержания или скрытой теплоты фазового перехода. В первом случае при отборе тепла температура аккумулирующей среды, а следовательно, и труб нагревателя понижается. При этом характеристики двигателя ухудшаются. В системе аккумулирования с использованием скрытой теплоты фазового перехода при передаче энергии не обязательно происходит снижение температуры, т. е. такая система имеет определенные преимущества. Тем не менее, если теплоемкость материала аккумулятора достаточно высока, то аккумулирование, основанное на теплосодержании, практически более оправданно, поскольку фазовые переходы со- [c.382]

Использование жидкостной пружины в качестве аккумулятора энергии долговременного действия нерационально, поскольку кривая сжимаемости при низких давлениях почти параллельна кривой термодинамического сжатия, обусловленного тепловым расширением. [c.391]

Тепловые характеристики. Удельная теплоемкость воды составляет 4180 Дж,/(кг- С) при 0°С. Она изменяется в зависимости от температуры и достигает минимума при +35°С. Удельная теплота плавления при переходе льда в жидкое состояние составляет 330 кДж/кг, удельная теплота парообразования — 2250 кДж/кг при нормальном давлении и температуре 100°С. Вследствие значительных величин теплоемкости и скрытой теплоты трансформации воды огромные ее объемы на поверхности Земли представляют собой аккумуляторы тепла. Эти же свойства воды обусловливают ее использование в промышленности в качестве теплоносителя. Тепловые характеристики воды являются одними из важнейших факторов термической стабильности биосферы. [c.6]

С точки зрения характеристик знергосиловых установок аккумуляторы тепловой энергии, если не считать их специальных применений, имеют мало преимуществ (или не имеют их вообще) по сравнению с обычными системами на ископаемом топливе. Но если основными требованиями являются снижение уровня загрязнения окружающей среды и независимость от жидкого топлива, то более подходящими следует считать установки с тепловыми аккумуляторами. Удачным решением представляется также использование тепловых аккумуляторов в подводных системах, хотя при этом возникает ограничение по времени действия или скорости. Поэтому в автономных подводных устройствах необходимо размещать первичный источник энергии. В этих условиях выгодно использовать жидкие металлы, но не в качестве аккумулирующей тепло среды, а в качестве топлива. Желательно иметь топливо, реагирующее с морской [c.388]

Фирма Дженерал моторе [5] провела исследования по применению термоаккумулирования в подводных устройствах. Были использованы контейнеры с солью лития с погруженными в них трубами нагревателя, которые обеспечивали непосредственный обогрев за счет теплопроводности. Неизвестно, была ли сооружена и испытана система в целом, но термоаккумулирующая установка была не только сооружена, но и испытана. Для определения характеристик всей системы были использованы данные о работе других двигателей Стирлинга этой фирмы. Имеются сообщения об испытаниях по определению скорости разрядки теплового аккумулятора при использовании различных теплоизолирующих материалов, но, к сожалению, не приведены данные о времени и эффективности зарядки. Исследуемые фирмой Дженерал моторе системы оцениваются как по массовым, так и по объемным характеристикам. Последнее особенно важно при наличии ограничений на объем, например при использовании в военных целях или в космосе. Результаты расчетов на ЭВМ характеристик системы двигатель Стирлинга — тепловой аккумулятор приведены на рис. 5.2, а экспериментальные данные по термоаккумулированию для такой системы— на рис. 5.3. Из последнего графика следует, что при соответствующей теплоизоляции тепловая энергия может сохраняться в течение продолжительного времени на соответствующем температурном уровне. В рассмотренном случае даже спустя 6 сут после зарядки аккумулятор сохранял 78 % перво- [c.385]

Такие цены уже установлены во многих западных странах (но не в США). Поэтому использование теплового аккумулш рования представляется экономически и технически более оправданным для небольших погружных устройств и малогабаритных автомобилей. В то же время из опыта разработки тепловых аккумуляторов фирмой Дженерал моторе следует, что такие системы лучше подходят для более крупных знергосиловых установок, чем используемые на автомобилях, а именно для энергосиловых установок локомотивов и подводных лодок среднего размера. Энергосиловая установка на основе системы с тепловым аккумулированием и двигателем Стирлинга мощностью 1 МВт при емкости теплового аккумулятора 44 МВт-ч обеспечивает в 8,34 раза больше энергии для погружных устройств, чем электрическая. система той же массы на свинцово-кислотных батареях. [c.388]

В качестве примеров можно привести системы использования конвертерных газов для выработки пара как нюкого давления, так и энергетических параметров, а также электроэнергии в газотрубных установках системы с пароводяными и другими тепловыми аккумуляторами системы использования конвертерных газов для восстановления железной руды в домнах с газопроводом повышенного давления [33]. Состав и теплота сгорания некоторых горючих газов, отходящих от технологических агрегатов, приведены в табл. 2.7. [c.106]

Первая из этпх работ, особенно ее гл. 3 Способы повышения использования тепла в тепловых двигателях , содержала данные, освещавшие особенности работы современных по тому времени паросиловых установок и двигателей внутреннего сгорания, их эксплуатационные данные, результаты испытаний и другие сведения о них, В этой главе имеются следующие разделы расширение интервалов давлени и температур в паровых двигателях при.менение в паровых двигателях паров других жидкостей, кроме воды машины с парами нескольких жидкостей соединение паровых двигателей разных категорий подогрев питательной воды паром, заимствованным из промежуточных ступеней паровой турбины двигатели внутреннего сгорания газовые турбины использование отходящей теплоты соединенные силовые и тепловые установки тепловые аккумуляторы [c.217]

Значительные преимущества имеет комбинированная гелиотеплонасосная система теплоснабжения с последовательной (рис. 16.6, а) и параллельной (рис. 16.6,6) схемами подключения теплового насоса. В первом случае испаритель теплового насоса получает теплоту от аккумулятора, а во втором источником теплоты служит окружающая среда. Возможно также использование теплового насоса с двумя испарителями (рис. 16.7). При совмещении испарителя теплового насоса и неостекленного КСЭ с ограждающей конструкцией здания получается энергетическая крыша или энергетический фасад , которые позволяют использовать солнечную энергию, явную и скрытую теплоту окружающей среды. [c.178]

Основное направление усилий фирмы Филипс с конца 60-х гг. было, по-видимому, связано с автомобильной областью применения двигателей Стирлинга. В статье Мейера (1971 г.) их использование рассматривалось в тяжелых условиях работы городских автобусов. В то же самое время Мейер предложил для полного исключения выбросов в атмосферу каких-либо веществ совместное применение на транспорте систем, состоящих из двигателя Стирлинга и теплового аккумулятора. Он также предложил использовать водород в качестве топлива для двигателей Стирлинга, что связано с открытием на фирме Филипс способов хранения водорода в больших количествах в интерметаллических соединениях с гексагональной структурой, состоящих из редкоземельных металлов и никеля (или кобальта). Например, установлено, что в материале LaNis плотность [c.252]

Несмотря на то, что большинство работ фирмы Дженерал Моторе по тепловым аккумуляторам связаны с использованием фторида лития, были изучены также свойства и других материалов, среди которых особое внимание уделялось оксиду алюминия. Персиваль [258 ] описал опытный агрегат, в состав которого входил теплоизолированный бак, содержащий 60 тыс. шестигранных таблеток оксида алюминия. Система функционировала в диапазоне температур 1482,2 815,6 С при запасе энергии около 73,6 кВт-ч и была соединена с двигателем Стирлинга мощностью 22 кВт. [c.352]

Использование жидкости для пружины в качестве аккумулятора энергии долговременного действия нерационально, поскольку изменения объема (сжимаемость) жидкости при обжатиях пружины в изотермном процессе практически близки (одного порядка) по величине к изменениям, обусловленным тепловым ее расширением, ввиду чего характеристика такого аккумулятора в значительной степени будет зависеть от колебаний температуры. [c.32]

Геотермальная энергия горячей воды или пара специально пробуренных скважин может использоваться для производства электроэнергии. В СССР на Камчатке с 1967 г. эксплуатируется Паужетская геотермальная электростанция—ГЕО ТЭС установленной мощностью 11 МВт. Па рис. 20.27 приведена тепловая схема одного из вариантов ГЕО ТЭС с использованием гидротермального источника. Горячая вода поступает из скважины в сепаратор. Отсепарированный пар используется в паровой турбнне для выработки электроэнергии, Вода после сепаратора направляется сначала в ба к-аккумулятор, затем в расширитель, где удается получить пар более низких параметров. Этот вторичный пар используется для выработки электроэнергии в вакуумной паровой турбине. [c.313]

Применение колец из тефлона упростило проблему уплотнения поршня, однако дальнейшая разработка двигателя стала возможной только после изобретения в 1960 г. уплотнения типа скатывающийся чулок . Это позволило проектировать двигатели увеличенных размеров, особенно после того, как стали применять более эффективные трубчатые и оребренные теплообменники и сетчатые регенераторы. В Дженерал моторе двигатель 1-98 был использован в качестве базового для установки ГПУ и генератора для спутника. Затем Дженерал моторе отказалась от уплотнения с плотной посадкой в пользу уплотнения фирмы Грин Твид , разработка которого началась в 1960 г. Кольцевые уплотнения этого типа испытывались параллельно с кольцевыми уплотнениями других типов, предназначенных для штока поршня. По существу, это были первые уплотнения скользящего типа. В 1961 г. Дженерал моторе получила детальную документацию на уплотнение типа скатывающийся чулок и начала заниматься параллельно этим типом уплотнения и уплотнением скользящего типа. Однако наиболее важным событием в конце этого периода было решение Дженерал моторе установить на автомобиле двигатель Стирлинга, работающий на природном топливе с использованием аккумулятора тепловой энергии. [c.192]

Ведутся поиски более эффективного теплового двигателя в направлении улучшения теплового процесса двигателей внутреннего сгорания, создания многотопливных дизелей, развития комбинированных двигателей, совершенствования газовых турбин, паровых двигателей. Развернуты работы в области непосредственного преобразования тепловой энергии в электрическую с помощью магнитогидродинамических генераторов и создания теплосиловых установок с использованием ядёрного горючего. Следует также отметить работы, направленные на создание легких, малогабаритных и емких аккумуляторов, причем аккумуля- [c.187]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...