Системы с тепловыми аккумуляторами

Системы с тепловым аккумулятором. [c.79]

Системы с тепловыми аккумуляторами [c.350]

Система с тепловым аккумулятором содержит теплоизолированный бак с находящимся в нем теплоаккумулирующим материалом высокой энергоемкости. Нагрев этого материала может быть осуществлен как продуктами сгорания топлива, так и с помощью электрического нагревателя или ядерного источника теплоты. Тепловые аккумуляторы могут быть двух типов с твердым или жидким теплоаккумулирующим материалом. В первом тепловая энергия накапливается за счет теплоемкости, во втором — в основном за счет [c.350]

Рис. 16.3. Характеристики системы с тепловым аккумулятором для подводных энергоустановок с двигателем Стирлинга [212]

На рис. 16.3, который заимствован из работы [212], даны зависимости необходимой массы и объема системы с тепловым аккумулятором для подводных энергоустановок с двигателем Стирлинга от продолжительности плавания для трех значений мощности 7, 3,37 и 74 кВт. [c.353]

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 системе с тепловым насосом типа вода—вода, как правило, используются два бака-аккумулятора — одни с горячей, а второй с холодной водой — и тепловой насос поддерживает заданную разность температур. Такая система надежно работает жарким летом с высокой интенсивностью солнечной радиации, малым количеством осадков и низкой скоростью ветра. Ее можно применять в республиках Средней Азии. [c.92]

Если такая система имеется у установленного на мощном самосвале двигателе Стирлинга с тепловым аккумулятором, то она может поглощать механическую энергию автомобиля при его торможении на участках спуска трассы при транспортировании груза к месту доставки и одновременно накапливать тепловую энергию в аккумуляторе для обратного рейса к месту погрузки. [c.315]

Двигатель для работы с тепловым аккумулятором Основные вспомогательные агрегаты водяной насос сосуд с водородом водородный клапан водородный компрессор контур охлаждения Аппаратура, провода, магистрали Общая масса основной системы [c.354]

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]

Параметры пара принимаются 4 МПа, 450 °С. В разрабатываемых системах с газотурбинной установкой удельный объем получаемого подогретого воздуха, подаваемого компрессором в тепловой аккумулятор, определяется из выражения, м м [c.81]

Вместимость водяных аккумуляторов в системах отопления с жидкостным теплоносителем составляет обычно от 50 до 100 л в расчете на 1 площади коллектора. В /-методе вместимость аккумулятора соответствует стандартному значению 75 л воды на 1 м коллектора. Если из каких-либо соображений в системе выбирается другая вместимость теплового аккумулятора (например, [c.492]

I—свинцово-кислотная батарея 2 — система тепловой аккумулятор — двигатель Стирлинга 3 — дизель (с жидким окислителем) 4—топливный элемент (водород — кислород) 5 — двигатель Стирлинга с источником энергии на литии и фреоне. [c.391]

Система аккумулирования тепловой энергии характеризуется следующими параметрами теплоаккумулирующей способностью или удельной энергоемкостью, ГДж/мЗ диапазоном рабочих температур, °С скоростью подвода и отвода теплоты при зарядке и разрядке аккумулятора, кДж/с. [c.45]

В паровых системах теплоснабжения (рис. 16.2) отработавший пар после технологической установки очищают от механических примесей, агрессивных веществ, масел в фильтре и транспортируют к тепловому потребителю. При несоответствии режимов поступления теплоты от технологической установки с режимами теплопотребления в схему включают тепловой аккумулятор, в котором за счет избытка поступающей теплоты нагревается теплоаккумулирующее тело. [c.535]

Тепловой аккумулятор - дорогостоящий элемент. В зависимости от температуры системы аккумулирования энергии обычно подразделяют на низкотемпературные (до 100 С), среднетемпературные (от 100 до 550°С) и высокотемпературные (> 550°С). [c.93]

Верхний аккумулятор обычно имеет параметры (давление, температуру) выше параметров окружающей среды, тогда как параметры нижнего примерно такие же, как и у окружающей среды, которая, таким образом, может служить нижним аккумулятором (системы аккумулирования с тепловым источником). Насосные системы аккумулирования могут быть спроектированы и так, что окружающая среда используется в качестве верхнего аккумулятора, тогда как параметры нижнего аккумулятора выбираются много ниже, чем у окружающей среды (системы аккумулирования с низкотемпературным теплоприемником). В этом случае тепло для процесса отбирается из окружающей среды, а нижний (низкотемпературный) аккумулятор отбирает отработанное тепло и нагревается. Как отмечалось в разд. 2.3.1, плотность запасаемой эксергии таких систем с отрицательной эксергией может быть весьма высока (в пределе бесконечна при О °К). [c.40]

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]

В 1970 г. Мейер опубликовал обзорную статью, в которой содержались результаты обширных исследований, проведенных фирмой Филипс , рассматривающих применение двигателей Стирлинга на автомобилях. Часть материала статьи была посвящена системам с двигателем Стирлинга и тепловым аккумуляторам, предназначенным для различных наземных транспортных средств. [c.308]

Одна из этих систем схематически представлена на рис. 14.2. Тепловой аккумулятор состоит из тонкостенных герметичных контейнеров, заполненных фторидом лития, находящимся под небольшим избыточным давлением аргона, обусловливающим предотвращение сплющивания контейнеров при затвердевании расплавленной соли. Температура плавления фторида лития, равная 848 °С, в сочетании с высокой теплотой плавления, равной 250 Вт-ч/кг, предопределяла его выбор в качестве теплоаккумулирующего материала для системы нагрева двигателя Стирлинга. [c.308]

Рис. 14,3. Зависимость массовой энергоемкости Qg фторида лития, коэффициента т]с преобразования системы и потенциальной полезной работы W двигателя от температуры нагрева LiF- Qg — потенциальная полезная работа двигателя при работе от теплового аккумулятора в диапазоне температур от 850 до 550 °С (Пост- via, 1970 г.)

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]

В работе фирмы Филипс приведены результаты расчетов по определению основных параметров шести типов автомобилей с силовой установкой, состоящей из двигателя Стирлинга и теплоаккумулирующей системы. Расчеты сделаны в предположении, что тепловой аккумулятор заряжается ежедневно один раз в сутки и что дальность пробега автомобиля такая же, как и у автомобиля с бензиновым двигателем образца 1968 г. Исходные данные автомобилей, приведенные в табл. 14.1, были приняты аналогично тем, что использовались при исследовании автомобильной электросиловой установки. [c.311]

За время работы по лицензионному соглашению с фирмой Филипс (1958—1970 гг.) фирма Дженерал Моторе развернула активную деятельность по разработке двигателя Стирлинга для подводных установок. В обзоре, составленном Персивалем [258], было уделено внимание развитию двух систем с тепловым аккумулятором и со сжиганием металлов. Интерес к системам с тепловым аккумулятором был проявлен фирмой Дженерал Моторе еще до заключения соглашения с фирмой Филипс . Так, в 1957 г. ею было сделано предложение ВМС США относительно создания энергоустановки, работающей по циклу Ренкина с тепловым аккумулятором на основе гидроксида лития. Позднее, в 1959 г., это предложение было заменено предложением создать двигатель Стирлинга с тепловым аккумулятором на основе фторида лития. [c.350]

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]

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]

Рассмотренная система косвенного (непрямого) нагрева с помощью тепловых труб применима не только для двигателей Стирлинга с тепловым аккумулятором. Ока в равной степени пригодна и для двигателей с обычной системой сгорания топлива. Приведенные на рис. 14.4 зависимости позволяют сравнить характеристик и двигателей Стирлинга с прямым и косвенным способами нагрева для двух рабочих тел (водорода и гелия). Следует отметить, что для обоих рабочих тел с повышением частоты вращения мощгюсть и КПД двигателей с косвенным способом нагрева значительно выше, чем при прямом. [c.310]

Рис. 16.7. Зависимость удельной массы 01Ре различных подводных энергоустановок от расчетного времени работы т [258] 1 свинцово-кислотные аккумуляторы 2 — двигатель Стирлинга с тепловым аккумулятором - 3 — дизель (дизельное топливо и жидкий кислород) 4 — водородно-кислородные топливные элементы 5 — двигатель Стирлинга с системой сжигания металлов (топливо—литий, окислитель—фреон)

Таким образом, результаты проведенного анализа позволяют выбрать наиболее рациональную для заданных условий теплообмена толщину слоя термоизоляции. Если необходимо поддерживать постоянной температуру Г g теплоизолируемой поверхности, то из формул (3.4) или (3.11)-н(3.14), предварительно определив температуру Tf внешней поверхности термоизоляции (если она не задана), нетрудно найти тепловой поток Q, который следует подводить или отводить в процессе термо-статирования. Подвод теплового потока можно осуществить размещением электрических нагревателей на поверхности контакта термостатируемой конструкции со слоем термоизоляции или в непосредственной близости к этой поверхности в объеме этого слоя, а отвод - прокачкой хладоагента, поглощением теплоты при термоэлектрических эффектах или применением тепловых аккумуляторов, содержащих вещества с большой скрытой теплотой фазовых переходов [18]. Во всех случаях эффективность системы термостатирования повышается, а энергетические затраты падают, если удается применить термоизоляцию с максимально возможным значением термического сопротивления. [c.76]

В.Б. Пакшвер предложил однотрубную систему транспорта тепла от ТЭЦ до пикового источника, расположенного вблизи города, с прокладкой в районе теплового потребления обычных двухтрубных распределительных сетей. Однотрубная сеть от ТЭЦ до городских распределительных сетей предназначена для транзитной передачи тепла и подпитки городских тепловых сетей. Неравномерное потребление горячей воды из распределительных сетей регулируется установкой аккумуляторов для слива в них избыточной воды. Для обеспечения работы такой системы с минимальным сливом горячей воды подпитка с ТЭЦ должна рассчитываться по среднечасовому расходу воды на горячее водоснабжение за неделю. Поэтому однотрубные системы предназначены для транспорта только той части тепла, при которой слив воды из распределительных систем отсутствует. Остальная часть тепловой нагрузки вырабатывается в пиковой котельной района. Таким образом, однотрубные транзитные магистрали и распределительные сети работают с различными температурами и гидравлическими режимами. Температурный режим в распределительных сетях регулируется в пиковой котельной района путем смешения подпиточной воды из однотрубной сети и сетевой воды, подогретой в котельной. [c.140]

Основные системы термоядерной электростанции с реактором-токамаком и их взаимосвязь показаны на рис. 9.56. Она включает в себя разрядную камеру I, в которой осуществляется нагрев плазмы и реакция синтеза сверхпроводящую электромагнитную систему 2, обеспечивающую образование плазмы с помощью вихревого электрического поля, удержание этой плазмы в вакуумном объеме, теплоизоляцию ее от стенок, а также создающую ди-верторную конфигурацию магнитного поля блан-кет 3, окружающий вакуумную камеру и состоящий из вакуумной стенки (За) и зон преобразования нейтронной энергии в теплоту (36), воспроизводства ядерного топлива (Зв) и радиационной защиты (Зг) систему питания сверхпроводящих электромагнитных обмоток 4 систему 5 извлечения трития (5а), подготовки (56) и инжекции (Je) вещества вакуумную систему 6, поддерживающую необходимый вакуум в вакуумной камере (ба), инжекторах (66) и криостатах сверхпроводящих электромагнитных обмоток (бв) криогенную систему 7, обеспечивающую необходимым количеством хладагента сверхпроводящие электромагнитные системы, криопанели инжекторов нейтральных атомов в вакуумные системы, а также другие устройства, работающие при криогенных температурах систему инжекции нейтральных атомов 8, осуществляющую нагрев плазмы до температуры 12 кэВ (по условиям зажигания) систему преобразования теплоты в электрическую энергию 9, включая тепловые аккумуляторы (9а), парогенераторы (96), турбины (9в), электрогенератор (9г) и другое оборудование систему /О загрузки ( 0а) и извлечения (106) топлива систему управления, контроля, защиты II, [c.542]

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]

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]

Возможны две принципиальные схемы. В первой (рис. 10,а) в приемнике нагревается теплоноситель, в связи с чем обеспечивается тепловая загрузка аккумулятора. При этом рабочее тело нагревается от аккумулятора, который сглажив1ает изменения в поступлении солнечной радиации. Таким образом"-, аккумулятор постоянно играет роль буфера, а связь системы "приемник -аккумулятор" с тепловой машиной осуществляется с помощью по меньшей мере одного теплообменника. [c.90]

Рис. 13. Принципиальная тепловая схема одноконтурной СЭС с центральным приемником внешнего облучения (Барстоу, США, 10 Мвт) 1 - центральный приемник 2 - турбина 3 - тепловой аккумулятор, содержащий 7 тыс. т гравия и песка и 900 тыс. л термостойкого масла 4 - парогенератор системы ак1 умулирования 5 - расширительный бак 6 - охладитель пара, идущего на зарядку системы аккумулирования 7 - промежуточный нагреватель сис-

На рис. 82 приведены объемная и массовая энергоемкость различных энергетических систем типа аккумулятор энергии — преобразующее устройство [9]. Как по объемной, так и по массовой энергоемкости система тепловой аккумулятор — двигатель Стирлинга (с г]е = 0,36) в несколько раз превосходит другие системы, в том числе и наиболее перспективную электрические серебряноцинковые батареи — электродвигатель. Кроме того, время увеличения емкости теплового аккумулятора на 1 кВт ч в десятки раз меньше, чем у любых электрических аккумуляторных батарей с ограниченной плотностью зарядного тока. [c.135]

Наиболее слабым звеном в системе тепловой аккумулятор — двигатель Стирлинга с жидким теплозапасающим материалом является циркуляционный насос. Пока нет достаточно надежных насосов для перекачки жидкого металла при температуре 900— 1000° С. Поэтому несомненный интерес вызывает применение в системах с жидким теплозапасающим материалом тепловых труб. Отсылая читателя для ознакомления с конструкцией и принципом работы тепловых труб к специальной литературе [30], отметим те специфические особенности, которые делают их пригодными для применения в системе тепловой аккумулятор — двигатель Стирлинга. [c.138]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...