
8
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГАЗА
8.5.5.10.
Топливные
элементы
Принцип топливного элемента состоит в прямой
конверсии
химической энергии в энергию электри-
ческую,
используя принцип Карно, который позво-
ляет
достичь повышенного КПД конверсии (0,8).
Принципиальная
схеме
топливного
элемента.
Могут
быть использованы несколько видов топ-
лива, наиболее простой - водород. Чтобы исполь-
зовать природный газ, нужно:
— либо создать прямой контакт природного газа
и
анода, передняя часть которого должна быть
из
платины: созданная таким образом батарея
может работать при низкой температуре
(менее
150°С);
средняя теоретическая мас-
совая мощность будет порядка 100 - 600 Вт/м
2
при
0,4 - 0,5 вольт;
— либо использовать природный газ для произ-
водства водорода.
Природт
газ
—*—
Холодильный агант
-
Реформинг
СН4
Реактивный подагр**
Топливный элемент
с
ОС
ч
Полезно* тепло
Топливный
элемент
для
производства
Н
г
путем
реформинга СН
4
.
В качестве примера использования тепловых
элементов можно отметить:
— космическую область (Apollo, Gemini), Токио
батареи
Н
г
/О
2
;
— две электроцентрали 4,8 МВт (Нью-Йорк и То-
кио);
— несколько установок промышленного примене-
ния в Канаде и Англии.
8.5.5.10.1.
Список литературы
— B.S. Baker. - Hydrocarbon
Fuel
Cell Technology.
Academic Press. New
York
(1965).
— W. Mitchell. -
Fuel
Cells. Academic Press. New
York
(1963).
— C.A. Roberts. - 40 kW on site
Fuel
Cell Power PO-
lant becomes a reality; National
Fuel
Cell Seminar.
Newport Beach, Caliromie (novembre 1982).
8.5.6.
Тепловые газовые
насосы
8.5.6.1.
Определение
Тепловой насос - это машина, которая с по-
мощью потребления энергии высокого качества
(механическая, термическая высокой темпера-
туры,
электрическая и т.д.) может:
— поднять температуру горячей среды (источник
горячий);
— понизить температуру холодной среды (источ-
ник
холодный).
Если
W - потребляемая энергия;
Q
c
- количество тепла, подаваемое к горячему ис-
точнику;
Q, - количество тепла, забранное в холодном ис-
точнике.
Имеет равенство:
Количество энергии, воспринятое горячим ис-
точником,
больше того, которое израсходовано.
Некоторое количество тепла передано с увеличе-
нием
от холодного источника к горячему.
ос
8.5.6.2.
Концепция
Тепловые насосы, применяемые при отоплении
жилых домов, помещений ремесленников и промы-
шленных значений, работают в соответствии с
циклом
(рисунок с. 807), проходя с жидкостью по-
следовательно следующие этапы:
— сжатие в газообразном состоянии (увеличение
температуры и давления), требующее подачи
энергии
W;
— конденсация (переход из газового состояния в
жидкое
при постоянном давлении) с потерей
скрытой
теплоты конденсации Q
c
;
— редуцирование без совершения работы в жид-
ком
состоянии (низкое давление и темпера-
тура);
— испарение (переход из жидкого состояния в
газообразное
с постоянным давлением) с отбо-
ром
тепла в количестве Q,.
806