ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Возможные области применения ЭХГ и некоторые оценки перспектив из "Электрохимические генераторы" Анализ отечественных и зарубежных разработок позволяет сделать некоторые прогнозные оценки о возможных областях использования ЭХГ. [c.27] Привод для массовых транспортных средств (автобус, способный совершать городские и загородные рейсы) согласно оценкам должен иметь мощность в пределах 40—740 кВт. [c.28] Этим перечислением не исчерпывается, конечно, раз-нообразие объектов, требующих источников энергии. Однако приведенная систематизация представляется достаточно полной. [c.29] Первичные химические батареи могут быть использованы лишь для областей применения 6 и 8. Из-за высоких необходимых поверхностей (10 м /кВт) применение солнечных батарей также ограничено этими же задачами. Изотопные источники из-за больших масс (100—150 кг/кВт с защитой), высокой стоимости и малой возможности производства могут быть использованы лишь для задач с мощностью до десятков и сотен ватт (задача 8). [c.29] Рассмотрим теперь применимость других ЭУ. [c.29] Для кораблей внутренних линий используются в основном дизельные двигатели. В диапазоне до 750 кВт ЭХГ могут конкурировать с ними. Аккумуляторы непригодны из-за большой массы для кораблей ЭУ мощностью 750 кВт масса свинцовых аккумуляторов составит 750 т, В качестве альтернативы могут рассматриваться, таким образом, двигатели Стирлинга, Отто, дизели и ЭХГ. [c.30] Для спортивных и прогулочных кораблей возможно использование тех же устройств, что и для кораблей внутренних линий, за исключением высокотемпературных ЭХГ из-за большого времени разогрева. Для малых мощностей (до 2,5 кВт) и малых времен работы уже сейчас используются аккумуляторы, так что между ними и ЭХГ возможна конкуренция. [c.30] Число критериев Т может быть различным, но уже сейчас их можно назвать по крайней мере семь удельная мощность (кВт/кг), удельная энергия (кВт-ч/кг) суммарный КПД объемная мощность (кВт/л) условия подготовки (величина, обратная времени, определяющая частоту остановок) ресурс условия эксплуатации. [c.32] Общий анализ показывает, что по критерию и оптимальный ряд источников следующий ЭХГ, двигатели Стирлинга, дизели. [c.33] Вопрос о стоимости ЭУ не менее важен, чем его технические характеристики, кроме специальных областей техники, где стоимость не играет существенной роли. Так, для ТЭ космического назначения она колеблется в пределах (30—100)-Юз долл,/кВт [1,10]. На Земле имеется еще ряд областей техники, где электрическая энергия необходима в малом количестве и вопросы стоимости несущественны, однако ресурс и надежность для таких устройств первостепенны (освещение буев, питание специальной телевизионной аппаратуры, переносные приемники и т. д.). Для передатчика самолета, например, ЭУ, состоящая из Ni— d-аккумулятора и ТЭ, должна стоить 200 марок ФРГ за 1 кВт. [c.33] За последние годы становится все актуальнее, в том числе и для энергетики, проблема эффективного использования сырья н материалов, снижения их доли в стоимости конечного продукта. Одно из перспективных направлений автономной эиергетики связано с разработкой и созданием ЭХГ. [c.33] Подробнее вопрос о номенклатуре материалов, применяемых в ЭХГ, рассмотрен в гл. 9. [c.34] В целом электрохимические источники (ЭХГ и аккумуляторы) стоят пока в 10—100 раз больше, чем двигатели внутреннего сгорания. [c.34] При йц1с1[ 0 стоимость снижается с увеличением нагрузки источника, при с1ц/с11 с 0 второй член этого уравнения положительный, т. е. имеется экстремум. Если с1 81с1р — положительная величина, 5 имеет минимум, Таким образом, для ЭХГ имеется мощность, при которой стоимость 1 кВт-ч минимальна. Это еще раз подчеркивает оптимальную область ЭХГ там, где необходима работа на номинальной мощности и периодически па максимальной. [c.36] Двигатель внутреннего сгорания, предназначенный для этих задач, должен создаваться иа максимальную или близкую к ней мощность, при которой и достигается оптимум стоимости. При нормальной эксплуатации он не работает в области оптимальных затрат. [c.37] Рассмотрим теперь несколько примеров оценки ЭУ по суммарному критерию Т [формула (1.1)]. [c.37] Аккумуляторы имеют малое значение Г для автомашин дальнего радиуса поездок (скорость 130 км/ч, масса более 1,5 т, требуемая удельная мощность 0,2 кВт/кг) н могут быть использованы для городского автомобиля (скорость 60 км/ч, ограниченная условиями движения в городе, масса менее 900 кг, удельная мощность 0,1 кВт/кг). [c.37] Для городского автобуса (масса 16 т, скорость 60 км/ч, пробег 130—150 км, удельная мощность 0,28 кВт/кг, удельная энергия 0,38 кВт-ч/кг) низшее значение Т имеет дизель (шум, загрязнение, большое время подготовки), наивысшее — ЭХГ, двигатель Стирлинга и паровые машины. [c.37] В качестве единицы непрерывной работы может быть принято примерно 2 года. Анализ показывает, что значение критерия Т максимально у ЭХГ. [c.37] Вернуться к основной статье