Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте www.za4et.net.ru

Промышленность и Производство Промышленность и Производство

Энергетические установки на базе топливных элементов. Перспективы применения

Карабин, 6x60 мм.
Размеры: 6x60 мм. Материал: металл. Упаковка: блистер.
44 руб
Раздел: Карабины для ошейников и поводков
Ночник-проектор "Звездное небо, планеты", черный.
Оригинальный светильник-ночник-проектор. Корпус поворачивается от руки. Источник света: 1) Лампочка (от карманных фанариков); 2) Три
350 руб
Раздел: Ночники
Наклейки для поощрения "Смайлики 2".
Набор для поощрения на самоклеящейся бумаге. Формат 95х160 мм.
19 руб
Раздел: Наклейки для оценивания, поощрения

Алексей Михайлов, д.т.н., профессор, Виктор Сайданов, д.т.н., доцент, Военный инженерно-технический университет, Игорь Ландграф, инженер, ФГУП «ЦНИИ СЭТ» г. Санкт-Петербург В настоящее время мировая потребность в энергоустановках для децентрализованного энергоснабжения по разным оценкам составляет около 50-100 тыс. единиц в год. Традиционные газопоршневые, дизельные и газотурбинные установки имеют множество недостатков, главными из которых являются довольно низкий КПД и экологический вред. В качестве наиболее перспективных энергетических установок для малой энергетики могут быть рассмотрены получающие всё большее распространение в мире установки на основе топливных элементов. О них сегодня рассказывают наши петербургские авторы. Основными преимуществами установок на основе топливных элементов по сравнению с традиционными по экономическим и потребительским качествам являются: значительно меньшие выбросы вредных веществ в окружающую среду; значительно меньшие показатели уровня шума и вибрации; эффективное использование топлива и высокий КПД; низкие затраты на эксплуатацию (не требуются замена масла, присутствие оператора); плавные вольт-амперные характеристики, высокая маневренность и эффективность во всем диапазоне нагрузок. Физика процесса и определения Процессы прямого преобразования химической энергии в электрическую и наоборот осуществляются в электрохимических элементах (ячейках). Простейшая электрохимическая ячейка состоит из двух электродов, разделенных проводником второго рода (ионным проводником или электролитом). Электрод – проводник первого рода, находящийся в контакте с ионным проводником. На границе между этими проводниками возникает скачок потенциала, называемый электродным потенциалом. На электродах протекают реакции окисления восстановителя (на анодах) и восстановления окислителя (на катодах). Совокупность окислителя, восстановителя и ионного проводника называется электрохимической системой ячейки или элемента. Топливный элемент (ТЭ) – одна из разновидностей электрохимических элементов, существенным преимуществом которой является то, что в отличие от гальванических (первичных) элементов и аккумуляторов электроды в ТЭ в процессе выработки электрической энергии не изменяются, так как химические реагенты (топливо и окислитель) в их состав не входят, а подаются в ТЭ в момент его работы. Таким образом, схема обеспечения реагентами ТЭ подобна схемам топливоснабжения тепловых машин, однако в них достигается более высокий КПД за счет прямого преобразования химической энергии топлива в электрическую энергию. ТЭ вырабатывают постоянный электрический ток. Напряжение ТЭ обычно не превышает 1 В, а токи, отбираемые от одного элемента, относительно невелики . Для увеличения напряжения, тока и электрической мощности отдельные ТЭ соединяют между собой в батареи ТЭ. Для постоянного получения электроэнергии необходимо непрерывно подводить в батарею ТЭ топливо и окислитель, отводить из батареи продукты реакции и теплоту. Поэтому реальная выработка электрической энергии и теплоты осуществляется в электрохимических генераторах и энергоустановках.

Электрохимический генератор (ЭХГ) – это энергоустановка, состоящая из батареи топливных элементов, систем хранения и подачи топлива и окислителя, отвода продуктов реакции и теплоты. На рис.1 представлена упрощенная структурная схема ЭХГ. Электрохимическая энергоустановка (ЭЭУ) – это установка, предназначенная для выработки электрической энергии и теплоты, включающая в себя ЭХГ, устройства для преобразования напряжения и тока (например, инвертор) и систему утилизации теплоты, генерируемой в ТЭ, например, для теплофикации (низкопотенциальная теплота) или получения электрической энергии (высокопотенциальная теплота) в паровой или газовой турбине (в концевом цикле). На рис. 2 представлена упрощенная структурная схема ЭЭУ. Мировая практика Как показывает анализ, основные работы в области разработок ЭЭУ с ТЭ сосредоточены в трех регионах планеты: в Северной Америке (США, Канада), Западной Европе (Германия, Италия, Великобритания и др.), Юго-Восточной Азии (Япония, Южная Корея, Китай). Япония практически целиком сосредоточила свои усилия на разработке ЭЭУ с ТЭ для бытового применения, так называемых Homе Fuel Cells. В Европе и особенно в США практически одинаковое внимание уделяют разработкам ЭЭУ для резервного электроснабжения и ЭЭУ для совместной выработки электроэнергии и теплоты. Сейчас в мире эксплуатируются сотни опытных ЭЭУ с ТЭ единичной мощностью от 0,01 кВт до 1 МВт. Стоимость установленной мощности ЭЭУ с ТЭ составляет 3000–10000 долларов США за 1 кВт. На сегодняшний день ни одна компания не предложила потребителям свою продукцию в промышленном масштабе, однако следует ожидать ее массового появления на рынке начиная с 2010 года. Работы по созданию промышленных ЭЭУ с ТЭ в развитых странах получают всё более широкую государственную поддержку. При этом за рубежом крупные негосударственные компании также вкладывают значительные инвестиции в разработку ЭЭУ. В России из негосударственных компаний работы по водородной энергетике и ЭЭУ финансирует только Национальная инновационная компания «Новые энергетические проекты» (НИК «НЭП»). Успешное решение сложных задач в области водородной энергетики невозможно без реальной поддержки и участия государства. В этом плане наметилась положительная тенденция. В рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007–2012 годы» и ФЦП «Национальная технологическая база» на 2007–2011 годы на решение этих задач выделяются сотни миллионов рублей. Классификация установок Классификация ЭЭУ может быть произведена по различным признакам: по назначению, виду ТЭ, виду топлива и окислителя и т.п. Поскольку основой ЭЭУ является батарея топливных элементов, то в литературе принято классифицировать их по видам и типам ТЭ. Существует ряд признаков, по которым классифицируются ТЭ: по рабочим температурам (низкотемпературные – до 100 OС, среднетемпературные – до 250 OС, высокотемпературные – до 1000 OС), по типу ионного проводника-электролита (щелочной, кислотный, твердополимерная мембрана, расплавленные карбонаты, твердооксидная керамика), по виду топлива (водород, метанол) и т.п

. Несмотря на то, что к настоящему времени разработано большое число различных типов топливных элементов, интерес с точки зрения практического применения представляют лишь несколько типов, а именно: низкотемпературные топливные элементы со свободным (жидкий раствор КОН) и со связанным (пропитанная водным раствором КОН асбестовая мембрана) щелочным электролитом и топливные элементы с твердополимерной ионообменной (протонопроводящей) мембраной; среднетемпературные топливные элементы с фосфорно-кислым электролитом (ТЭФК); высокотемпературные топливные элементы с расплавленным карбонатным электролитом (ТЭРК) и с твердооксидным керамическим электролитом (ТЭТО). Основные характеристики всех перечисленных типов топливных элементов приведены в табл. 1 , которая дает наглядное представление об энергетической эффективности ЭЭУ. Рассмотрим основные типы ЭЭУ с топливными элементами. Электрохимические энергоустановки на базе топливных элементов со щелочным электролитом Топливные элементы со щелочным электролитом работают при относительно низкой температуре (60–120 OС) и потребляют в качестве топлива и окислителя соответственно водород и кислород высокой чистоты. В качестве окислителя в принципе возможно использование воздуха, очищенного от диоксида углерода и примесей, отравляющих катализатор топливного элемента. В качестве электролита используется либо непосредственно жидкий раствор КОН, либо матрица, пропитанная раствором электролита (матричный электролит). Токообразующая реакция в водородно-кислородном топливном элементе со щелочным электролитом: 2Н2 О2 = = 2Н2О. Т.о. единственным продуктом, образующимся при работе ЭХГ, является вода высокой чистоты, которая может быть использована для удовлетворения технологических и бытовых нужд. В 1950–1980-х годах в Англии, Германии, США, Франции и СССР проводились активные исследования и опытно-конструкторские работы по созданию ЭХГ с топливными элементами со свободным и связанным щелочным электролитом (ТЭЩЭ). В качестве электролита применялся раствор КОН, обладающий высокой электрической проводимостью. Первая батарея ТЭЩЭ мощностью 5 кВт была сконструирована Ф. Беконом в Англии в 1952 году. Она работала при температуре 200 OС и давлении водорода и кислорода 2–4,5 МПа. Из-за высокого давления масса конструкционных материалов была очень велика, а ресурс батареи не превышал нескольких сотен часов . В 1970–1980-х годах английская фирма Var a разработала и испытала несколько ЭЭУ мощностью от 0,1 до 5 кВт, имеющих ресурс около 4000 часов. Впервые успешная попытка использования ЭЭУ с ЭХГ в качестве источника энергии для подводного аппарата была предпринята в США фирмой U i ed ech ologies Corp. (U C), которая по заказу ВМС США создала в 1974 году ЭЭУ на базе ТЭЩЭ для подводной лодки «Дип квест», спроектированного фирмой «Локхид» . В составе ЭЭУ были использованы водородно-кислородные топливные элементы со щелочным электролитом. Водород и кислород хранились в газообразном состоянии под давлением в стальных сферических емкостях. Первый позитивный опыт американских фирм послужил толчком к активизации разработок ЭЭУ с ЭХГ в европейских странах, в первую очередь в ФРГ, которые в наибольшей степени заинтересованы в развитии подводных лодок с неатомной энергетикой.

Система отображения информации и органов ручного управления обеспечивает экипаж информацией о работе систем и корабля в целом и содержит органы ручного управления в орбитальном полете и при посадке. Система электропитания корабля, созданная в НПО «Энергия», построена на базе электрохимических генераторов с водородно-кислородными топливными элементами разработки Уральского электрохимического комбината. Мощность системы электропитания до 30 кВт. При ее создании пришлось разработать принципиально новый для СССР источник электроэнергии электрохимический генератор на основе топливных элементов с матричным электролитом, обеспечивающий непосредственное преобразование химической энергии водорода и кислорода в электроэнергию и воду, и разработать впервые в мире систему космического криогенного докритического (двухфазного) хранения водорода и кислорода без потерь. Объединенная двигательная установка (ОДУ) «Бурана» состоит из двух жидкостных ракетных двигателей орбитального маневрирования тягой 8800 килограммов (5000 включений за полет), 38 управляющих двигателей с тягой по 400 килограммов (2000 включений за полет), 8 двигателей точной ориентации тягой по 20 килограммов (5000 включений за полет), 4 твердотопливных двигателей экстренного отделения с тягой по 2800 килограммов, 1 кислородного бака и 1 бака горючего со средствами заправки, термостатирования, наддува, забора жидкости в невесомости

1. Логические элементы на дополняющих МДП-транзисторах. Особенности логических элементов, реализуемых в составе БИС

2. Водородная энергетика и топливные элементы

3. Топливные элементы

4. Метод конечных элементов

5. Авиационные силовые установки

6. Биогенные элементы
7. Топливно-энергетический комплекс
8. Великобритания (расширенный вариант реферата 9490)

9. Топливно-энергетический комплекс Украины

10. Экономико-географическая характеристика топливной промышленности Российской Федерации

11. Миграция элементов и ее факторы

12. Зарождение элементов бюджетного учёта в Древнем Риме

13. Семейное право: предмет, элементы, правоотношения

14. Правоотношения: понятие, сущность, элементы

15. Аппарат произведения печати. Элементы книги

16. Несколько рефератов по культурологии

Маска для сна с "памятью" "Морфей".
Маска для сна «Морфей», сделанная из мягкого и гипоаллергенного материала, защитит глаза от света, препятствующего нормальному сну.
473 руб
Раздел: Дорожные наборы
Горшок дорожный и насадка на унитаз "HandyPotty".
Дорожный горшок и насадка на унитаз HandyPotty помогут сделать путешествие еще комфортнее для малыша. Комбинированная модель сочетает в
1128 руб
Раздел: Сиденья
Настольная игра Какаду "Упрямый Шарик" (Водный Рай).
Игра 100% такая же, как была в СССР! Цель игры Путешествие Шарика или Кто Быстрее - провести маленький металлический шарик через
1452 руб
Раздел: Игры на ловкость

17. Реферат перевода с английского языка из книги “A History of England” by Keith Feiling

18. Европейский Союз как элемент международных отношений

19. Передача информации из ультразвуковой медицинской диагностической установки ALOCA SSD650

20. Программа, которая упорядочивает элементы чётных строк матрицы по возрастанию, а нечётных – по убыванию

21. Microsoft Outlook Express - установка и использование

22. Изучение элементов современной алгебры, на примере подгрупп симметрических групп, на факультативных занятиях по математике
23. ЭЛЕМЕНТЫ СОСТАВА ПРЕСТУПЛЕНИЯ
24. Подземные топливные баки: насколько они опасны ?

25. Элементы художественного творчества на уроках развития речи в начальной школе

26. Использование элементов проблемного обучения в преподавании экологии

27. Европейский Союз как элемент международных отношений

28. Проект трехкорпусной выпарной установки для концентрирования Gн=4,2 кг/с цельного молока

29. Расчет прочности центрально растянутых предварительно напряженных элементов

30. Энергосбережение материального склада при помощи ветроэнергетической установки с вертикальным валом

31. Проект холодильной установки для охлаждения воды в технологических целях холодопроизводительностью 200 квт в г. Кирове

32. Топливо. Его виды и характеристика. Области эффективного использования. Топливный баланс страны

Магнитные истории "Мир вокруг".
Детская магнитная игра "Мир вокруг" поможет в большом кругу друзей весело провести время. Она заключается в следующем – ребенку
499 руб
Раздел: Игры на магнитах
Карандаши цветные "Kores", 24 цвета, с точилкой.
Цветные карандаши имеют насыщенные цвета. Шестигранная форма корпуса снижает усталость и придает дополнительный комфорт. Мягкий грифель.
396 руб
Раздел: 13-24 цвета
Мешок для обуви "Kitten", 1 отделение, светоотражающая полоса.
Удобный мешок для обуви со светоотражающей полосой и карманом на молнии. Размер: 370х470 мм. Материал: полиэстер.
400 руб
Раздел: Сумки для обуви

33. Лазерная медицинская установка "Импульс-1"

34. Установка для статической балансировки роторов методом прямого измерения статического момента

35. Изделие и его элементы

36. Автоматизация редукционно-охладительной установки

37. Расчет показателей разработки элемента трехрядной системы

38. Электроэрозионная резка проволокой на установке AGIECUT 100D
39. Проектирование выпарной установки
40. Расчёт параметров режима, элементов сварочного контура и трансформатора машины для контактной точечной сварки

41. Расчёт и проектирование установки для получения жидкого кислорода

42. Расчет ретификационной колонны установки «Деэтанизации бензина».

43. Топливно-смазочные материалы, технические жидкости, резинотехнические изделия для автомобиля ЗИЛ-130

44. Топливно-смазочные материалы, технические жидкости, резинотехнические изделия легкового автомобиля ВАЗ-2107

45. Установка поршня с шатуном и компрессионными кольцами в цилиндр

46. Разработка технологического процесса ТР топливной аппаратуры автомобиля ГАЗ-31029

47. Разработка технологического процесса ТР топливной аппаратуры автобуса ПАЗ-3205

48. Установка в мышлении

Конструктор "Mechanical Kangaroo".
Конструктор для сборки действующей модели «Механический Кенгуру». Каждый мальчишка, увидев хитроумный механизм, пытается его
317 руб
Раздел: Инженерные, научно-технические
Танк с пневмопушкой.
У танка башня поворачивается, пушка поднимается, стреляет снарядами (пульки входят в комплект, 6 штук). Размер: 28x8x10 см. Материал: пластик.
327 руб
Раздел: Танки
Карандаши акварельные "Progresso Aquarelle", 24 цвета, 24 штуки.
Набор акварельных карандашей Koh-i-noor Progresso содержит 24 бескорпусных цветных карандаша, размещенных в металлической упаковке.
1027 руб
Раздел: Акварельные

49. Явление и понятие установки. Виды установок, экспериментальные исследования установок

50. Теория установки Узнадзе

51. Логические элементы

52. Расчёт элементов эмиттерно-связанной логике

53. Проектирование автоматической установки пожаротушения в помещении цеха вальцевания в процессе производства которого используется резина

54. Невербальные элементы в общении
55. Ядерный топливный цикл
56. Элементы электроники на углеродных нанотрубках

57. МОДЕЛЬ ЯДРА АТОМА И ТАБЛИЦА ЭЛЕМЕНТОВ

58. Расчёт и проектирование установки для получения жидкого кислорода

59. Методика обучения дошкольников элементам спортивным игр. Овладение элементами игры в баскетбол детьми старшего дошкольного возраста

60. Реферат по статье П. Вайнгартнера «Сходство и различие между научной и религиозной верой»

61. Реактификационная установка непрерывного действия для разделения бинарной смеси изопропанол-изобутанол производительностью 10 тонн (час (W&D)

62. Ректификационная установка непрерывного действия для разделения 4,1 т/ч бинарной смеси ацетон - этанол

63. Характеристика химического элемента №16 (Сера)

64. К вопросу о металлической связи в плотнейших упаковках химических элементов

Контейнер "Аптечка", 9 литров.
Контейнер "Аптечка" - оптимальное решение для хранения лекарств. Снабжен вкладышем для сортировки небольших предметов:
380 руб
Раздел: 5-10 литров
Глобус "ELITE", двойная карта, диаметр 30 см, новая карта, подсветка.
Диаметр: 30 см. Двойная русифицированная физическая/политическая карта мира. Внутренняя подсветка. Утяжеленная подставка. Прозрачный
2831 руб
Раздел: Глобусы
Комплект универсальных обложек с липким слоем, 470x300 мм, 25 штук.
Обложки универсальные с липким слоем, 25 штук, размер 470x300 мм. Материала обложек: полипропилен. Плотность: 80 мкм.
360 руб
Раздел: Обложки для книг

65. Главные элементы жизни: азот и фосфор

66. История открытия редких химических элементов

67. Общая характеристика химических элементов

68. Цена, как один из элементов в комплексе маркетинга на примере Брестского отделения Белорусской железной дороги

69. Элементы управления

70. Разработка основных элементов логистической системы ОАО «БелАЦИ»
71. Себестоимость, расчет по экономическим элементам и калькуляционным статьям
72. Генезис капитализма в Мексике. Реферат по истории экономики

73. Фондовый рынок как элемент рыночной инфраструктуры

74. Система стимулирования продаж на примере ООО «Оптовая фирма «Петербургская топливная компания»

75. Такты истории, как основные элементы структуры исторических процессов

76. Идеологические установки коммунистов по отношению к культуре

77. Восточные славяне и элементы в православии

78. Корабельные газотурбинные энергетические установки

79. Дизельные энергетические установки

80. Возможности выявления субстратных элементов в культурно-значимой лексике

Вспышка для селфи, белая, 65x35x11 мм (арт. TD 0399).
Не можете и дня прожить не сделав снимок на смартфон? Для тех кто не любит упускать удачные снимки из-за плохого освещения - съемная
462 руб
Раздел: Прочее
Канистра-бочка с навесными ручками, 30 л (диаметр горловины 215 мм).
Канистра изготовлена из прочного пищевого пластика и предназначена для транспортировки и хранения пищевых жидкостей. Изделие безопасно для
496 руб
Раздел: Баки, канистры
Кружка фарфоровая "Морская волна", 375 мл.
Кружка. Объем: 375 мл. Материал: фарфор.
342 руб
Раздел: Кружки

81. Традиции и ритуал как элементы культуры

82. Заимствование элементов иностранной культуры (Ийтоко-дори)

83. Реферат по книге Н. Цеда Дух самурая - дух Японии

84. Версия происходящего как элемент сюжета в рассказе Пантейлемона Романова “Хулиганство”

85. Реферат по теме “Человек на войне”

86. Элементы книги. Аппарат произведения печати
87. Реферат по биографии Виктора Гюго
88. Элементы стиля "плетение словес" в творчестве Н. В. Гоголя

89. Прямая реклама и система Public Relations как элементы маркетинга

90. Методы и алгоритмы построения элементов систем статистического моделирования

91. Элементы пространственно-временной определенности

92. Вторичные элементы (аккумуляторы)

93. Простейшие элементы радиосхем

94. Элементы планиметрии

95. Цинк и другие элементы в питании человека

96. Реферат - Физиология (Транспорт веществ через биологические мембраны)

Набор игрушек для ванны "Мимимишки".
2 красочные фигурки любимых героев из мультфильма "Мимимишки" доставят ребенку много положительных эмоций в процессе купания.
373 руб
Раздел: Персонажи мультфильмов, сказок, куклы
Беговел "Funny Wheels Basic" (цвет: желтый).
Беговел - это современный аналог детского велосипеда без педалей для самых маленьких любителей спорта. Удобный и простой в
2550 руб
Раздел: Беговелы
Фоторамка на 4 фотографии С34-009 "Alparaisa", 55,5x18 см (белый).
Размеры рамки: 55,5x18x1 cм. Размеры фото: - 10х15 см, 2 штуки, - 15х10 см, 2 штуки. Фоторамка-коллаж для 4-х фотографий. Материал:
475 руб
Раздел: Мультирамки

97. США и Канада в АТР: набор рефератов

98. Формирование основных элементов системы управления АО-Энерго

99. Контроль результатов деятельности как главный элемент управления персоналом

100. Комплекс маркетинговых коммуникаций: элементы, их формы и содержание


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.