Тепловое аккумулиров ание энергии
Термохимическое аккумулирование
Термохимическое аккумулирование тепла основано на использовании энергии связей обратимых химических реакций
|
химического аккумулирования
|
|
состоянии. **) Аккумулирование NH3 в газообразном состоянии. ***) Объем пустот 50 %. |
(иногда определение термохимического аккумулирования включает также аккумулирование теплоты сорбции). Реакция может проходить в присутствии катализатора или без него. Продукты реакции должны быть разделены и храниться порознь.
В табл. 2.4 приведены некоторые реакции, предложенные для термохимического аккумулирования. Реакции зарядки протекают слева направо. Теплота реакции отнесена к 1 кг общей массы реагентов. Температура реакции представляет собой так называемую «обратимую температуру», соответствующую случаю, когда коэффициент реакции равен единице. Про-
дукты реакции газообразные. Если хотя бы один из продуктов реакции хранится в жидком состоянии, то плотность запасенной энергии может быть увеличена. Однако во время конденсации (зарядки) высвобождается теплота испарения, которая обычно не используется и снижает эффективность аккумулирования.
Для перспективных солнечных электростанций с газовыми турбинами [2.30] было предложено использование диссоциации S03. Плотность запасаемой энергии в этом случае вполне приемлема, несмотря на высокие давления хранения кислорода. Характеристики дополнительно повышаются, если SO2, получаемый во время операции зарядки, закачивается в опорожненный сосуд для хранения S03 (аналогично рис. 2.9,6). Однако проблемы, связанные со сроком службы катализатора и конструкционных материалов, ждут своего решения.
Для аккумулирования и передачи тепла будущих высокотемпературных реакторов, охлаждаемых гелием, была предложена реакция между метаном и водяным паром [2.32]. Эта реакция не очень перспективна, если иметь в виду лишь цели аккумулирования тепла, потому что продукты реакции газообразны, вследствие чего плотность запасаемой энергии низка.
Диссоциация NH4HSO4 обеспечивает очень высокую плотность запасаемой энергии, так как все продукты могут хра% ниться в жидком состоянии. Эта соль имеет низкую точку плавления (144°С); она сравнительно недорога, а продукты реакции NH3, S03 и Н20 легко разделяются, конденсируется, хранятся и испаряются. Хотя эта схема термохимического аккумулирования представляет интерес, ее разработка еще не завершена.
