Электрохимические преобразователи энергии

÷åì äàâëåíèå аêîòîðîå ïðåïÿòñòâóåò âûòåêàíèþ ýëåêòðîëèòà. Íåéòðàëüíûå ìîëåêóëû èëè àòîìû ãàçîîáðàçíûõ êîìïîíåíòîâ ïðè ýòîì çíà÷åíèè prаòàêæå íå ìîãóò ïðîíèêíóòü â ýëåêòðîëèò, ïðåîäîëåâ êàïèëÿðíûå ñèëû. Íà ïîâåðõíîñòè ýëåêòðîäîâ îáåñïå÷èâàåòñÿ ðàâíîâåñèå ôàç, ïîýòîìó ÷åðåç KOH âîçìîæíî òîëüêî èîíîâ, îáðàçîâàâøèõñÿ â ðåçóëüòàòå ðåàêöèé.

Íàðÿäó ñ KOH â ÒÝ âîçìîæíî èñïîëüçîâàíèå êèñëîòíîãî ýëåêòðîëèòà - ðàñòâîðà H2SO4.

Òðåáóþùååñÿ èñïàðåíèå âîäû èç ýëåìåíòîâ ñ æèäêîñòíûì ýëåêòðîëèòîì, ðàáîòàþùèõ ïðè äàâëåíèè 5×105аÏà è áîëåå, îïðåäåëÿåò ýêñïëóàòàöèþ ÒÝ íà ñðåäíåòåìïåðàòóðíîì ( 373 - 523 Ê ) èëè âûñîêîòåìïåðàòóðíîì ( áîëå 523 Ê ) óðîâíå, ÷òî îáóñëîâëèâàåò íåîáõîäèìîñòü íàëè÷èÿ â ñîñòàâå ÝÕà ðÿäà òåõíè÷åñêè ñëîæíûõ âñïîìîãàòåëüíûõ óñòðîéñòâ. Äëÿ ïðåîäîëåíèÿ òàêèõ çàòðóäíåíèé ïðèìåíèòåëüíî ê ÀÝÓ ðàçðàáîòàíû âîäîðîä - êèñëîðîäíûå ÒÝ ñ èîíîîáìåííûìè ìåìáðàíàìè (ÈÎÌ) â âèäå êâàçèòâåðäûõ âåùåñòâ (ãåëåé), ðàçäåëÿþùèõ ðàçíîïîëÿðíûå ýëåêòðîäû â ÒÝ. Èçãîòîâëÿþò ÈÎÌ èç ôòîðîóãëåðîäèñòîãî àíàëîãà òåôëîíà. Íà ïîëèìåðíîé ñåòêå - ìàòðèöå çàêðåïëåíû èîíû, îíè ìîãóò îáìåíèâàòüñÿ íà äðóãèå èîíû, ïðèñóòñòâóþùèå â ìåæýëåêòðîííîé ñðåäå. Íà ïðàêòèêå äëÿ ÒÝ ïðèìåíÿþò ÈÎÌ ñ ñóëüôàòíûìè êàòèîíàìè, íàïðèìåð,

2аè O2. Ñõåìà ÒÝ ñ ÈÎÌ ïðèâåäåíà íà ðèñ. 1á. Ïîðèñòûå êåðàìè÷åñêèå ýëåêòðîäû 1 è 2 ïðèæàòû ê ìåìáðàíå 3. Êîíòàêòèðóþùèå ñ ÈÎÌ ïîâåðõíîñòè àíîäà è êàòîäà ïîêðûòû êàòàëèòè÷åñêèìè ñëîÿìè ìåòàëëà. Ïðèíöèï ðàáîòû ÒÝ ñ ÈÎÌ ñîñòîèò â ñëåäóþùåì.

Íà àíîäå ïîäâîäèìûé ãàçîîáðàçíûé âîäîðîä èîíèçèðóåòñÿ ïî ðåàêöèè:

Èîíû âîäîðîäà ïîä âëèÿíèåì ãðàäèåíòà èõ êîíöåíòðàöèè è ñîîòâåòñòâóþùåãî ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ ïåðåìåùàþòñÿ ñêâîçü ÈÎÌ ê êàòîäó, íà êîòîðîì ïðîòåêàåò ðåàêöèÿ:

а

Ýëåêòðîíû 4e-а÷åðåç Ríаïîñòóïàþò ê êàòîäó. Ïîëó÷åííàÿ âîäà (H2O)

Êðîìå ÈÎÌ â ÒÝ ïðèìåíÿþòñÿ òàêæå êàïèëÿðíûå ìåìáðàíû òèïà âîëîêíèñòûõ ìàòåðèàëîâ, ïðîïèòàííûõ ùåëî÷íûì ýëåêòðîëèòîì (íàïðèìåð, àñáåñò). Ïðèíöèï äåéñòâèÿ ÒÝ ñ êàïèëÿðíûìè ìåìáðàíàìè òàêîé æå, êàê ÒÝ ñ æèäêîñòíûì ýëåêòðîëèòîì.

 îòäåëüíûõ óñòàíîâêàõ âîçìîæíî èñïîëüçîâàíèå ÝÕà ñ ÒÝ, ðàáîòàþùèìè íà äðóãèõ êîìïîíåíòàõ òîïëèâà, êðîìå H2а<- O2. Èòîãîâàÿ ýëåêòðîõèìè÷åñêàÿ ðåàêöèÿ îêèñëåíèÿ âîññòàíîâèòåëÿ Red è âîññòàíîâèòåëÿ Ox èìååò â îáùåì ñëó÷àå âèä

 ÒÝ èìååò ìåñòî âñòðå÷íîå äâèæåíèå ðàçíîïîëÿðíûõ èîíîâ âíóòðè ýëåêòðîëèòà è ïåðåõîä ýëåêòðîíîâ îò àíîäà ê êàòîäó ïî ñîïðîòèâëåíèþ Rí, çàìûêàþùåìó âíåøíþþ öåïü. Ïðè ýòîì îñóùåñòâëÿåòñÿ ïðÿìîå ïðåîáðàçîâàíèå ýíåðãèè õèìè÷åñêèõ ñâÿçåé Red è Ox â ýëåêòðè÷åñêóþ ýíåðãèþ. Êîíêðåòèçàöèþ îáùåé ôîðìû çàïèñè òîêîîáðàçóþùèõ ðåàêöèé ðàññìîòðèì ïðèìåðå îêèñëåíèÿ ãèäðàçèíà N2H4. Ðåàêöèÿ îêèñëåíèÿ ãèäðàçèíà èìååò ìåñòî â ÝÕà ìàëîé ìîùíîñòè.

Àíîäíîå îêèñëåíèå ãèäðàçèíà:

Êàòîäíîå âîññòàíîâëåíèå êèñëîðîäà:

Ñóììàðíîå ñòåõèîìåòðè÷åñêîå óðàâíåíèå ðåàêöèè:

Ãðàôèê çàâèñèìîñòè U îò I

à) á)

Ðèñ. 2: Õàðàêòåðèñòèêè âîäîðîäíî - êèñëîðîäíîãî ÝÕÃ:

à - îáùàÿ ôîðìà õàðàêòåðèñòèêèè è çàâèñèìîñòü ïîëåçíîé ìîùíîñòè îò òîêà;

á - àíàëîãè âíåøíåé õàðàêòåðèñòèêè - çàâèñèìîñòè íàïðÿæåíèÿа îò ïëîòíîñòè òîêà äëÿ ÒÝ ðàçëè÷íîãî èñïîëíåíèÿ (1-ñ ðàñòâîðîì ýëåêòðîëèòà; 2-ñ êàïèëÿðíîé ìåìáðàíîé; 3-ñ ÈÎÌ ïðè Ò=355 Ê; 4-ñ ÈÎÌ ïðè Ò=313 Ê).

Âíåøíÿÿ õàðàêòåðèñòèêà U=f(I).

Îòêëîíåíèå îò ñîñòîÿíèÿ ðàâíîâåñèÿ ïðè ðàáîòå ÒÝ ïðàêòè÷åñêè ïðèâîäèò ê óìåíüøåíèþ íàïðÿæåíèÿ è ñíèæåíèþ ÊÏÄ ïî ñðàâíåíèþ ñ èõ òåðìîäèíàìè÷åñêèìè çíà÷åíèÿìè âñëåäñòâèå èçìåíåíèÿ ïîòåíöèàëà êàòîäà è àíîäà ïðè ïðîõîæäåíèè òîêà â öåïè ÒÝ. Ñîâîêóïíîñòü ýòèõ ÿâëåíèé íàçûâàþò ïîëÿðèçàöèåé. Ïðè ñîâåðøåíèè ðàáîòû âûõîäà (àêòèâàöèè) èç ìåòàëëà ýëåêòðîäà â ðàñòâîð ýëåêòðîëèòà ýëåêòðîí ïðåîäîëåâàåò ïîòåíöèàëüíûé áàðüåð, îáðàçîâàííûé äâîéíûì ñëîåì ðàçíîèìåííûõ çàðÿäîâ. Íà ãðàíèöå "ýëåêòðîä - ýëåêòðîëèò" íàáëþäàåòñÿ ðàçëè÷èå êîíöåíòðàöèé èîíèçèðîâàííûõ ðåàãåíòîâ. Ýëåêòðîëèò è ýëåêòðîäû èìåþò ñîáñòâåííîå âíóòðåííåå ñîïðîòèâëåíèå. Óïðîùåííî, ñîâìåñòíîå âëèÿíèå ïåðå÷èñëåííûõ ýôôåêòîâ ìîæíî ó÷åñòü ñ ïîìîùüþ ïàäåíèÿ íàïðÿæåíèÿ íà íåëèíåéíîì âíóòðåííåì ñîïðîòèâëåíèè ÒÝ Râí. Ïðè ýòîì óðàâíåíèå âíåøíåé õàðàêòåðèñòèêè ïðèáëèæåííî çàïèñûâàåòñÿ â âèäå

U = Eíа<- IRâí.

ãäå Eíа<- ÝÄÑ ïðè íàãðóçêå, ó÷èòûâàþùàÿ àêòèâàöèîííóþ è êîíöåíòðàöèîííóþ ïîëÿðèçàöèþ; ñîïðîòèâëåíèå ýëåêòðîëèòà Rýëаïðàêòè÷åñêè ðàâíî Râíаè ó÷èòûâàåò "îìè÷åñêóþ" ïîëÿðèçàöèþ.

Îáùàÿ ôîðìà âíåøíåé õàðàêòåðèñòèêè ÝÕà ïîêàçàíà íà ðèñ. 2à. Áîëüøàÿ êðóòèçíà | dU / dI | ïðè ìàëûõ è ïîâûøåííûõ çíà÷åíèÿõ òîêà îáóñëîâëåíà ñîîòâåòñòâåííî ïîëÿðèçàöèåé àêòèâàöèè ýëåêòðîäîâ (ó÷àñòîê 1) è ïðèãðàíè÷íîé ïîëÿðèçàöèåé êîíöåíòðàöèè (ó÷àñòîê 3). Ëèíåéíûé ó÷àñòîê 2 ñ îòíîñèòåëüíî ìàëîé êðóòèçíîé | dU / dI | îòðàæàåò âëèÿíèå â îñíîâíîì "îìè÷åñêîé" ïîëÿðèçàöèè. Íà ðèñ. 2á. ïðèâåäåíû àíàëîãè âíåøíèõ õàðàêòåðèñòèê U = U(J) äëÿ êîíêðåòíûõ

Ðèñ. 3: Ñõåìû ÝÕÃ:

à - ïîñëåäîâàòåëüíî-ïàðàëëåëüíîå ñîåäèíåíèå òîïëèâíûõ ýëåìåíòîâ;

á -а óïðîùåííàÿ ýëåêòðè÷åñêàÿ ñõåìà çàìåùåíèÿ.

ÒÝ. Ãåîìåòðè÷åñêàÿ ïëîòíîñòü òîêà J (íà åäèíèöó êàæóùåéñÿ ïîâåðõíîñòè ýëåêòðîäà) ìîæåò ïðè êðàòêîâðåìåííûõ ðåæèìàõ äîñòèãàòü 0.1 - 0.2 À/ñì2.

Ýëåêòðè÷åñêàÿ ñõåìà ÝÕÃ, ïîñòðîåííàÿ ïî ìàòðè÷íîìó ïðèíöèïó, äàíà íà ðèñ. 3à; а(Iý, Uýа<- òîê è íàïðÿæåíèå ÒÝ). Óïðîùåííàÿ ñõåìà çàìåùåíèÿ ÒÝ ïðåäñòàâëåííà íàа ðèñ. 3á. ñëè ïðè T = const ðàññìàòðèâàòü ÒÝ êàê ëèíåéíûé ýëåìåíò ñ ïîñòîÿííûìè ýêâèâàëåíòíûìè ïàðàìåòðàìè

ãäå Rí, Líа<- ñîïðîòèâëåíèå è èíäóêòèâíîñòü íàãðóçêè; Lý,òа<- èíäóêòèâíîñòü ýëåêòðîäîâè òîêîîòâîäîâ, òî ïðîöåññ ðàçðÿäà ÒÝ îïèñûâàåòñÿ óðàâíåíèåì:

Çäåñü аóñòàíîâèâøèéñÿ òîê íàãðóçêè;

Ýëåêòðîýíåðãåòè÷åñêèå óñòàíîâêè íà áàçå ýëåêòðîõèìè÷åñêèõ ãåíåðàòîðîâ.

ÝÕà â öåëîì êðîìå áàòàðåè ÒÝ è âñïîìîãàòåëüíîãî îáîðóäîâàíèÿ âêëþ÷àåò ðÿä áëîêîâ, ñíàáæåííûõ âçàèìíûìè ïðÿìûìè è îáðàòíûìè ñâÿçÿìè äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ôóíêöèîíèðîâàíèÿ â çàäàííîì ðåæèìå. Ìîæíî êëàññèôèöèðîâàòü ÝÕà êàê òåõíè÷åñêóþ ñèñòåìó, ñîñòîÿùóþ èç ñîîòâåòñòâóþùèõ ïîäñèñòåì. Óêðóïíåííàÿ ñõåìà ÝÕà (ðèñ. 4.) â êà÷åñòâå ãëàâíîé ïîäñèñòåìû ñîäåðæèò áàòàðåþ òîïëèâíûõ ýëåìåíòîâ ÁÒÝ, à òàêæå ïîäñèñòåìû: õðàíåíèÿ ãîðþ÷åãîа ÏÕà è îêèñëèòåëÿ ÏÕÎ; îáðàáîòêè ãîðþ÷åãî ÏÎà è îêèñëèòåëÿ ÏÎÎ; ïîäà÷è ãîðþ÷åãî ÏÏà è îêèñëèòåëÿ ÏÏÎ. Íàðÿäó ñ íèìè èìåþòñÿ ïîäñèñòåìû îòâîäîâ ïðîäóêòîâ ðåàêöèè ÏÎÏÐ, òåïëîîòâîäà ÏÒÎ è ïîäñèñòåìà êîíòðîëÿ è àâòîìàòèêè ÏÊÀ, êîòîðàÿ ñîåäèíåíà äâóñòîðîííèìè ñâÿçÿìè ñ ïîäñèñòåìàìè ïîäà÷è è îòâîäà. Ê ïîäñèñòåìå ïîòðåáëåíèÿ è ðåãóëèðîâàíèÿ ýëåêòðîýíåðãèè ÏÏÐÝ ïîäêëþ÷åíà ÁÒÝ.

Ïðèìåíèòåëüíî ê âîäîðîä - êèñëîðîäíîìó ÝÕà â ÏÕÃ, ÏÕÎ îñóùåñòâëÿåòñÿ êðèîãåííîå õðàíåíèå ñæèæåííûõ êîìïîíåíòîâ òîïëèâà, â ÏÎÃ, ÏÎÎ ïðîèçâîäèòñÿ íàãðåâ H2аè O2а, êîòîðûå â ãàçîîáðàçíîì ñîñòîÿíèè ïîäâîäÿòñÿ ê ÏÏÃ, ÏÏÎ. Ýòè ïîäñèñòåìû ïðîèçâîäÿò äîçèðîâàííóþ ïîäà÷ó ðåàãåíòîâ ïðè çàäàííûõ ïàðàìåòðàõ (äàâëåíèè, òåìïåðàòóðå) â ÁÒÝ, ãäå ïðîèñõîäèò ðåàêöèÿ ýëåêòðîõèìè÷åñêîãî îêèñëåíèÿ. Óäàëåíèå ïàðîâ âîäû â ÝÕà âûïîëíÿåò ÏÎÏÐ. Äëÿ ÝÕÃ, ïðèìåíÿåìûõ íà ÊËÀ, âàæíîå çíà÷åíèå èìååò ÏÒÎ, ñîäåðæàùàÿ õîëîäèëüíèê - èçëó÷àòåëü, ê êîòîðîìó òåïëî äîñòàâëÿåòñÿ ñ ïîìîùüþ öèðêóëÿöèîííûõ óñòðîéñòâ ñ æèäêîñòíûì òåïëîíîñèòåëåì.

Äëÿ ÊËÀ ìíîãîðàçîâîãî èñïîëüçîâàíèÿ "Ñïåéñ Øàòòë" ôèðìà "Äæåíåðàë Ýëåêòðèê" (ÑØÀ) âûïîëíèëà ÝÕà ñ âîäîðîä - êèñëîðîäíûìè ÒÝ, èìåþùèìè ïîçîëî÷åííûå ýëåêòðîäû ñ ïëàòèíîâûìè êàòàëèçàòîðàìè. Ýëåêòðîäû ðàçäåëåíû ÈÎÌ, âî èçáåæàíèå âûñóøèâàíèÿ êîòîðûõа îðãàíèçîâàí îòâîä òåïëà îò àíîäà, ÷òî ñîçäàåò äâèæóùèé ãðàäèåíò êîíöåíòðàöèè äëÿ âîçâðàùåíèÿ H2O ê àíîäó. Îòâîä âîäû - ïðîäóêòà ðåàêöèè - ðåàëèçîâàí ñ ïîìîùüþ àâòîìàòè÷åñêè äåéñòâóþùåé ñõåìû ñ ìèêðîïîðèñòûì ñåïàðàòîðîì è âîëîêíèñòûìè ôèòèëÿìè, âûñòóïàþùèìè èç ñáîðêè ÒÝ. Íà ðèñ. 5. äàíà óïðîùåííàÿ ôóíêöèîíàëüíàÿ ñõåìà ïîäîáíîãî ÝÕÃ, â ñîñòàâå êîòîðîãî íàõîäèòñÿ áàòàðåÿ òîïëèâíûõ ýëåìåíòîâ ÁÒÝ èç 76 ÒÝ ñ ÈÎÌ.

Рис. 4. Функциональная схема ЭХГ с ТЭ на ИОМ ( 1 - теплообменник; 2 - сепаратор воды; 3 - блок влажнения реагентов и регулирования давления воды; 4 - компенсатор давления электролита; 5, 6 насосы;а 7 - излучатель тепла; 8 - тракт продувки кислорода; 9 - тракт отвода НО в сборный бак)

Äâå ñåêöèè ÁÒÝ, èìåþùèå ïî 38 ÒÝ, ñîåäèíåíû ïàðàëëåëüíî è ãåíåðèðóþò ýëåêòðè÷åñêóþ ìîùíîñòü 5 êÂò. Áàòàðåÿ ðàçìåùåíà â öèëèíäðè÷åñêîì êîíòåéíåðå äèàìåòðîì 0,33 ì è ãàáàðèòíîé äëèíîé 0,94 ì. Óäåëüíàÿ ìàññà ÁÒÝ áåç çàïðàâêè ðàâíà 11 êã/êÂò. Ýêñïåðèìåíòû ïîêàçàëè, ÷òî ñáîðêàа ÒÝ ñïîñîáíà ðàáîòàòü áîëåå 5 ÷ áåç äåãðàäàöèè ÈÎÌ ïðè òåìïåðàòóðå äî 455 Ê.

Íà ÊËÀ ìíîãîðàçîâîãî èñïîëüçîâàíèÿ "Áóðàí" óñòàíîâëåíû ÷åòûðå ÝÕà ìîùíîñòüþ ïî 10 êÂò ( ñóììàðíàÿ ìîùíîñòü 40 êÂò ) ñåðèè "Ôîòîí" íà âîäîðîä - êèñëîðîäíîì òîïëèâå H2а<- Î2. Íàïðÿæåíèå îäíîãî ãåíåðàòîðà, ñîñòîÿùåãî èç 128 òîïëèâíûõ ýëåìåíòîâ, ñîñòàâëÿåò 29,2  ( ñõåìà ãåíåðàòîðà ñîäåðæèò÷åòûðå ïàðàëëåëüíûå âåòâè, â êàæäîé èç êîòîðûõ âêëþ÷åíî ïîñëåäîâàòåëüíî ïî 32 ýëåìåíòà). Ìàññà ÝÕà ñîñòàâëÿåò 145 êã, ìàññà åãî áëîêà àâòîìàòèêè - 15 êã ( óäåëüíàÿ ìàññà 14,5 êã/êÂò, à ñ ó÷åòîì áëîêà àâòîìàòèêè - 16 êã/êÂò ). Ðåñóðñ ÝÕà ðàâåí 2 ÷, åãî ÊÏÄ 62%

Äëÿ äëèòåëüíîé ýêñïëóàòàöèè â ÀÝÓ ïåðñïåêòèâíû óñòàíîâêè, â êîòîðûõ ÝÕà ðàáîòàåò ñîâìåñòíî ñ ðåãåíåðàòîðîì êîìïîíåíòîâ òîïëèâà, ðàçëàãàþùèìа âîäó íà âîäîðîä è êèñëîðîä. Ýëåêòðîëèç âîäû òðåáóåò ïîäâåäåíèÿ èçâíå ýíåðãèè äëÿ ðàçðûâà âàëåíòíîé õèìè÷åñêîé ñâÿçè

Í - Î - Í. Ïðè ìîùíîñòÿõ ìåíåå 1 êÂò öåëåñîîáðàçíî èíòåãðàëüíîå èñïîëíåíèå ÝÕà è ýëåêòðîëèçåðà âîäû (ÝÂ). Ïðè áîëåå âûñîêèõ ýëåêòðè÷åñêèõ ìîùíîñòÿõ ÝÕà è ýëåêòðîëèçåð âîäû â ðàçäåëüíîì èñïîëíåíèè èìåþò ëó÷øèå òåõíèêî-ýêîíîìè÷åñêèå ïîêàçàòåëè, ÷åì ó èíòåãðàëüíîãî óñòðîéñòâà.  çàâèñèìîñòè îò âèäà ïîäâîäèìîé ê ðåãåíåðàòîðó Ð ýíåðãèè ïðèíöèïèàëüíî âîçìîæíû ðàçëè÷íûå ñïîñîáû ðàçëîæåíèÿ âîäû. Âûñîêèì ÊÏÄ îòëè÷àåòñÿ ýëåêòðîëèç ïðè ïðîïóñêàíèè ÷åðåç Í2Î ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà: îòíîøåíèå òåïëîòû ñãîðàíèÿ ïîëó÷åííîãî òîïëèâà ê ýíåðãîçàòðàòàì íà âûäåëåíèå Í2аè Î2аäîñòèãàåò 70 - 80%.  îñîáåííîñòè ýëåêòðîëèç ýôôåêòèâåí äëÿ ÀÝÓ íà ÊËÀ ïðè èñïîëüçîâàíèè Ñîëíöà â êà÷åñòâå èñòî÷íèêà ïåðâè÷íîé ýíåðãèè ñ ïîñëåäóþùèì åå ïðåîáðàçîâàíèåì â ÔÝÏ.

Ðàçëîæåíèå âîäû íà Í2аè Î2аìîæíî ðåàëèçîâàòü íåïîñðåäñòâåííî â ÒÝ ïðè ïðîïóñêàíèè òîêà â îáðàòíîì íàïðàâëåíèè ïî îòíîøåíèþ ê òîêó ãåíåðàòîðíîãî ðåæèìà, èñïîëüçóÿ ïðèíöèï îáðàòèìîñòè ÒÝ, êîòîðûé âûïîëíÿåò ðîëü ýëåêòðîëèçíîé ÿ÷åéêè. Ïðè òàêîì ñïîñîáå ðåãåíåðàöèè êîìïîíåíòîâ òîïëèâà ðåñóðñ ðåãåíåðàòèâíîãî ÒÝ îãðàíè÷åí îáúåìîì ðåçåðâóàðîâ äëÿ õðàíåíèÿ Í2аè Î2. Èçâåñòíû ðåãåíåðàòèâíûå ÒÝ, â êîòîðûõ ïîëó÷åííûå ãàçû Í2 è Î2аõðàíÿòñÿ â ïîðèñòûõ èëè ãóá÷àòûõ óñòðîéñòâàõ âíóòðè ÒÝ. Äàííûé òèï ÒÝ ïî ïðèíöèïó äåñòâèÿ ôîðìàëüíî àíàëîãè÷åãí õèìè÷åñêîé ÀÁ, ïðè÷åì ýëåêòðè÷åñêàÿ åìêîñòü ðåãåíåðàòèâíîãî ÒÝ îïðåäåëÿåòñÿ êîëè÷åñòâîì àäñîðáèðîâàííûõ ãàçîâ. Êàê è ÒÝ, âîçìîæíî âûïîëíåíèå ýëåêòðîëèçíîé ÿ÷åéêè ñ ýëåêòðîëèòîì, ÈÎÌ èëè êàïèëëÿðíîé ìåìáðàíîé. Ïðèêëàäûâàåìîå ê ýëåêòðîëèçíîé ÿ÷åéêå ïðè ýëåêòðîëèçå íàïðÿæåíèå íà 30 - 80% äîëæíî ïðåâîñõîäèòü íàïðÿæåíèå, ãåíåðèðóåìîå ÒÝ, ïîñêîëüêó ïîëÿðèçàöèîííûå ýôôåêòû â ýëåêòðîëèçíîé ÿ÷åéêå ïðîÿâëÿþòñÿ ñèëüíåå, ÷åì â ÒÝ.

Ðåãåíåðàòèâíàÿ ýëåêòðîýíåðãåòè÷åñêàÿ óñòàíîâêà (ÐÝÓ) êîñìè÷åñêîé äîëãîâðåìåííîé òåõíîëîãè÷åñêîé áàçû âêëþ÷àåò âîñåìü èäåíòè÷íûõ ìîäóëåé äàííîãî òèïà, ñðåäíÿÿ ýíåðãåòè÷åñêàÿ ìîùíîñòü êàæäîãî èç êîòîðûõ ñîñòàâëÿåò 12,5 êÂò. Ãàçîâûå áàëëîíû ðàññ÷èòàíû íà çàïàñ ðåàãåíòîâ 9-11 êã, ðàáî÷åå äàâëåíèå â áàëëîíàõ ïîääåðæèâàåòñÿ â äèàïàçîíå (6.9 ¸ 27.6) 105аÏà. Çà îäèí öèêë ðàçðÿäíîãî ðåæèìà ðàñõîäóåòñÿ 3.03 êã ðåàãåíòîâ (óñëîâíàÿ ñòåïåíü ðàçðÿäêè 33%). Ðåãóëÿòîð ïîñòîÿííîãî òîêà, êîìïåíñèðóþùèé ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ íà âûõîäå ÝÕÃ, ïîçâîëÿåò âäâîå ïîâûñèòü ðåñóðñ ÒÝ, êîòîðûé ìîæåò äîõîäèòü äî 10 ëåò.

Ñïèñîê ñîêðàùåíèé:

ÝÕÏ - ýëåêòðîõèìè÷åñêèé ïðåîáðàçîâàòåëü;

ÝÕà - ýëåêòðîõèìè÷åñêèé ãåíåðàòîð;

ÒÝ <- òîïëèâíûé ýëåìåíò;

ÊËÀ - êîñìè÷åñêèé ëåòàòåëüíûé àïïàðàò;

ÀÁ <- àêêóìóëÿòîðíàÿ áàòàðåÿ;

ÀÝÓ - àâòîíîìíàÿ ýíåðãåòè÷åñêàÿ óñòàíîâêà;

ÔÝÏ - ôîòîýëåêòðè÷åñêèå ïðåîáðàçîâàòåëè;

ÈÎÌ - èîíîîáìåííàÿ ìåìáðàíà;

ÁÒÝа <- áàòàðåÿ òîïëèâíûõ ýëåìåíòîâ;

ÏÕà - ïîäñèñòåìà õðàíåíèÿ ãîðþ÷åãî;

ÏÕÎ - <==||== <==||== îêèñëèòåëÿ;

ÏÎÃ - <==||== îáðàáîòêè Ã.;

ÏÎÎ - <==||== ==||== O.;

ÏÏÃа <- <==||== ïîäà÷è Ã.;

ÏÏÎ - а<==||== ==||== Î.;

ÏÎÏÐ - <==||== îòâîäà ïðîäóêòîâ ðåàêöèè;

ÏÒÎ - <==||== òåïëîîòâîäà;

ÏÊÀ - <==||== êîíòðîëÿ è àâòîìàòèêè;

ÏÏÐÝ - <==||== ïîòðåáëåíèÿ è ðåãóëèðîâàíèÿ ýëåêòðîýíåðãèè;

ÐÝÓ - ðåãåíåðàòèâíàÿ ýëåêòðîýíåðãåòè÷åñêàÿ óñòàíîâêà.

Литература:а Алиевский Б.Л. Специальные электрические машины.

М.:Энерготомиздат, 1993.