Устройство для получения электрической энергии
Полезная модель относится к энергетике и может быть использована для получения электрической энергии. Устройство для получения электрической энергии содержит корпус, положительные и отрицательные электроды, водный раствор хлорида металла в качестве электролита, токовыводы. Электроды имеют оболочку из адсорбента, положительные электроды последовательно соединены в ряд, отрицательные электроды последовательно соединены в другой ряд, ряды расположены вдоль стенок корпуса положительные напротив отрицательных, причем количество рядов каждого вида может быть больше одного, а в качестве электролита используется водный раствор солей NaCl, KCl, MgCl с концентрацией 4-200 мг/л. Устройство может быть использовано для аккумулирования электрической энергии в природных условиях, когда в качестве электролита используется соленая вода естественных водоемов - соленых озер, заливов морей и океанов, а в качестве источника тока, например, солнечные батареи.
Полезная модель относится к энергетике и может быть использована для получения электрической энергии.
Известен аккумулятор, содержащий корпус, блок электродов с сепараторами в виде стержней, расположенных на расстоянии, равном толщине электродов и соединенных вверху планкой, и электролит (SU 1480692, H01M 2/18, опубл. 27.12.1995).
Недостатком такого аккумулятора является недостаточная емкость.
Наиболее близким к заявляемому является аккумулятор, содержащий герметичный корпус, положительные и отрицательные электроды, водный раствор хлорида металла в качестве электролита, газовые камеры, разделенные эластичным элементом в виде сифона, токовыводы (RU 2056676, H01M 8/08, опубл. 20.03.1996).
Недостатком такого аккумулятора так же является недостаточность емкость.
Полезная модель решает задачу повышения емкости устройства для получения электрической энергии.
Это достигается тем, что в устройстве для получения электрической энергии содержащем корпус, положительные и отрицательные электроды, водный раствор хлорида металла в качестве электролита, токовыводы, согласно полезной модели, электроды имеют оболочку из адсорбента, положительные электроды последовательно соединены в ряд, отрицательные электроды последовательно соединены в другой ряд, ряды расположены вдоль стенок корпуса положительные напротив отрицательных, причем количество рядов каждого вида может быть больше одного, а в качестве электролита используется водный раствор солей NaCl, KCl, MgCl2 с концентрацией 4-200 мг/л.
При концентрации солей NaCl, KCl, MgCl2 в водносолевом растворе менее 4 мг/л устройство не будет заряжаться.
При концентрации солей NaCl, KCl, MgCl2 в водносолевом растворе более 200 мг\л будет происходить повышенной выделение газов на электродах аналогично процессу кипения.
Последовательное соединение электродов каждого вида в соответствующие ряды и расположение рядов вдоль противоположных стенок корпуса - положительные напротив отрицательных - позволяет сделать конструкцию компактной, а за счет количества электродов повысить емкость устройства.
В процессе зарядки на отрицательном и положительном электродах выделяются газы соответственно водород и хлор, поглощаемые оболочкой состоящей из адсорбента, например, порошка из активированного угля.
Полезная модель иллюстрируется чертежами.
На фиг. 1 представлено устройство в разрезе, на фиг. 2 - устройство в плане, на фиг. 3 - вариант использования устройства в природных условиях.
Устройство содержит корпус 1, заполненный электролитом 2, электроды 3, имеющие оболочку из активированного угля 4. Электроды подсоединены к источнику постоянного тока 5. Положительные электроды расположены по крайней мере в один ряд. Отрицательные электроды так же расположены по крайней мере в один ряд. Ряд (ряды) положительных электродов расположены вдоль стенки корпуса 1, а ряд (ряды) отрицательных электродов расположен напротив ряда положительных вдоль противоположной стенки корпуса 1.
Устройство работает следующим образом.
При включении источника постоянного тока 5 происходит зарядка устройства. При этом оболочка 4 из активированного угля у электродов, присоединенных к отрицательной клемме источника постоянного тока, насыщается водородом, а оболочка 4 из активированного угля у электродов, присоединенных к положительной клемме, насыщается хлором.
При отключении источника постоянного тока 5 происходит разрядка устройства. При разрядке происходят обратные процессы. При замыкании электродов 3 на внешнюю нагрузку к потребителю потечет электрический ток, так как между ними возникает разность потенциалов.
Устройство может быть использовано для аккумулирования электрической энергии в природных условиях, когда в качестве электролита используется соленая вода естественных водоемов - соленых озер, заливов морей и океанов, а в качестве источника тока, например, солнечные батареи. В наиболее солнечный летний период времени при работе солнечной электростанции от 1 до 3 месяцев (720-2160 часов) происходит зарядка устройств для аккумулирования электроэнергии, расположенных в соленых озерах, заливах морей и океанов. Учитывая размеры акватории, емкость устройств достаточно велика. В зимний период времени происходит разрядка устройств, когда электрический ток направляется для питания потребителей. На протяжении года эти процессы циклически повторяются.
Расчетные показатели емкости устройств для аккумулирования электроэнергии, расположенных в акваториях естественных водоемов с соленой водой, приведены в таблице.
Таблица 1 | ||||||
Акватория | Концентрация соли, г/л | Плотность тока × 106, А/м2 | Сила тока × 108, А | Емкость × 10 КВт ч | ||
за 720 час. | за 1440 час. | за 2160 час. | ||||
оз. Балхаш | 2,94 | 0,34 | 0,34 | 0,24 | 0,48 | 0,72 |
Мертвое море | 4 | 0,46 | 0,46 | 0,2 | 0,4 | 0,6 |
заливы морей и океанов | 35 | 4 | 4 | 0,3 | 0,6 | 0,9 |
залив Кара Богаз-Гол | 130 | 15 | 15 | 15 | 13 | 45 |
оз. Ван | 220 | 25,4 | 25,4 | 18 | 36 | 108 |
оз. Баскунчак | 300 | 34,7 | 34,7 | 24 | 48 | 144 |
Устройство для получения электрической энергии, содержащее корпус, положительные и отрицательные электроды, водный раствор хлорида металла в качестве электролита и токовыводы, отличающееся тем, что электроды имеют оболочку из адсорбента, положительные электроды последовательно соединены в ряд, отрицательные электроды последовательно соединены в другой ряд, ряды расположены вдоль противоположных стенок корпуса, отрицательные напротив положительных, причем количество рядов каждого вида электродов может быть больше одного, а в качестве электролита используется водный раствор солей NaCl, KCl, MgCl2 с концентрацией 4-200 мг/л.