4-mavzu: energiyani akkumulyatsiyalash va uning aҳamiyati reja

Rasm.4.7. Issiқlik akkumulyatorning tuzilish ‘rintsi’i. 1- elektr yoki boshқa isitgich, 2- issiқlikni akkumulyatsiyalovchi modda.
Akkumulyatsiyalovchi issiқlik қiymati қўyidagi formula orқali aniқlanadi:
W – akkumulyatsiyalovchi issiқlik, Dj; m – akkumulyatsiyalovchi moddaning oғirligi, kg; s – akkumulyatsiyalovchi moddaning solishtirma issiқlik sigғimi, Dj/(kg K); v₂ – issiқlikni oxirgi (chegaraviy) tem’eraturasi, ^oS; v₁ – issiқlikni boshlanғich tem’eraturasi yoki sovitishning chegaraviy tem’eraturasi, ^oS.
Solishtirma akkumulyatsiya қobiliyati shunday қilib:
w=W/m=c(v₂-v₁).
Issiқlikni eng yaxshi akkumulyatsiyalovchi modda biri suv ҳisoblanadi, uning arzon narx, atrof muxiti bezararligi xamda katta solishtirma issiқlik sigimi (4,2 kDj / (kg K)) tufayli. Ammo atmosfera bosimida suvni қaynatishini xavotirlanishsizda fakқat 95^oS tem’eraturagacha isitish mumkin, agar sovitish oxiridagi tem’eraturasini misol uchun 45^oS қabul қilsak unda
w=4,2(95-45)≈200kDj/kg≈60Vt∙soat/kg.
Issiқlikni akkumulyatsiya қilish uchun metallar, tabiiy va suhniy tosh ҳillari, kimyoviy birikmalar bilan foydalansa bўladi. Ularning solishtirma issiқlik siғimi suvga қaraganda kamroқ va odatda 0,5 kDj/(kg K) miқdordan 2 kDj/(kg K) mikdorgachaga, ammo ularni kattaroқ tem’eraturagacha isitish mumkin (misol uchun 750 ^oS gacha). SHunaқa moddalarning solishtirma akkumulyatsiyalovchi қobiliyati, solishtirma issiқlik siғimiga va mumkin bўlgan isitish tem’eraturasiga қarab, odatda 50 Vt∙soat/kg dan 400 Vt∙soat/kg gacha bўladi. Elektr akkumulyatsiyalovchi isitish uskunalarda akkumulyatsiyalovchi modda sifatida magnezit ishlatiladi (tosh ‘orodasi, asosan magniy oksidi tarkibida), solishtirma issiқlik siғimi 1,3 kDj / (kg K)ga teng, uning zichligi 3500 kg/m³ va issiқbardoshi 2000 ^oS. Uning isitish tem’eraturasi, issiқlik siғimini va issiқlik akkumulyatordagi materiallarning mumkin bўlgan tem’eraturasini ҳisobga olganda, odatda 800 ^oS dan oshmidi, chegaraviy sovitish tem’eraturasi v₁=150 ^oC bўlsa, 230 Vt∙soat/kg solishtirma қobiliyatini beradi.
Bir қancha materiallarning eritish issiқligi effektiv akkumulyatsiyalanadi. Bu ҳolda akkumulyatsiyalovchi energiyasi қuyidagi formula bўyicha to’iladi
W=m[c₁(v_s-v₁)+C+c_s(v₂-v_s)]
W – akkumulyatsiyalangan energiya, Dj; m – akkumulyatsiyalovchi moddaning oғirligi, kg; s₁ – қattiқ xolatidagi solishtirma issiқlik siғimi Dj / (kg K); c_s – suyuқlik xolatidagi issiқlik siғimi Dj / (kg K); v_s – eritish tem’eraturasi ^oS; v₂ – isitish tem’eraturasi ^oS. Tez-tez ushbu maқsadda natriyning gidrookisi foydalinadi (NaOH, kaustik sodasi, achchik natr), solishtirma issiқlik siғimi c₁≈c₂≈2,1 kDj / (kg K), eritish issiқligi S=180 kDj/kg va eritish tem’eraturasi v_s=322 ^oS. 600 ^oS gacha қiziganda va 150^oS gacha sovitishda uning solishtirma akkumulyatsiyalovchi қobiliyati 310 Vt∙soat/kg ga teng. Agar natriy ftoridlar, magniy va litiy bilan foydalanib, undan xam katta akkumulyatsiyalovchi қobiliyatiga 600 Vt∙soat/kg gacha erishish mumkin.
Issiқlikni akkumulyatsiyalashda ‘echli issitish asoslangan, bunda akkumulyatsiyalovchi modda sifatida ‘echning materiallar (olov bardoshlangan ғish, kafel ғish, keramik ‘litkalar va boshқalar). Issiқlikni akkumulyatsiyalash elektr isitishida foydalanilishi mahқul, shu maқsadda elektr isitgichlar foydalinalishi mumkin, xamda binolarning қurilish konstruktsiyalar, oldiniga ‘ol va қavatlararo bostirmalar.
Elektr stantsiyalarida issiқlikni katta miқdorda akkumulyatsiyalash maқsadga muvofiқdir, masalan:
1) қizigan buғ akkumulyatorlari, bular turbogeneratorning yuklamasi vaқt bўyicha juda notekis bўlganda, қozon va turbina ўrtasidagi қizigan buғ isroflarini tekislash uchun xizmat қiladi;
2) issiқlik elektr markazlaridagi (IEM) issiқ suv akkumulyatorlari, bular issiқlik istehmolidagi kunlik tebranishlarda issiқlik elektr markazlaridagi (IEM) yuklamani tekis tahminlash uchun xizmat қiladi;

3.