Принцип действия топливного элемента (ТЭ)Статьи / Топливные элементы / Принцип действия топливного элемента (ТЭ)Страница 4
h = hмакс (13)
где U – клеммовое напряжение элемента; E – ЭДС элемента.
Если еще учесть, что в топливном элементе могут иметь место потери активных материалов из-за побочных процессов, то полный коэффициент полезного действия по отношению к возможной теплоте сгорания будет равен
hполн = hмакс hF (14)
где hF= – коэффициент полезного действия по току.
Коэффициент hF в значительной мере является условным, его назначение учесть потери, которые можно было бы в принципе использовать для получения энергии и которые не использованы из-за утечек, саморазряда, уноса с циркулирующими жидкостями, газами и т.п. Обычно при рациональной конструкции электродов непроизводительные утечки топливных элементов сводятся к минимуму. В итоге hF для наиболее разработанных водородно-кислородных ТЭ (без учета затрат на продувку) может с достаточным основанием приниматься равным 0,95-0,98.
Максимальная работа и теоретический КПД ТЭ зависят также от давления, концентрации топлива, окислителя и продуктов реакции, поскольку для произвольной реакции aA+bB+…=yY+zZ+…
Здесь ∆G0(T) – изменение энергии Гиббса для реакции, протекающей при той же температуре, но при условии , что все реагенты находятся при стандартном давлении PB=PC=…=PY=PZ=…=1.
Если учесть, что парциальные давления Pi могут быть выражены на основании закона Дальтона через общее давление P и мольную концентрацию компонента xi, то
;
где ∆v=(y+z+…)-(b+c+…) – изменение числа молей при реакции.
Для ЭДС можно записать аналогичные выражения
Смотрите также
Утилизация мусора
Каждый из нас
выбрасывает огромное количество мусора. Так, среднестатистический москвич
выбрасывает за год более 360 кг твёрдых бытовых отходов. И это только отходы,
так сказать, индивидуал ...
Основные пути развития торговли
Торговля — это особая деятельность людей, связанная с осуществлением актов купли — продажи и представляющая собой совокупность специфических технологических и хозяйственных операций, напра ...
Совершенствование технологии получения прядильного раствора в производстве ПАН волокон
На
рубеже второго и третьего тысячелетий волокна на основе полимеров и сополимеров
акрилоннтрила заняли 4-6% в общем балансе текстильного сырья.
Полиакрилонитрильные
(ПАН) волокна оказ ...