Рассмотрен ряд факторов, влияющих на взаимодействие йодидов в расплаве. Для эвтектических систем проведен анализ отклонений экспериментальных кривых ликвидуса от идеальных кривых, рассчитанных по уравнению Шредера. Установлена взаимосвязь между двойными йодидными системами. Обосновано положение, что важным фактором, влияющим на образование соединений, содержащих комплексный йодид ион, является различие в поляризующем действии катионов. Близость размеров катионов и сходство кристаллических структур способствует образованию твердых растворов, а различие в структуре расплавов ведет к расслаиванию.

В данной работе рассматриваются различные типы и модификации солнечных элементов, изготовленных методом плазменного осаждения. Изучаются некоторые параметры тонких плёнок a-Si_1-x C_x:H, a-C:H и нк-Si двухслойного солнечного элемента (где каждый слой состоит из р-i-n структуры однослойного р-i-n перехода и гетеропереходов, в которых n⁺ слой изготавливался из a-C:H и нк-Si). Установлено, что при освещении светом мощностью 85 мВт/см² и площадью элементов 0,9 см², наибольшее значение к. п. д. двухслойных солнечных элементов составляет 9,6%. Результаты измерения некоторых физическиx параметров показывают, что более стабильные элементы изготавливаются на основе a-C:H, которые связаны устойчивым механическим и радиационно стойким напряжением.

В данной статье рассматриваются три современных решения по обеспечению естественного освещения в затемнённых подземных зданиях. Анализируются преимущества, недостатки и факторы, влияющие на каждый из методов, включая освещение через световые люки, системы световодов и волоконно-оптические системы. В работе также описываются идеальные условия применения каждого подхода, что предоставляет базовое понимание решений по естественному освещению для подземных сооружений.

В статье в рамках решения проблемы обеспечения АЭС базисной нагрузкой за счет комбинирования с водородным комплексом обосновывается новый принцип обеспечения безопасности использования водорода при перегреве рабочего тела в паротурбинном цикле АЭС. С этой целью разработана система удаления непрореагировавшего водорода из паровой фазы рабочего тела паротурбинного цикла АЭС на основе каталитического рекомбинатора водорода и магнитной сепарации. Приводится подробный обзор по опыту применения каталитических рекомбинаторов в энергетике, а также технологий магнитного поля для разделения газов и при получении водорода электролизом воды, что доказывает практическую освоенность данных технологий в мире. Приводится принцип подземного размещения основного оборудования водородного комплекса. Приводится методология оценки риска пожара и взрыва водорода при смешении с окислителем в случае аварийного события. На основе разработанной системы удаления непрореагировавшего водорода получены новые показатели снижения вероятности взрыва или пожара при смешении водорода с окислителем. Получены новые результаты оценки суммарного риска от взрыва или пожара при смешении водорода с окислителем в случае аварии.

Контакт более соленой и более пресной воды формирует градиент солесодержания, являющийся нетрадиционным источником возобновляемой энергии. Перспективным методом извлечения этой энергии является обратный электродиализ с использованием генерации водорода. Условия, необходимые для производства водорода по этому методу, могут достигаться путем разнообразных подходов, включающих микробный элемент и электролиз. В работе рассматриваются работы, сообщающие о генерации водорода в процессе обратного электродиализа, сообщается о конкурентоспособности такого метода по сравнению с традиционными электродными реакциями и делается вывод о перспективности использования безразмерных критериев для сравнения количества водорода и удельной мощности, генерируемых с использованием различных подходов.

Использование водородных технологий в металлургии, особенно в процессе плавки стали из металлических отходов и гранулированного железа, становится все более актуальным. Водород может заменить углерод в качестве восстановителя, что значительно снижает выбросы углекислого газа и делает процесс более экологичным.

Основные преимущества применения водорода включают:

1. Снижение выбросов CO2: водород, в отличие от углерода, при использовании выделяет воду, а не углекислый газ, что помогает уменьшить углеродный след производства стали.
2. Повышение эффективности: водородные технологии могут улучшить энергетическую эффективность процесса плавки, так как водород обладает высокой теплотворной способностью.
3. Использование вторичных ресурсов: металлические отходы и гранулированное железо могут быть эффективно переработаны с использованием водорода, что способствует экономии природных ресурсов и снижению затрат на сырье.

Эти технологии находятся на стадии активного развития и внедрения, и многие компании уже начинают использовать водород в своих производственных процессах для достижения более устойчивого и экологически чистого производства стали.

В статье рассматривается вопрос о повышении эффективности процесса плавления при производстве стали с применением горячебрикетированных окатышей (HBI) в шихте, которая в основном состоит из металлических отходов. Проведен анализ особенностей процесса плавления при использовании сложного состава шихты. Для активации кипения металлической ванны рекомендуется вводить в нее углеродсодержащее сырье, такое, как отходы стали, в объеме более 80%. Установлено, что использование HBI практически не снижает выхода при- годного металла, что обусловлено высоким содержанием металлических отходов в составе шихты.

Одновременно производится анализ влияния процессов окисления кремния и марганца на очистку жидкой стали в ходе плавления легированных отходов в электродуговой печи, используемых в качестве шихтового материала. Представлены графики зависимости равновесных концентраций кислорода и кремния при различных температурах в системе Fe–Si–O. Также создан график, отражающий зависимость продуктов окисления марганца в жидком железе от температуры и концентрации марганца в сплаве MnO–FeO. Установлены равновесные концентрации кислорода и кремния при наличии разжижающего воздействия углерода как в области жидких силикатов, так и в области твердого SiO₂.

Эффективное окисление кремния и марганца в ходе плавления стали из металлических отходов и горячебрикетированных окатышей (HBI) способствует максимальной очистке жидкой стали через фазы металл-шлак или металл-газ. Установлено, что при производстве электростали содержание кремния уменьшается до минимальных значений. Поэтому, когда металлические отходы и окатыши используются в качестве состава шихты для сталеплавильного процесса, реакция окисления кремния не завершается до достижения равновесия. В случае кислого процесса окисления кремния может происходить восстановление кремния при более высокой температуре, что вызвано теплом электрической дуги (процесс кремневосстановления), при условии достижения равновесного состояния окисления. Рекомендуется осуществлять основной процесс плавления шихты, включающего металлические отходы и горячебрикетированные окатыши, в электродуговой печи. В этот период восстановление плавления акцентируется на очистке металла, избавлении от серы, достижении заданного химического состава стали и регулировании температуры процесса. Все эти задачи решаются параллельно в течение всего периода восстановления. После полного удаления оксидного шлака в печь добавляют шлакообразующие смеси вместе с разжижителями, тем самым вводя новый шлак (карбидный или белый). При повышении температуры в ванне печи уменьшается константа равновесия марганца. Следовательно, в отсутствии введения ферромарганца в ванну в процессе завершения плавки, по манере взаимодействия марганца в ванне можно судить о температуре металла.

Применение водородных технологий в процессе плавки стали мы покажем подробно в английской версии статьи, которая будет опубликована в Международном научном журнале по водородной энергетике – IJHE.

Достижение энергетической безопасности федеративного государства невозможно без достижения энергетической безопасности каждого из субъектов федерации. Региональная энергетическая безопасность имеет свои особенности, связанные с критериями ее достижения, которые позволяют оценивать перспективы использования возобновляемой и водородной энергетики для её достижения. Если государственная энергетическая безопасность направлена на защиту экономики и населения страны от угроз национальной безопасности в области энергетики и выполнения экспортных контрактов и международных обязательств, то региональная энергетическая безопасность направлена на защиту топливно-энергетического комплекса региона от угроз, приводящих к прекращению или резкому снижению качества снабжения потребителей, нарушению технологических процессов. Большинству регионов не требуется достигать абсолютной энергетической автономности, достаточно иметь мощности и накопленный объем энергии, позволяющие обеспечить работу потребителей первой категории надежности и комфортный уровень жизни населения до тех пор, пока не будет устранен фактор, прерывающий связь с основной энергосистемой страны. Для регионов, климатические характеристики которых позволяют эффективно использовать энергоустановки, основанные как минимум на двух различных возобновляемых источниках энергии и которые при этом имеют достаточное количество удаленных от центральных магистралей малых и средних потребителей. Переход на распределенную генерацию на основе энергоустановок, работающих на возобновляемых источниках энергии, дополненных современными методами хранения энергии с использованием водородной энергетики, представляется наиболее целесообразным способом повышения региональной энергетической безопасности.

Энергосеть, устроенная таким образом, более устойчива к природным катастрофам, целенаправленному негативному антропогенному воздействию, требует меньше ресурсов для поддержания безопасности и имеет меньший риск тяжелых последствий при выходе из строя генерирующих объектов или линий передачи энергии.

В данной статье рассматривается работа вспомогательного оборудования при напряженно-деформируемом состоянии. При использовании водорода в энергетике необходимо учитывать и оценивать не только высокие энергетические свойства водородного топлива при использовании, но и его влияние на вспомогательное оборудование. Водород необходимо хранить при высоком давлении (на заправочных станциях давление может достигать 70 МПа). Особое внимание необходимо обратить на целостное состояние ресивера хранения водородного топлива – наиболее подвержены повреждениям точки приварки, сварные швы. Одним из способов анализа работы и последующего прогнозирования состояния вспомогательного оборудования может быть метод конечных элементов. На основе метода конечных элементов построена расчетная схема, которая позволила прогнозировать изменение конструкции во времени под воздействием внутренних сил. Проведенное исследование позволит выявлять дефекты на более ранних сроках работы, получать результаты численного анализа напряженно-деформируемого состояния. В настоящий момент основным стандартом в Российской Федерации, определяющим нормы и методы расчета на прочность, является ГОСТ 24755-89. Настоящий стандарт устанавливает нормы и методы расчета на прочность укрепления отверстий в обечайках, переходах и выпуклых днищах сосудов и аппаратов, применяемых в химической нефтеперерабатывающей и смежных отраслях промышленности, работающих под действием внутреннего или наружного давления. В результате исследований определены допустимые значения геометрических параметров для обеспечения жизнедеятельности и прочности корпуса ресивера водорода для расчетных давлений и возможных колебаний, температуры стенки, допустимого продления срока службы, времени эксплуатации.

Даже для непродолжительных космических полетов, таких как пилотируемые полеты на Луну, еще в 60-х годах стало предельно очевидно, что электрические батареи совершенно непригодны из-за своей огромной массы, необходимой для хранения необходимого запаса бортовой энергии. Поэтому уже в 60-х годах прошлого века США и СССР пошли по пути использования системы хранения водорода с использованием водородных топливных элементов. Солнечно-водородные энергетические системы для космических аппаратов надежноbобеспечивают энергией проведение различного рода внеплановых работ на борту и устранение нештатных ситуаций. Излишки энергии постоянно накапливаются на борту в виде химической энергии криогенного водорода. В статье также представлен результат разработки солнечно-водородной системы электроснабжения космических аппаратов, бортовая сеть которой обеспечивает медленные и быстрые процессы. В данной работе рассматривается проектирование цифровых систем управления устройствами кондиционирования питания на примере зарядно-разрядного устройства на основе повышающего DC-DC преобразователя. Устройство реализовано для кондиционирования аккумуляторной батареи путем ее правильной зарядки и разрядки. Разработана методика построения малосигнальной модели преобразователя. Это предполагает построение структурной схемы с использованием разрывных функций переключения и аналоговых моделей компонентов электрической цепи. Были выведены передаточные функции аналоговых регуляторов для двухконтурной подчиненной системы управления. Затем была применена процедура билинейного z-преобразования к заданным передаточным функциям. В результате были получены дискретные передаточные функции цифровых регуляторов. Реализация как аналоговых, так и цифровых регуляторов в Matlab Simulink, подтвердила их одинаковое поведение и устойчивость в составе преобразователя мощности. Экспериментальные исследования статических и динамических форм сигналов цифровой системы управления показали управляемость и устойчивость зарядно-разрядного устройства для аккумуляторной батареи в типовых режимах работы. Таким образом, метод синтеза цифровых систем управления преобразователями энергии доказал его обоснованность и применимость для проектирования новых устройств кондиционирования мощности в составе современных источников питания.