3.1Аккумулирование со скользящим давлением

Аккумулирование при переменном давлении с разрядкой насыщенным паром осуществляется с использованием разрядной линии 4 (Рис. 3.). Резервуаром аккумулятора обычно служит теплоизолированный сосуд под давлением. Вода в состоянии насыщения занимает 75-95% объема, остальная часть занята паровой подушкой.

Разрядка осуществляется открытием клапана на разрядной линии. При этом насыщенный или влажный пар с небольшим (до 1%) содержанием жидкости покидает резервуар. Высокая энтальпия пара при этом удерживает жидкость от испарения. Зарядка производится продувкой насыщенного или перегретого пара несколько более высокого давления через жидкость, вследствие чего в резервуаре возникает циркуляция. Также можно проводить зарядку через теплообменную поверхность с использованием пара, имеющего более высокую температуру, чем жидкость.

К достоинствам этой системы относятся быстрота подготовки к работе, сравнительно низкие капиталовложения и зарядка паром.

3.4. Тепловое аккумулирование в паровой подушке

Этот тип аккумулирования используется в катапультах самолетов, базирующихся на авианосцах. Отличие от предыдущей системы в том, что в начальный момент резервуар целиком заполнен паром и разрядка происходит с гораздо большей скоростью. Если пар насыщенный, то при разрядке часть его конденсируется, образуя небольшой объем воды. Еще одно отличие состоит в том, что часть тепла поглощается стенками резервуара и при разрядке возвращается не полностью, поэтому тепловое равновесие между стенками и паром не достигается.

3.2. Тепловое аккумулирование с расширением

Объем пара в такой системе может быть либо таким же, как в системе со скользящим давлением, либо меньшим. Разрядка в данном случае осуществляется горячей водой под давлением по линии 7 (Рис. 3.), при этом объем пара увеличивается, в том числе и за счет частичного испарения воды, что, в свою очередь, ведет к некоторому снижению давления.

Зарядка может проводиться за счет подачи горячей воды под давлением (по линии 8), которая в начальный период времени испаряется, либо одновременно недогретой горячей водой по линии 10 и паром по линии 11.

Системы аккумулирования такого типа использовались в ракетах (водяной ракетный двигатель стартового ускорителя истребителя М-262, двигатель почтовой и метеорологической ракет), в эжекторах сверхзвуковых аэродинамических труб периодического действия и в нагнетателях замкнутых системы горячей воды. Кроме того, были предложены способы применения таких систем для перегрева аккумулированного пара в очень больших резервуарах давления ввиду низкого перепада температур при зарядке и разрядке.

3.5. Косвенное аккумулирование со скользящим давлением

При таком способе аккумулирования масса и объем аккумулирующей среды остаются постоянными. Разрядка и зарядка осуществляется путем подвода и отвода тепла через теплообменные поверхности 6 и 9 (Рис. 3.). Аккумулирующая среда – вода и пар в состоянии теплового равновесия. В момент разрядки, однако, это равновесие нарушается, и паровая подушка действует скорее как поршень, особенно при большой скорости разрядки.

3.6. Аккумулирование посредством сжатого газа

Основное отличие от систем аккумулирования с паровой подушкой заключается в том, что здесь используется только газ, то есть однофазная среда. Отводимый при разрядке газ имеет то же состояние, что и газ, остающийся в системе.

Применение таких систем аккумулирования может быть самым различным: от стальных сосудов объемом в несколько кубометров на выходе компрессорных установок до подземных систем аккумулирования сжатого воздуха объемом более 100 000 м³, используемых для покрытия пиковых нагрузок газовых турбин.