В статических системах пары воды диффундируют с поверхности электрода ТЭ к поверхности с более низ­ким парциальным давлением паров воды, способы соз­дания которой и определяют в первую очередь различия данных систем. Более низкое парциальное давление па­ров воды может быть получено охлаждением поверхно­сти ниже точки росы, при этом сконденсированная вла­га может непосредственно стекать в водосборник под действием сил гравитации либо отсасываться с помощью системы фитилей благодаря действию капиллярных сил. При расположении рядом с электродом матрицы, пропи­танной раствором щелочи, более концентрированным, чем электролит ТЭ, также создаются условия для по­глощения паров воды. Поддержание более высокой кон­центрации электролита в матрице, называемой диффу­зионной или транспортной, может быть осуществлено испарением воды с противоположной стороны матрицы непосредственно в полость пониженного давления, со­единенную с космическим вакуумом или внешним конден­сатором, уносом воды циркулирующим электролитом с его последующей регенерацией и другими способами.

Основным преимуществом статической СУВ является возможность разработки вспомогательных систем ЭХГ без агрегатов с движущимися деталями (насосы, вен­тиляторы) за исключением электромагнитных клапанов, так как принципиально отсутствует необходимость в И—93 209

создании принудительного потока реагента или электро­лита для удаления воды.

Так как распределение концентрации электролита по поверхности электрода отображает распределение кон­центрации по поверхности диффузионной матрицы, то данная система позволяет достигнуть равномерного рас­пределения концентрации электролита и температуры

по поверхности электрода, что особенно важно в слу­чае использования ТЭ в ка­пиллярной матрицей (свя­занный электролит). Однако создание статической СУВ связано с рядом трудностей вследствие переноса тепло­ты за счет теплопроводное! и газа в зазоре между элек­тродом и охлаждаемой по­верхностью и усложнения конструкции батареи ТЭ.

Наибольшее развитие статиче­ские СУВ получили в разработках фирмы «Аллнс-Чалмерс», США. В водородно-кислородном ЭХГ космического назначения мощно­стью 2 кВт на основе ТЭ с асбес­товой матрицей система выполне­на как двухконтурная, т. е. про­цессы тепло - и массопереноса осу­ществляются раздельно и незави­симо одни от другого. Теплота отводится изнутри ТЭ к наруж­ной поверхности через магниевые элементы конструкции, охлаждае­мые циркулирующим гелием. Пары воды диффундируют с поверхно­сти водородного электрода (концентрация электролита в асбестовой матрице около 35%) через водородную камеру к транспортной мат­рице, пропитанной электролитом с более высокой концентрацией (около 40%) и разделяющей водородную камеру с камерой удаления воды (рис. 5.2). Последняя периодически сообщается с вакуумом, благодаря чему пары воды удаляются. Таким образом, регули­рование концентрации электролита в обеих матрицах и скорость удаления воды из ТЭ при данной температуре непосредственно за­висят от давления в камере удаления воды. В конструкции элек­тродов и транспортной матрицы предусмотрены резервуары (соот­ветственно дополнительный объем пор электродов и опорная пла­стина из пористого никеля), обеспечивающие возможность изменения объема электролита при изменении его концентрации в процессе регулирования баланса воды. Данные резервуары являются, следо­вательно, элементами системы регулирования. Фирма «Аллис-Чал-

мерс» также проводила работы по созданию второго варианта ста­тической СУВ, в которой предусматривалось охлаждение асбестовой матрицы, являющейся поверхностью конденсации паров воды, с по­мощью циркулирующего хладоагента и отвод воды по капиллярам в асбесте в накопительную емкость. Данная система считалась пер­спективной для использования в ЭХГ .космического назначения. Для ЭХГ, используемого на земле, фирмой предложена статическая си­стема, которая отличается от варианта с вакуумируемой камерой удаления воды тем, что транспортная матрица омывается потоком циркулирующего электролита, из которого вода удаляется в регене­раторе электролита, а теплота — в теплообменнике, установленном после регенератора электролита.