Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Практикум, Хекслет, SkyPro, авторские курсы — собрали всех и попросили скидки. Осталось выбрать!
Хабр доступен 24/7 благодаря поддержке друзей
Комментарии 62
>>Дело в том, что 35 кг высокообогащенного урана-238 стоит около 500 тыс. долларов США. А вот для РИТЭГа нужен уран-238 с ценой около 50 млн долларов за 45 кг.
Ошибка? Может уран-235 и плутоний-238?
Ошибка? Может уран-235 и плутоний-238?
На мой взгляд диванного эксперта по ядерным реакторам несколько странен выбор двигателя Стирлинга, у классической паровой турбины должен быть выше КПД, и притом меньше движущихся частей. Насадил генератор прямо на вал турбины — и получай электричество вёдрами. Но разработчики, видимо, что-то знают.
Например то, что классическую паровую турбину отвезти на Марс тяжеловато?
Только вот паровая турбина требует обвязки, вроде парогенератора, рабочего тела (воды), конденсатора, на котором пар будет превращаться обратно в воду, и скорее всего чего-то еще. Это вдогонку к тому, что паровая турбина небольших размеров высоким КПД похвастаться не сможет.
Думаю, ответ банально в простоте и надежности. Двигатель Стирлинга — это просто поршень в цилиндре с радиатором, и любой теплоноситель, который можно подобрать под параметры нагревателя. Паровая турбина помимо себя самой требует ещё парогенератор, конденсатор, трубопроводы для циркуляции теплоносителя. Плюс, для обеспечения хорошего КПД всё это должно быть, кхм, большим.
А чем охлаждать паровую турбину в космосе? Там или пар конденсировать при т<100C или собирать тяжёлую систему, работающую под огромным давлением (и всё равно высокой температуры холдильника не достичь). А в стирлинге можно подобрать такое рабочее тело, чтобы он работал, скажем на перепаде 400-700С и охлаждать излучением (можность охладителя в космосе зависит от Т в четвёртой степени).
Наверное, с двигателем стирлинга проще сделать замкнутый цикл рабочего тела, чем с турбиной.
Есть проблема сделать эффективную малогабаритную и маломощную турбину. В данном случае реактор будет иметь мощность всего до десяти киловатт.
предлагают использовать на Марсе или других планетах Солнечной системы
Еще вроде турбина работает на высоких оборотах, т.е. получим дополнительный функционал в виде гироскопа.
Турбина на малой мощности не будет работатью. Это же не печка, а всего лишь небольшой «нагреватель».
Стирлинг у них «простой как палка»: www.grc.nasa.gov/www/tmsb/stirling/animation/animation_TDC_01_jeff.gif
На самом деле там много хитростей, но итог достаточно примитивный получился — проще любой турбины во много раз.
На самом деле там много хитростей, но итог достаточно примитивный получился — проще любой турбины во много раз.
используется плутоний-238, который, как уже сообщалось на Geektimes, является довольно дефицитным изотопом урана
Плутоний-238 — изотоп урана??
Удалено. Вес не тот.
в РИТЭГах используется плутоний-238, который, как уже сообщалось на Geektimes, является довольно дефицитным изотопом урана
Плутоний не является изотопом урана
Интересно еще каким образом будет происходить охлаждение рабочего тела двигателя Стирлинга в условиях космоса. При заявленной мощности в 10 кВт электрических получается что тепловая мощность порядка 30 кВт, а с рассеиванием тепла в космосе большие проблемы.
Медные радиаторы и тепловые трубки на банальной воде (вода условно кипит в замкнутом объеме из рассчета на то, что при температуре около 100 градусов она полностью заполняет трубку).
P.S. Применение хотя бы 1 стержня — хорошая идея для дальнего космического полета. И масса радиоактивного изотопа здесь существенно выше, чем в «Пионерах» или «Вояджерах» была?
P.S. Применение хотя бы 1 стержня — хорошая идея для дальнего космического полета. И масса радиоактивного изотопа здесь существенно выше, чем в «Пионерах» или «Вояджерах» была?
Речь о колонизации Марса. Там, например, им можно отапливать базу, сбрасывать его в атмосферу или в грунт
Назад в Будущее близко? Можно мне Теслу с таким движком? Вроде даже по массе умещается. Да даже цена не космическая, как у среднего спорткара. Единственное что вот горячий он походу ((
К автодому сзади прикрутить, а тепло снимать для готовки, горводы и отопления.
ХОТЕТ.
ХОТЕТ.
Ага, и налог маленький с 13,6 лошадиных сил :)
Горячий и радиоактивный тоже. В активной зоне 150 рентген в секунду. За вычетом биологической защиты… Вам, в общем, хватит, чтобы зазвенели бубенцы.
А если использовать аккумуляторные батареи, которые в электромобиле всё равно есть, в качестве биозащиты?
А куда девать потом кучу фонящих батарей?
А куда сейчас девается куча и так вредных с химической т.з. батарей? Неизвестно, насколько восприимчивы к наведенной радиоактивности конструкционные материалы батарей (впрочем, как и их эффективность в качестве защиты), может, там не все так плохо. Вопрос РАО в атомной энергетике один из самых болезненных, спору нет.
10 кВт — это конечно может быть много Р/с на условного человека прямо за границей стержня. А 1 толщина человеческого тела сможет поглотить огромный процент энергии нейтрона при начальной скажем 1 МэВ. А вот объем воды, занимающий все на расстоянии 290 см от активной зоны, будет хорошей защитой.
Достаточно закопать реактор на 1 м вниз под грунт… Это достаточная защита. И не подходить ближе 100 метров к нему. На Марсе нет ветра и нет осадков, ну и рек тоже нет. Так что факторов которые могли бы разрушить реактор практически нет, за исключением метеоритов (ну на Земле они тоже могут быть). Так что просто закопать и достаточно.
Единственное что вот горячий он походу
Вряд ли сильно горячее выхлопа ДВС:
КПД стирлинга много меньше КПД ДВС, поэтому, если оно будет производить 10кВт полезной мощности, то генерируемое побочное тепло будет ну пусть 40-50кВт. А калорифер такой мощности под боком будет сильно греть
У ДВС КПД <50%, то есть для 150 кВт на колесах имеем 300+ тепловой мощности. Так что не думаю, что 50 кВт от реактора будет большой проблемой. Может быть, даже есть варианты совместить систему охлаждения с биозащитой.
Вот только ДВС реально отдаёт в среднем процентов 20-30 мощности (в зависимости от мощности, веса авто и стиля езды) т.к. достигает пиковой мощности на 5-6к оборотов что бывает не так и часто. А значит, рассеивать приходится 50-100кВт, не больше.
Вряд ли система охлаждения проектируется не на максимальный режим, хотя тут я сказать не могу.
Для резкопеременных нагрузок реактор непригоден, так что придется ставить батареи в любом случае. А в случае повторно-кратковременного режима его работы ситуация уже совсем другая, как по требуемой мощности, так и по охлаждению.
Для резкопеременных нагрузок реактор непригоден, так что придется ставить батареи в любом случае. А в случае повторно-кратковременного режима его работы ситуация уже совсем другая, как по требуемой мощности, так и по охлаждению.
Так в этом и разница: ДВС работает на малой мощности с редкими пиками, а реактор — постоянно, в рабочем режиме и поэтому требует больше охлаждения
Вы упускаете главное, о чём здесь толкуют. ДВС находится на Земле, в атмосфере, где выделяемое тепло передаётся как минимум воздуху, и уносится. В космосе не с чем организовать теплообмен. Единственный способ утилизации тепла — излучение, что во много раз менее эффективно. И вот тогда 50 кВт становятся проблемой.
<надмозг_fail_mode_on>Получаемое реактором тепло будет посредством двигателя Стирлинга приводить в движение специальный поршень.<надмозг_fail_mode_off>
Хочу себе такой домой, вернее в подвал что бы не зазвенели бубенцы))
Да я б и от простого РИТЭГа не отказался, в качестве отопления для дачи.
Даже из подвала он ваши бубенцы звенеть заставит… Да и в подвал вход придется закрыть лет на 600…
Как я писал выше — вполне хватит «объем воды, занимающий все на расстоянии 290 см от активной зоны». Если хотите этой водой буквально греть себе батареи — нужно перед или после подачи воды к реактору очищать её от определенных примесей.
З.Ы. Правда есть подозрение, что нужна будет глубокая очиска воды от дейтерия — какое там сечение поглощения нейтронов, вместо протонов может быть?
З.Ы. Правда есть подозрение, что нужна будет глубокая очиска воды от дейтерия — какое там сечение поглощения нейтронов, вместо протонов может быть?
А всех, кто хочет такой реактор домой/в машину, не смущает стоимость одного только топлива в 500 000 долларов?
На мой взгляд смущать должно полное отсутствие биозащиты.
Для космоса — там проще — на штангу вынес и небольшой щиток между реактором и КА. А вот на поверхности — планеты…
Это же придется надыбать немерянный бассейн воды или ну очень глубоко закапывать…
Для космоса — там проще — на штангу вынес и небольшой щиток между реактором и КА. А вот на поверхности — планеты…
Это же придется надыбать немерянный бассейн воды или ну очень глубоко закапывать…
Кто мешает также вынести подальше за холм и не ходить туда?
Не у всех же дома или в машине есть личный отдаленный и ненужный холм, который можно заюзать для установки реактора.
… а вдруг завтра вот именно туда и надо будет сходить?
Ну и потом, вот начнет разрастаться этот город, на другой конец тянуть энергию — тяжко — правильно поставим с другой стороны еще несколько реакторов и еще сделаем «туда не ходи — снег бошка попадет».… Так у нас город расти уже в двух направлениях не может…
Ну и потом, вот начнет разрастаться этот город, на другой конец тянуть энергию — тяжко — правильно поставим с другой стороны еще несколько реакторов и еще сделаем «туда не ходи — снег бошка попадет».… Так у нас город расти уже в двух направлениях не может…
Почему «не сможет»? Что-то мешает вырыть небольшую ямку, поставить туда реактор, сверху песочком присыпать, оставив, естественно, снаружи радиатор, подвести трубопроводы с теплоносителем и кабеля подачи энергии к распределительным устройствам, для гарантированного снабжения поставить неподалёку второй реактор. Каждый такой реактор займёт площадь баскетбольного поля — вместе с обваловкой по периметру, электростанция, точнее, ТЭЦ, как два баскетбольных поля на одном конце города и ещё два на другом. Причём размеры не очень изменятся, если вместо Килоповера там будут стоять по паре мегаваттных энергоблоков, а этого уже вполне хватит и для немаленького городка. Ну, будет вместо «баскетбольных» «футбольное» поле, не принципиально. Для стационарной ТЭЦ на Марсе проблема охлаждения реактора не очень велика, теплоёмкость колонии позволяет рассеять весьма значительную мощность. А колония эти ТЭЦ спокойно обойдёт, и пойдёт развиваться дальше.
Даже на Земле особых проблем нет. Тот же Маяк нехилую территорию засрал. А ведь живёт 7млрд человек. К тому времени, когда город будет разрастаться — и этот реактор закопают и новые уже не будут такими. А для первой экспедиции можно и за холмом.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
НАСА начинает испытания «портативных» атомных реакторов нового типа