Хладогенты

Был задан вопрос о работе этой схемы:

Рассмотрим принцип её работы более подробно, заодно немного больше узнаем о ТВР и хладогентах – жидкостях, используемых в контурах охлаждения (или нагрева) некоторых построек.

Итак, схема работает следующим образом: ТВР охлаждает жидкость, проходящую через него всегда на 14ºС. При этом он нагревается на некоторое количество градусов (правильнее говорить выделяет тепло), которое зависит от того, какую жидкость он охладил.

Если он охлаждает жидкость с небольшой теплоемкостью (нефть, керосин, вода), то и выделит он не много тепла (237 кДТЕ/с для нефти и т.д.). Этого тепла не хватит чтобы нагреть окружающий его пар, и температуры этого пара не хватит для выработки нужного кол-ва энергии турбинами.

В данной схеме это очень важно, т.к. это автономная схема, не получающая энергию извне.

* 850 Вт х 2 = 1700 Вт вырабатывают две турбины (на самом деле меньше, около 1500 Вт)
* ТВР + Жидкостный нагреватель (он работает лишь 12% времени) потребляют 1315 Вт.

Если в контуре будет вода, турбины будут вырабатывать намного-намного меньше – около 700 Вт, что не хватит для работы схемы.

В этой схеме, в контуре ТВР суперхладогент и он нагревает ТВР намного сильнее – на 1182 кДТЕ/с. Логично было бы не использовать теплообменник из металлических плиток, а просто продлить трубу с суперхладогентом дальше, до того места, которое вам нужно охладить, но это потребует огромное количество суперхладогента, а это редкий (космический) материал и его нужно использовать экономно.

Вот именно по этому контур ТВР минимальной длинны (с суперхладогентом). Он охлаждает теплообменник, в котором охлаждается вода, а контур с водой уходит дальше. Ну и не стоит забывать про то, что вода замерзает при 0ºС (что чревато поломкой труб), а суперхладогент невозможно охладить до твердого состояния, т.к. он замерзает почти при абсолютном нуле (2ºK или -271,2ºС).

В таблице ниже приведены свойства некоторый жидкостей, наиболее часто применяемых в контурах теплообменников и ТВР:

Пользоваться таблицей не сложно – вам нужно выбрать для контура жидкость, с наилучшей теплоемкостью, но так, что бы эта жидкость не замерзла в трубе или наоборот, не перегрелась, иначе она превратиться в пар, газ, лед или в другую жидкость. Так например, если перегреть нефть, она не станет газом, а превратиться в керосин. Хоть керосин тоже жидкость, но любое преобразование в трубе, приводит к её поломке.

Например:

* Если вам нужно просто охладить базу, лучшее решение вода.
* Если ферму морозной пшеницы, то лучше использовать грязную воду (замерзает немного ниже, при -21ºС).
* Если вам нужно охладить продукты (-25ºС, по новым требованиям), то придется использовать этанол или керосин (хоть он и менее эффективен чем этанол, зато более доступный).

Для полноты картины, вы можете посчитать тепловыделение ТВР для любой другой жидкости сами:

1

,
69

⋅
14

⋅
10

=

237

{\displaystyle \ce{1,69 \* 14 \* 10 = 237}}

кДТЕ/с,

где

1

,
69

{\displaystyle \ce{1,69}}

 – теплоемкость нефти;

14

{\displaystyle \ce{14}}

 – то на сколько ºС охлаждает ТВР;

10

{\displaystyle \ce{10}}

 – столько жидкости в секунду он пропускает через себя (10000 г/с).

В это трудно поверить, но в контуре ТВР может быть не только вода, нефть и пр., но и магма и жидкая (расплавленная) сталь, стекло и т.д.

Тоже самое относится например к металлургическому заводу. В его контуре (для его охлаждения) может применяться жидкие, очень горячие металлы, что использовалось в схеме плавки руды и некоторых других.

Продолжение следует...