Список форумов Форум космопорта Форум космопорта
Космос и все, что с ним связано...
 
 FAQFAQ   ПоискПоиск   ПользователиПользователи   ГруппыГруппы   РегистрацияРегистрация 
 ПрофильПрофиль   Войти и проверить личные сообщенияВойти и проверить личные сообщения   ВходВход 

Солнечная энергия для Лунной колонии
На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8  След.
 
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов Форум космопорта -> Обсуждение идей
Предыдущая тема :: Следующая тема  
Автор Сообщение
Kuasar
Администратор


Зарегистрирован: 15.02.2005
Сообщения: 1073
Откуда: Минск

СообщениеДобавлено: 28 Мар 2007 [18:53]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

ruata matsu писал(а):
Вот по маховикам:
Удельная энергия супермаховика тогда составит 240 килоджоулей на килограмм массы. Правда, уже испытаны супермаховики с удельной энергией в 650 и даже 700 килоджоулей на килограмм,

http://n-t.ru/ri/gl/ek08.htm

Так что, это пока наилучшее решение для систем аккумулирования энергии на луне... Да и в космосе тоже.


Если я ничего не путаю, то удельная энергия обыкновенного аккумулятора также измеряется сотнями кДж на килограмм. Зачем тогда маховик городить? Не проще ли с аккумуляторами?

Если чесно, то я вообще против любых систем имеющих подвижные детали, если их можно заменить на что-ньть электронное. Ибо трение...

Еще один вид накопителя: сверхпроводящее кольцо.
В него закачивается энергия, которая бегает себе по контуру, пока не понадобится. Нужно только сохранять условия для сверхпроводимости и следить за тем, чтобы не перенакачать контур энергией, а то высокотесловые магнитные поля, создаваемые током, могут просто разрушить сверхпроводимость.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
zenixt
Ветеран


Зарегистрирован: 14.04.2005
Сообщения: 1278
Откуда: Россия

СообщениеДобавлено: 29 Мар 2007 [08:10]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Kuasar писал(а):
Еще один вид накопителя: сверхпроводящее кольцо.
В него закачивается энергия, которая бегает себе по контуру, пока не понадобится. Нужно только сохранять условия для сверхпроводимости и следить за тем, чтобы не перенакачать контур энергией, а то высокотесловые магнитные поля, создаваемые током, могут просто разрушить сверхпроводимость.

Насколько мне известно, сверхпроводники обладают существенным недостатком - низкой плотностью тока, преодоление которого не предвидится. Во-вторых данное устройство обладает тем же недостатком, что и маховик ruata matsu - моментальная потеря всей запасенной энергии.
Идея Boo мне нравится все больше.
В один и тот же объем, что и у воды, в аллюминий можно закачать в шесть раз больше энергии без расплавления аллюминия. Прикинул. В шахту с тенами глубиной 10 м и диаметром 2 метра, залитую аллюминием можно закачать 80 тысяч мегаджоулей энергии, что соответствует 2 тоннам угля. А двумя тоннами угля в течение 14 дней можно с избытком протопить 20 домов, целую Лунную Колонию. И еще на СЖО, свет и тому подобное вдоволь останется. Very Happy
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора
ruata matsu
Ветеран


Зарегистрирован: 17.02.2005
Сообщения: 830
Откуда: Uk

СообщениеДобавлено: 29 Мар 2007 [11:19]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

zenixt писал(а):
Во-вторых данное устройство обладает тем же недостатком, что и маховик ruata matsu - моментальная потеря всей запасенной энергии.
єто с какого то перепугу?

Цитата:
В один и тот же объем, что и у воды, в аллюминий можно закачать в шесть раз больше энергии без расплавления аллюминия.
Брехня. Sad Теплоемкость алюминия 0,9 против 4,19 у воды. Плотность 2,7 против 1. Если без расплавления... и рабочий интервал это 300-600 по цельсию.
То запасает энергию расплав алюминия всего в 2 (менее) раза больше чем вода. При Гораздо болшем и откровенном геморое...
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Kuasar
Администратор


Зарегистрирован: 15.02.2005
Сообщения: 1073
Откуда: Минск

СообщениеДобавлено: 29 Мар 2007 [12:53]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Если говорить о тепловом коллекторе, то мне не понятно - почему вещество в нем должно обязательно находиться в твердом состоянии? Чем вам жидкий алюминий не нравится?

С жидкостью работать проще. К тому же, для накопления тепловой энергии в таком резервуаре не нужно будет использоваться цепочку солнечная электростанция - провода - нагреватель, а можно будет непосредственно нагревать вещество, используя какой-ньть коллектор солнечного излучения.

Самыми сложными аспектами в этой схеме, на мой взгляд, являются:
1) Термоизоляция коллектора тепла
2) Преобразование тепловой энергии в электрическую
3) Добыча большого количества теплоносителя
4) Схема закачивания энергии в коллектор

По второму пункту: использование термопар пока под вопросом - слишком большие радиаторы на поверхности Луны надо будет строить.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
ruata matsu
Ветеран


Зарегистрирован: 17.02.2005
Сообщения: 830
Откуда: Uk

СообщениеДобавлено: 29 Мар 2007 [13:41]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Kuasar писал(а):
Если говорить о тепловом коллекторе, то мне не понятно - почему вещество в нем должно обязательно находиться в твердом состоянии? Чем вам жидкий алюминий не нравится?.

Изменением объема при фазовом переходе

Цитата:
С жидкостью работать проще. К тому же, для накопления тепловой энергии в таком резервуаре не нужно будет использоваться цепочку солнечная электростанция - провода - нагреватель, а можно будет непосредственно нагревать вещество, используя какой-ньть коллектор солнечного излучения.

без электростанции - просто коллектор солн. плюс циркуляуия кокого нибудь теплоносителя через накопитель.

Цитата:

По второму пункту: использование термопар пока под вопросом - слишком большие радиаторы на поверхности Луны надо будет строить
Они не под вопросом - а под запретом. именно по этим причинам. И именно по этому - о термопарах никто сурьезно не говорит. Разве что какой нить школьник, выхвативший из учебника начальную инфу...
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Kuasar
Администратор


Зарегистрирован: 15.02.2005
Сообщения: 1073
Откуда: Минск

СообщениеДобавлено: 29 Мар 2007 [14:13]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

В таком случае в качестве теплонакопителя может выступать даже обыкновенная луная порода. Какие-ньть блоки базальта, а теплоносителем может служать и какой-нибудь газ. Мне кажется, что сложно будет найти жидкий теплоноситель, сохраняющий свои свойства в диапазоне температур от 100 (полное остывание) до 1500-2000 (полное нагревание) по Кельвину.

Ну допустим с накоплением все более или менее понятно. Остался нерешенным вопрос с получением электроэнергии. Не паровые же турбины туда ставить.

Можно было бы присобачить устройство, работающее по принципу "вечного двигателя второго рода", но я пока так и не обнаружил подтверждения существования таких работоспособных агрегатов.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
ruata matsu
Ветеран


Зарегистрирован: 17.02.2005
Сообщения: 830
Откуда: Uk

СообщениеДобавлено: 29 Мар 2007 [14:28]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Kuasar писал(а):
В таком случае в качестве теплонакопителя может выступать даже обыкновенная луная порода. .

Да, если решишь проблемы с распылением тепловой энергии. Надо накапливать и концентрировать... И вопросы теплопередачи не игнорировать. накопитель - должен легко принимать и нкапливать теплоэнергию. Ну и отдавать потом. При минимуме технозаморочек.

Идеальный тепловой накопитель - это расплав хлорида лития. Им предполагалось заполнять приемники солнечного излучения для орбитальных солнечных электростанция, работающих на паротурбинном принципе... Накапливают гигантское количество теплоэнергии при минимальных габаритах. Smile


Цитата:
Мне кажется, что сложно будет найти жидкий теплоноситель, сохраняющий свои свойства в диапазоне температур от 100 (полное остывание) до 1500-2000 (полное нагревание) по Кельвину.

Посмотри на селен.


Цитата:
Ну допустим с накоплением все более или менее понятно. Остался нерешенным вопрос с получением электроэнергии. Не паровые же турбины туда ставить.

ТОлько так. Нужна комбинация мощность+эффективность+надежность. Есть другие варианты? Very Happy


Цитата:
Можно было бы присобачить устройство, работающее по принципу "вечного двигателя второго рода",
э? Заболел?
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
ruata matsu
Ветеран


Зарегистрирован: 17.02.2005
Сообщения: 830
Откуда: Uk

СообщениеДобавлено: 29 Мар 2007 [17:06]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Kuasar писал(а):

Зачем тогда маховик городить? Не проще ли с аккумуляторами?.
Основная засада с аккумуляторами - они имеют вполне ограниченный срок службы. не очень большой. В циклах-заряд-разряд. А потом они просто выбрасываются.
Для колонистов - расточительно...
Цитата:

Если чесно, то я вообще против любых систем имеющих подвижные детали, если их можно заменить на что-ньть электронное. Ибо трение...

Ну стационарный маховик висит в вакууме. На магнитной подвеске. Энергию подводим и снимаем с помощью магнитного поля...
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
qs
Бывалый


Зарегистрирован: 19.02.2007
Сообщения: 53

СообщениеДобавлено: 29 Мар 2007 [18:10]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Для охлаждения можно обойтись без радиаторов. Можно выливать горячий жидкий нелетучий теплоноситель в ёмкость, находящуюся в тени за пределами станции. Где вылитое вещество охладится за счёт теплообмена с поверхностью и станет твёрдым. А после завершения цикла охлаждения собрать лопатами всё обратно. Или поддерживать теплоноситель постоянно жидким за счёт подогрева. К примеру, небольшое озеро жидкого сплава натрия с рубидием, находящееся в тени кратера или скалы решило бы все проблемы с охлаждением станции.

Последний раз редактировалось: qs (29 Мар 2007 [18:17]), всего редактировалось 1 раз
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
ruata matsu
Ветеран


Зарегистрирован: 17.02.2005
Сообщения: 830
Откуда: Uk

СообщениеДобавлено: 29 Мар 2007 [18:16]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

qs писал(а):
находящуюся в тени за пределами станции. Где вылитое вещество охладится за счёт теплообмена с поверхностью и станет твёрдым. А после завершения цикла охлаждения собрать лопатами всё обратно.

Та яма, которую тут зеникс продвигал - это 2 на 8 метров... Вмещает 85 тонн алюминия. И накапливает не очень то много энергии.
Лопаты не катят Laughing

Кроме того - типа лунный грунт поганый проводник тепла. Не стоит расчитывать на него в плане теплообмена.

Так что - без радиаторов - ни как.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
qs
Бывалый


Зарегистрирован: 19.02.2007
Сообщения: 53

СообщениеДобавлено: 29 Мар 2007 [18:19]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

> Так что - без радиаторов - ни как.

Ну зеркало озерца теплоносителя само-по себе радиатор. Возможно проще будет сделать озеро... Неглубокое такое, ровное. И пусть там всё само самотёком охлаждается. Главное не плевать туда. А в целом должно работать... Rolling Eyes
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
ruata matsu
Ветеран


Зарегистрирован: 17.02.2005
Сообщения: 830
Откуда: Uk

СообщениеДобавлено: 29 Мар 2007 [18:25]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

qs писал(а):
> Так что - без радиаторов - ни как.

Ну зеркало озерца теплоносителя само-по себе радиатор. Возможно проще будет сделать озеро... Неглубокое такое, ровное. И пусть там всё само самотёком охлаждается. Главное не плевать туда. А в целом должно работать... l:

А когда застынет... Опять того...
Лопатами Question Аднака...
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
qs
Бывалый


Зарегистрирован: 19.02.2007
Сообщения: 53

СообщениеДобавлено: 29 Мар 2007 [18:31]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

> А когда застынет... Опять того...

Нет, не надо лопатами. Надо соблюсти баланс между притоком тепла и охлаждением с поверхности озера. Тогда озеро всегда будет тёплым. Но не горячим. Когда совсем застынет (в период консервации станци, к примеру) -- всегда можно подогреть...
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
qs
Бывалый


Зарегистрирован: 19.02.2007
Сообщения: 53

СообщениеДобавлено: 29 Мар 2007 [18:41]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Озеро это вообще классная штука! В лучах Солнца оно будет горячим, а в тени холодным. При достаточных объёмах теплоносителя, озеро способно заменить собой и концентраторы и радиаторы и всё остальное.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
zenixt
Ветеран


Зарегистрирован: 14.04.2005
Сообщения: 1278
Откуда: Россия

СообщениеДобавлено: 30 Мар 2007 [07:08]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Вакуум и жидкость несовместимы. Читай - тройная точка.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора
Kuasar
Администратор


Зарегистрирован: 15.02.2005
Сообщения: 1073
Откуда: Минск

СообщениеДобавлено: 30 Мар 2007 [08:56]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Тонкое и большое озеро - это тот же радиатор, только жидкий. Задача радиатора - быть холодным. Идеально, это когда радиатор имеет температуру окружающей среды, т.к. чем больше перепад температур между рабочей зоной (коллектором) и радиатором, тем выше КПД. Для лунной ночи это минус 100-150 по Цельсию. Расскажите мне, какой металл остается жидким в таких условиях и как его добыть на Луне попроще?

Поэтому хватит балагурить. Если мы говорим о радиаторах на Луне, то мы практически наверняка имеем ввиду алюминиевую конструкцию.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
qs
Бывалый


Зарегистрирован: 19.02.2007
Сообщения: 53

СообщениеДобавлено: 30 Мар 2007 [11:29]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

> Задача радиатора - быть холодным. Идеально, это когда радиатор имеет температуру окружающей среды, т.к. чем больше перепад температур между рабочей зоной (коллектором) и радиатором, тем выше КПД

Радиатор всегда должен быть теплее окружающей среды. Иначе не сможет работать (как бы). Сплав натрия с калием остаётся жидким при температуре минус 70 градсуов. Достаточно низкая температура, на мой взгляд. Более низкие температуры излишни для тепловой машины. К примеру, при использовании паровой турбины, охлаждение рабочего тела до температуры меньшей нуля градусов по Цельсию ничего хорошего не даст.

> Если мы говорим о радиаторах на Луне, то мы практически наверняка имеем ввиду алюминиевую конструкцию.

Ок. Буду знать. Тогда я, со своей стороны, буду всегда уточнять конструкционный материал радиатора, если он отличен от алюминия.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Kuasar
Администратор


Зарегистрирован: 15.02.2005
Сообщения: 1073
Откуда: Минск

СообщениеДобавлено: 30 Мар 2007 [12:06]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

qs писал(а):
Радиатор всегда должен быть теплее окружающей среды. Иначе не сможет работать (как бы).

Это если радиатор работает в атмосфере за счет теплообмена. На Луне радиаторы будут работать только за счет излучения тепла. Тут конечно тоже, чем выше температура, тем эффективнее теплоотвод, но при этом и КПД тепловой машины при "горячем" радиаторе будет ниже.

Кстати, я по прежнему против использования паровых турбин на Луне. Мне кажется, что надо сосредоточиться на чистой электротехнике, т.к. КПД выше.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
Kuasar
Администратор


Зарегистрирован: 15.02.2005
Сообщения: 1073
Откуда: Минск

СообщениеДобавлено: 30 Мар 2007 [12:15]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

ruata matsu писал(а):
Основная засада с аккумуляторами - они имеют вполне ограниченный срок службы. не очень большой. В циклах-заряд-разряд. А потом они просто выбрасываются.
Для колонистов - расточительно...

В условиях Луны один цикл "заряд-разряд" это 28 суток. 13 циклов в год. Ni-MH аккумуляторы держат до 1000 циклов. Это дает 77 лет работы до замены батареи аккумуляторов.

Но и проблема с ухудшением параметров накопителей легко решается если использовать вместо аккумуляторов конденсаторы высокой емкости. Количество циклов заряда-разряда почти не ограничено (сотни тысяч). Удельная плотность накопления энергии примерно такая же как и аккумуляторов.

ruata matsu писал(а):
Ну стационарный маховик висит в вакууме. На магнитной подвеске. Энергию подводим и снимаем с помощью магнитного поля...

Вот это уже интереснее. Осталось прикинуть массу и размеры такого маховика; массу и размеры оборудования для его удержания, разгона и торможения. Добавьте сюда тот факт, что все это придется везти с Земли, т.к. на первых этапах освоения Луны местная промышленность не сможет обеспечить необходимую точность изготовления и прочность материалов.


Последний раз редактировалось: Kuasar (30 Мар 2007 [12:26]), всего редактировалось 1 раз
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
Kuasar
Администратор


Зарегистрирован: 15.02.2005
Сообщения: 1073
Откуда: Минск

СообщениеДобавлено: 30 Мар 2007 [12:22]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Если уж речь пошла о циклопических сооружениях, то давайте вспомним старую идею с распределенной лунной гелиостанцией.

Идея простая: строим на поверхности Луны не одну гелиостанцию рядом с базой, а штук 5-7 на экваторе или на той паралели где база стоит. Объединяем это все в единую систему и получаем в любой момент времени постоянную мощность, т.к. половина станций всегда освещена Солнцем.

Сбои такая система будет давать только во время лунных затмений Smile
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
Показать сообщения:   
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов Форум космопорта -> Обсуждение идей Часовой пояс: GMT + 2
На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8  След.
Страница 2 из 8

 
Перейти:  
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах