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
Зыкин Сергей Алексеевич
Новичок


Зарегистрирован: 23.10.2007
Сообщения: 4

СообщениеДобавлено: 24 Окт 2007 [21:20]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Ну во первых - ядерный реактор на первое время - однозначно.
Объясняю (оффтопом попрошу не считать т.к. данное сообщение напрямую связано с принципом энергообеспечения) на поверхности луны что-то строить - безумие. Почему? Очень просто 1,36 кВт/час на кв.м. энергии солнца сделают любую конструкцию духовкой в прямом смысле. Кроме того вся работающая техника - источник тепла (вокруг вакуум - идеальный теплоизолятор) -следствие-вся техника и сама база - под лунным грунтом (реголитом) с системой охлаждения. Значит копаем котлован строим базу закапываем - море энергии - солнечных батарей нам явно не хватит. Поэтому реактор необходим.
Но, я на Мембране предложил реактор (в текстовки КА Скат) нового типа-реактор типа ЯРД разогревается до 400-450 цельсия, заливаем воду, вода образует пар с огромным давлением который поступает в устройство аналогичное ДВС (двигатель внутреннего сгорания) вводящие клапаны открываются когда поршень только прошел пик, пар давит на поршень и отдает ему часть энергии, клапан закрывается, но поскольку с другой стороны вакуум пар продолжает давить на поршень пока не отдаст ему столько энергии, что температура станет 30-40 Цельсия, после чего поршень снова идет на сжатия при открыти выпускного клапана и выплевывает теплую воду, охлаждение ДВС построено по такому же принципу - когда ДВС разогрелся выш 120 Цельс. срабатывает аналогичная система и охлаждает его до 90 Цельс. У самого на полные расчеты нет времени но работоспособность подобного устройства никто не оспаривает.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Kuasar
Администратор


Зарегистрирован: 15.02.2005
Сообщения: 1073
Откуда: Минск

СообщениеДобавлено: 25 Окт 2007 [09:04]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Boo писал(а):
По конденсаторам, если не сложно, прошу раскрыть тему: каковы будут массово-габаритные показатели ёмкости для обеспечения колонии энергией порядка 10 кВт*час (это "прожиточный минимум") на протяжении 2-х недель лунной ночи?


Плотность энергии современных ионисторов (конденсаторов сверхвысокой емкости) составляет порядка 3-5 Вт*ч/кг Заданную мощность обеспечит конструкция весом 2-3 тонны. Умножаем на часы (336 часов лунной ночи), получаем итоговый вес порядка 700-1000 тонн... Если еще учесть саморазряд и если ни где ошибки нет, то многовато получается...
Инфа:
http://ru.wikipedia.org/wiki/%d0%98%d0%be%d0%bd%d0%b8%d1%81%d1%82%d0%be%d1%80
http://www.radioman.ru/sprav/1/ionistor.php
http://www.elcp.ru/index.php?state=izd&i_izd=elcomp&i_num=2001_01&i_art=17
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
Татарин
Ветеран


Зарегистрирован: 16.02.2005
Сообщения: 269

СообщениеДобавлено: 26 Окт 2007 [19:32]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Зыкин Сергей Алексеевич писал(а):
Ну во первых - ядерный реактор на первое время - однозначно.
Объясняю (оффтопом попрошу не считать т.к. данное сообщение напрямую связано с принципом энергообеспечения) на поверхности луны что-то строить - безумие. Почему? Очень просто 1,36 кВт/час на кв.м. энергии солнца сделают любую конструкцию духовкой в прямом смысле. Кроме того вся работающая техника - источник тепла (вокруг вакуум - идеальный теплоизолятор) -следствие-вся техника и сама база - под лунным грунтом (реголитом) с системой охлаждения. Значит копаем котлован строим базу закапываем - море энергии - солнечных батарей нам явно не хватит. Поэтому реактор необходим.

Простите, но непонятно, почему из необходимости закопать базу следует отказ от СБ?

Зыкин Сергей Алексеевич писал(а):

Но, я на Мембране предложил реактор (в текстовки КА Скат) нового типа-реактор типа
...
У самого на полные расчеты нет времени но работоспособность подобного устройства никто не оспаривает.

Поздравляю. Smile Вы изобрели маломощную паровую машину прямого расширения. Smile Ещё б кто оспаривал её работоспособность - проверено годами! Первые машины примерно такими и были.
Недостатки:
- малая удельная мощность;
- очень небольшие обороты;
- низкий КПД (меньше 3-5% при недопущении полного срабатывания пара, при конденсации будет чуть выше, но это ОЧЕНЬ ограничивает и без того небольшие обороты и удельную мощность);
Гораздо эффективнее паровые машины двойного и тройного расширения. Их КПД может достигать 15-16, и даже 20% (при условии перегрева пара и применении жаропрочных материалов).
Но паровая турбина - всё равно гораздо лучше. В 3-10 раз меньше материалоёмкость, в тысячи раз выше обороты (а масса генератора зависит как обратный квадрат от оборотов), и КПД - 30-35% (до 40% при условии ядерного перегрева пара).

И ещё лучше теплоноситель гелий, газовая турбина и однофазный цикл Брайтона - до 50-60%.


Последний раз редактировалось: Татарин (26 Окт 2007 [19:55]), всего редактировалось 1 раз
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Татарин
Ветеран


Зарегистрирован: 16.02.2005
Сообщения: 269

СообщениеДобавлено: 26 Окт 2007 [19:53]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Для обеспечения лунной базы я бы предложил солнечную станцию с обычной турбиной. Зеркала фокусируют свет на нагревателе, там греется газ, газ - через турбину, ну и как обычно. Можно также использовать термоэмиссию или AMTEC.

Плюсы:
- площадь зеркал может быть огромной, есть плёнки с массой около 5г/м2. Всего в пять тонн можно уложить материал налунного зеркала площадью в квадратный километр(!) и тепловой мощностью в полтора гигаватта!
- конструкции легко воспроизводимы на луне - лунный грунт, лунный алюминий, титан из оксидов, всё это производить легче, чем тащить на Луну завод по производству СБ или сами СБ;
- свет можно напрямую использовать для переработки лунного грунта - извлечения газов, плавки, добычи металлов из лунного грунта пиролизом, их литья, термической обработки;
- зеркала не деградируют от радиации;
- надёжность системы крайне велика, она не содержит проводов, не может быть замкнута или разбита метеоритом. Турбина и преобразователь легко резервируются, поскольку составляют малую часть системы;
- свет может быть использовать в качестве источника энергии для двигателей кораблей, стартующих с Луны или снабжения через СБ дополнительной энергией кораблей на лунной орбите;
- огромные мощности (полтора гигаватта за пять тонн!) позволяют обойтись дешёвыми преобразователями с малым КПД. Это значит, что оборудование, которое доставляется с Земли можно делать очень лёгким и компактным, без оглядки на КПД (AMTEC, термоэмиссия, фото-термо-фото преобразователи). Можно использовать высокотемпературные (а значит - компактные) холодильники. Если первичной энергии много, можно не скупиться.

Поэтому СБ мне кажется предпочтительными лишь на "нулевой" фазе. При начале серьезного освоения зеркала быстро выигрывают у них и у реакторов.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Kuasar
Администратор


Зарегистрирован: 15.02.2005
Сообщения: 1073
Откуда: Минск

СообщениеДобавлено: 26 Окт 2007 [20:30]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Однако и с применением зеркал мы не избавляемся от главной проблеммы - аккумулирование энергии на ночь.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
Татарин
Ветеран


Зарегистрирован: 16.02.2005
Сообщения: 269

СообщениеДобавлено: 26 Окт 2007 [21:32]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Kuasar писал(а):
Однако и с применением зеркал мы не избавляемся от главной проблеммы - аккумулирование энергии на ночь.

Запросто. Smile Легко.
Забыл дописать: одна из главных фишек в том, что аккумуляция возможна в виде тепла. Лунный грунт плохо проводит тепло.
Теплообменники в виде наклонных скважин прямо в грунте под зеркалами. А зеркала (ну и плюс насыпка из керамзита местного изготовления) будут работать теплоизоляцией.
Нагрев до 1000К (730С) грунта днём и перепад в 300К с радиаторами-холодильник ночью позволит работать щелочным преобразователям.
Пусть кубометр лунного грунта запасает где-то пару мегаджоулей (оценка занижена, но это намерено). Два кубометра - 1 киловатт*час.
При глубине скважин 10м (чего тут нереального?) и размере зеркала - квадратный километр, ёмкость аккумулятора - 5-7ГВт*ч. Тепловых, конечно.

Принимая средний КПД преобразования ночью за 3% получается 150000кВт*ч в электричестве. Ночь на Луне - 572 часа, _средняя_ располагаемая мощность - около четверти мегаватта. И это - непрерывно, и это при том, что на каждом этапе расчётов я перезакладывался в меньшую сторону. Если же ночью используется стирлинг с КПД 20%, то 1.5МВт (эл).

Конечно, выглядит всё это монструозно - километровое зеркало, огромные объемы грунта... но фишка в том, что это лишь ВЫГЛЯДИТ. Реально с Земли нужно везти очень мало - преобразователи на сотни кВт (несколько тонн), трубы теплообменников (десятки тонн, если это титан) и зеркало (ещё несколько тонн).
Грунт на Луне есть, грунта на Луне много. Smile

Если бурить скважины по 100 метров (что тоже не выглядит чем-то невероятным), то ёмкость увеличивается в 10 раз, средняя располагаемая мощность - соответсвенно. И такой аккумулятор не изнашивается, у него нет срока службы, можно не переживать о том, что нужно поддерживать емкость, а спокойно наращивать и наращивать (и ему будет от этого только лучше, поскольку снижаются теплопотери по периметру.

За 286 часов лунного дня 1кв.км зеркал отдаст 400ГВт*ч тепловой энергии. Даже если половина этой энергии будет израсходована днём, оставшегося вполне достаточно для полной зарядки теплового аккумулятора включая все потери на перифирии.

...кстати говоря, этой идеи я нигде ещё не видел. Хотя и сейчас вот только что по сети пошуровал... похоже, я первый. Именно тут. Smile
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Kuasar
Администратор


Зарегистрирован: 15.02.2005
Сообщения: 1073
Откуда: Минск

СообщениеДобавлено: 29 Окт 2007 [09:49]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Ну, предположим, тепловой коллектор мы тут уже обсуждали. Идея может и стоящая, но упирается в проблему преобразования тепла в электричество.

По предыдущим выкладкам получалось, что нужен очень уж немаленький радиатор на поверхности. Радиатор - не зеркало, в рулон не свернешь. Да и с теплоносителем пока непонятки, какой материал сохраняет текучесть в диапазоне температур -160/+1000 по Цельсию?


Последний раз редактировалось: Kuasar (29 Окт 2007 [11:57]), всего редактировалось 1 раз
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
ruata matsu
Ветеран


Зарегистрирован: 17.02.2005
Сообщения: 830
Откуда: Uk

СообщениеДобавлено: 29 Окт 2007 [10:01]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Kuasar писал(а):
Ну, предположим, тепловой коллектор мы тут уже обсуждали. Идея может и стоящая, но упирается в проблему преобразования тепла в электричество.
Идея не новая. Да и проблем - мелочных, но неприятных навалом...
Например - как очищать зеркала от лунной пыли? А ее поднимется ужас как много, как только развернется индустиализация луны.
Пыль - это не только снижение отражательной способности зеркала, но и его перегрев, и необратимая коррозия поверхности.

Да и система сопровождения солнца - для такой Огромной-но-легкой панели отражателя? выглядит сложновато.

Не забываем - о холодильнике. Его - прийдется переть с земли. И он при таких мощностях маленьким не будет.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Кулибин
Старожил


Зарегистрирован: 09.12.2006
Сообщения: 217
Откуда: Сургут.

СообщениеДобавлено: 13 Апр 2008 [22:49]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

В паре с зеркальными концентраторами можно использовать термопары которые работают как генераторы на ядерных реакторах. Я не знаю точно как устроены космические электро генераторы, но в принципе там могут быть только полупроводниковые генераторы наподобие солнечных батарей, работающие или от проникающего жесткого излучения или от перепада температур между радиатором и нагревателем. Скорее всего там используются термопары, покапаюсь попробую найти информацию.
Если есть серийные высокотемпературные термопары для космических ядерных реакторов, и научно конструкторский опыт для разработки этих изделий и для оценки потенциальных возможностей перспективных образцов, то чего бы их не использовать как генераторы от солнечного света. Для термопар не все ли равно от ядерного тепла они работают или от солнечного. Мощность у них скорее всего будет не высокой, так же как и КПД, по крайней мере у существующих образцов, потом их можно будет модернизировать сделав легче и более термостойкими, сообразно запросам солнечных генераторов. Солнечные концентраторы позволяю получать огромные, почти не ограниченные источники тепла, в отличии от ядерных реакторов температура которых ограничена. При этом термопары лучше сделать рассчитаными на максимально высокие температуры, так как чем выше температура тем лучше они работают. Теплопроводность зависит от тепловой скорости молекул, а эффективность радиаторов излучения зависит от температуры в четвертой степени. Так что чем выше температура на термопарах тем больше должна быть их удельная производительность.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Sergyi
Новичок


Зарегистрирован: 18.02.2008
Сообщения: 45

СообщениеДобавлено: 15 Апр 2008 [09:42]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Самый эффективный вариант накопления энергии - маховики. Подойдёт любой выплавляемый на луне материал с достаточной прочностью на разрыв. Потери в подшипниках – минимальны (намного ниже, чем саморазряд аккумуляторов и конденсаторов). Особенно в условиях гравитации Луны. Плавильная печь для конструкционных материалов нужна по любому – с её помощью и изготавливать маховик.

Конечно основная проблема – высокоточная балансировка. Если процесс создания маховика хорошо промоделировать на Земле, то и эта задача решаема.

Зато с земли – только небольшие подшипники и электропривод (двигатель/генератор). Плавильную печь всё равно везти придётся.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Sergyi
Новичок


Зарегистрирован: 18.02.2008
Сообщения: 45

СообщениеДобавлено: 15 Апр 2008 [09:48]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

На счёт полупроводников – не вериться, что можно провести очистку кремния в лунных условиях даже до чистоты фотодиодов батареи. Но на Луне можно произвести рамы, элементы крепления, механизмы поворота за Солнцем, защитные крышки (чтобы не портить батарею ночью и защиты от солнечных вспышек). А если создать стеклоплавильную печь – то и фокусирующую оптику тоже. Да и проводники, если есть алюминий. Но сами фотодиоды (полупроводниковые кристаллы) придётся завозить с Земли. Но это очень мало по весу.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Kuasar
Администратор


Зарегистрирован: 15.02.2005
Сообщения: 1073
Откуда: Минск

СообщениеДобавлено: 15 Апр 2008 [13:42]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Маховик обсуждали уже.

Пришли к выводу, что опасно доверять всю энергии механизму, который может моментально стать в любой момент, оставив базу без энергии. Плюс к тому - надо сразу наладить добычу высококачественных материалов для маховика - из расплавленного грунта его не сделаешь.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
Sergyi
Новичок


Зарегистрирован: 18.02.2008
Сообщения: 45

СообщениеДобавлено: 15 Апр 2008 [14:53]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Насчёт поломки: на первое время нужен другой источник энергии (вроде компактного реактора на 5 - 10 лет), который и будет резервной системой до построики нескольких (3 - 10) маховиков (по 200 - 250 кВт каждый). Поломка одного из маховиков совсем не критична.

А на счёт материалов - есть идея использовать ленту из нанотрубок (вроде той, что для космических лифтов). Она обладает огромной прочностью и малым весом и её легко доставить с Земли. Из этой ленты делать сферы и тросики. Нагрузка на тросик будет всяко ниже, чем для космолифта. Сферы наполняются обычным лунным грунтом для веса. Простейшая технология (для лунной сборки) и минимальный вес доставки по отношению к прочим вариантам.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Kuasar
Администратор


Зарегистрирован: 15.02.2005
Сообщения: 1073
Откуда: Минск

СообщениеДобавлено: 15 Апр 2008 [16:17]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Сфера - неудачная форма для маховика.
Идеальная - "обод" (бублик или колесо).

Предлагаю вам для начала посчитать параметры (линейные размеры и силы) маховика, способного накопить 200-250 кВт часов энергии, состоящего из лунного грунта.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
Boo
Модератор


Зарегистрирован: 06.10.2006
Сообщения: 2160
Откуда: Донецк

СообщениеДобавлено: 15 Апр 2008 [19:48]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Цитата:
накопить 200-250 кВт часов энергии

Пусть 10 маховиков... 2 мегаватт-часа. Лунная ночь - 360 часов (грубо), 2000000/360=5.5 кВт/час. Мягко говоря, это небольшой показатель. МКС жрёт гораздо больше.
Т.е. ночью - всем сидеть и лапу сосать, как бобёр.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
pkr
Бывалый


Зарегистрирован: 25.12.2007
Сообщения: 85
Откуда: Киев

СообщениеДобавлено: 15 Апр 2008 [21:29]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Уважаемые собеседники, почему за основу источника энергии взяли в обсуждения «солнечную энергию»?

Почему не использовать атомную энергетику?
Почему не использовать колоссальную энергию космических лучей в прилунном безатмосферном пространстве?

А если использовать солнечную энергию, можно использовать электролиз воды. По ориентировочным данным 1000 литров воды могут обеспечить 5000 кВт.

Пусть 5000 литров воды дадут 25000 кВт\360 =69.4 кВт\ч.

Хватит?
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail
Boo
Модератор


Зарегистрирован: 06.10.2006
Сообщения: 2160
Откуда: Донецк

СообщениеДобавлено: 16 Апр 2008 [00:43]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

pkr
Атомная энергия - хорошо, но дорого. реакторы либо тяжелые, либо слабые.
Солнечная энергия - перспектива+халява на годы и годы. Посмотри на МКС, с неё и надо брать модель. Вопрос, в основном, в аккумулировании.
Хотя я сам - за реактор.

Цитата:
Почему не использовать колоссальную энергию космических лучей

На калькуляторе посчитай "колоссальность". И цифры - в студию! В нановаттах хотя бы, а то за запятой много знакофф, считать неудобно.

Цитата:
А если использовать солнечную энергию, можно использовать электролиз воды. По ориентировочным данным 1000 литров воды могут обеспечить 5000 кВт.
Пусть 5000 литров воды дадут 25000 кВт\360 =69.4 кВт\ч.

Во-первых, надо будет создать ёмкости для "электролиз"-производных воды - жидкие кислород и водород. Во-вторых их надо будет удерживать в заданном давлении/температуре. В-третьих надо ДОСТАВИТЬ воду на Луну, а это тоже денег стОит. В-четвёртых меня смущает слово "ориентировочно". Можно подробнее?
Идея реализуема, плюс по-любому нужны будут водород и кислород для ракет, т.е. либо электролиз перед заправкой, либо... Варианты.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Kuasar
Администратор


Зарегистрирован: 15.02.2005
Сообщения: 1073
Откуда: Минск

СообщениеДобавлено: 16 Апр 2008 [08:36]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

pkr писал(а):
Уважаемые собеседники, почему за основу источника энергии взяли в обсуждения «солнечную энергию»?


Ввиду наибольшей доступности этой энергии в условиях Луны.
А еще - тема такая, про солнечную энергию.

pkr писал(а):
Почему не использовать атомную энергетику?


Хочется пообсуждать проекты ядерной электростанции для Луны - можно создать отдельную тему.

pkr писал(а):
Почему не использовать колоссальную энергию космических лучей в прилунном безатмосферном пространстве?


Смешно. Boo правильно заметил - нановатты получите. Даже от нагретой поверхности Луны с помощью простейшей паровой машины больше получить можно Smile

pkr писал(а):
А если использовать солнечную энергию, можно использовать электролиз воды. По ориентировочным данным 1000 литров воды могут обеспечить 5000 кВт.

Пусть 5000 литров воды дадут 25000 кВт\360 =69.4 кВт\ч.

Хватит?


Тут основные проблемы с хранением водорода и кислорода. Ну и еще для этого нужны всяческие компрессорные и холодильные установки, а также не очень легкие баки. Все это надо будет тащить с Земли.
Холодильник, кстати, в условиях Луны сделать - задача не из легких.
Можно посчитать сколько будет весить эликтролизно/компрессорно/холодильное хозяйство для накопления, например, 10 тыс. кВт часов и сколько будут весить аналогичные аккумуляторы.

А еще надо учитывать все КПД преобразований энергии и потери для двух вариантов.

Цепочка в случае водородного топлива:
ФЭП (15%) - электролизер (60%) - компрессор (?) - холодильник (?) - топливная ячейка (45-80%) - инвертор (95%)

Цепочка для аккумуляторов:
ФЭП (15%) - контроллер заряда (98%) - аккумулятор (50%) - инвертор (95%)
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
pkr
Бывалый


Зарегистрирован: 25.12.2007
Сообщения: 85
Откуда: Киев

СообщениеДобавлено: 16 Апр 2008 [20:31]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Цитата:
В-четвёртых меня смущает слово "ориентировочно". Можно подробнее?


Точнее с 1000 кг воды 4450кВт.


Цитата:
Во-первых, надо будет создать ёмкости для "электролиз"-производных воды - жидкие кислород и водород. Во-вторых их надо будет удерживать в заданном давлении/температуре.


Емкости:

С 1000 кг = 111кг Водорода +889 кг кислорода
По объёму эти два газа по сумме в конденсированном состояние не будут превышать 1 м3
Емкости для конденсатов наверняка в достаточном количестве останутся после посадочных модулей.

Цитата:
В-третьих надо ДОСТАВИТЬ воду на Луну


Можно доставить воду с земли, а можно добыть на Луне (на Луне вода есть, очень очень мало и ее сложно добывать, но есть). Если воду с земли - это самый безопасный продукт для транспортировке.

Цитата:
Тут основные проблемы с хранением водорода и кислорода. Ну и еще для этого нужны всяческие компрессорные и холодильные установки, а также не очень легкие баки. Все это надо будет тащить с Земли.
Холодильник, кстати, в условиях Луны сделать - задача не из легких.


Процесс конденсации газов на Луне менее энергоёмкий, чем на земле, так как на участках терминатора большой перепад температур.
Хранение газов так же безопасно в отличии от Земных условий

Цитата:
Идея реализуема, плюс по-любому нужны будут водород и кислород для ракет, т.е. либо электролиз перед заправкой, либо... Варианты


Установка по электролизу является универсальной, многоцелевого назначения. Кислород нужен везде, как окислитель, а водород, как горючие, как составной продукт для синтеза углеводородов.


Без электролиза воды на Лунных колониях не обойтись! Это важный неотъемлемый процесс жизнедеятельности.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail
Кулибин
Старожил


Зарегистрирован: 09.12.2006
Сообщения: 217
Откуда: Сургут.

СообщениеДобавлено: 18 Апр 2008 [21:22]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Я вот тут информацию нарыл.
Корпорация энергия прорабатывает проект ядерного межорбитального буксира с мощным электрореактивным двигателем и ядерным генератором.
В качестве энергетической установки выбрали тепловую газовую турбину работающую от тепла реактора. По КПД и удельной мощности турбина оказывается эффективее термоэмиссионных элементов или термопар.
Вот характеристики этого генератора.

В РНЦ "Курчатовский институт" разработан проект ЯЭУ с турбомашинным преобразователем энергии, рассчитанной на следующие параметры:

тепловая мощность - до 10 МВт;
электрическая мощность - около 2 МВт;
система преобразования энергии - турбомашинная (цикл Брайтона);
суммарное время работы - не менее 104 ч;
число включений за ресурс - до 30;
максимальная температура рабочего тела - до 1500 К.
В результате проведенных проработок определились основные проектные характеристики ЯЭУ:

масса газоохлаждаемого реактора - 1000 кг;
топливо - UC (U,Zr)C,UNc 90 %-м обогащением по U235, оболочка топлива - Zr, W184, отражатель - Be;
масса радиационной защиты (LiH,W,B4C) - 1000 кг;
масса преобразователя энергии (турбина, компрессор и униполярный генератор) - 3500 кг;
рабочее тело - гелий-ксеноновая смесь (1...3 % Хе);
холодильники-излучатели - на тепловых трубах при средней температуре около 700 К, масса 3000 кг;
площадь холодильника-излучателя (эффективная) - около 300 м2;
масса системы автоматического управления, системы электро-снабжения - 1000 кг;
масса конструкции ЯЭУ - 1500 кг;
суммарная масса ЯЭУ - 11 000 кг;
удельная масса - 5,5 кг/кВт.

Основные параметры системы преобразования энергии ЯЭУ по термодинамическому циклу Брайтона
Электрическая мощность,МВт 3
Тип цикла прямой регенеративный
Тип теплоносителя смесь Не и Хе
Давление теплоносителя, МПа 2,8
Максимальная температура теплоносителя, К 1500
Степень регенерации 0,9
Площадь холодильника-излучателя, м2 800
Средняя температура ХИ, К 700

Этот генератор можно использовать не только совместно с ядерным источником тепла, но и на солнечном и на химическом тепле, для генератора все равно от какого тепла работать. А это дает возможность на базе уже существующих разработок продумать универсальный генератор для луны. Возможно даже многорежимный, то есть днем работающий от солнечных концентраторов, ночью от запасенного тепла, нагретой породы или расплавленного перегретого железа в керамической емкости или в яме выдолбленной в лунном реголите. Так же этот генератор может работать от химического тепла, для луны наиболее вероятное химическое топливо - железная пыль горящая в чистом кислороде.
Для транспорта этот генератор великоват, но в принципе можно сделать аналогичный облегченный двухрежимный генератор, для лунного трактора, днем работающий от солнечного тепла, а ночью от химического.
Мне кажется этот турбинный генератор один из самых эффективных источников энергии для космоса. К тому же он универсальный, может работать от любого источника тепла, а это позволяет использовать его как для ионных челноков для снабжения лунной базы, так и на луне, в качестве основного генератора преобразующего в ток тепло от всех источников, от ядерного до химического.
Правда он тяжеловат для современных средств доставки на луну, но с введением челночного моста, земля - луна, его масса уже не будет казаться запредельной.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
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 4 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