Проектные параметры лунной АЭС

080414 1809 1 Проектные параметры лунной АЭС

Лунная электростанция рассматриваемой мощности фактически представляет собой космическую ЯЭУ с термоэмиссионным реактором в качестве источника электроэнергии с отводом тепла излучением с поверхности холодильника-излучателя на тепловых трубах. Внешний вид лунной электростанции изображен на рис. ниже, а ее основные характеристики следующие:

Электрическая мощность, кВт

до 150

Тепловая мощность, кВт

1500

Генерируемое напряжение, В

120-125

Род тока

постоянный

Ресурс, лет:

 

— начальный этап

5-7

— последующие этапы

10-15

Реактор на быстрых нейтронах со встроенными в активную зону термоэмиссионными преобразователями

Количество модулей

12

Теплоноситель

литий-7

Максимальная температура теплоносителя, °С

900

Масса (начальный этап), τ:

 

собственно ЯЭУ

5-6

с дополнительными системами

7-9

Поверхность холодильника-излучателя, м2

25

Габариты ЯЭУ, м:

 

максимальный диаметр

3,7

высота

7

 

080414 1809 2 Проектные параметры лунной АЭС

Лунная АЭС на основе космической термоэмиссионной ЯЭУ:

1 — термоэмиссионный реактор-преобразователь в предохранительном кожухе; 2 — теневая радиационная защита оборудования ЯЭУ; 3 — опорное кольцо; 4 — вал радиационной защиты из лунного грунта; 5 — холодильник-излучатель на основе тепловых труб; 6 — отражающие панели

 

Часть генерируемой мощности расходуется на собственные нужды, в основном на питание электромагнитных насосов, перекачивающих литиевый теплоноситель. При необходимости, возможно преобразование тока в переменный и повышение напряжения за счет установки вблизи ЯЭУ, за защитным валом, блока преобразования тока. Информационно-управляющая система ЯЭУ расположена вблизи ЯЭУ, а контроль за работой и управлением производятся с лунной базы. Лунная АЭС и база связаны силовыми и управляющими кабелями.

 

Для уменьшения массы радиационной защиты персонала и оборудования лунной базы от излучения реактора предложено комплексное решение. Холодильник-излучатель, размещенный по конической поверхности с вершинным углом 24°, защищен радиационной защитой (из тяжелого и легкого материалов), входящей в состав ЯЭУ Защита персонала и оборудования в оставшейся части пространства обеспечивается радиационной защитой из лунного грунта. Реактор лунной АЭС размещается ниже уровня лунной поверхности, в предохранительном кожухе, а холодильник-излучатель размещается над уровнем лунной поверхности. Защитный вал трапецевидной формы в поперечном сечении имеет высоту 3 м, ширину основания 6 м, угол склона боковой поверхности 35°. Такая форма минимизирует количество лунного грунта, требуемое для создания вала радиационной защиты.

 

В процессе штатного функционирования температура поверхности тепловых труб холодильника-излучателя достигает 900°С, а температура боковой поверхности реактора ~500°С. Для обеспечения нормальных условий теплоотвода от холодильника-излучателя, на внутреннем склоне вала радиационной защиты размещены раскладные панели, несущие отражатель теплового излучения из алюминиевой фольги. Для отвода тепла от корпуса реактора, внутренняя поверхность предохранительного кожуха отполирована, а его диаметр превышает диаметр реактора на величину, обеспечивающую выход теплового излучения через зазор, без существенного изменения температуры.

 

080414 1809 3 Проектные параметры лунной АЭС

Ввиду высокой температуры боковой поверхности реактора и длительного срока его работы возможен прогрев достаточно большого объема грунта до температуры, близкой к температуре наружной поверхности реактора. На данном этапе достаточно трудно представить все возможные отрицательные моменты прогрева грунта, однако для уменьшения этого стенки предохранительного кожуха выполнены многослойными, с высоким тепловым сопротивлением. Одно из отрицательных последствий прогрева грунта — выделение летучих газообразных продуктов, в числе которых вода и окислы углерода. Для предотвращения взаимодействия материала конструкции реактора и холодильника-излучателя с этими газообразными продуктами, элементы конструкции предохранительного кожуха соединяются с панелями отражения теплового излучения с минимальным зазором, и образуют полость, в которую затруднено попадание газообразных продуктов, выделившихся из грунта.


Найти на unnatural: Проектные параметры лунной АЭС
Автор: admin | 4 Август 2014 | 166 просмотров

Новые статьи:

Оставить комментарий:

Все размещенные на сайте материалы без указания первоисточника являются авторскими. Любая перепечатка информации с данного сайта должна сопровождаться ссылкой, ведущей на www.unnatural.ru.
Rambler's Top100