солнечная энергоустановка с гибким отражателем

Теги:космос
 

LBS

старожил
Вот идея энергоустановки под невеликий такой ионный мотор.

Зеркальный парус.
Натягиваем тонкую зеркальную плёнку на раскладной или там надувной каркас.
Форма - зонтик или сегмент парабалоида, типа эллиптической тарелки НТВ. Площадь - тысячи кв.м.
В фокусе ставим супердорогие, суперэффективные, защищённые, тяжёлые в пересчёте на 1 кв м солнечные панели - небольшой площади.

Идея в следующем: развязать светособирающую площадь и площадь, приходящуюся на плотный и дорогостоящий кремний с подложкой, конструктивом и т.п. Цена - усложнение конструкции и потери на отражение/рассеяние.

Плюсы.
Выигрыш по массе. Вес 1 кв м плёнки на каркасе значительно меньше 1 кв м типичной СП. Потери на отражение - от 20 до 60 проц, я думаю, погоды не сделают. Всё равно с отражателем в пересчёте на 1кВт получится легче и дешевле.
Возможность применения супердорогих и массивных преобразователей в активной части за счёт её небольшого размера. Возможность замены или переключения компактной активной части.

Сложности.
Раскладная конструкция большого размера.
Потеря маневренности.

Дополнительные идеи.
А вот если сделать плёнку, которая отражает как раз ту часть спектра, к которой чувствительны СП...
Нагрев СП уменьшится. Это полезно?
 
RU CaRRibeaN #30.12.2000 17:06
+
-
edit
 

CaRRibeaN

координатор

Насколько я знаю, у ПП фотоэлементов есть ограничения по световому потоку, ессесено по нагреву, фотогенерации и т.д. - если делать систему сверхбольшой уж лучше термоэмиссионые ставить преобразователи - к.п.д. 30% достижим, а иемпература чем выше - тем лучше.
Shadows of Invasion.  

LBS

старожил
Ну, есть вроде как обычный ток насыщения, но я так понимаю можно специально под большой поток полупроводник сделать?
Термэмиссионный преобразователь нуждается в неслабом радиационном холодильнике, иначе он неэффективен.
А как СП - чувствительны к нагреву?
 
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★★
Не разбираясь (и не вникая) особенно в ФЭП, хочу отметить классическое предложение LBS. Классическое, в смысле решения противоречии... другое дело, правильно ли сформулировано задание <IMG SRC="http://airbase.ru/forum/wink.gif">

С наступающим тыссячелетием всех!
 

hcube

старожил
★★
quote:
Originally posted by LBS:
Ну, есть вроде как обычный ток насыщения, но я так понимаю можно специально под большой поток полупроводник сделать?
Термэмиссионный преобразователь нуждается в неслабом радиационном холодильнике, иначе он неэффективен.
А как СП - чувствительны к нагреву?

 


Еще как! Это ж полупроводник! Ток пропорционален экспоненте абсолютной температуры. И с сильно большими токами ой - ампер 40 на см2, не больше. На 0.4 Вольта. То есть не больше 16 ватт на см2. Лучше уж тепловую машину поставить, на (мечтательно так) перегретой ртути . Ну, или на натрии, скажем. Не на воде - та при замерзании холодильник может повредить, а металлы при замерзании уменьшаются в объеме.

Или действительно на термоэмиссионнах элементах. Только одна проблема есть - в тени система работать не будет - нужна система многократного запуска из остывшего состояния, или выбор орбиты вне тени.

Если бы можно было непосредственно солнечное излучение преобразовать в большой (30-50 KКельвинов) нагрев рабочего тела... Но ой. Второй закон термодинамики, однако. Только через вторичное преобразование.
[This message has been edited by hcube (edited 03-01-2001).]
[This message has been edited by hcube (edited 03-01-2001).]
Убей в себе зомби!  
RU CaRRibeaN #03.01.2001 17:25
+
-
edit
 

CaRRibeaN

координатор

Замерший теплоноситель в холодильнике - вроде смерть для автономного реактора?
Т.е. Холодильноки желательно делать на газовых теплоносителях. Хотя я в этом полный профан.
А вот насчет солнечных концентраторов и ПП ФЭП - вспомните HS702 с его зеркалами на СБ.
Кстати сейчас вроде побеждает другой принцип - линзирования и зеркальной задней стенки в качестве концентратора, многослойные полупрозрачные ФЭП для поднятия
кпд - пример - уже летающий Deep Space-1 с его кпд СБ за 35% (!)
Shadows of Invasion.  

hcube

старожил
★★
<BLOCKQUOTE><font size="1" face="Verdana, Arial">quote:</font><HR>Originally posted by CaRRibeaN:
Замерший теплоноситель в холодильнике - вроде смерть для автономного реактора?

Т.е. Холодильноки желательно делать на газовых теплоносителях.

Кстати сейчас вроде побеждает другой принцип - линзирования и зеркальной задней стенки в качестве концентратора, многослойные полупрозрачные ФЭП для поднятия

кпд - пример - уже летающий Deep Space-1 с его кпд СБ за 35% (!)
<HR></BLOCKQUOTE>

Будь он хоть 50%, все равно для получения 10 мегаватт придется тащить за собой поле батарей 100 на 100, с сильно нефиговой массой. Правда, для тепловой машины придется тащить радиаторы... в те же 100 на 100... Но, IMHO, радиаторы все же понадежнее будут чем СБ. И рабочую температуру при хорошем теплоносителе у них можно выше сделать. А рассеиваемая мощность пропорциональна... эээ... T3/2, кажется?
Касаемо газа - так он ведь тоже замечательно сжижается и замерзает. Не, установка должна быть с полной остановкой/стартом с нуля, скажем, накоплением энергии для разогрева со вспомогательной СБ, или модульной конструкцией - сначала с СБ или аккумулятора прогрел один контур - с его мощности - еще два, с тех трех - еще шесть... Иначе - ой. Залетел в тень астероида... и так там и остался.

Кстати - возможно по мощность/масса более эффективными были бы не батареи с наибольшим КПД, а батареи с наименьшей массой. Я что-то читал в ТМ про батареи на базе аморфного кремния. КПД там паршивый... процентов 11, сколь помню, но зато их можно хоть в рулон свернуть, и слой полупроводника там тоненький. Этот слой, да на тонкую стальную ленту с чернением с обратной стороны, да закрутить...

<font size=1>[This message has been edited by hcube (edited 03-01-2001).]</font>
Убей в себе зомби!  
RU CaRRibeaN #03.01.2001 18:10
+
-
edit
 

CaRRibeaN

координатор

Ну, разработчики СБ наверное не придурки - они как раз и занимаются увеличением соотношения мощьность/масса, и увеличение кпд без поднятия веса - тут основной путь, поскольку общая толщина СБ уже приближается к 100 мкм а вес к 0.5 кг/м2
Shadows of Invasion.  
+
-
edit
 

TheFreak

старожил

Проблема с зеркалом там же, где его преимущество. Фокусировка. Нужно очень точно ориентировать всю конструкцию по солнцу. Малейшая неточность и энергии вообще никакой не будет. А с панелями, даже при полной потере контроля за ориентацией что-то да будет капать.
Ну а в качестве трепа. Можно еще предложить такой вариант. Выбросить за борт термопару, на одном конце черный шарик (шобы грелся на солнце), на другом - зеркальный. Ну и будет напряжение. Ориентации вообще никакой не надо.
 

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru