Temperature Guide: Cooling & Heat Management
La temperatura controlla come il calore viene immagazzinato e trasferito in Factorio e determina cosa possono fare macchine come boilers, heat exchangers, steam turbines e reactors. Questa pagina riassume come la temperatura è rappresentata, come il calore è trasportato dai fluidi e dai heat pipes, i limiti pratici e semplici formule per pianificare le reti termiche.
Nozioni di base sulla temperatura e contenuto energetico
- La temperatura dei fluidi è misurata in °C. Il riferimento ambientale usato dal gioco è 15°C.
- Energia per unità di fluido per grado Celsius è 200 J / unit / °C. Cioè: innalzare 1 unità di fluido di 1°C immagazzina 200 J.
- Esempio: 1 unità di vapore a 165°C immagazzina (165 − 15) × 200 = 30,000 J. Un serbatoio da 25.000 unità di vapore a 165°C contiene 750 MJ. Lo stesso serbatoio a 500°C contiene 2.425 GJ.
Temperature del vapore usate dalle macchine
- Il vapore prodotto dalle boiler è 165°C.
- Il vapore prodotto dai heat exchangers (e da alcuni altri processi ad alta temperatura) è 500°C.
- I heat exchangers devono raggiungere 500°C prima di poter produrre vapore.
Heat pipes: calore immagazzinato, portata e caduta di temperatura
- I heat pipes trasportano energia termica lungo segmenti di heat pipe connessi. Ogni segmento immagazzina una certa quantità di calore e impone anche un limite su quanta caduta di temperatura avviene per un dato flusso di potenza.
- Per una connessione lineare di heat pipe con un ingresso e un'uscita, la caduta di temperatura su un singolo segmento dipende dalla potenza P che lo attraversa (P in MW):
- Caduta di temperatura per segmento = 1 + (P / 15) °C.
- Questa formula dà una lunghezza massima effettiva per una linea di heat pipes tra una sorgente e un pozzo perché la caduta totale non può eccedere la differenza di temperatura disponibile.
- Esempio: un heat exchanger deve essere a 500°C per fare vapore e la massima temperatura sorgente disponibile da un generatore è 1000°C, quindi la differenza di temperatura massima è 500°C. Per P = 40 MW, lunghezza massima in linea retta ≈ 500 / (1 + 40/15) ≈ 136 segmenti.
- I heat pipes non hanno portate separate come i fluidi; modellano invece la resistenza termica con la formula di caduta di temperatura per segmento sopra.
Comportamento speciale di trasferimento del calore di reactors e altre entità
- Un reactor usato semplicemente come condotto termico passivo (anche senza combustibile) impone una caduta di temperatura diversa rispetto a un heat pipe:
- Per potenza P in MW che passa attraverso un reactor, il reactor fa cadere la temperatura di 1 + (P / 387) °C. Questo rende i reactors collegamenti termici a resistenza relativamente più bassa rispetto a un singolo segmento di heat pipe per P elevati.
- I heat exchangers e i generatori di calore (reactors, boilers, produttori di calore) hanno temperature operative massime:
- I heat exchangers richiedono 500°C per generare vapore.
- I heat generators (es. reactors) possono arrivare fino a 1000°C.
Pianificare le reti termiche: regole pratiche
- Quando progetti una rete termica, confronta la temperatura sorgente e la temperatura richiesta dal pozzo e dividi il delta-T disponibile per la caduta per segmento per stimare quanti segmenti puoi mettere in serie.
- Usa caduta per segmento = 1 + (P / 15) per gli heat pipes.
- Per reti che includono blocchi di reactor come condotti, usa la formula di caduta del reactor dove appropriato.
- Mantieni i collegamenti ad alta potenza corti o usa più percorsi in parallelo per ridurre P per percorso e quindi ridurre la caduta di temperatura per segmento.
- I heat exchangers devono ricevere fluido sufficientemente caldo (≥500°C) al loro ingresso. Assicurati di avere abbastanza margine di temperatura dopo le cadute su tubi/segmenti quando instradi il calore verso la generazione di vapore.
Contabilità energetica ed efficienza
- Non ci sono perdite termiche nello stoccaggio o nella tubazione dei fluidi: un fluido che sta in una pipe o in un tank mantiene la sua energia termica (le uniche perdite sono quelle modellate intenzionalmente tramite cadute di temperatura attraverso heat pipes e trasferimenti nelle macchine).
Formule di riferimento rapido
- Energia fluido immagazzinata: energia (J) = 200 J/unit/°C × units × (T − 15°C).
- Caduta di temperatura per segmento di heat pipe: ΔT_segment = 1 + (P (MW) / 15) °C.
- Caduta quando un reactor è usato come condotto: ΔT_reactor = 1 + (P (MW) / 387) °C.
- Lunghezza massima in linea retta di heat pipe (data ΔT_available): length_max ≈ ΔT_available / (1 + P/15).
Usa questi numeri per dimensionare le tratte di heat pipe, stimare quanto vapore rappresenta un inventario di fluido caldo e assicurarti che i heat exchangers ricevano ≥500°C.