ヒートパイプ

概要

片側に 1 つの入力接続、反対側に 1 つの出力接続を持つ ヒートパイプ エンティティでは、区間ごとの温度低下は 1 + (P / 15) °C です。ここで P はメガワット (MW) で表した伝送電力です。熱交換器 は蒸気を生成するために 500°C に達する必要があり、Heat generator(たとえば 原子炉)は最大 1000°C までしか上がらないため、熱源と 熱交換器 の間に取りうる最大の温度差は 500°C です。したがって、電力 P を運びつつ 熱交換器 が 500°C に達することを許容できる ヒートパイプ 区間の直線長 L の最大値は、L = 500 / (1 + P/15) となります。たとえば、単一の 原子炉 から 40 MW の熱出力を単一直線の ヒートパイプ に送る場合、温度が 500°C に届かなくなるまでに、およそ 500 / (1 + 40/15) ≈ 136 個の ヒートパイプ 区間まで পৌঁ達できます。
原子炉 は、燃料が入っていてもいなくても、それ自体で ヒートパイプ に似た熱伝導体として機能します。その役割では、reactor 1基あたり温度を 1 + (P / 387) °C 下げます。ここで P は MW です。実測値では、分母はおよそ 386.847 であることが示されています。reactor は 1本の ヒートパイプ セグメントよりも多くのタイルを占有するため、複数の ヒートパイプ セグメントを合算して比較しなければなりません。一般的な reactor の占有面積でいえば、その比較対象はおよそ ヒートパイプ 5本×5列の5列分に相当します。ヒートパイプ の同等長さと比べると、reactor のタイルあたりの温度低下は小さくなります。伝達される電力がほぼゼロの場合、同等の ヒートパイプ タイルの約5分の1しか温度を下げず、伝達電力が非常に高い場合でも約26分の1しか下げません。例として、1 GW の熱電力を運ぶ reactor 100基の直線配置(500タイル相当)は、温度をおよそ 360°C 下げます。

- 実用的な注意点です:
- 伝送される電力が大きいほど、ヒートパイプ あたりの温度低下も大きくなります。温度を保つために、配線は短くするか、1本あたりの電力を下げてください。
- 式 L = 500 / (1 + P/15) を使うと、与えられた電力に対する heat source から 熱交換器 までの直線区間の最大長を見積もれます。
- 複数の並列経路を使って電力を分割し、区間ごとの温度損失を減らすことを検討してください。
- reactor を導体として使う場合は、設置面積が大きいことと、低電力時には1タイルあたりの温度損失が有利である一方、非常に高電力では挙動が悪化することを考慮してください。
総原材料
| 対象 | 個数 |
|---|---|
| 銅板 | 20 |
| 鋼材 | 10 |
