Temperature Guide: zarządzanie ciepłem i heat pipes Guide
Temperatura kontroluje, jak ciepło jest magazynowane i przenoszone w Factorio oraz determinuje, co mogą robić maszyny (boilers, heat exchangers, steam turbines, reactors). Ta strona podsumowuje, jak reprezentowana jest temperatura, jak ciepło jest przenoszone przez płyny i heat pipes, praktyczne ograniczenia oraz proste wzory do planowania sieci cieplnych.
Podstawy temperatury i zawartość energii
- Temperatura płynów mierzona jest w °C. Referencją otoczenia używaną przez grę jest 15°C.
- Energia na jednostkę płynu na stopień Celsjusza wynosi 200 J / unit / °C. To znaczy: podniesienie 1 unit płynu o 1°C magazynuje 200 J.
- Przykład: 1 unit steam w 165°C przechowuje (165 − 15) × 200 = 30,000 J.
Temperatury steam używane przez maszyny
- Para wodna produkowany przez heat exchangers (i przez niektóre inne procesy wysokotemperaturowe) ma temperaturę 500°C.
- Heat exchangers muszą osiągnąć 500°C, zanim będą mogły produkować steam.
Heat pipes: magazynowana energia, przepustowość i spadek temperatury
- Heat pipes przenoszą energię cieplną wzdłuż połączonych segmentów heat-pipe. Każdy segment magazynuje pewną ilość ciepła i narzuca też limit na to, jaki spadek temperatury może wystąpić dla danej przepływającej mocy.
- Dla prostego połączenia heat-pipe z jednym wejściem i jednym wyjściem, spadek temperatury przez pojedynczy segment zależy od mocy P przepływającej przez niego (P w MW):
- Spadek temperatury na segment = 1 + (P / 15) °C.
- Ten wzór daje efektywną maksymalną długość linii heat pipes między temperaturą źródła a temperaturą odbiornika, ponieważ całkowity spadek nie może przekroczyć dostępnej różnicy temperatur.
- Przykład:
- Przykład:
- Heat pipes nie mają oddzielnych szybkości przepływu jak płyny; zamiast tego modelują opór termiczny za pomocą powyższego wzoru na spadek temperatury na segment.
Specjalne zachowanie transferu ciepła reactorów i innych jednostek
- Dla mocy P w MW przepływającej przez reactor, reactor obniża temperaturę o 1 + (P / 387) °C. To sprawia, że reactory są porównawczo przewodami o niższym oporze termicznym niż pojedynczy segment heat pipe przy dużych P.
- Heat exchangers i źródła ciepła (reactors, boilers, heat producers) mają maksymalne temperatury robocze:
- Heat exchangers potrzebują 500°C, by generować steam.
- Heat generators (np. reactors) mogą osiągać do 1000°C.
Planowanie sieci cieplnych: praktyczne zasady
- Projektując sieć cieplną, porównaj temperaturę źródła i wymaganą temperaturę odbiornika i podziel dostępną różnicę temperatur przez spadek na segment, aby oszacować, ile segmentów możesz umieścić szeregowo.
- Używaj spadku na segment = 1 + (P / 15) dla heat pipes.
- W sieciach zawierających bloki reactorów jako przewody stosuj wzór na spadek dla reactorów tam, gdzie to odpowiednie.
- Trzymaj połączenia wysokiej mocy krótko albo używaj wielu równoległych ścieżek, aby zmniejszyć P na ścieżkę, a tym samym zmniejszyć spadek temperatury na segment.
- Heat exchangers muszą otrzymywać wystarczająco gorący płyn (≥500°C) na wejściu. Zapewnij wystarczający zapas temperatury po spadkach na pipe/segmentach przy kierowaniu ciepła do produkcji steam.
Rachunkowość energetyczna i sprawność
- Nie ma strat cieplnych przy magazynowaniu lub przesyłaniu płynów: płyn siedzący w rurze lub zbiorniku zachowuje swoją energię cieplną (jedynymi stratami są te celowo modelowane poprzez spadki temperatury w heat pipes i transfery do maszyn).
Szybkie wzory referencyjne
- Energia przechowywana w płynie: energia (J) = 200 J/unit/°C × units × (T − 15°C).
- Spadek temperatury na segmencie heat pipe: ΔT_segment = 1 + (P (MW) / 15) °C.
- Spadek przy użyciu reactor jako przewodu: ΔT_reactor = 1 + (P (MW) / 387) °C.
- Maksymalna długość prostej linii heat-pipe (dla danej ΔT_available): length_max ≈ ΔT_available / (1 + P/15).
Użyj tych wartości do dobrania długości biegów heat-pipe, oszacowania, ile steam reprezentuje dana ilość gorącego płynu, i zapewnienia, że heat exchangers otrzymują ≥500°C.