Temperatura: Heat Pipes, Steam e Reactores Guide
A temperatura controla como o calor é armazenado e transferido em Factorio e determina o que a maquinaria (boilers, heat exchangers, steam turbines, reactors) pode fazer. Esta página resume como a temperatura é representada, como o calor é transportado por fluidos e heat pipes, limites práticos e fórmulas simples para planejar redes de calor.
Noções básicas sobre temperatura e conteúdo de energia
- A temperatura dos fluidos é medida em °C. A referência ambiente usada pelo jogo é 15°C.
- Energia por unidade de fluido por grau Celsius é 200 J / unit / °C. Ou seja: elevar 1 unit de fluido em 1°C armazena 200 J.
- Exemplo: 1 unit de steam a 165°C armazena (165 − 15) × 200 = 30.000 J. Um tanque de 25.000 units de steam a 165°C contém 750 MJ. O mesmo tanque, à mesma capacidade, a 500°C contém 2,425 GJ.
Temperaturas de steam usadas por máquinas
- O steam produzido por boilers é 165°C.
- O steam produzido por heat exchangers (e por certos outros processos de alta temperatura) é 500°C.
- Heat exchangers devem atingir 500°C antes de poderem produzir steam.
Heat pipes: calor armazenado, vazão e queda de temperatura
- Heat pipes transportam energia térmica ao longo de segmentos conectados de heat pipe. Cada segmento armazena um pouco de calor e também impõe um limite em quanto de queda de temperatura ocorre para um dado fluxo de potência.
- Para uma conexão reta de heat pipe com uma entrada e uma saída, a queda de temperatura através de um único segmento depende da potência P que passa por ele (P em MW):
- Queda de temperatura por segmento = 1 + (P / 15) °C.
- Esta fórmula fornece um comprimento máximo efetivo para uma linha de heat pipes entre uma fonte de temperatura e um sumidouro porque a queda total não pode exceder a diferença de temperatura disponível.
- Exemplo: Um heat exchanger deve estar a 500°C para produzir steam e a máxima temperatura de fonte disponível de um gerador é 1000°C, então a diferença máxima de temperatura é 500°C. Para P = 40 MW, o comprimento máximo em linha reta ≈ 500 / (1 + 40/15) ≈ 136 segmentos.
- Heat pipes não têm taxas de fluxo separadas como fluidos; eles modelam resistência térmica usando a fórmula de queda de temperatura por segmento acima.
Comportamento especial de transferência de calor de reactors e outras entidades
- Um nuclear reactor usado apenas como um conduto passivo de calor (mesmo sem combustível) impõe uma queda de temperatura diferente da de um heat pipe:
- Para potência P em MW passando por um reactor, o reactor reduz a temperatura em 1 + (P / 387) °C. Isso faz dos reactors enlaces térmicos de resistência comparativamente menor do que um único segmento de heat pipe para P grande.
- Heat exchangers e geradores de calor (reactors, boilers, produtores de calor) têm temperaturas máximas de operação:
- Heat exchangers precisam de 500°C para gerar steam.
- Geradores de calor (por exemplo, reactors) podem chegar até 1000°C.
Planejando redes de calor: regras práticas
- Ao projetar uma rede de calor, compare a temperatura da fonte e a temperatura exigida pelo sumidouro e divida o delta-T disponível pela queda por segmento para estimar quantos segmentos você pode colocar em série.
- Use queda por segmento = 1 + (P / 15) para heat pipes.
- Para redes que incluem blocos de reactor como condutos, use a fórmula de queda do reactor quando apropriado.
- Mantenha enlaces de alta potência curtos ou use múltiplos caminhos em paralelo para reduzir P por caminho e assim reduzir a queda de temperatura por segmento.
- Heat exchangers devem receber fluido suficientemente quente (≥500°C) na sua entrada. Garanta folga de temperatura suficiente após as quedas em pipes/segmentos ao direcionar calor para geração de steam.
Contabilidade de energia e eficiência
- Não há perdas térmicas para armazenamento ou tubulação de fluidos: um fluido parado em um pipe ou tanque retém sua energia térmica (as únicas perdas são as modeladas intencionalmente via quedas de temperatura através de heat pipes e transferências para máquinas).
Fórmulas de referência rápidas
- Energia armazenada em fluido: energia (J) = 200 J/unit/°C × units × (T − 15°C).
- Queda de temperatura por segmento de heat pipe: ΔT_segment = 1 + (P (MW) / 15) °C.
- Queda ao usar reactor como conduto: ΔT_reactor = 1 + (P (MW) / 387) °C.
- Comprimento máximo em linha reta de heat pipes (dado ΔT_available): length_max ≈ ΔT_available / (1 + P/15).
Use estes números para dimensionar trechos de heat pipe, estimar quanto steam um inventário de fluido quente representa e garantir que heat exchangers recebam ≥500°C.