Малые реакторы со стирлингами, недооценённая тема Опции

[Татарин]

Преимущества стирлингов как тепловых машин общеизвестны - возможность приблизиться к циклу Карно (вплоть до совпадения) и получить максимальный КПД с данного перепада температур.
Недостатки (из-за которых стирлингов в реальной технике фиг сыщешь) тоже общеизвестны: большая материалоёмкость (в пересчёте на мощность при высоком КПД), следующая высокая цена (в пересчёте на мощность), плохая масштабируемость вверх.

Так вот, утверждается (мною тут, но далеко не только), что эти недостатки сильно уменьшают значение (или вообще исчезают) при применении стирлингов в малых (именно малых - 1-500кВт) реакторах с большим ресурсом зоны (10-50 лет).

Реактор сам по себе штука большая и тяжёлая, плюс биозащита, материалоёмкостью тут никого не удивишь и не испугаешь. Малый реактор - штука очень дорогая, то есть, цена преобразователя не имеет большого значения, если она поможет повысить КПД и уменьшить тот самый дорогой реактор (или продлить его ресурс, допустим).
Одна из двух фундаментальных проблем стирлинга - подвод тепла снаружи - в случае реактора просто исчезает: ядерное топливо генерирует тепло в своём объёме, его можно поместить в герметичный объём стилинга и не трогать после этого. Прокачивать газ прямо через объём топлива с развитой поверхностью несложно (и для реакторщиков вроде как само собой разумеется).
Раз топливо уже в герметичном объёме, а газ никуда из него не уходит, поверхность теплообмена может быть очень развитой.
Малая мощность реактора решает вопрос с остаточным энерговыделением: поверхности корпуса должно быть достаточно даже при потере давления.

Потенциально возможный высокий КПД серьёзно облегчает проблему теплоотвода: при КПД 30% нужно отвести в 4 раза больше тепла, чем при КПД 60%, что тоже очень важно именно для малых реакторов и их применений. Он же снижает требования к ресурсу зоны, запасу реактивности и т.д..

...
Из известного для затравки можно назвать американский "Килопавер", (1-50кВт в разных вариациях на тему).

И русских... не могу назвать ни одного.

Может, зря?

[Superwad]

Всё зависит от техзадания, что нужно иметь.
1) если брать РИТЭГ - то у него будет падать мощность со временем. Хотя вещь очень удобная и компактная. Это то же самое, что и обычные хим. батарейки - после 60 от ёмкости % идёт довольно сильный спад мощности.
2) мини АЭС имеет стабильный уровень мощности на всём протяжении срока эксплуатации. Сравнима с ДВС - тянет ровно до последней капли топлива. Кроме электричества имеется побочный вид энергии - тепло. Что очень актуально при нахождении в холодном климате. При этом оно сложнее и имеет больший вес, чем РИТЭГ. Для длительного нахождения обитаемой базы предпочтительнее именно миниАЭС, для нахождения автоматической станции - РИТЭГ.

[generalissimus19...]

Всё зависит от техзадания, что нужно иметь.
1) если брать РИТЭГ - то у него будет падать мощность со временем. Хотя вещь очень удобная и компактная. Это то же самое, что и обычные хим. батарейки - после 60 от ёмкости % идёт довольно сильный спад мощности.
2) мини АЭС имеет стабильный уровень мощности на всём протяжении срока эксплуатации. Сравнима с ДВС - тянет ровно до последней капли топлива.

Вообще-то, нет. Задолго до того, как реактор потеряет критичность, у него ухудшится управляемость. Поэтому вовсе не до последней капли. Ну и, опять же, не всегда нужен именно стабильный уровень, часто вначале нужно больше, а для поддержания - меньше.

Кроме электричества имеется побочный вид энергии - тепло. Что очень актуально при нахождении в холодном климате. При этом оно сложнее и имеет больший вес, чем РИТЭГ. Для длительного нахождения обитаемой базы предпочтительнее именно миниАЭС, для нахождения автоматической станции - РИТЭГ.

У РИТЭГа тепло тоже побочный вид энергии, и как бы даже не больше. Но и у того, и у другого побочное тепло низкопотенциальное и неудобное.

[Superwad]

Вообще-то, нет. Задолго до того, как реактор потеряет критичность, у него ухудшится управляемость. Поэтому вовсе не до последней капли. Ну и, опять же, не всегда нужен именно стабильный уровень, часто вначале нужно больше, а для поддержания - меньше.
У РИТЭГа тепло тоже побочный вид энергии, и как бы даже не больше. Но и у того, и у другого побочное тепло низкопотенциальное и неудобное.

Опять же всё зависит от техзадания, что нужно.
Про АЭС я как бы приблизительно привёл аналогию, понятно, что АЭС не будет работать по последнего нейтрона и распадающихся ядер. Естественно есть некоторый порог. Но до этого порога АЭС будет давать заложенный номинал, в отличии от неё РИТЭГ как истинная батарейка будет работать на нисходящей мощности.
Вот только параметры бросового тепла от АЭС мне кажется всё же выше будут, и при использовании ТН можно поднять до необходимых параметров, в отличии от РИТЭГа.