IPB

Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )


Нет регистрации на форуме? Вам сюда.
2 страниц V   1 2 >  
Reply to this topicStart new topic
> О сверхпроводящих проводах, Вынос из Наш Атом
Superwad
сообщение 10.8.2017, 14:00
Сообщение #1


Завсегдатай
****

Группа: Haunters
Сообщений: 759
Регистрация: 24.8.2016
Пользователь №: 34 367



Цитата(asv363 @ 9.8.2017, 2:30) *

Опять на жидком водороде, а надо на жидком азоте - вот тогда будет прорыв и революция в энергетике и транспорте.
А пока - чисто узкоспециализированная вещь.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Татарин
сообщение 10.8.2017, 14:11
Сообщение #2


Ветеран форума
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 766
Регистрация: 16.3.2011
Пользователь №: 32 318



Цитата(Superwad @ 10.8.2017, 14:00) *
Опять на жидком водороде, а надо на жидком азоте - вот тогда будет прорыв и революция в энергетике и транспорте.
А пока - чисто узкоспециализированная вещь.

sad.gif Глупости же говорите.

Жидкий азот - это ВТСП. Их производство в России есть (СуперОкс), лучшее в мире или на мировом уровне, но это - ВТСП. Очень сложные в производстве и дорогие многослойные композиции из металлов и сложной лантанидной керамики. Это - хайтек из редкоземельных металлов, коих за Земле очень мало, и очень мало добывается. И дорогой хайтек - порядка 100-300$/кА*м.
Для сравнения - для меди 20-25, для алюминия - 10-20.

А диборид магния - простое бинарное соединение двух очень распространённых элементов. И стоимость его у лидеров сейчас - порядка 0.5-2$/кА*м, в сто с лишним раз дешевле.

ВТСП (без криостата) в 10 раз дороже обычных проводов. Диборид магния (без криостата) - в 10 раз дешевле. И выпускать его при необходимости можно килотоннами - сырьё доступно, в отличие от.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Superwad
сообщение 11.8.2017, 10:08
Сообщение #3


Завсегдатай
****

Группа: Haunters
Сообщений: 759
Регистрация: 24.8.2016
Пользователь №: 34 367



Цитата(Татарин @ 10.8.2017, 14:11) *
sad.gif Глупости же говорите.

Жидкий азот - это ВТСП. Их производство в России есть (СуперОкс), лучшее в мире или на мировом уровне, но это - ВТСП. Очень сложные в производстве и дорогие многослойные композиции из металлов и сложной лантанидной керамики. Это - хайтек из редкоземельных металлов, коих за Земле очень мало, и очень мало добывается. И дорогой хайтек - порядка 100-300$/кА*м.
Для сравнения - для меди 20-25, для алюминия - 10-20.

А диборид магния - простое бинарное соединение двух очень распространённых элементов. И стоимость его у лидеров сейчас - порядка 0.5-2$/кА*м, в сто с лишним раз дешевле.

ВТСП (без криостата) в 10 раз дороже обычных проводов. Диборид магния (без криостата) - в 10 раз дешевле. И выпускать его при необходимости можно килотоннами - сырьё доступно, в отличие от.

Криостат водородный сколько будет стоить и сколько надо энергии для его работы. Кроме того по безопасности водород и азот вещи разные . Для транспорта надо именно ВТСП на азоте (да я знаю про что идет речь). И вот именно подбор дальнейших более дешевых материалов и уход от редкоземельных элементов (или увеличение их добычи при переработке тория -ух как тут все завязано - нужен ториевый заодно реактор) - и есть самая злободневная задача, ибо криогенный мотор очень сильно меньше по габаритам и весу, чем обычный, что для транспорта бывает критично.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Татарин
сообщение 11.8.2017, 12:16
Сообщение #4


Ветеран форума
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 766
Регистрация: 16.3.2011
Пользователь №: 32 318



Цитата(Superwad @ 11.8.2017, 10:08) *
Криостат водородный сколько будет стоить и сколько надо энергии для его работы. Кроме того по безопасности водород и азот вещи разные . Для транспорта надо именно ВТСП на азоте (да я знаю про что идет речь). И вот именно подбор дальнейших более дешевых материалов и уход от редкоземельных элементов (или увеличение их добычи при переработке тория -ух как тут все завязано - нужен ториевый заодно реактор) - и есть самая злободневная задача, ибо криогенный мотор очень сильно меньше по габаритам и весу, чем обычный, что для транспорта бывает критично.

Магний-бор - для стационарных крупнотоннажных применений. Генераторы ВЭС, ГЭС, трасформаторы, ЛЭП и т.п.
Там, где безопасность имеет значение, вовсе не обязательно охлаждать водородом. Гелий и неон.

Мой пост был к тому, что ВТСП и магний-бор - разные применения. Они почти не пересекаются. Говорить, что "раз у нас есть ВТСП, магний-бор - не нужен" - очень глупо и недальновидно.

"Подбор материалов" - увы, как раз в этой области малореален: хороших ВТСП мы знаем наперечёт по пальцам одной руки, а технологию имеем вообще для двух-трёх. Например, селениды железа - не содержат лантаноидов, но вот синтезировать их массово в применимом виде мы не умеем, и вряд ли скоро научимся. Не из чего подбирать-то особо.
А магний-бор - вот он. Прямо тут, здесь и сейчас, дешёвый и сердитый, доступный к производству по самой примитивнейшей технологии "порошок в трубе" и к закупке тысячами км, при желании.

Сообщение отредактировал Татарин - 11.8.2017, 12:25
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Syndroma
сообщение 11.8.2017, 13:44
Сообщение #5


Завсегдатай
****

Группа: Haunters
Сообщений: 679
Регистрация: 23.12.2014
Пользователь №: 34 075



А когда сверхпроводящие генераторы на ЭС?


--------------------
Всё это мелкая рябь на волнах экономических циклов, незаметных на приливах эпох.
Накапливать ОЯТ абсурдно для здорового человека.
Если мечтать — то ни в чём себе не отказывать.
8956
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Татарин
сообщение 11.8.2017, 15:08
Сообщение #6


Ветеран форума
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 766
Регистрация: 16.3.2011
Пользователь №: 32 318



Цитата(Syndroma @ 11.8.2017, 13:44) *
А когда сверхпроводящие генераторы на ЭС?

Сейчас у "Росатома" есть ВТСП-генератор на 2МВт, в 2012, НЯП, сделали. Европейцы делают 8МВт, обещают в следующем году.

Когда гигаватт - ну, сами прикиньте... нескоро, наверное. smile.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Superwad
сообщение 14.8.2017, 11:10
Сообщение #7


Завсегдатай
****

Группа: Haunters
Сообщений: 759
Регистрация: 24.8.2016
Пользователь №: 34 367



Цитата(Татарин @ 11.8.2017, 12:16) *
Магний-бор - для стационарных крупнотоннажных применений. Генераторы ВЭС, ГЭС, трасформаторы, ЛЭП и т.п.
Там, где безопасность имеет значение, вовсе не обязательно охлаждать водородом. Гелий и неон.

Мой пост был к тому, что ВТСП и магний-бор - разные применения. Они почти не пересекаются. Говорить, что "раз у нас есть ВТСП, магний-бор - не нужен" - очень глупо и недальновидно.

"Подбор материалов" - увы, как раз в этой области малореален: хороших ВТСП мы знаем наперечёт по пальцам одной руки, а технологию имеем вообще для двух-трёх. Например, селениды железа - не содержат лантаноидов, но вот синтезировать их массово в применимом виде мы не умеем, и вряд ли скоро научимся. Не из чего подбирать-то особо.
А магний-бор - вот он. Прямо тут, здесь и сейчас, дешёвый и сердитый, доступный к производству по самой примитивнейшей технологии "порошок в трубе" и к закупке тысячами км, при желании.

Раз подбирать не из чего, значит надо технологии подбирать, развивать. Да это тяжело, это муторно - но это надо делать.
Просто подобрать материалы для работы с жидким водородом/ гелием еще та будет задачка.

Сообщение отредактировал Superwad - 14.8.2017, 11:12
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Татарин
сообщение 14.8.2017, 11:58
Сообщение #8


Ветеран форума
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 766
Регистрация: 16.3.2011
Пользователь №: 32 318



Цитата(Superwad @ 14.8.2017, 11:10) *
Раз подбирать не из чего, значит надо технологии подбирать, развивать. Да это тяжело, это муторно - но это надо делать.
Просто подобрать материалы для работы с жидким водородом/ гелием еще та будет задачка.

Этим занимаются с 1986-го года. ВТСП - самая популярная тема исследований до середины 90-х, и сейчас ещё точно в первой пятёрке по статьям/вложениям.
Беда, что это - проблема фундаментальной науки. У нас нет фундаментальной теории, которая достаточно хорошо описывала бы ВТСП (вот, скажем, "гелиевые" сверхпроводники полностью описываются БКШ).
Нет возможности "развивать технологии". Нет даже полного понимания, как работают уже имеющиеся ВСТП.
Тот же MgB2 не был предсказан никем и никак, найден - просто в процессе ПОЛНОГО перебора японцами ВСЕХ бинарных соединений на сверхпроводимость.
Ускорить процесс невозможно: нельзя прогнозируемо проплатить чью-то гениальную идею или научный прорыв. Вбухано уже очень много, результат - такой, какой есть.

Так что строго наоборот.
"Подбирать материалы" для работы с гелием/водородом - мелкая техническая проблема, тем более, что и подбирать особо нечего - 100 лет опыта с криогеникой, в том числе - промышленной. В любом случае - инженерная задача, на порядки дешевле, чем фундаментальная, и технические риски несопоставимы.

Ну и вишенкой на торте во всей этой истории то, что и ВТСП очень часто применяются при гелиевых/водородных температурах: ниже температура - выше поле и выше плотность тока. И будут, ибо эта зависимость сохранится для любого сверхпроводника, который мы можем себе представить.
Это очень часто важнее, чем мелкие технические замороки с криостатом. Например, удельная мощность электрической машины растёт как квадрат плотности тока. Рост плотности тока в 4 раза - падение требуемого холодного объёма и массы ВТСП в 16 раз.

В общем, диборид магния с его Тк=40К - это очень большой рулез для реальной (а не только лабораторной) техники. Несмотря на то, что водород, криостаты и т.п.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Superwad
сообщение 15.8.2017, 13:17
Сообщение #9


Завсегдатай
****

Группа: Haunters
Сообщений: 759
Регистрация: 24.8.2016
Пользователь №: 34 367



Цитата(Татарин @ 14.8.2017, 11:58) *
Этим занимаются с 1986-го года. ВТСП - самая популярная тема исследований до середины 90-х, и сейчас ещё точно в первой пятёрке по статьям/вложениям.
Беда, что это - проблема фундаментальной науки. У нас нет фундаментальной теории, которая достаточно хорошо описывала бы ВТСП (вот, скажем, "гелиевые" сверхпроводники полностью описываются БКШ).
Нет возможности "развивать технологии". Нет даже полного понимания, как работают уже имеющиеся ВСТП.
Тот же MgB2 не был предсказан никем и никак, найден - просто в процессе ПОЛНОГО перебора японцами ВСЕХ бинарных соединений на сверхпроводимость.
Ускорить процесс невозможно: нельзя прогнозируемо проплатить чью-то гениальную идею или научный прорыв. Вбухано уже очень много, результат - такой, какой есть.

Так что строго наоборот.
"Подбирать материалы" для работы с гелием/водородом - мелкая техническая проблема, тем более, что и подбирать особо нечего - 100 лет опыта с криогеникой, в том числе - промышленной. В любом случае - инженерная задача, на порядки дешевле, чем фундаментальная, и технические риски несопоставимы.

Ну и вишенкой на торте во всей этой истории то, что и ВТСП очень часто применяются при гелиевых/водородных температурах: ниже температура - выше поле и выше плотность тока. И будут, ибо эта зависимость сохранится для любого сверхпроводника, который мы можем себе представить.
Это очень часто важнее, чем мелкие технические замороки с криостатом. Например, удельная мощность электрической машины растёт как квадрат плотности тока. Рост плотности тока в 4 раза - падение требуемого холодного объёма и массы ВТСП в 16 раз.

В общем, диборид магния с его Тк=40К - это очень большой рулез для реальной (а не только лабораторной) техники. Несмотря на то, что водород, криостаты и т.п.

Спасибо за такой подробный рассказ про сверхпроводники. Просто читал статью про питерцев (если не ошибся), про их лабораторию. Очень понравились тяговые моторы на сверхпроводниках - там реально можно сильно уменьшить габариты, особенно для грузовой техники (для тех же локомотивов и для другой технике). Из-за того, чтобы уменьшить габариты тяговых электромоторов на ледоколах пошли на увеличение рабочей частоты с 50 до 400 Гц.
А в случае применения криогенного мотора - очень сильно уменьшаются габариты. Особенно это будет критично просматриваться на военных кораблях, где небольшой реактор (СВБР) в связке с житкоазотным электромотором будет компактен и грозен вследствие уменьшенной заметности для радаров. Да и затраты на его производство и обслуживание будет поменьше, чем на очень большой корабль. Это так к слову.
ЗЫ. Ситуация напоминает теорию химических реакций - до сих пор ничего не видно, даже не просматривается на горизонте - сплошная эмпирика.

Сообщение отредактировал Superwad - 15.8.2017, 13:19
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Dobryak
сообщение 15.8.2017, 14:52
Сообщение #10


Ветеран форума
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 470
Регистрация: 8.5.2013
Из: Подмосковье
Пользователь №: 33 796



QUOTE(Superwad @ 15.8.2017, 13:17) *
Спасибо за такой подробный рассказ про сверхпроводники. Просто читал статью про питерцев (если не ошибся), про их лабораторию. Очень понравились тяговые моторы на сверхпроводниках - там реально можно сильно уменьшить габариты, особенно для грузовой техники (для тех же локомотивов и для другой технике). Из-за того, чтобы уменьшить габариты тяговых электромоторов на ледоколах пошли на увеличение рабочей частоты с 50 до 400 Гц.
А в случае применения криогенного мотора - очень сильно уменьшаются габариты. Особенно это будет критично просматриваться на военных кораблях, где небольшой реактор (СВБР) в связке с житкоазотным электромотором будет компактен и грозен вследствие уменьшенной заметности для радаров. Да и затраты на его производство и обслуживание будет поменьше, чем на очень большой корабль. Это так к слову.
ЗЫ. Ситуация напоминает теорию химических реакций - до сих пор ничего не видно, даже не просматривается на горизонте - сплошная эмпирика.

Криогенная аппаратура терпеть не может встрясок, царапин и дырок....
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Татарин
сообщение 16.8.2017, 17:16
Сообщение #11


Ветеран форума
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 766
Регистрация: 16.3.2011
Пользователь №: 32 318



Цитата(Dobryak @ 15.8.2017, 14:52) *
Криогенная аппаратура терпеть не может встрясок, царапин и дырок....

Поэтому самое правильное применение для MgB2 - крупные генераторы, трансформаторы, ЛЭП.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Ultranauth
сообщение 16.8.2017, 22:38
Сообщение #12


Частый гость
***

Группа: Haunters
Сообщений: 451
Регистрация: 25.12.2013
Пользователь №: 33 893



QUOTE(Татарин @ 11.8.2017, 13:16) *
Магний-бор - для стационарных крупнотоннажных применений. Генераторы ВЭС, ГЭС, трасформаторы, ЛЭП и т.п.
Там, где безопасность имеет значение, вовсе не обязательно охлаждать водородом. Гелий и неон.


Для ЛЭП гелиевое охлаждение оказалось нерентабельным для НТСП, пока нет ясности даже с азотным (если отбросить стоимость ВТСП), водородное, соответственно тоже требует пилотного проекта хотя бы.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Superwad
сообщение 17.8.2017, 16:50
Сообщение #13


Завсегдатай
****

Группа: Haunters
Сообщений: 759
Регистрация: 24.8.2016
Пользователь №: 34 367



Цитата(Ultranauth @ 16.8.2017, 22:38) *
Для ЛЭП гелиевое охлаждение оказалось нерентабельным для НТСП, пока нет ясности даже с азотным (если отбросить стоимость ВТСП), водородное, соответственно тоже требует пилотного проекта хотя бы.

На азоте и ВТСП вполне будет применимо к флотским установкам. Но нужен пилотный проект - чтобы понять экономику и подводные камни такого двигателя/генератора.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Ultranauth
сообщение 17.8.2017, 17:14
Сообщение #14


Частый гость
***

Группа: Haunters
Сообщений: 451
Регистрация: 25.12.2013
Пользователь №: 33 893



QUOTE(Superwad @ 17.8.2017, 17:50) *
На азоте и ВТСП вполне будет применимо к флотским установкам. Но нужен пилотный проект - чтобы понять экономику и подводные камни такого двигателя/генератора.


Не знаю, что за "флотские установки" такие, но критическое поле ReBCO при 77К - 0,6-0,7Т.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Татарин
сообщение 17.8.2017, 18:12
Сообщение #15


Ветеран форума
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 766
Регистрация: 16.3.2011
Пользователь №: 32 318



Цитата(Ultranauth @ 16.8.2017, 22:38) *
Для ЛЭП гелиевое охлаждение оказалось нерентабельным для НТСП, пока нет ясности даже с азотным (если отбросить стоимость ВТСП), водородное, соответственно тоже требует пилотного проекта хотя бы.

Гелий ~20 евро/куб (+ в пять раз более низкая температура, + высочайшая текучесть, в том числе - прямо сквозь металлы).
Водород ~ 0.5 евро/куб.
Плюс разница в теплоёмкости, плюс разница в теплоте испарения (отличающиеся на десятичный порядок с фигом и чуть без фига).

Есть разница.

Пилотный проект - да, был бы желателен... Но тут фигня в том, что удельная стоимость очень зависит от размера. Нужна готовность и желание какой-то очень серьёзной конторы или государства профинансировать дорогостоящий проект с ненулевыми техническими рисками. Не термояд, конечно. Но свои риски и сложности тоже есть.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Ultranauth
сообщение 17.8.2017, 22:15
Сообщение #16


Частый гость
***

Группа: Haunters
Сообщений: 451
Регистрация: 25.12.2013
Пользователь №: 33 893



QUOTE(Татарин @ 17.8.2017, 19:12) *
Гелий ~20 евро/куб (+ в пять раз более низкая температура, + высочайшая текучесть, в том числе - прямо сквозь металлы).
Водород ~ 0.5 евро/куб.
Плюс разница в теплоёмкости, плюс разница в теплоте испарения (отличающиеся на десятичный порядок с фигом и чуть без фига).

Есть разница.

Пилотный проект - да, был бы желателен... Но тут фигня в том, что удельная стоимость очень зависит от размера. Нужна готовность и желание какой-то очень серьёзной конторы или государства профинансировать дорогостоящий проект с ненулевыми техническими рисками. Не термояд, конечно. Но свои риски и сложности тоже есть.


Водород 0,5 евро куб - жидкий?


Меня, как я уже 100 раз говорил, очень сильно смущает отсутствие проектов на дибориде магния. Да, 150 метров 6 кабелей по 20 кА в апгрейде LHC - это классно, но там гелиевое охлаждение 5К на холодном конце и 20К на самом теплом! Нужен километровая ЛЭП с водородным охлаждением, пока никто не чешется.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Татарин
сообщение 18.8.2017, 16:38
Сообщение #17


Ветеран форума
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 766
Регистрация: 16.3.2011
Пользователь №: 32 318



Цитата(Ultranauth @ 17.8.2017, 22:15) *
Водород 0,5 евро куб - жидкий?
Меня, как я уже 100 раз говорил, очень сильно смущает отсутствие проектов на дибориде магния. Да, 150 метров 6 кабелей по 20 кА в апгрейде LHC - это классно, но там гелиевое охлаждение 5К на холодном конце и 20К на самом теплом! Нужен километровая ЛЭП с водородным охлаждением, пока никто не чешется.

Газ, конечно. Как и гелий.

Но почему? Тут совершенно прозрачная экономическая логика: диборид магния выгоден на мощных и длинных ЛЭП. На очень мощных. На сегодня - от десятка ГВт по самым оптимистичным прикидкам. Таких мест в мире пока очень счётное количество, и все (или почти все) подобные случаи требуют вмешательства государства и очень, очень больших капиталов. Государства - очень медленные и нерасторопные сущности, а крупный капитал не рискует не имея прототипов (которые на финансово-возможном уровне уже сделаны, а всё что больше - требует принятия волевых решений, как с ветряками или СБ).

Мне кажется, что Вы СИЛЬНО недооцениваете роль сильных личностей в проталкивании идеи или даже простого случая в развитии отраслей и конкурирующих решений.
Наличие требуемых технологических пререквизитов и коммерческая выгода от технологии - далеко не всё, что нужно для старта и развития.
Более того, есть куча технологий, живых сейчас только по политически-историческим причинам, без вмешательства политики и/или общественной и технической инерции - нежизнеспособных совсем.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Superwad
сообщение 22.8.2017, 12:42
Сообщение #18


Завсегдатай
****

Группа: Haunters
Сообщений: 759
Регистрация: 24.8.2016
Пользователь №: 34 367



Ходил по ссылке нашего администратора по корабельным установкам. Очень интересная мысль прошла - переходят с механического движетеля на электрические. И вот тут как раз бы и пригодилось бы сверхпроводники, так как мощности уж очень большие - от 60 до 120 МВт. Тут бы и попробовать хотя бы на одном корабле - генератор и мотор сделать на сверхпроводниках. Гелий и водород конечно не подойдет, скорее всего на ВТСП и жидком азоте. Нужен очень пилотный проект. чтобы посмотреть как все будет в натуре.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Татарин
сообщение 22.8.2017, 15:36
Сообщение #19


Ветеран форума
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 766
Регистрация: 16.3.2011
Пользователь №: 32 318



Цитата(Superwad @ 22.8.2017, 12:42) *
Ходил по ссылке нашего администратора по корабельным установкам. Очень интересная мысль прошла - переходят с механического движетеля на электрические. И вот тут как раз бы и пригодилось бы сверхпроводники, так как мощности уж очень большие - от 60 до 120 МВт. Тут бы и попробовать хотя бы на одном корабле - генератор и мотор сделать на сверхпроводниках. Гелий и водород конечно не подойдет, скорее всего на ВТСП и жидком азоте. Нужен очень пилотный проект. чтобы посмотреть как все будет в натуре.

https://www.defensetech.org/2007/03/28/hts-...of-navy-motors/

Вот это, на фото - оно и есть. 40МВт ВТСП реактивный электродвигатель.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Syndroma
сообщение 22.8.2017, 20:46
Сообщение #20


Завсегдатай
****

Группа: Haunters
Сообщений: 679
Регистрация: 23.12.2014
Пользователь №: 34 075



Пора начинать стенать, что всё пропало. Кто в России занимается такими моторами, почему они ещё не плачут и не просят денег?


--------------------
Всё это мелкая рябь на волнах экономических циклов, незаметных на приливах эпох.
Накапливать ОЯТ абсурдно для здорового человека.
Если мечтать — то ни в чём себе не отказывать.
8956
Go to the top of the page
 
+Quote Post

2 страниц V   1 2 >
Reply to this topicStart new topic
2 чел. читают эту тему (гостей: 2, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 



Текстовая версия Сейчас: 22.10.2018, 4:34
Rambler's Top100