Версия для печати темы
Форум AtomInfo.Ru _ Российский атом _ РИФМА
Автор: AtomInfo.Ru 31.5.2018, 11:03
Раз мы затронули тему установки РИФМА в интервью http://atominfo.ru/newss/z0442.htm, то тогда тема и новость в тему.
QUOTE
В 2017 году была предложена общая компоновка такого энергоисточника РИФМА мощностью 100 киловатт, получены предварительные характеристики установки, отмечается в отчете.
В основе предложенной концепции лежит малогабаритный, размещаемый под землей, в толще грунта ядерный реактор бассейнового типа на низкообогащенном уране с водой под атмосферным давлением. Активная зона реактора охлаждается с помощью вертикально расположенных так называемых тепловых труб, внутри которых находится жидкометаллический теплоноситель литий.
РИА Новости https://ria.ru/atomtec/20180531/1521742482.html
QUOTE
Как отмечается в отчете, для РИФМы предложены фотоэлементы на основе так называемых полупроводниковых гетероструктур, обеспечивающих эффективность преобразования энергии на уровне 12-17%. Реактор рассчитан на работу в автономном режиме в течение 10 лет, без постоянного технического обслуживания.
РИА Новости https://ria.ru/atomtec/20180531/1521742482.html
Автор: AtomInfo.Ru 31.5.2018, 11:06
QUOTE(AtomInfo.Ru @ 31.5.2018, 11:03)
Раз мы затронули тему установки РИФМА в интервью http://atominfo.ru/newss/z0442.htm,
На момент записи интервью ещё не было публикаций по этому проекту, поэтому все вопросы по нему не могли быть заданы/опубликованы и т.п. Был только доклад на конференции, но тоже опубликованный только в виде тезисов.
А сейчас уже есть упоминание о проекте в годовом отчёте.
Разработка инициативная. Это нормально, так и раньше делалось. Если возникнет заинтересованность в проекте, то будет уже другой уровень проработки проекта.
Автор: AtomInfo.Ru 31.5.2018, 11:12
Видно, что установка эта сверхмалая, 100 кВт. Потребители такие в принципе есть.
QUOTE
внутри которых находится жидкометаллический теплоноситель литий.
А вот это мы не угадали, кстати
Мы другой металл предположили. А оказался литий.
Автор: AtomInfo.Ru 31.5.2018, 14:25
До кучи - ссылка на патент.
http://www.findpatent.ru/patent/265/2650885.html
Автор: Ultranauth 31.5.2018, 15:18
А в чем смысл использовать тепловые трубы с замерзающим при Н.У. теплоносителем, если мы отводим тепло от реактора, который с водой, да еще и при атмосферном давлении? То ли тут есть какие-то неявные фишки, то ли это все слегка сон разума/поисковые разработки. Еще полупроводниковый преобразователь с КПД 15-17% удивляет...
Автор: AtomInfo.Ru 31.5.2018, 15:42
Разработки поисковые, это очевидно - финансирование инициативное.
Патент может неточно соответствовать текущему варианту; текущий вариант ещё не опубликован, только тезисы доклада.
Автор: Татарин 31.5.2018, 18:26
Цитата(Ultranauth @ 31.5.2018, 15:18)
А в чем смысл использовать тепловые трубы с замерзающим при Н.У. теплоносителем, если мы отводим тепло от реактора, который с водой, да еще и при атмосферном давлении? То ли тут есть какие-то неявные фишки, то ли это все слегка сон разума/поисковые разработки. Еще полупроводниковый преобразователь с КПД 15-17% удивляет...
НЯП, вода - холодный замедлитель, а температура АЗ (и в тепловых трубах) - высокая (1000+К).
Это нормально, когда АЗ и замедлитель находятся при разных температурах (скорее, ВВР тут практические важное, но исключение).
А в данном случае вода как замедлитель при атмосферном давлении даёт модную "естественную безопасность": при повышении её температуры она начинает кипеть и уходить из зоны самостоятельно, снижая реактивность.
...
Что касается преобразователя, то чего тут вообще удивительного? Это не термопреобразователь, это термо
ФОТОпреобразователь. "Солнечные батареи" на ИК-диапазон (1-2мкм). Тепло сбрасывается в термосе излучением с селективной поверхности, на длине волны оптимальной для данной гетероструктуры (на ожидаемые температуры - скорее всего, селенид цинка/кадмия).
Термофотовольтаика на 2000С ещё 10 лет назад давала порядка 25% КПД и даже предлагалась
для солнечных станций (солнце концентратором в тепло, тепло переизлучается с селективной поверхности через брегговские фильтры на оптимальную структуру).
Это та область, где Россия имеет заделы и могла бы выкатить несколько вполне убойных применений.
...
Где-то 15 лет назад активно пытался убедить авторитетных товарищей, что такой РИТЭГ с термофотопреобразованием был бы идеален для многих автономных применений для вояк (и уж точно, на все 300% лучше, чем ТЭГи, потому что выскокий КПД - это экономия активности, радиаторов, защиты, массы). Применений интересных множество, начиная с вояк.
Периодически толкаю эту тему на всех возможных площадках (не форумах, ессно
а там, где бывают люди, которые реально что-то могут) - чисто из любви к искусству, идея не то чтобы "красивая"... она
правильная.
Ну, может, революция, наконец, разбудила Герцена...
А может, идея просто носилась в воздухе и, наконец, нашла ещё один мозг. Так часто бывает.
Автор: Татарин 31.5.2018, 18:32
Удивляет только одно: такой маленький ресурс АЗ при такой маленькой мощности. Такой реактор может обладать практически неограниченым ресурсом (в смысле - надоест и морально устареет прежде, чем выгорит АЗ).
При выгорании 10МВт*сут/кг (ну, понятно, маленький реактор, большая утечка нейтронов, безопасность, маленький запас реактивности) и мощности 100кВт ресурса зоны должно хватать на сотни лет.
Почему 10 - фиг поймёт.
Автор: AtomInfo.Ru 31.5.2018, 18:37
QUOTE(Татарин @ 31.5.2018, 18:26)
Это не термопреобразователь, это термоФОТОпреобразователь.
Буква "Ф" в названии.
Автор: Обнинский 31.5.2018, 18:43
Цитата(AtomInfo.Ru @ 31.5.2018, 14:25)
До кучи - ссылка на патент.
http://www.findpatent.ru/patent/265/2650885.html
Говорящая фамилия в середине текста.
Автор: Ultranauth 31.5.2018, 22:06
QUOTE(Татарин @ 31.5.2018, 19:26)
НЯП, вода - холодный замедлитель, а температура АЗ (и в тепловых трубах) - высокая (1000+К).
А это как вообще возможно? Вот у нас некоторый элемент - комбинация тепловой трубы и твэла (тттвэлы), решетка из таких, окруженных баком с водой. При температуре 1000+ К вода закипит прям вот сразу, просто от излучения.... Наверное можно сделать вакуум вокруг тттвэлов и максимально зазеркалить поверхности, но все равно тепла от воды надо будет отводить много и видимо отдельным контуром...
QUOTE(Татарин @ 31.5.2018, 19:26)
Это нормально, когда АЗ и замедлитель находятся при разных температурах (скорее, ВВР тут практические важное, но исключение).
Но тепло от замедлителя в гетерогенных системах отводить все равно приходится...
QUOTE(Татарин @ 31.5.2018, 19:26)
Что касается преобразователя, то чего тут вообще удивительного? Это не термопреобразователь, это термоФОТОпреобразователь. "Солнечные батареи" на ИК-диапазон (1-2мкм). Тепло сбрасывается в термосе излучением с селективной поверхности, на длине волны оптимальной для данной гетероструктуры (на ожидаемые температуры - скорее всего, селенид цинка/кадмия).
Да я понял, что термо-фото, я не понял, что тут такая странная система из высокотемпературного реактора внутри холодного замедлителя. А где-нибудь существует хоть одна установка с термофотопреобразованием хотя бы на 100 кВт единичной мощности?
Автор: Татарин 31.5.2018, 22:26
Цитата(Ultranauth @ 31.5.2018, 22:06)
А это как вообще возможно? Вот у нас некоторый элемент - комбинация тепловой трубы и твэла (тттвэлы), решетка из таких, окруженных баком с водой. При температуре 1000+ К вода закипит прям вот сразу, просто от излучения.... Наверное можно сделать вакуум вокруг тттвэлов и максимально зазеркалить поверхности, но все равно тепла от воды надо будет отводить много и видимо отдельным контуром...
Наверное придётся, хотя бы потому что одна только уже энергия нейтронов - несколько процентов от полной тепловой мощности, а есть ещё жёсткая гамма, которая тоже будет рассеиваться в товарных количествах.
Да, какое-то количество тепла в такой системе идёт мимо преобразователя.
Цитата
А где-нибудь существует хоть одна установка с термофотопреобразованием хотя бы на 100 кВт единичной мощности?
Есть пробные мощные установки на металлургических и стекольных производствах (рекуперация части тепла при разливе). Но какая, собссно, разница? Даже если бы их не было?
Всякая вещь когда-то делается в первый раз.
Автор: AtomInfo.Ru 1.6.2018, 12:08
А мне вот что нравится, что снова институты начали инициативно разрабатывать новые проекты. Как в старые добрые времена.
Пусть из десяти продвинется только один проект. Но для того, чтобы этот один нашёлся, нужны и девять остальных.
У китайцев, кстати, сейчас такой же подход. У них просто море самых разнообразных проектов, и постоянно появляются новые.
Автор: AtomInfo.Ru 2.6.2018, 0:18
По поводу РИФМы и к.п.д.
(по тезисам доклада на Теплофизике).
Основная идея была в том, чтобы оттолкнуться от решений БУКа и ТОПАЗа по прямому преобразованию.
Советские разработки для космоса были полностью автономными, не требующими обслуживания.
Но прямой их перенос в проект микрореактора был нецелесообразен, т.к. их кпд менее 5%.
Соответственно разработчики решали задачу, как повысить кпд установки (настолько, насколько возможно), но при этом сохранить принцип необслуживаемости.
Кстати говоря, какой кпд у них в итоге получился, в тезисах не написано.
Автор: AtomInfo.Ru 2.6.2018, 10:01
С подачи РИА Новости тема про РИФМА вызвала обсуждения на некоторых сайтах.
Интерес определённый есть (и это хорошо!), а вот с фактурой слабовато.
Коли так, то мы поступим следующим образом. Выясним у ФЭИ, будет ли опубликован доклад по РИФМе на "Теплофизике", и если да, то где именно.
Доклад даст ответы хотя бы на вопрос Ultranauth "Это как вообще возможно", потому что в докладе рассматриваются только теплофизические аспекты.
Про кпд, кампанию и т.д. ответов в нём вряд ли будет.
Кстати, вариантов конструкции РИФМА на данный момент "проработано и просчитано" около 10.
Про кампанию 10 лет я бы сейчас сильно не заморачивался. Далее моё предположение. Расчёты, как сейчас модно говорить, концептуальные, фактически поисковые. Срок 10 лет могли взять из какой-то очень узкой и конкретной задачи, а то и вообще с потолка. Надо же чем-то задаться в условиях, про 10 лет многие говорят - значит, и мы поставим.
Короче, практически уверен, что кампания может быть и длиннее.
Про прямое преобразование. Выбрано оно потому что (1) в ФЭИ им занимались, и (2) потому что оно хорошо вписывается в концепцию необслуживаемого аппарата.
Татарин чётко уловил основной посыл - это эдакий псевдо-РИТЭГ, а точнее, ядерная батарейка.
Нет движущихся частей - нет обслуживания.
В аппарате перемещаются только органы управления.
И то есть интересный вопрос - они нужны только при пуске/останове или при работе тоже? Иными словами, есть ли у РИФМы саморегулирвоание?
И про перспективы. Пойдёт ли проект дальше, на стадию хотя бы техпроекта? Зависит сиё уже не от предприятия-разработчика, а от Росатома и от возможных потребителей.
Дело предприятия - выдавать идеи, а дело центральных органов эти идеи оценивать на предмет внедрения.
Нам идея РИФМы понравилась, будем рады, если она получит продолжение.
Автор: AtomInfo.Ru 2.6.2018, 10:14
И ещё один интересный момент.
Оказывается (это из другого доклада на "Теплофизике"), применение тепловых труб в атомной энергетике - очень давняя идея.
Самый старый западный патент на эту тему, который удалось раскопать - от 1957 года (а заявка на него подана в 1955 году). Причём сам термин в нём не употреблялся, но принцип действия был именно таков. В патенте предлагалось отводить тепло от активной зоны с помощью труб с испаряющейся жидкостью.
А в 1962 году был патент на реактор под давлением с испаряющимся теплоносителем, причём эта жидкость служила и как теплоноситель, и как замедлитель.
Общее число патентов на тему тепловых труб в реакторах сейчас достигает порядка сотни.
Автор: Татарин 2.6.2018, 12:46
Цитата(AtomInfo.Ru @ 2.6.2018, 10:14)
И ещё один интересный момент.
Оказывается (это из другого доклада на "Теплофизике"), применение тепловых труб в атомной энергетике - очень давняя идея.
Самый старый западный патент на эту тему, который удалось раскопать - от 1957 года (а заявка на него подана в 1955 году). Причём сам термин в нём не употреблялся, но принцип действия был именно таков. В патенте предлагалось отводить тепло от активной зоны с помощью труб с испаряющейся жидкостью.
А в 1962 году был патент на реактор под давлением с испаряющимся теплоносителем, причём эта жидкость служила и как теплоноситель, и как замедлитель.
Общее число патентов на тему тепловых труб в реакторах сейчас достигает порядка сотни.
БН-ГТ, НЯП, был с первым контуром из натрия в тепловых трубах.
Автор: AtomInfo.Ru 2.6.2018, 16:33
Оффтопик вынес в Курилку. - Модератор
http://forum.atominfo.ru/index.php?showtopic=1301
Автор: Обнинский 2.6.2018, 19:14
Цитата(AtomInfo.Ru @ 2.6.2018, 10:14)
А в 1962 году был патент на реактор под давлением с испаряющимся теплоносителем, причём эта жидкость служила и как теплоноситель, и как замедлитель.
Подробностей бы.
Автор: AtomInfo.Ru 2.6.2018, 19:22
QUOTE(Обнинский @ 2.6.2018, 19:14)
Подробностей бы.
А нету.
Патент номер GB10022354 Nuclear Reactor having a Vaporisible Coolant
Заявка 1962 года.
Найдёте - расскажите, про что там
Автор: AtomInfo.Ru 4.6.2018, 10:19
QUOTE(AtomInfo.Ru @ 2.6.2018, 10:01)
Коли так, то мы поступим следующим образом. Выясним у ФЭИ, будет ли опубликован доклад по РИФМе на "Теплофизике", и если да, то где именно.
Вопрос такой задали. Соответственно, когда получим ответ про планы по публикации, то тут отпишусь.
Надо понимать, что не все доклады с конференций публикуются по разным причинам, и т.д. и т.п.
В общем, ответ получим - скажу.
Русская версия Invision Power Board (http://www.invisionboard.com)
© Invision Power Services (http://www.invisionpower.com)