Stirlingův radioizotopový generátor - Stirling radioisotope generator

Součástí Stirlingova radioizotopového generátoru je zahřívá se indukcí během testování.

The Stirlingův radioizotopový generátor (SRG) je typ radioizotopový generátor na základě a Stirlingův motor poháněn velkým radioizotopová topná jednotka. Horký konec Stirlingova převodníku dosáhne vysoké teploty a zahřeje se hélium pohání píst a teplo se odvádí na studeném konci motoru. Generátor nebo alternátor převádí pohyb na elektřinu. Vzhledem k velmi omezené nabídce plutonium, Stirlingův převodník je pozoruhodný pro výrobu asi čtyřikrát většího množství elektrická energie z plutoniového paliva ve srovnání s a radioizotopový termoelektrický generátor (RTG). Stirlingovy generátory byly na Zemi rozsáhle testovány NASA, ale jejich vývoj byl zrušen v roce 2013, než mohly být nasazeny na skutečné mise kosmických lodí. Od 17. listopadu 2020 se stále vyvíjí podobný projekt NASA, tzv Kilopower, také využívá Stirlingovy motory, ale používá malý uran štěpný reaktor jako zdroj tepla.

SRG

Vývoj Stirlingova motoru začal v NASA Glenn Research Center (tehdy NASA Lewis) na začátku 70. let. Space Demonstrator Engine (SPDE) byl nejčasnější motor s výkonem 12,5 kWe na válec, který byl navržen, vyroben a testován. Pozdější motor této velikosti, Component Test Power Converter (CTPC), používal topnou trubici „Starfish“, místo čerpané smyčky, kterou používá SPDE. V období 1992-93 byla tato práce zastavena z důvodu ukončení souvisejícího SP-100 práce systému jaderné energie a nový důraz NASA na „lepší, rychlejší a levnější“ systémy a mise.

ASRG

Hlavní článek: Pokročilý Stirlingův radioizotopový generátor

Na počátku 21. století byl realizován velký projekt využívající tento koncept: Pokročilý Stirlingův radioizotopový generátor (ASRG), zdroj energie založený na 55-wattovém elektrickém měniči.[1] [2] Zdrojem tepelné energie pro tento systém byl Univerzální zdroj tepla (GPHS). Každý GPHS obsahoval čtyři iridium-oděné Pu-238 palivové pelety, stál 5 cm vysoký a 10 cm čtvercový a vážil 1,44 kg. Horký konec Stirlingova převodníku dosáhl 650 ° C a zahřívané hélium pohánělo volný píst vratně se pohybující v lineárním alternátoru, přičemž teplo se odvádělo na studeném konci motoru. The střídavý proud (AC) generovaný alternátorem byl poté převedeny na 55 wattů stejnosměrný proud (DC). Každá jednotka ASRG by využívala dvě jednotky Stirlingova převodníku s asi 500 wattů tepelné energie dodávané dvěma jednotkami GPHS a dodávala by 100 - 120 wattů elektrické energie. ASRG prošla kvalifikačním testováním v NASA Glenn jako zdroj energie pro budoucí misi NASA. ASRG byla v této době koncipována do mnoha návrhů misí,[3] ale byl zrušen v roce 2013.[4]

Reference

  1. ^ Datový list ASRG (NASA Glenn) Archivováno 29. září 2012, v Wayback Machine a DOE informace Archivováno 2011-09-27 na Wayback Machine.
  2. ^ NASA Technical Memorandum TM-2007-214806 Archivováno 2009-06-05 na Wayback Machine (2007), (zpřístupněno 3. května 2011)
  3. ^ B. Berger - Finalisté mise Discovery mohli dostat druhou ránu (2014)
  4. ^ Zrušení ASRG v kontextu Budoucí planetární průzkum

externí odkazy

  • Jaderná elektrárna NASA založená na Stirlingově motoru pro lunární použití na Youtube
  • Radioizotopové energetické systémy pro novou hranici
  • Free Piston Stirling Converter zaznamenává rekord ve výzkumném středisku NASA Glenn Research Center
  • Proč vyvíjet Stirlingův radioizotopový generátor?
  • Wolverton, Mark (březen 2008). „Stirling in Deep Space“. Scientific American.

Viz také