Skip to main content

Lämpöpumppu ja lämmönvaihdin ovat eräitä ihmisten suurimmista keksinnöistä


Kun ajatellaan sellaista tilannetta, että ihmisen sivistys olisi Aku Ankassa, niin kuitenkin tuo sarjakuva esittelee joukon kojeita, joista voi todellisessa elämässä seurata todella vakavia asioita, kuten vammautumisia. Yksi niistä on eräässä sarjakuvassa ollut “talviunikone”, joka on oikeastaan pelkkä lämmönvaihdin. Lämmönvaihdin ei muuten tarkalleen ottaen ole sama asia kuin lämpöpumppu. Lämmönvaihdin on on oikeastaan lämpöpumpussa oleva osa, mikä siirtää lämmön toiseen elementtiin, ja kuten varmaan tiedätte, niin esimerkiksi ydinreaktorin lauhdutusjärjestelmä on oikeastaan valtavan suuri lämpöpumppu.

Tai oikeastaan voidaan kuitenkin sanoa, että kaikissa muissakin kuin ydinvoimaloissa on lauhdutin.  Lämpöpumppu on maailman yksinkertaisin väline. Siinä ilmavirta ohjataan esineen pinnassa olevan piikin ohi, jolloin lämpö siirtyy tuon neulan kautta ohi virtaavaan ilmaan. Temppu toimii muuten tavallisessa autossa niin, että esimerkiksi auton peiliin asetettuun juomatölkkiin kiinnitetään pieni rautalanka tai naula, joka sitten tehostaa lämmön siirtymistä pois tuosta esineestä.

Tämä muuten on asia, mikä saattaa aiheuttaa ihmiselle ruumiinvamman, koska tuolloin lämpö pumppautuu pois esineestä paljon nopeammin, ja se muuttuu erittäin kylmäksi, jolloin seurauksena saattaa olla erittäin pahoja paleltumia. Lämpöpumput sekä lämmönvaihtimet ovat sellaisia kojeita, että niiden kanssa pitää oikeasti olla vähän varovainen, ja esimerkiksi ydinreaktoreiden yhteydessä tavattava lauhdutuspumppu on väline, jossa ydinreaktorin jäähdytämiseen käytettävää vettä pumpataan kahden putkiston kautta niin, että ensisijainen “primäärinen kierto” on putkisto, jossa kiertävä jäähdytysneste on suoraan kosketuksissa reaktorin polttoaineen kanssa, ja siinä kierrossa käytetään usein kemiallisesti puhdistettua vettä, joka paineistetaan erittäin kovaan paineeseen.

Ja sitten tuo primäärisen kierron putkisto kohtaa lämmönvaihtimessa esimerkiksi vesistöstä pumpattavaa vettä sisältävän putkiston, jonne se siirtää sitten tuota reaktorin lämpöä. Jos tuo polttoaine-elementin kanssa  kosketuksissa oleva vesi pääsee luontoon, niin seurauksena on radioaktiivinen päästö. Nopeissa hyötyreaktoreissa, joissa Uraani 238:aa pommitetaan neutroneilla on kokeiltu esimerkiksi lyijyä sekä tinaa noissa jäähdytys-putkissa, mutta tuon nestemäisen metallin ongelmana on se, että jos lämpötila tuossa putkistossa laskee, niin silloin putkistoon tulee tukos lähes välittömästi.

Nestemäistä metallia käytetään erittäin tehokkaissa, mutta kompakteissa ydinreaktoreissa, joiden polttoaine on hyvin korkeasti rikastettua plutoniumia, koska noissa reaktoreissa on vaarana se, että niiden läpi johdettu vesi höyrystyy, jos paine tuossa astiassa laskee, jolloin seurauksena on ydinräjähdys tai vähintään reaktorin sulaminen. Tuollaista nestemäisellä metallilla jäähdytettyä reaktoria on kokeiltu mm. Neuvostoliiton ALFA-luokan sukellusveneissä, jotka olivat aikansa nopeimpia vedenalaisia taisteluvälineitä.

Kyseisten reaktorien polttoaineena voidaan käyttää esimerkiksi juuri ydinase-plutoniumia, jonka ansiosta reaktorista voidaan tehdä hyvin pieni sekä kevyt, mutta tuon järjestelmän ongelma on tietenkin nestemäisen metallin käyttö jäähdyttimessä . Nopeasta hyötyreaktorista saadaan tietenkin paljon tehoa irti, ja sen etuja ovat esimerkiksi kyky valmistaa itse osa polttoaineestaan. Noita reaktoreita pidetään kuitenkin monissa piireissä pelkkinä ydinase-plutoniumin valmistus-yksikköinä, joten niitä ei maailmassa monia ole. Kun tuossa äsken kirjoitin, niin kaikissa muissakin voimaloissa on lauhdutin, niin esimerkiksi maalämpö-voimaloissa tuo järjestelmä toimii nurin päin.  Siinä maaperän lämpöä siirretään lauhduttimeen, jossa oleva vesi sitten alkaa kiehua, ja antaa tälle järjestelmälle painetta, eli siinä sitten paineistettu vesi johdetaan turbiiniin.   

Toki maalämpö-voimaloista saadaan enemmän tehoa irti, jos siinä väliaineena käytetään ammoniakkia tai muita helposti höyrystyviä hiilivety-pohjaisia kaasuja, joiden avulla kyseisestä voimalasta saadaan enemmän tehoa irti, mutta kuitenkin ongelma on sitten noiden kaasujen myrkyllisyys sekä suuri räjähdysvaara. Tuon takia vedellä on erittäin suuri kapasiteetti tuollaisessa voimalassa, koska se on halpaa sekä myrkytöntä. Ja jos veden täyttämään putkistoon tulee halkeama, niin silloin veden voi päästää luontoon ilman sen suurempaa ympäristökuormitusta.



http://marxjatalous.blogspot.fi/

Comments

Popular posts from this blog

The LK-99 could be a fundamental advance even if it cannot reach superconductivity in 400K.

The next step in superconducting research is that LK-99 was not superconducting at room temperature. Or was it? The thing is that there is needed more research about that material. And even if it couldn't reach superconductivity in 400K that doesn't mean that material is not fundamental. And if LK-99 can maintain its superconductivity in 400K that means a fundamental breakthrough in superconducting technology.  The LK-99 can be hype or it can be the real thing. The thing is, anyway, that high-voltage cables and our electric networks are not turning superconducting before next summer. But if we can change the electric network to superconducting by using some reasonable material. That thing can be the next step in the environment. Superconductors decrease the need to produce electricity. But today cooling systems that need lots of energy are the thing that turn superconductors that need low temperatures non-practical for everyday use.  When the project begins there is lots of ent

Black holes, the speed of light, and gravitational background are things that are connecting the universe.

 Black holes, the speed of light, and gravitational background are things that are connecting the universe.  Black holes and gravitational waves: is black hole's singularity at so high energy level that energy travels in one direction in the form of a gravitational wave.  We normally say that black holes do not send radiation. And we are wrong. Black holes send gravitational waves. Gravitational waves are wave movement or radiation. And that means the black holes are bright gravitational objects.  If we can use water to illustrate the gravitational interaction we can say that gravitational waves push the surface tension out from the gravitational center. Then the other quantum fields push particles or objects into a black hole. The gravitational waves push energy out from the objects. And then the energy or quantum fields behind that object push them into the gravitational center.  The elementary particles are quantum fields or whisk-looking structures. If the gravitational wave is

The CEO of Open AI, Sam Altman said that AI development requires a similar organization as IAEA.

We know that there are many risks in AI development. And there must be something that puts people realize that these kinds of things are not jokes. The problem is how to take control of the AI development. If we think about international contracts regarding AI development. We must realize that there is a possibility that the contract that should limit AI development turns into another version of the Nuclear Non-Proliferation Treaty. That treaty didn't ever deny the escalation of nuclear weapons. And there is a big possibility that the AI-limitation contracts follow the route of the Nuclear Non-Proliferation Treaty.  The biggest problem with AI development is the new platforms that can run every complicated and effective code. That means the quantum computer-based neural networks can turn themselves more intelligent than humans. The AI has the ultimate ability to learn new things. And if it runs on the quantum-hybrid system that switches its state between binary and quantum states,