Климат на орбитальной станции
Был у нас вчера День Космонавтики.
Вроде как космос с теплоэнегетикой, или даже просто энергетикой у нас никак не связаны.
Но это только на первый взгляд.
Начнем с тепла.
Вот летает по космосу кусочек железа на пару десятков квадратных метров, а в нём люди, живые и летят они себе по орбите, и всё у них как у нас, здесь на Земле, и быт и работа. С поправкой конечно, но всё же.
А быт связан в том числе и с отоплением. Космос, он ж эта, как его - вакуум. Холодно там. Точнее не совсем так - летит корабль космический с солнечной стороны - и греется, уходит на теневую и остывает.
Соответственно температуру внутри нужно регулировать в зависимости от ситуации. И решение было найдено, простое и гениальное:
воздушный теплообменник.
В самом корабле выделены 2 условные зоны - тепла и холода.
Теплой зоной стало работающее оборудование - благо вся техника у нас излучает тепло, а зоной холода стала внутренняя стенка оборудования на теневой стороне станции.
В космосе ж как, даже под прямым воздействием потока энергии от Солнца греется только та сторона которая с этими лучами имеет прямой контакт.
Теплоноситель выступил газ. Циркуляцию обеспечили вентиляторы, климатическое регулирование - заслонки.
Система успешно показала себя на автоматических станциях (Например - Венера 5 и 6), на луноходах - где важно было обеспечить нужный температурный диапазон для корректной работы приборов, ну а потом аналогичная система была на станции МИР.
Как обстоят дела на МКС не знаю - информации не нашел - может в комментариях кто-то расскажет на эту тему.
Ну и для наглядности - второй рисунок - принципиальная схема Станции - Салют 6
"Весьма большие размеры ее гермоотсека, значительные тепловые мощности, выделяемые ее аппаратурой и экипажем, вызывают существенные трудности в решении проблемы обеспечения ее теплового режима. Для вентиляции станции конструкторам пришлось предусмотреть на ней несколько десятков вентиляторов. Тепло, снимаемое движущимся под напором вентиляторов воздухом, передается в теплообменнике (5) теплоносителю, циркулирующему по тракту контура обогрева (1), основная задача которого состоит в обогреве отдельных элементов конструкции станциию
Так, например, тепло из этого контура передается в теплообменниках (4) промежуточным контурам (10), служащим для обогрева транспортных космических кораблей «Союз», «Прогресс», состыкованных со станцией. Необходимость такого обогрева связана с тем, что аппаратура этих кораблей в ходе совместного полета со станцией работает в ненапряженном, дежурном режиме и мало выделяет тепла. Система терморегулирования станции объединяется с системой терморегулирования транспортного корабля с помощью специальных гидроразъемов стыковочного агрегата (7), соединяющих тракты гидромагистрали обоих аппаратов.
Теплоноситель контура обогрева циркулирует также по стенкам станции (9), подогревая охлажденные и охлаждая нагретые их части, или, другими словами, выравнивая их температуры. Если в кабине станции выделяется слишком много тепла и температура ее воздуха повышается, вводится в действие теплообменник (11), в котором избыточное тепло передается из контура обогрева в контур охлаждения (2). Циркулирующий по трактам последнего теплоноситель переносит полученное в теплообменнике (11) тепло на радиационную поверхность (8), излучающую его в космос. Расход теплоносителя через теплообменник (11) можно регулировать с помощью специального крана-регулятора и тем самым менять степень охлаждения жидкости в контуре обогрева.
Когда на станции нет экипажа и ее аппаратура выделяет мало тепла, температура воздуха в гермоотсеке понижается. Для того чтобы она не опустилась ниже допустимого предела, в составе системы терморегулирования предусмотрен электрообогреватель (13).
Из атмосферы станции следует удалять влагу, выделяющуюся, например, при дыхании космонавтов. Для решения этой задачи служат специальные холодильно-сушильные аппараты (6). Влага оседает на охлаждаемых до температуры порядка 5°С поверхностях этих аппаратов, собирается в емкости, а затем подается в систему, регенерирующую из конденсата воду. Охлаждение этих поверхностей осуществляется с помощью контура (3), теплоноситель которого отдает свое избыточное тепло в теплообменнике (12) контуру (2).
Конечно, теплоноситель по различным контурам прокачивается гидронасосами. Так как при изменении температуры жидкости изменяется и занимаемый ею объем, т. е. меняется давление в охлаждающих трактах, в системе терморегулирования предусмотрен компенсатор объема.
В состав холодильно-сушильных агрегатов (6) и теплообменника (5) входят вентиляторы, направляющие воздух между трубками теплообменника, и регулятор расхода воздуха, представляющий собой такую же шторку с приводом, какая применялась на космических кораблях «Восток», «Восход». Таким образом, на станции производится автоматическое регулирование и температуры жидкости во внутреннем контуре охлаждения, которая поддерживается с точностью ±2°."
Собственно эта цитата из работы Салахутдинова Г.М. "Тепловая защита в космической технике" - легко ищется в интернете и легко читается.
