3.5.Электрические нагреватели

Для подогрева элементов КА в случае чрезмерного охлаждения используются электрические нагреватели, контролируемые термостатами. Принцип их действия заключается в прохождении электрического тока через нагревательный элемент. Такие системы обычно используют для прецизионного термостатирования.

3.6.Испарители воды

Испаритель воды – это устройство, в котором вода разбрызгивается на непосредственно на горячую пластину или радиатор. Вода испаряется, при этом пар уносит с собой в окружающее пространство тепловую энергию. Испарители используют для охлаждения топливных химических элементов. На американских космических шатлах испарители основном используются во время вывода на орбиту и приземления, когда радиаторы находятся в сложенном состоянии.

3.7.Теплообменники

Теплообменники применяются для обмена тепловой энергией между двумя и более жидкостями, нагретыми до разных температур. В теплообменниках может реализовываться прямой или непрямой контакт. При прямом контакте рабочие жидкости контактируют друг с другом непосредственно (фактически смешиваются), обмениваются теплом и затем снова разделяются. При непрямом контакте теплообмен происходит через стенки или перегородки из материала с высокой теплопроводностью.

21. Общая хар-ка системы внутр. Терморег.

Внутренний теплообмен должен обеспечить отвод тепла от тепловыделяющих приборов и перенос его к радиационным поверхностям КА, а также перераспр. тепла между различными элементами КА. При отсутствии в КА специальных средств переноса тепла между его элементами теплообмен осуществляется излучением между поверхностями и теплопроводностью по элементам конструкции или среды, заполняющей герметичный объем.

Лучистый теплообмен малопригоден при передаче тепла в «загроможденном» объеме или при охлаждении элементов (например, радиоэлектронной аппаратуры), имеющих плотности тепловыделения порядка нескольких ватт на квадратный сантиметр.

Передача тепла через спец. металл. теплопроводы позволяет существенно увеличить интенсивность тепловых потоков, но требует значительных затрат массы. Часто в качестве теплопроводов используют элементы конструкции, а спец.теплопроводы - при передаче тепла на небольшие расстояния. Это заставляет искать пути принудительного переноса тепла; наиболее простой из них - перенос тепла газом, совершающим движение с помощью вентиляторов в герметичных контейнерах. Однако коэффициент теплоотдачи от газа к стенке при его движении с небольшими скоростями сравнительно невелик. для интенсификации теплообмена необходимо делать щели более узкими или устанавливать ребра, что увеличивает массу конструкции и мощности вентиляторов. В КА с тепловыделяющей аппаратурой, расположенной в негерметичных отсеках, для передачи больших количеств тепла на изолированную радиационную поверхность или отвода тепла от источников большой мощности с большой удельной плотностью тепловыделения используют жидкие теплоносители, циркулирующие в трубопроводах жидкостных контуров. При поддержании температур циркулирующего теплоносителя в заданных пределах теплоноситель кроме переноса тепла будет стабилизировать и температуру элементов, имеющих непосредственный тепловой контакт с ним. нуждающиеся в охлаждении приборы устанавливают на термостатируемые платы, через которые циркулирует теплоноситель, или подают теплоноситель непосредственно в приборы для охлаждения теплонапряженных элементов. В качестве теплоносителей используют углеводороды, кремний органические жидкости, фреоны, водные растворы этиленгликоля, воду и т. п. Для передачи тепла на небольшие расстояния и отвода его от источников с большой плотностью тепловыделения могут быть использованы тепловые трубы - устройства в виде замкнутого герметичного объема, заполненного рабочим телом и покрытого изнутри смачиваемой капиллярно-пористой структурой. Часть рабочего тела, заполняющего объем, находится в паровой фазе, часть - в жидкой, причем последняя должна заполнять всю капиллярно-пористую структуру. Если в таком объеме имеются зоны с различными температурами, то в зоне повышенной температуры рабочее тело будет испаряться, а в зоне пониженной температуры- конденсироваться. При этом за счет разности давлений, вызванной конденсацией, пар из зоны испарения будет перемещаться в зону конденсации, а жидкость по капиллярно-пористой структуре за счет капиллярных сил из зоны конденсации будет поступать в зону испарения. В тепловых трубах в качестве рабочего тела используют воду (для температур 300 - 400 К), ацетон, фреоны, аммиак (для температур 200 - 350 К) и т. п.