Автор: Анализ совместной работы замкнутой подсистемы терморегулирования и энергетической установки
Для функционирования замкнутых подсистем терморегулирования с изменением агрегатного состояния хладагента на основе различных типов тепловых насосов требуется ладагента на основе различных типов тепловых насосов требуется- значительное количество энергии. Поэтому для оценки возможности использования таких систем на борту космического аппарата необходимо рассматривать их совместную работу с энергетической установкой. Выбор типа теплового насоса, основных его параметров, а также параметров энергетической установки можно рассматривать в зависимости от достижения минимальных массовых, габаритных и энергетических показателей.
Анализ совместной работы замкнутой подсистемы терморегулирования на основе теплового насоса и энергетической установки в полном объеме представляется достаточно сложной задачей. Поэтому в первом приближении можно рассмотреть совместную работу указанных установок на базе идеальных прямых и обратных циклов, протекающих между источниками с постоянными температурами. В этом случае анализ совместной работы подсистемы терморегулирования и энергетической установки значительно упрощается и сводится по существу к рассмотрению эквивалентных циклов Карно. Учитывая отсутствие данных по массовым и энергетическим характеристикам таких установок для космического аппарата, целесообразно в первом приближении использовать в качестве параметра минимизации площади их радиаторов-излучателей, которые являются существенными элементами как по массе, так и по габаритам.
Раздельный анализ энергетической установки и теплового насоса показывает, что выбор температурных уровней РТО имеет большое значение с точки зрения площадей, а, следовательно, и массы излучателей. Учитывая, что площади радиаторов-излучателей больших тепловых энергетических установок будут сопоставимы с площадями РТО подсистем терморегулирования, необходимо для выбора оптимальных характеристик проводить анализ их совместной работы.
Полезная мощность энергетической установки представляет собой фактически тепловую нагрузку на систему обеспечения теплового режима, за исключением части энергии, идущей на обеспечение функционирования теплового насоса.