nieuws

Satelliet koelen? Warmtepomp optimaliseren

Geen categorie

Satelliet koelen? Warmtepomp optimaliseren

Satellieten. In de atmosfeer zitten er talloze voor een breed scala van missies zoals telecommunicatie, bewaking en astronomie. Maar hoe koel je de grote elektrische vermogensdichtheid per component in een satelliet?

Deze astronomische, telecommunicatie- en bewakingssystemen kennen een grote toename van de elektrische vermogensdichtheid per component. Het is gebruikelijk om heatpipes te gebruiken om de warmte van de elektrische componenten naar de radiatoren van de satelliet te voeren. Maar de elektrische componenten van morgen hebben zulke hoge warmtestromen dat dit systeem onuitvoerbaar is. Daarom is het noodzakelijk om warmtepompen te ontwikkelen. Deze kunnen werken in lage zwaartekracht omgevingen met een hoge betrouwbaarheid en efficiëntie om de elektrische componenten in de satelliet te koelen.

Conventionele warmtepomp

De onderzoekers I. Bell en V. Lemort van de Universiteit van Luik (België) overwegen in een recent uitgekomen paper om een conventionele warmtepomp met een olievrije scrollcompressor te gebruiken. Dit omdat de scheiding van olie-koudemiddel moeilijk is in een lage zwaartekrachtomgeving. Dit systeem heeft een aantal unieke eigenschappen waaronder het feit dat de onttrekking van warmte gebeurt door warmteoverdracht door straling en de warmtebelasting vast staat (in plaats van een functie van bron- en doeltemperaturen).

R152a

De auteurs concluderen dat het warmtepompsysteem met behulp van R152a, een relatief goede prestatiecoëfficiënt (> 4 onder redelijke voorwaarden) kan bereiken. Ze benadrukken dat de componenttemperaturen in de verdamper vrij hoog zijn in de koudemiddeldroogregio. Daarom is het bij het opzetten van satelliet-warmtepompsystemen (en elektronicakoeling in het algemeen), essentieel om voldoende veiligheidsfactor te hebben in het thermische ontwerp van de droog- en oververhittingzones.

* Paper: I. Bell, V. Lemort, Optimization of a heat pump for satellite cooling, 15e International Refrigeration & Air Conditioning Conference at Purdue, 2014

Reageer op dit artikel