ヒートパイプ
カテゴリ電力

概要
ヒートパイプは温度を伝達する建造物であり、主に熱源から熱交換器や周辺設備へ熱を運ぶために使われる。
各ヒートパイプは一定量の熱エネルギーを保持し、単位時間あたりに通過できる熱量に上限がある。
1方向に入力と出力がある単一のヒートパイプは、通過する出力 P(MW)に対して1 + (P / 15) °Cだけ温度を下げる。
したがって、熱源と熱交換器の最大温度差500°C(例:原子炉の最大1000°Cと熱交換器が蒸気を生成するために必要な500°Cの差)を考慮すると、直線上に並べられるヒートパイプの最長は500 / (1 + P/15)本で表される。
たとえば単一の原子炉が40MWを出力する場合、理論上は約136本分まで伸ばせる計算になる。
原子炉は燃料の有無にかかわらず熱を伝達でき、原子炉自体は通過する P(MW)に対して1 + (P / 387) °Cだけ温度を下げる(実測値は約386.847に相当する)。
ただし原子炉はサイズが大きいため、5×5タイル分のヒートパイプラインと比較され、同じ条件ではヒートパイプ線に比べて温度低下が相対的に小さくなる。
Space Age のアクィロではヒートパイプが建物の凍結防止に使われる。
ヒートパイプは隣接するエンティティへ自動的に熱を供給し、各エンティティは凍結を防ぐために固有の熱消費量を持つが、熱交換器のような高温条件は必要としない。
ヒートパイプは少なくとも30°Cあればエンティティを暖かく保てる。
また、ヒートパイプは環境へ熱を失わず、熱を必要とするエンティティへのみ熱を放出する。
実用上は次を意識する。
- 長い配線では通過する出力に応じて各パイプごとの温度低下が累積するため、熱交換器までの距離と流す熱量を計算して配置する。
- 原子炉など大きな熱源は単体で熱を伝達できるが、ヒートパイプ複数列と比較すると温度低下挙動が異なるため設計に注意する。
- アクィロなどの低温環境では、ヒートパイプでの自動給熱を利用して建物の凍結を防ぐことができる。
- ヒートパイプは熱を蓄える性質もあるため、蓄熱量を考慮した熱管理が有効である。
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