Teknologi ruang angkasa mendinginkan perjalanan Paris

Anonim

Teknologi ruang angkasa mendinginkan perjalanan Paris

Transportasi Perkotaan

David Szondy

24 Februari 2015

4 gambar

Perusahaan transportasi Perancis, Alstom menjalankan eksperimen sistem pendingin kapiler di jalur Metro Paris (Foto: ESA / Alstom Transport / P. Sautelet

Metro Paris adalah salah satu kereta api bawah tanah terbesar di dunia dan bukan jenis tempat yang Anda harapkan untuk menemukan teknologi satelit canggih di tempat kerja. Tapi untuk tahun terakhir dan setengah sistem pendingin yang dikembangkan oleh European Space Agency (ESA) untuk satelitnya telah membuat Kereta di Jalur Metro Satu lebih nyaman. Sistem pendingin baru bekerja tanpa bagian yang bergerak dan membebaskan lebih banyak ruang untuk dinikmati oleh penumpang sambil menghemat biaya.

Jika Anda pernah tertangkap di kereta bawah tanah saat listrik mati, Anda mungkin telah memperhatikan bahwa situasi segera menjadi tidak hanya sangat membuat frustrasi, tetapi juga sangat panas. Itu karena kereta bawah tanah dipenuhi dengan semua jenis mesin penghasil panas di samping penumpang, yang masing-masing mengeluarkan panas sebanyak 100 watt lampu pijar. Dalam silinder seperti terowongan rel bawah tanah, tidak ada tempat untuk panas ini untuk pergi, jadi ketika sistem pendingin di kereta api keluar, hal-hal bisa menjadi sangat tidak menyenangkan dengan sangat cepat.

Masalahnya adalah bahwa mesin yang mengontrol panas ini besar, berisik, mahal untuk dijalankan, rentan terhadap kerusakan, dan membutuhkan banyak ruang di kereta. Jadi, ketika perusahaan transportasi Perancis, Alstom memutuskan untuk menyingkirkan penggemar besar yang saat ini mendinginkan sebagian besar kereta, ia beralih ke ESA dan program spin-off teknologi antariksa.

Tunduk pada silau konstan dari Matahari dan tanpa manfaat melindungi atmosfer Bumi, satelit harus tetap dingin juga, jika elektronik mereka tidak berakhir menggoreng. Di Bumi, perangkat besar seperti komputer tetap dingin dengan menggunakan kipas untuk meniup udara di seluruh papan sirkuit untuk membawa panas sementara yang lebih kecil, seperti tablet, gunakan konveksi udara untuk mendinginkan. Tetapi tanpa udara di angkasa, tak satu pun dari ini adalah pilihan. Selain itu, penggemar menggunakan komponen dan motor yang bergerak, yang tidak berfungsi dengan baik di lingkungan luar angkasa.

Solusi ESA adalah sistem pendingin canggih tanpa bagian yang bergerak yang menggunakan pipa panas untuk membawa limbah panas. Tabung-tabung tembaga, baja tahan karat, atau plastik ini diisi dengan cairan yang mengalir dalam lingkaran tertutup antara titik panas dan titik-titik dingin pada satelit, seperti antara sisi yang menghadap ke bawah dan sisi bawah angin.

Cairan bersirkulasi; menggunakan perbedaan suhu antara dua titik untuk mendinginkan satelit. Artinya, ia memiliki titik didih yang sangat rendah dan berubah menjadi uap di sisi hangat pesawat ruang angkasa. Ketika mencapai sisi dingin, uap mengembun dan siklus dimulai lagi.

Menurut ESA, sedikit rumit adalah untuk mendapatkan cairan yang beredar melalui sistem tanpa menggunakan pompa. Para insinyur badan antariksa mengelola ini dengan mengandalkan aksi kapiler. Ini adalah kekuatan yang sama yang menarik getah batang pohon, menumpahkan minuman ke dalam tisu, dan kopi ke dalam gula batu.

"Gambar mencelupkan ujung gula batu dalam kopi, " kata Michel Ganseman, CEO di Euro Heat Pipes. "Kopi dengan cepat ditarik ke dalam gula, melalui pori-pori, karena apa yang dikenal sebagai kapiler."

Dengan menggunakan aksi kapiler ini dikombinasikan dengan penukar panas udara, teknologi heat-pipe menggantikan kipas mekanik konvensional pada kereta Metro, meskipun ESA mengatakan bahwa teknologi ini juga dapat bekerja dengan segala sesuatu mulai dari chip komputer hingga pigsties. Sementara itu, harapannya adalah memperluas sistem pendingin ke kereta lain dalam transportasi kereta api Prancis.

"Saat ini, kami memiliki satu eksperimen di jalur Metro Paris, " kata Sebastian Nicolau dari Alstom. "Tapi secara potensial, kami dapat mengusulkan solusi ini untuk semua kereta yang berbeda, dari trem ke metro, kereta pinggiran kota, dan kereta api berkecepatan tinggi seperti TGV."

Sumber: ESA

Sistem pendingin canggih tanpa bagian yang bergerak digunakan pada pesawat ruang angkasa, seperti satelit telekomunikasi Alphasat (Gambar: ESA / J. Huart)

Sistem pendingin kapiler untuk kereta (Gambar: ESA / Calyos SA / M. Bries, Mandragore)

Prinsip teknologi Loop Heat Pipe untuk kereta api (Gambar: ESA / Calyos SA)

Perusahaan transportasi Perancis, Alstom menjalankan eksperimen sistem pendingin kapiler di jalur Metro Paris (Foto: ESA / Alstom Transport / P. Sautelet