Generador termoeléctrico (TEG)
El TEG genera energía intercambiando calor entre gases calientes y fríos.
En la estación, el gas caliente suele producirse quemando plasma, mientras que una red de tuberías de intercambio de calor en el espacio irradia el calor para enfriar los gases en circulación.
El TEG depende en gran medida de las instalaciones atmosféricas y sus tuberías.
Sus únicos componentes realmente especiales son el núcleo del generador y los circuladores; todo lo demás es equipamiento atmosférico convencional.
Aunque la disposición exacta puede variar mucho según la estación, los componentes generales y la configuración suelen ser los mismos.
Generador
El generador principal es una máquina formada por 3 piezas importantes: el generador central y dos «circuladores», dispuestos así:
Los circuladores reciben un gas caliente o frío y lo hacen pasar por la máquina para intercambiar calor.
El gas sale por el otro extremo del circulador. El generador produce la energía y la envía por un cable de HV.
Ten en cuenta que los circuladores son direccionales: solo dejan pasar el gas en un sentido.
Puedes ver la dirección en el juego examinando el propio circulador.
Debe haber una diferencia de presión entre la entrada y la salida, por lo que suele haber bombas instaladas que deben encenderse.
No importa qué lado esté caliente o frío; basta con que exista una diferencia de temperatura entre ambos.
Los gases de los dos «circuitos» nunca se mezclan: solo intercambian energía entre sí.
El lado caliente se enfriará y el lado frío se calentará.
Las tuberías
Hay 2 redes de tuberías importantes: el circuito caliente (donde se quema gas para generar calor) y el circuito frío (donde el gas residual caliente se expulsa al espacio o vuelve a enfriarse).
Asegúrate de que las dos redes de tuberías NO se mezclen, pues entre ellas solo debe transferirse calor a través del TEG.
El circuito caliente
Como seguro dijo alguna vez una persona sabia: la mejor manera de calentar algo es prenderle fuego.
Bueno, puede que no sea muy sabio según el contexto, pero, por suerte, tu departamento de Ingeniería tiene justo lo necesario para hacerlo con sensatez.
Como se indicó antes, existen muchas disposiciones para calentar (o enfriar) gases; esta parte de la guía explica algunos métodos habituales para el circuito caliente que usan la cámara de combustión.
Nota al margen: los incendios de plasma arden a una temperatura relativamente baja en comparación, por ejemplo, con los de tritio.
Puede resultar viable extraer tritio de una instalación de extracción y hacerlo reaccionar con oxígeno para alcanzar temperaturas verdaderamente infernales y generar energía.
La cámara de combustión
La cámara de combustión es el método preferido para calentar gases y también se utiliza a menudo para otros fines (véase: producción de tritio).
La mayoría de las estaciones, si no todas, separan la cámara de combustión del bloque principal de Atmosféricos mediante una cuadrícula abierta al espacio de 1 casilla de ancho, para evitar que un gas abrasador llegue a Atmosféricos si se produce una brecha. Las cámaras constan de 3 partes importantes:
- >El inyector de aire/respiradero pasivo
- >La salida al espacio
- >La matriz de depuradores
Aquí se muestra una capa de una instalación de ejemplo:
El inyector de aire (o respiradero pasivo) inyecta aire (o permite que circule) hacia la cámara de combustión.
En ambos casos conviene instalar una bomba antes para mantener una presión alta.
Hay una diferencia importante entre el respiradero pasivo y el inyector de aire: el inyector de aire solo puede seguir inyectando hasta 9MPa, presión que una buena combustión alcanza con mucha facilidad.
Lo ideal es sustituir el inyector de aire por un respiradero pasivo conectado a una bomba volumétrica.
La salida al espacio (representada por una compuerta blindada que da al espacio en un lado de la cámara) permite expulsar y destruir los gases residuales.
Ábrela de vez en cuando para mantener la presión bajo control o expulsar al espacio el exceso de gas de entrada.
Incluso puede resultarte útil la válvula neumática para expulsar el gas de vez en cuando.
La matriz de depuradores filtra todos los gases quemados y los envía a través del TEG.
Usar la configuración predeterminada de los depuradores es mala idea, ya que también se filtrará el valioso plasma.
En su lugar, usa un configurador de red para conectar todos los depuradores a una alarma atmosférica cercana y configura sus ajustes de depuración para filtrar todo salvo oxígeno y plasma, además de extraer el aire.
Así se garantiza que se recoja y envíe al TEG tanto calor como sea posible.
Esta no es más que una de las muchas formas de configurar el circuito caliente; ¡combina las instalaciones como mejor te convenga!
Bombas volumétricas en lugar de bombas de presión, circuitos de radiadores para recoger calor o incluso una anomalía piroclástica que lo proporcione.
¡Las estrellas son el límite!
El circuito frío
Al igual que el circuito caliente, el circuito frío también debe estar preparado para que el TEG funcione.
No obstante, el circuito frío suele ser mucho menos sofisticado: en realidad solo debe estar «relativamente» más frío. A fin de cuentas, la temperatura ambiente es técnicamente menor que la de la superficie del sol, ¿verdad?
Hay 3 métodos principales para el circuito frío: la refrigeración por agua (véase el vídeo de Liltenhead sobre el TEG), la matriz de refrigeración y el circuito del congelador.
Refrigeración por agua
Este método, tan sencillo como la combustión por tuberías, consiste en tomar un gas inútil (en este caso, vapor de agua), hacerlo pasar por el TEG y expulsarlo al espacio. Es baratísimo y simple, a costa de la eficiencia y de perder el gas para siempre.
Prepararlo es tan sencillo que hasta Hamlet podría hacerlo. Toma una salida de gas (aquí, vapor de agua), hazla pasar por el lado frío del TEG y expúlsala al espacio.
Matriz de refrigeración
Este es el método predeterminado para el circuito frío que encontrarás en muchas estaciones.
Por su complejidad moderada y porque no pierde ningún recurso, este debería ser el método principal para enfriar el TEG.
Sin embargo, ahora mismo la mayoría de las estaciones tienen los radiadores mal conectados de algún modo (o sugieren tuberías incorrectas), lo que reduce mucho la eficiencia.
Para usar bien los intercambiadores de calor, deben configurarse en paralelo, no en serie (como se ve en la mayoría de las estaciones).
Debe colocarse una bomba de gas a presión máxima después de los intercambiadores de calor y una bomba volumétrica antes.
El caudal de la bomba volumétrica debe ajustarse mediante la fórmula siguiente:
( 200 / número de intercambiadores de calor ) L/s.
En pocas palabras, la matriz de refrigeración consta de 3 partes principales: un puerto conector de entrada, varias bombas y la matriz de intercambiadores de calor situada en el espacio.
Se puede configurar así:
- >Puerto conector: úsalo para introducir un gas con gran capacidad calorífica; la mayoría de las veces se emplea Plasma o Frezon, pues ambos tienen capacidades caloríficas específicas muy altas (aunque sirve casi cualquier gas). (Sí, Plasma =/= caliente. Puedes enfriarlo y funciona como un medio excelente para intercambiar calor).
- >Bombas de entrada/salida: sirven para mantener el gas circulando tanto por el circulador como por la matriz de radiadores. A medida que el gas se enfría y calienta (y pasa por el intercambiador), hay que aplicar presión para que siga fluyendo.
- >Radiador: básicamente, un conjunto de radiadores en el espacio. No hay mucho más que decir, aparte de que enfrían el gas del interior. Asegúrate de que estén colocados sobre entramado, no sobre revestimiento. De lo contrario, la eficiencia del intercambio de calor disminuirá mucho, pues los radiadores no estarán expuestos directamente al espacio por debajo.
El circuito del congelador
La mayoría de las instalaciones eficientes del TEG emplean este método.
En esencia, es la matriz de refrigeración, pero sustituyendo los radiadores por un congelador.
Aunque el congelador consume energía, solo supone una pequeña fracción de lo que puede generar el TEG y, por ahora, funciona mejor que la matriz de refrigeración predeterminada, así que no hay mucho que objetar.
Sigue los pasos de la matriz de refrigeración, pero usa un congelador en lugar de los intercambiadores de calor. Así:
Una vez más, utiliza Plasma o Frezon en el circuito para lograr la máxima eficiencia (aunque sirve casi cualquier gas).
En busca de una mayor eficiencia
Recuerda que la ingeniería atmosférica es una ciencia y, como tal, siempre está evolucionando.
Las instalaciones anteriores son solo la punta del iceberg; hay muchas formas de configurar el TEG y muchas maneras de mejorarlas.
¡Experimenta!
Procura mejorar siempre los diseños que veas y también los que crees.
El TEG es una herramienta potente y un gran poder conlleva una gran responsabilidad.
Asegúrate de usarlo con sensatez y de sacarle buen partido.
El sistema atmosférico de Space Station 14 es complejo y el TEG es solo una de sus partes.
Es como un rompecabezas gigante, así que sal ahí fuera y resuélvelo.