CP v2

Tag: Aušinimas

  • JAV į mikroprocesorius „grūda“ deimantus: DARPA programa žada šuolį karinei ryšio technikai

    JAV į mikroprocesorius „grūda“ deimantus: DARPA programa žada šuolį karinei ryšio technikai

    Jungtinėse Valstijose pradedamas naujas bandymų etapas, kuriame mikroprocesorių ir radijo dažnių (RF) modulių aušinimui naudojami mikroskopiniai deimantai. „Northrop Grumman“ pranešė gavusi kontraktą pagal DARPA programą THREADS, kurios tikslas – į naujos kartos puslaidininkius integruoti deimantu paremtą šilumos sklaidą.

    Pagrindinė problema, kurią siekiama spręsti, yra šiluma: didėjant galios tankiui, lustai vis dažniau atsiremia į temperatūrines ribas, kurios mažina patikimumą ir riboja spartą. Deimantas čia vertinamas dėl išskirtinio šilumos laidumo, kuris, lyginant su variu, yra kelis kartus didesnis, todėl jis gali greičiau išvesti šilumą iš karščiausių grandinių vietų.

    Pasak bendrovės, pirmojoje THREADS fazėje pavyko padidinti tam tikrų sprendimų galios lygį maždaug 3,3 karto, lyginant su įprastais analogais. Antroji fazė orientuota į dar didesnį šuolį, ypač ten, kur svarbūs kompaktiški, bet labai galingi RF siųstuvai, naudojami ryšiui, radarams ir palydovinėms sistemoms.

    Technologijos esmė – deimanto struktūrų įvedimas tiesiai į lustą, kad šiluma būtų pašalinama iš RF grandinių kuo arčiau jos susidarymo vietos. „Northrop Grumman“ nurodo neseniai sėkmingai atlikusi didelės galios bandymus, kuriuose deimantas padėjo sumažinti įrenginių temperatūrą, padidinti jų greitį ir patikimumą bei leido dirbti su aukštesniais galios lygiais neprarandant pralaidumo.

    „Temperatūra jau seniai riboja mikroelektronikos galimybes, net ir galio nitrido, kuris šiandien yra standartas. Deimanto integravimas tiesiai į lustus veikia kaip sustiprinta aušinimo sistema ir leidžia didinti galią be perdegimo rizikos“, – sakė „Northrop Grumman“ mikroelektronikos vadovas Benas Heyingas.

    Tokie sprendimai atitinka platesnę gynybos elektronikos kryptį: siekiama didesnės galios mažesniame tūryje, kartu didinant patikimumą ir mažinant energijos nuostolius. Jei antrosios fazės tikslai bus pasiekti, deimantu aušinami RF lustai galėtų tapti vienu iš praktinių būdų peržengti šiandienines termines ribas ir pagreitinti naujos kartos ryšio bei radarų įrangos diegimą.

  • Lenkijos atominė elektrinė prie Baltijos: vėsinimas jūros vandeniu gali sumažinti karščių riziką

    Karščiai vis dažniau riboja atomines elektrines

    Europą vis dažniau užklumpančios karščio bangos tampa iššūkiu ne tik gyventojams, bet ir energetikai. Branduolinėse elektrinėse problema dažnai kyla dėl aušinimo: kai upės nusenka, o vanduo įkaista, reaktorių galia ribojama, kad būtų laikomasi aplinkosauginių reikalavimų.

    Toks scenarijus šią vasarą vėl išryškėjo Vidurio Europoje, kur kai kurios elektrinės trumpam mažino gamybą. Tai primena, kad klimato kaita energetikos infrastruktūrai kelia ne teorines, o vis dažniau pasikartojančias rizikas.

    Slovėnijos Krško pavyzdys: riboja ir temperatūra, ir vandens lygis

    Slovėnijoje vienintelė šalies atominė elektrinė Krško sumažino gamybą iki maždaug 80 proc. nominalios galios. Priežastis – vienu metu kritęs Savos upės vandens lygis ir pakilusi vandens temperatūra, nes ši upė naudojama reaktoriaus aušinimui.

    Elektrinė aušinimo vandenį paima iš upės, praleidžia per kondensatorių ir grąžina atgal, todėl turi laikytis taisyklių, ribojančių, kiek galima sušildyti natūralų vandens telkinį. Kai upėje mažiau vandens, jis įšyla greičiau, o leistinos ribos pasiekiamos anksčiau.

    Krško elektrinė turi vieną reaktorių, kurio grynoji galia siekia 696 megavatus. Ji pagamina reikšmingą dalį Slovėnijos elektros, o dalį produkcijos naudoja ir Kroatija, kuri yra bendras šios elektrinės savininkas.

    Lenkijos planas: aušinimas Baltijos vandeniu

    Lenkijos pirmoji atominė elektrinė planuojama taip, kad reaktoriai būtų aušinami Baltijos jūros vandeniu, o ne upės srautu. Toks sprendimas laikomas svarbiu pranašumu karščių kontekste, nes jūros vandens temperatūra ir tūris paprastai kinta lėčiau nei mažesnių upių, ypač per sausras.

    Nors ir jūrinis aušinimas nėra visiškai atsparus ekstremaliems reiškiniams, jis mažina riziką, kad dėl kritiškai įkaitusio ar nusekusio vandens tektų dažnai riboti reaktorių galią. Tai svarbu ir planuojant elektros sistemos patikimumą, ir vertinant ilgalaikes investicijas į branduolinę energetiką.

    Pastarųjų metų tendencijos Europoje rodo, kad šiluminė tarša ir vandens prieinamumas tampa vis aktualesniais veiksniais elektrinių veikloje. Todėl nauji projektai vis dažniau vertinami ne vien pagal galią ar kainą, bet ir pagal atsparumą karščiui, sausroms bei griežtėjančioms aplinkosaugos taisyklėms.