Sulla dicussione relativa alla nuova stazione commerciale Axiom,
si è parlato del circuito di raffreddamento della ISS.
Stavo preparando in questi giorni alcune immagini per la creazione di un tread proprio sull’EATCS (External Active Thermal Control System). Lo sto studiando un pò a spizzichi e bocconi, e volevo approfittare per fare qualche domanda e fugare qualche mio dubbio.
Il primo è sugli scambiatori di calore dei moduli Node3/LAB/Node2.
Da quello che ho capito, i circuiti dei flussi interni dell’acqua sono aperti anche ad accogliere quelli di altri moduli. Come per il Node2 che raffredda con in suoi scambiatori anche Columbus e Jem. ( tnx @Buzz) Proprio per questo ne ha 4 in più rispetto a LAB e Node3
Per fare questo allora, i moduli devono avere una connessione tra loro per permettere il passaggio dell’acqua di raffreddamento da un modulo all’altro.
Stessa cosa anche per il circuito di ammoniaca, per poi “sfociare” su Node 2 grazie a questo raccordo che porta al resto del sistema di raffreddamento?
Non è proprio corretto. Nodo 2 ha il suo circuito ad acqua per raffreddare se stesso (diciamo così, “attivo”, con le sue pompe) mentre poi ha dei mini circuiti “passivi”, ovvero solo dei tubi pieni d’acqua, per collegare il circuito dei moduli che ci si attaccano ad uno scambiatore di calore (IFHX, interface heat exchanger) che scambia calore tra il circuito interno del modulo attaccato ed il circuito esterno ad ammoniaca.
O per lo meno così è per Columbus. Io credo che il Nodo 2 abbia 4 di questi mini circuiti e 4 IFHX per i 4 hatch radiali.
Ora che ci penso però, come giustamente scrivi tu, gli IFHX in più sono solo 4, il che significa che non ce n’è uno anche per l’hatch longitudinale, dove si dovrebbe attaccare Axiom
Ok, grazie. Quindi (riassumo quello che ho capito) un modulo equipaggiato di IFHX ha sia il suo circuito interno attivo (dotato anche di pompe) che uno passivo (dedicato ad accogliere il flusso degli altri moduli (sguarniti di IFHX ma che hanno le proprie pompe per generare flusso).
Del problema di Axiom, non ci voglio manco più pensare, perchè gia così è un mezzo macello!
Per ora sto cercando solo di capire bene cosa gira/dove gira. Se riesco a trovare un diagramma più dettagliato sui circuiti dell’acqua fino agli scambiatori, batto un colpo.
In IFHX, l’interfaccia della I è tra il circuito interno ed esterno. Il Lab ha il suo IFHX, tra il circuito interno ed esterno, ma non ha altri circuiti, perché non è un modulo “di supporto” come i Nodi.
Però il circuito ad ammoniaca è solo sui moduli “americani”, ovvero non arriva a Columbus e JEM. Quindi il Nodo, oltre al “proprio” IFHX, ne ha quattro in più, per permettere ai moduli attaccati ai portelli radiali di mandare il calore verso il circuito esterno.
La pompa del circuito interno di Columbus fa circolare l’acqua per andare a raccogliere il calore dalle cold plates (che sono scambiatori di calore su cui sono attaccati gli equipaggiamenti) e dai racks e poi per andare a portare questo calore fuori da Columbus ai due IFHX fuori dal Nodo 2, che vengono mantenuti freddi dal circuito freddo dell’ammoniaca.
Quindi l’interfaccia fluida tra Columbus e il Nodo 2 è interna ed è ad acqua.
Ma poi ogni modulo è diverso. Per esempio non credo che Cupola e PMM abbiano un ITCS attivo, credo che scambino calore col Nodo 3 solo attraverso il ricircolo d’aria (Inter-Module Ventilation), perché non è che producano granché di calore.
Edit: i 4 IFHX del Nodo 2 sono 2 per Columbus e 2 per JEM, perché entrambi sono collegati sia al loop A che al loop B, per ridondanza.
Il che significa che i portelli zenith e nadir non hanno interfaccie ITCS.
PS: vado un po’ a memoria, perché sono stato fuori da Columbus per 6 anni. E mi rendo conto che ho bisogno di ripassare un po’
Se cerchi su Google ISS ATCS, ti spunta la pagina di Wiki che ha un bel diagramma che mostra i due loops del circuito esterno.
Quando leggi APM significa Columbus (APM = Attached Pressurised Module, vecchio nome)
Dal diagramma si vedono i due IFHX di Columbus e 2 di JEM. Quando leggi LTHX o MTHX significa Low Temp o Mid-Temp. Perché in un loop l’ammoniaca passa prima da Columbus e poi da JEM (e quindi quando arriva da JEM è un po’ piu calda, da cui MT) e nell’altro loop è viceversa.
Edit: e dal diagramma si vede che solo Nodo 2, Nodo 3 e Lab hanno degli IFHX, quindi significa che Nodo 1 si raffredda attraverso il Lab. Però in questo caso non so come funzionasse all’inizio, visto che il Nodo 1 è andato su prima del Lab.
Per l’inizio del. Nodo 1, si appoggiava al sistema EEATCS (Early External Active Thermal Control System).
In pratica il loop di raffreddamento dedicato al segmento P6 (Photovoltaic Thermal Control System PVTCS, in quei periodo montato allo zenit del modulo Z1 ), fu esteso fino al nodo 1.
I residui di quella estensione li abbiamo visti durante una delle ultime EVA (la 73 se non sbaglio) quando hanno fatto un venting per scambiare un flessibile per l’ammoniaca (è rimasto solo un flusso in uscita dal loop PVTCS, da usare come sfiato in caso di overpressure del sistema)
Dal diagramma mi sembra di capire che ci sono allora anche più snodi che portano l’ammoniaca dai moduli ai Loop A/B.
Vorrei trovare delle conferme più solide, però, perché dal modello di DOUG, non ne vedo altri di raccordi, oltre a quello su Node2.
Oggi mi sono messo ad appendere le aste per le tende nelle scale del palazzo e riverniciare i corrimano… Per farmela “piacere” me la sono immaginata tipo EVA!
Comunque, a parte tutto, mi sono messo di punta a fare questa cosa sul sistema di raffreddamento perché in rete si trova solo o cose estremamente “basic” o testi ultra tecnici che sono piuttosto impegnativi.
Voglio fare una cosa nel mezzo, per chi non la vuole solo toccare piano, ma manco si vuole prendere una laurea in ingegneria.
) Proprio per questo ne ha 4 in più rispetto a LAB e Node3
