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¿Qué es la ventaja y la desventaja de los reactores modulares pequeños? Definición

Ventajas y desventajas de los reactores modulares pequeños. Los reactores modulares pequeños son muy específicos. Su tamaño y modularidad ofrecen muchas ventajas. Ingenieria termal

Ventajas y desventajas de los reactores modulares pequeños

Los reactores modulares pequeños son muy específicos. Su tamaño y modularidad ofrecen muchas ventajas. Por otro lado, tienen algunas desventajas, que deben tenerse en cuenta durante la toma de decisiones.

Posibles ventajas

Seguridad mejorada

La menor potencia térmica del núcleo del reactor, la arquitectura compacta y el empleo de conceptos pasivos tienen el potencial de una mayor seguridad y protección en comparación con diseños anteriores y grandes reactores comerciales. Los sistemas de seguridad pasiva son una característica de seguridad muy importante en el SMR. Por lo tanto, hay menos dependencia de los sistemas de seguridad activos y bombas adicionales, así como de la alimentación de CA para la mitigación de accidentes. Estos sistemas de seguridad pasiva pueden disipar el calor incluso después de la pérdida de energía fuera del sitio. El sistema de seguridad incorpora un inventario de agua en el sitio que opera con fuerzas naturales (por ejemplo, circulación natural ). En ingeniería de reactores , la circulación natural es un fenómeno muy deseado, ya que es capaz de proporcionarEnfriamiento del núcleo del reactor sin bombas de refrigerante, para que no se rompan las piezas móviles.

Modularidad

Como se escribió, el término ” modular ” en el contexto de las SMR se refiere a su escalabilidad y a la capacidad de fabricar componentes principales del sistema de suministro de vapor nuclear (NSSS) en un entorno de fábrica y luego transportarse al sitio. Esto puede ayudar a limitar la preparación en el sitio y también a reducir el tiempo de construcción. Esto es muy importante, ya que los largos tiempos de construcción son uno de los problemas clave de las unidades más grandes. Además, la fabricación en fábrica y la finalización de las partes principales del sistema de suministro de vapor nuclear también pueden facilitar la implementación de estándares de calidad más altos (por ejemplo, inspecciones de soldaduras).

Tiempo de construcción y financiación.

El tamaño, la eficiencia de la construcción y los sistemas de seguridad pasiva (que requieren menos redundancia) pueden reducir la inversión de capital del propietario de una planta nuclear debido al menor costo de capital de la planta. La fabricación en fábrica de los componentes principales del sistema de suministro de vapor nuclear puede reducir significativamente la preparación en el sitio y también el tiempo de construcción. Esto a su vez puede conducir a un financiamiento más fácil en comparación con el de las plantas más grandes.

Posibles desventajas

Producción a gran escala

La mayoría de los beneficios económicos (especialmente el menor costo de capital) declarados son válidos para la enésima unidad producida. Para lograr estos beneficios económicos, se requiere la producción a gran escala de SMR y pedidos iniciales de decenas de unidades.

Licencia

Una de las barreras muy importantes es la licencia de nuevos diseños de reactores. Por ejemplo, al regular el diseño, la ubicación, la construcción y la operación de nuevas instalaciones comerciales de energía nuclear, la NRC actualmente emplea una combinación de requisitos reglamentarios, licencias y supervisión. Históricamente, el proceso de licencia fue desarrollado para grandes reactores comerciales. El proceso de licencia para nuevos diseños de reactores es un proceso largo y costoso.

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Este artículo se basa en la traducción automática del artículo original en inglés. Para más información vea el artículo en inglés. Puedes ayudarnos. Si desea corregir la traducción, envíela a: translations@nuclear-power.com o complete el formulario de traducción en línea. Agradecemos su ayuda, actualizaremos la traducción lo antes posible. Gracias.

Qué es el aislamiento del ático – Aislamiento del techo – Definición

El aislamiento del ático (aislamiento del techo) es un procedimiento de revestimiento interior protector con aislamiento térmico que implica el uso de diversos materiales de aislamiento. Ingenieria termal

Aislamiento del ático – Aislamiento del techo

Techo - Ático - Aislamiento - Lana de vidrioUna fuente muy importante de pérdida de calor de una casa es a través del techo y el ático . El aislamiento del ático es un procedimiento de revestimiento interior protector térmicamente aislado que implica el uso de vidrio o lana de roca, espuma de poliuretano o espuma fenólica. Cabe señalar que hay una diferencia entre aislar un techo inclinado y un techo plano, y hay una diferencia entre el aislamiento de loft frío o cálido. Un aislamiento de techo frío requiere aislamiento a nivel de vigueta para evitar que el calor se escape a través del espacio del techo no utilizado. Un techo cálido está aislado entre y debajo de las vigas del techo.

El propósito del aislamiento del techo es reducir el coeficiente general de transferencia de calor agregando materiales con baja conductividad térmica.  El aislamiento del techo y el ático en los edificios es un factor importante para lograr el confort térmico de sus ocupantes. El aislamiento del techo, así como otros tipos de aislamiento, reducen la pérdida de calor no deseada y también reducen la ganancia de calor no deseada. Pueden disminuir significativamente las demandas de energía de los sistemas de calefacción y refrigeración. Debe agregarse, no hay material que pueda evitar por completo las pérdidas de calor, las pérdidas de calor solo se pueden minimizar.

Aislamiento soplado y relleno suelto

Los materiales de relleno suelto se pueden soplar en áticos y cavidades de pared acabadas . Para los edificios existentes que no fueron construidos con cavidades aisladas, un material fibroso como el aislamiento de celulosa o lana de vidrio se insufla en la cavidad a través de agujeros adecuadamente perforados hasta que llena todo el espacio de la pared. El aislamiento de relleno suelto consiste en pequeñas partículas de fibra, espuma u otros materiales. Los tipos más comunes de materiales utilizados para el aislamiento de relleno suelto incluyen celulosa, lana de vidrio y lana de roca.

  • El aislamiento de celulosa está hecho de productos de papel reciclado, principalmente periódicos y tiene un contenido de material reciclado muy alto.
  • La lana de vidrio (originalmente conocida también como fibra de vidrio) es un material aislante hecho de fibras de vidrio dispuestas usando un aglutinante en una textura similar a la lana.
  • La lana de roca , también conocida como lana de roca, se basa en minerales naturales presentes en grandes cantidades en toda la tierra, por ejemplo, roca volcánica, típicamente basalto o dolomita.

Estas pequeñas partículas hechas de estos materiales forman un material aislante que puede ajustarse a cualquier espacio sin alterar las estructuras o los acabados. Uno de los métodos es el aislamiento de celulosa con spray húmedo. Este tipo de aislamiento es similar al aislamiento de relleno suelto, pero se aplica con una pequeña cantidad de agua para ayudar a que la celulosa se una al interior de las cavidades abiertas de la pared.

Aislamiento de espuma en aerosol

El aislamiento de espuma en aerosol es un tipo de aislamiento que se rocía en su lugar a través de una pistola. El aislamiento de espuma en aerosol se puede soplar en las paredes, en losas de concreto, en superficies de áticos o debajo de los pisos para aislar y reducir las fugas de aire. La espuma en aerosol puede llenar incluso las cavidades más pequeñas, creando una barrera de aire efectiva. La espuma generalmente se expande hasta 30-60 veces su volumen de líquido después de rociarse en su lugar. Proporciona una excelente resistencia a la infiltración de aire (a diferencia de los bloques y las mantas, que pueden dejar bypass y bolsas de aire, y es superior a algunos tipos de relleno suelto). Por otro lado, el costo del aislamiento de espuma en aerosol puede ser mayor en comparación con el aislamiento tradicional y la mayoría de las espumas, con la excepción de las espumas cementosas, liberan gases tóxicos cuando se queman.

Hay dos tipos de aislamiento de espuma en aerosol:

  • Espuma de celda cerrada . Las espumas de celda cerrada son mejores aislantes. Sus celdas de alta densidad están cerradas y llenas de un gas que ayuda a que la espuma se expanda para llenar los espacios a su alrededor. La espuma de celda cerrada es muy fuerte y refuerza estructuralmente la superficie aislada.
  • Espuma de células abiertas . Las celdas de espuma de celda abierta no son tan densas y están llenas de aire, lo que le da al aislamiento una textura esponjosa. La espuma de celda abierta es porosa, permitiendo que el vapor de agua y el agua líquida penetren en el aislamiento. Por otro lado, las espumas de celdas abiertas permitirán que la madera estructural respire y son aproximadamente dos veces más efectivas como barrera de sonido.

Los materiales aislantes de espuma disponibles incluyen:

La mayoría se hacen típicamente con poliuretano o isocianato. Las espumas cementosas son similares y se pueden aplicar de manera similar pero no se expanden. Estas espumas tienen mayor resistencia al fuego en comparación con las espumas de poliuretano o isocianato.

Materiales de aislamiento

Aisladores Térmicos - ParámetrosComo se escribió, el aislamiento térmico se basa en el uso de sustancias con muy baja conductividad térmica . Estos materiales se conocen como materiales aislantes . Los materiales de aislamiento comunes son lana, fibra de vidrio, lana de roca, poliestireno, poliuretano, plumas de ganso, etc. Estos materiales son muy malos conductores de calor y, por lo tanto, buenos aislantes térmicos.

Debe agregarse, el aislamiento térmico se basa principalmente en la muy baja conductividad térmica de los gases. Los gases poseen malas propiedades de conducción térmica en comparación con los líquidos y los sólidos, por lo que son un buen material de aislamiento si pueden quedar atrapados (por ejemplo, en una estructura similar a la espuma ). El aire y otros gases son generalmente buenos aislantes. Pero el principal beneficio es la ausencia de convección . Por lo tanto, muchos materiales de aislamiento (por ejemplo, poliestireno) funcionan simplemente al tener una gran cantidad de bolsas llenas de gas que evitan la convección a gran escala . En todos los tipos de aislamiento térmico, la evacuación del aire en el espacio vacío reducirá aún más la conductividad térmica general del aislante.

La alternancia de la bolsa de gas y el material sólido hace que el calor se transfiera a través de muchas interfaces, lo que provoca una disminución rápida del coeficiente de transferencia de calor.

Para materiales de aislamiento , se pueden definir tres categorías generales. Estas categorías se basan en la composición química del material base a partir del cual se produce el material aislante.

Materiales de aislamiento - Tipos

En lecturas adicionales, hay una breve descripción de estos tipos de materiales de aislamiento.

Materiales de aislamiento inorgánico

Como se puede ver en la figura, los materiales inorgánicos se pueden clasificar en consecuencia:

Materiales de aislamiento orgánicos

Los materiales de aislamiento orgánicos tratados en esta sección se derivan de una materia prima petroquímica o renovable (de base biológica). Casi todos los materiales de aislamiento petroquímicos están en forma de polímeros. Como se puede ver en la figura, todos los materiales de aislamiento petroquímicos son celulares. Un material es celular cuando la estructura del material consiste en poros o células. Por otro lado, muchas plantas contienen fibras por su resistencia, por lo tanto, casi todos los materiales de aislamiento de base biológica son fibrosos (excepto el corcho expandido, que es celular).

Los materiales aislantes orgánicos se pueden clasificar en consecuencia:

Otros materiales de aislamiento

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Este artículo se basa en la traducción automática del artículo original en inglés. Para más información vea el artículo en inglés. Puedes ayudarnos. Si desea corregir la traducción, envíela a: translations@nuclear-power.com o complete el formulario de traducción en línea. Agradecemos su ayuda, actualizaremos la traducción lo antes posible. Gracias.

Qué es el aislamiento de fachadas – Aislamiento de paredes externas – Definición

El aislamiento de fachadas es un procedimiento de revestimiento exterior decorativo, protector y con aislamiento térmico que implica el uso de diversos materiales de aislamiento. Ingenieria termal

Aislamiento de fachadas – Aislamiento de paredes externas

Una fuente importante de pérdida de calor de una casa es a través de las paredes y la fachada . El aislamiento de fachadas es un procedimiento de revestimiento exterior decorativo, protector y térmicamente decorativo que implica el uso de aislamiento de poliestireno expandido, lana de vidrio o roca, espuma de poliuretano o espuma fenólica, rematado con un acabado a base de cemento reforzado, mineral o sintético y yeso.

El propósito del aislamiento de la fachada es reducir el coeficiente general de transferencia de calor mediante la adición de materiales con baja conductividad térmica.  El aislamiento de paredes externas en edificios es un factor importante para lograr el confort térmico de sus ocupantes. El aislamiento de la pared externa, así como otros tipos de aislamiento, reducen la pérdida de calor no deseada y también reducen la ganancia de calor no deseada. Pueden disminuir significativamente las demandas de energía de los sistemas de calefacción y refrigeración. Debe agregarse, no hay material que pueda evitar por completo las pérdidas de calor, las pérdidas de calor solo se pueden minimizar.

Materiales de aislamiento

Aisladores Térmicos - ParámetrosComo se escribió, el aislamiento térmico se basa en el uso de sustancias con muy baja conductividad térmica . Estos materiales se conocen como materiales aislantes . Los materiales de aislamiento comunes son lana, fibra de vidrio, lana de roca, poliestireno, poliuretano, plumas de ganso, etc. Estos materiales son muy malos conductores de calor y, por lo tanto, buenos aislantes térmicos.

Debe agregarse, el aislamiento térmico se basa principalmente en la muy baja conductividad térmica de los gases. Los gases poseen malas propiedades de conducción térmica en comparación con líquidos y sólidos, y por lo tanto son un buen material de aislamiento si pueden quedar atrapados (por ejemplo, en una estructura similar a la espuma ). El aire y otros gases son generalmente buenos aislantes. Pero el principal beneficio es la ausencia de convección . Por lo tanto, muchos materiales de aislamiento (por ejemplo, poliestireno) funcionan simplemente al tener una gran cantidad de bolsas llenas de gas que evitan la convección a gran escala . En todos los tipos de aislamiento térmico, la evacuación del aire en el espacio vacío reducirá aún más la conductividad térmica general del aislante.

La alternancia de la bolsa de gas y el material sólido hace que el calor se transfiera a través de muchas interfaces, lo que provoca una disminución rápida del coeficiente de transferencia de calor.

Para materiales de aislamiento , se pueden definir tres categorías generales. Estas categorías se basan en la composición química del material base a partir del cual se produce el material aislante.

Materiales de aislamiento - Tipos

En lecturas adicionales, hay una breve descripción de estos tipos de materiales de aislamiento.

Materiales de aislamiento inorgánico

Como se puede ver en la figura, los materiales inorgánicos se pueden clasificar en consecuencia:

Materiales de aislamiento orgánicos

Los materiales de aislamiento orgánicos tratados en esta sección se derivan de una materia prima petroquímica o renovable (de base biológica). Casi todos los materiales de aislamiento petroquímicos están en forma de polímeros. Como se puede ver en la figura, todos los materiales de aislamiento petroquímicos son celulares. Un material es celular cuando la estructura del material consiste en poros o células. Por otro lado, muchas plantas contienen fibras por su resistencia, por lo tanto, casi todos los materiales de aislamiento de base biológica son fibrosos (excepto el corcho expandido, que es celular).

Los materiales aislantes orgánicos se pueden clasificar en consecuencia:

Otros materiales de aislamiento

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¿Qué es el material de aislamiento orgánico? Definición

Los materiales de aislamiento orgánicos tratados en esta sección se derivan de una materia prima petroquímica o renovable (de base biológica). Materiales de aislamiento orgánico

Materiales de aislamiento

Aisladores Térmicos - ParámetrosComo se escribió, el  aislamiento térmico  se basa en el uso de sustancias con  muy baja conductividad térmica  . Estos materiales se encuentran como  materiales aislantes  . Los materiales de aislamiento comunes son lana, fibra de vidrio, lana de roca, poliestireno, poliuretano, plumas de ganso, etc. Estos materiales son muy malos conductores de calor, por lo tanto, buenos aislantes térmicos.

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Tipos de aislamiento: categorización de materiales de aislamiento

Para materiales de aislamiento, se pueden definir tres categorías generales. Estas categorías se basan en la composición química del material base a partir del cual se produce el material aislante.

Materiales de aislamiento - Tipos

En lecturas adicionales, hay una breve descripción de estos tipos de materiales de aislamiento.

Materiales de aislamiento orgánicos

Los materiales de aislamiento orgánicos tratados en esta sección se derivan de una materia prima petroquímica o renovable (de base biológica). Casi todos los materiales de aislamiento petroquímicos están en forma de polímeros. Como se puede ver en la figura, todos los materiales de aislamiento petroquímicos son celulares. Un material es celular cuando la estructura del material consiste en poros o células. Por otro lado, muchas plantas contienen fibras por su resistencia, por lo tanto, casi todos los materiales de aislamiento de base biológica son fibrosos (excepto el corcho expandido, que es celular).

Los materiales aislantes orgánicos se pueden clasificar en consecuencia:

Otros materiales de aislamiento

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¿Qué es McAdams? Thom: correlación de Chen: ebullición nuclear: definición

McAdams – Thom – La correlación de Chen – Nucleate Hervir. Estas correlaciones pueden usarse para cálculos de transferencia de calor en ebullición de flujo (o ebullición por convección forzada). Ingenieria termal

Ebullición nucleada – ebullición de flujo

Flujo de ebullición - Modos de ebulliciónEn la ebullición de flujo (o ebullición por convección forzada ), el flujo de fluido se fuerza sobre una superficie por medios externos como una bomba, así como por efectos de flotabilidad. Por lo tanto, la ebullición del flujo siempre va acompañada de otros efectos de convección. Las condiciones dependen en gran medida de la geometría, que puede involucrar flujo externo sobre placas y cilindros calentados o flujo interno (conducto). En los reactores nucleares, la mayoría de los regímenes de ebullición son solo ebullición por convección forzada. La ebullición de flujo también se clasifica como ebullición de flujo externo e interno dependiendo de si el fluido se ve obligado a fluir sobre una superficie calentada o dentro de un canal calentado.

La ebullición de flujo interno es mucho más complicada en su naturaleza que la ebullición de flujo externo porque no hay una superficie libre para que escape el vapor y, por lo tanto, tanto el líquido como el vapor se ven obligados a fluir juntos. El flujo de dos fases en un tubo exhibe diferentes regímenes de ebullición de flujo, dependiendo de las cantidades relativas del líquido y las fases de vapor. Por lo tanto, la ebullición por convección forzada interna se conoce comúnmente como flujo de dos fases .

Correlaciones de ebullición nucleada – flujo de ebullición

Correlación de McAdams

En la ebullición de nucleato completamente desarrollada con refrigerante saturado, la temperatura de la pared está determinada por el flujo de calor local y la presión, y solo depende ligeramente del número de Reynolds . Para agua subenfriada a presiones absolutas entre 0.1 – 0.6 MPa, la correlación de McAdams proporciona:

ebullición nucleada - Correlación de McAdams

Correlación de Thom

La correlación de Thom es para el flujo de ebullición (subenfriado o saturado a presiones de hasta aproximadamente 20 MPa) en condiciones en las que la contribución de ebullición nucleada predomina sobre la convección forzada. Esta correlación es útil para una estimación aproximada de la diferencia de temperatura esperada dado el flujo de calor:

ebullición nucleada - Correlación de Thom

La correlación de Chen

En 1963, Chen propuso la primera correlación de ebullición de flujo para la evaporación en tubos verticales para lograr un uso generalizado. La correlación de Chen incluye tanto los coeficientes de transferencia de calor debido a la ebullición de nucleados como los mecanismos convectivos forzados.. Debe notarse que, a fracciones de vapor más altas, el coeficiente de transferencia de calor varía fuertemente con la velocidad de flujo. La velocidad de flujo en un núcleo puede ser muy alta y causar turbulencias muy altas. Este mecanismo de transferencia de calor se ha denominado “evaporación por convección forzada”. No se han establecido criterios adecuados para determinar la transición de la ebullición de nucleados a la vaporización por convección forzada. Sin embargo, Chen ha desarrollado una correlación única que es válida tanto para la ebullición nucleada como para la vaporización por convección forzada para condiciones de ebullición saturada y se ha ampliado para incluir la ebullición subenfriada por otros. Chen propuso una correlación donde el coeficiente de transferencia de calor es la suma de un componente de convección forzada y un núcleo de ebullicióncomponente. Cabe señalar que la correlación de ebullición de la agrupación de nucleados de Forster y Zuber (1955) se utiliza para calcular el coeficiente de transferencia de calor de ebullición de nucleados, h FZ y la correlación de flujo turbulento de Dittus-Boelter (1930) se utiliza para calcular la fase líquida coeficiente de transferencia de calor por convección, h l .

Correlación de Chens - Forster-Zuber

El factor de supresión de ebullición nucleada, S, es la relación entre el sobrecalentamiento efectivo y el sobrecalentamiento de la pared. Representa la disminución de la transferencia de calor de ebullición porque el recalentamiento efectivo a través de la capa límite es menor que el recalentamiento basado en la temperatura de la pared. El multiplicador de dos fases, F, es una función del parámetro de Martinelli χ tt .

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