Справочник строительных материалов

Низкие температуры

Низкие температуры можно считать как бы наиболее желанными для металлов. Сбросив бремя температурных помех, холодные металлы проявляют новые чудесные свойства. Если бы металлы могли, они бы обеспечили себе жизнь при низких температурах. Увы, помочь им можем только мы, люди, когда это нам выгодно. Когда экономия в потерях мощности будет выше, чем затраты на охлаждение, тогда овчинка стоит выделки. Оказывается, что для известных металлов и существующих рефрижераторов всегда экономически выгодно охлаждать провода, несущие ток. Так, с учетом затрат мощности на работу холодильника, потери в бериллии имеют минимум при температуре жидкого азота, который дешевле газированной воды. В алюминии минимум достигается при охлаждении жидким водородом (который десятками тонн сжигается при пуске ракеты), в меди - при охлаждении жидким гелием или его парами. Но вне конкуренции сверхпроводники: их наиболее выгодно охлаждать примерно до половины температуры их перехода, причем джоулевых потерь в проводе при этом нет вовсе или они ничтожны.

Все же маломощные токовые цепи охлаждать дорого: криогенная амуниция много дороже экономии в потерях. Чем крупнее объект, тем выгоднее его охлаждать. Ведь мощность его растет вместе с его объемом, а мощность и стоимость холодильника гораздо медленнее - всего лишь пропорционально поверхности. Отсюда однозначный вывод: чем мощнее, тем выгоднее охлаждать. Поистине криогеника возникла словно специально для гигантов энергетики, которые под струями холодного гелия «съеживаются», набирая попутно повышенные силы в уменьшенном объеме.