Filters voor de koeling van de electronica van satellieten

Levering aan het Nederlands Lucht- en Ruimtevaart laboratorium

Voor een project van het NLR in Marknesse heeft P4P gezamenlijk met haar producent een aantal producten geleverd voor onderzoek en gebruik voor koelsystemen voor de elektronica in satellieten.

Schematisch ziet het proces voor koeling van de elektronica er als volgt uit:

Een koelvaatje bevat een koelmedium in dit geval een vloeistof. Deze vloeistof wordt naar en langs de elektronica gepompt in de satelliet. Deze elektronica wordt daarmee gekoeld. Daarbij verdampt de vloeistof tot gas.

Dit koelgas gaat daarna naar een radiator buiten de satelliet. Daar wordt het gas gekoeld naar een temperatuur van minus ca. 160 ^oC.

Door deze koeling ontstaat er een nevel van koelmedium. Deze nevel kan niet gepompt worden bij “zero gravity”. Daarom moet de koel-nevel in een vloeistof worden omgezet. Dit laatste gebeurt door de capillaire werking van de sintermetalen poreuze delen en het koelmiddel.

Dit koelmiddel wordt door steeds kleinere openingen van de sinterdelen gezogen tot het weer 100% vloeibaar is. Nu is het vaatje weer gevuld met vloeibaar koelmiddel en dat kan weer langs de elektronica gepompt worden.

P4P heeft hiervoor drukvaten ontwikkeld en geleverd met een massieve rvs of titanium buitenzijde en een poreuze sintermetalen  binnenzijde. Hierbij bepalen de binnen-omtrek en de lengte de capaciteit van het koelproces.

De holle poreuze en massieve delen moeten aan elkaar gelast worden en in het drukvaatje geplaatst.

Deze sintermetalen poreuze buisjes moesten worden voorzien van massieve eindstukken in 316L. Het lassen van massieve aan poreuze buizen levert een groot risico op, omdat de warmte-opname  van poreus en massief materiaal  verschillend is.

Deze buisjes hebben een binnen diameter van 3 mm en een buiten diameter van 6 mm. Deze buizen worden gebruikt  om in enkele stappen het gas weer vloeibaar te maken. De stappen gaan van een hoge naar een steeds lagere porositeit.

P4P heeft hiermee is een oplossing gevonden voor de koeling van de elektronica, die praktisch geen energie kost.