Sistema de gestión térmica adaptativo (KSC-TOPS-44)
Una forma única de regular de forma autónoma la temperatura de una estructura o recipiente
Visión general
El Centro Espacial Kennedy de la NASA busca socios interesados en la aplicación comercial del Sistema de Gestión Térmica Adaptativa (ATMS).
Desarrollado en el Centro Espacial John F. Kennedy, el ATMS proporciona una forma de regular la transferencia de calor y permitir la gestión térmica entre dos superficies opuestas en cualquier dirección.
El sistema tiene la capacidad de adaptarse para proporcionar una funcionalidad conductora o aislante en función de las condiciones ambientales o los estímulos aplicados.
El ATMS puede diseñarse para su uso en fabricación, recipientes de almacenamiento, transferencia de fluidos, arquitecturas aeroespaciales y de construcción, y muchas otras aplicaciones para reducir la transferencia de calor no deseada, reducir el uso de energía o mantener entornos a una temperatura específica.
El ATMS es parte del programa de transferencia de tecnología de la NASA, que busca promover el uso comercial de las tecnologías desarrolladas por la NASA.
La tecnología
La gestión térmica eficiente ha sido durante mucho tiempo un problema tanto en los sistemas comerciales como en los entornos extremos del espacio.
En la exploración y la habitación espaciales, se experimentan desafíos significativos para proporcionar sistemas de soporte de fluidos, como el almacenamiento criogénico, el soporte vital y los hábitats; o sistemas de control térmico para la protección de vehículos de lanzamiento, gestión del calor ambiental o instrumentos electrónicos.
Además, estos sistemas funcionan en modos dinámicos, transitorios y, a menudo, bajo temperaturas o presiones extremas.
Los requisitos técnicos actuales asociados a la gestión térmica de estos sistemas dan lugar a problemas de control, así como a importantes costes del ciclo de vida.
Para combatir estos problemas, se desarrolló el Sistema de Gestión Térmica Adaptativa (ATMS) para ayudar a proporcionar la capacidad de que los tanques, las paredes estructurales o los materiales de sustrato compuesto cambien de funcionalidad (conductores o aislantes) según las condiciones ambientales o los estímulos aplicados.
Como resultado, el ATMS ofrece la capacidad de adaptarse entre los modos de calefacción y refrigeración dentro de un solo sistema.
Por ejemplo, los elementos de aleación con memoria de forma (SMA) se utilizan para actuar a ciertas temperaturas de diseño para crear un puente conductor entre dos placas metálicas que permiten el rechazo de calor de área amplia de la superficie más caliente.
Al enfriarse hasta el punto de ajuste de diseño inferior, los elementos SMA vuelven a sus formas originales, rompiendo así la ruta conductora y devolviendo el sistema a su estado aislante general.
Esta tecnología tiene el potencial de ser aplicada a cualquier sistema que tenga la necesidad de un sistema de gestión térmica autorregulable que permita la transferencia de calor de un lado a otro.
Beneficios
El sistema se puede aplicar a áreas planas amplias para controlar la transferencia de calor entre dos materiales.
Permite la conducción térmica para proporcionar disipación de calor a los espacios adyacentes.
ATMS tiene la capacidad de cambiar la funcionalidad entre conductor y aislante
Sistema pasivo sin necesidad de activación externa, el sistema reacciona automáticamente a las condiciones ambientales
Puede integrarse en los diseños de nuevos sistemas o añadirse a los sistemas existentes
La flexibilidad en el diseño arquitectónico podría permitir el funcionamiento en un amplio rango de temperaturas (de -150 C a 180 C)
Ahorro de energía Dado que no se requiere activación mecánica o eléctrica, el sistema puede regular de forma autónoma la temperatura de una estructura o recipiente.
Aplicaciones
Equipos de proceso de fabricación
Recipientes de almacenamiento y transferencia de fluidos
Arquitectura/Vivienda y Hábitats
Envolventes de edificios comerciales
Transporte refrigerado
Vehículos de lanzamiento aeroespacial y muros de tanques
Recipientes de centrales eléctricas
Equipos de imágenes médicas
Fuselajes y Estructuras Integradas de Aeronaves
Granjas de servidores de datos y equipos
Número de referencia
KSC-TOPS-44
Número(s) de caso
KSC-13718
Patente(s)
9,982,661
NASA
