«Էլենա-ԱՄ»-ը՝ միջուկային ջերմաէլեկտրական ջերմամատակարարման փորձնական կայան է, որը մշակում է Կուրչատովի ինստիտուտը՝ Ռոսատոմի պատվերով։ Մինչև 2024 թվականի ավարտը նրա գիտնականներն ու ինժեներները կստեղծեն ռեակտորային կայանքի և հիմնական տեխնոլոգիական սարքավորումների նախագիծը։
«Ելենա» Խաղաղ օվկիանոսում
ԽՍՀՄ-ը սկսեց մտածել ինքնավար ատոմակայանի ստեղծման մասին, որը կարող է աշխատել մինչև 10 տարի առանց սպասարկման դեռևս 1960-ականներին: 1975 թվականին պատրաստ էին նախագծային փաստաթղթերը, իսկ 1982 թվականին շահագործման հանձնվեց «Գամմա» կայանքը։ Որպես ջերմային էներգիայի աղբյուր օգտագործվել է ջրա-ջրային ռեակտորը՝ ինքնակարգավորվող հզորությամբ, ՝ ջերմության հեռացման համար բնական շրջանառությունը ինչպես առաջին, այնպես էլ երկրորդ կոնտուրներում: Ջերմային էներգիան էլեկտրականի վերածելու համար՝ ջերմաէլեկտրական մեթոդ:
Ջերմաէլեկտրական գեներատորի առանձնահատկությունն այն է, որ ջերմությունը վերածվում է էլեկտրաէներգիայի անմիջապես ջերմաստիճանի տարբերության պատճառով. հաղորդիչներից մեկին ջերմություն մատակարարելու շնորհիվ առաջանում է պոտենցիալերի տարբերություն։ Ջերմաէլեկտրական մոդուլներում օգտագործվում էր Ֆիլդի խողովակի սկզբունքը (խողովակ խողովակում): Կիսահաղորդչային մարտկոցները պատրաստվում էին ցածր ջերմաստիճանի եռակի համաձուլվածքներից: Կայանի ջերմային հզորությունը 220 կՎտ էր, էլեկտրականը՝ 6,6 կՎտ։ Ամբողջ կայանքը տեղադրվել է ջրային ավազանում, որն ապահովում է ջերմահեռացում և բիոպաշտպանություն։ Ե՛վ բնական շրջանառությունը, և՛ ջերմաէլեկտրական փոխակերպումը հեղափոխական գաղափարներ և տեխնիկական լուծումներ էին իրենց ժամանակի համար։
1989 թվականին ԽՍՀՄ ԳԱ Հեռավորարևելյան մասնաճյուղն առաջարկեց ստեղծել ջերմաէլեկտրակայանի փորձնական արդյունաբերական մոդել՝ հիմնված էլեկտրաէներգիայի ջերմաէլեկտրական փոխակերպման վրա՝ Պոպովի կղզու Ելենա ծովախորշի տարածքում Խաղաղ օվկիանոսաբանական ինստիտուտի փոքր գիտական գյուղին ջերմություն և էլեկտրաէներգիա մատակարարելու համար: Կայանը կոչվել է «Ելենա» ծովախորշի անունով։ 1990 թվականի սկզբին ավարտվել են էսքիզային և տեխնիկական նախագծերը։ Կայանքի էլեկտրական հզորությունը 100 կՎտ էր, ջերմայինը՝ 3 ՄՎտ։ Կայանքը ստացել է «Գամմա»-յի հիմնական նախագծային և տեխնոլոգիական լուծումները։ Սակայն այնուհետև ֆինանսավորման սղության և դրան հաջորդած երկրում տնտեսական իրավիճակի վատթարացման պատճառով նախագիծը գործնականում կյանքի չկոչվեց։
«Ելենա»-ի վերածնունդը
Նոր կայանքը, որը նախագծվում է Կուրչատովի ինստիտուտի կողմից Ռոսատոմի պատվերով, կոչվում է «Ելենա-ԱՄ»: ԱՄ նշանակում է «ավտոմատացված և մոդերնիզացված»: Նրա խնդիրն է ջերմամատակարարում ապահովել հեռավոր և դժվարամատչելի շրջաններում, որտեղ բացակայում է կենտրոնացված էներգիայի մատակարարում, իսկ ավանդական հանածո վառելիքի տեղափոխումը հեռու է և թանկ:
«Ելենա-ԱՄ»-ի հայտարարված ջերմային հզորությունը 7 ՄՎտ է, երկու կոնտուրների համար ապահովված է հովացուցիչ նյութի (ջրի) բնական շրջանառություն։ Մշակվող սարքավորումների ծառայության ժամկետը պետք է լինի 40 տարի։ 120 սմ բարձրությամբ ակտիվ գոտում կբեռնվեն 241 ջերմարտահանող հավաքներ վառելիքի ոչ ավելի քա 19,5%ից հարստացմամբ: Ջրա-ջրային ռեակտորը պետք է ապահովի ինքնակարգավորումը էլեկտրական և ջերմային բեռնվածության ողջ տիրույթում` պայմանավորված ռեակտիվության բացասական ջերմաստիճանի գործոնի (որքան բարձր է ջերմաստիճանը, այնքան ցածր է ռեակտիվությունը) և այրվող կլանիչի շնորհիվ:
Ջերմաէլեկտրական գեներատորի էլեկտրական հզորությունը առնվազն 200 կՎտ է։ Կայանքը պետք է ամեն օր աշխատի էլեկտրական բեռի մոնիտորինգի ռեժիմում՝ անվանական արժեքների 20%-ից մինչև 100%-ի սահմաններում: Ակնկալվում է, որ արտադրված էլեկտրաէներգիան բավարար կլինի էլեկտրակայանի սեփական կարիքները բավարարելու և մոտակա սպառողներին մատակարարելու համար։
Ապագա կայանի մեկ այլ կարևոր առանձնահատկությունն այն է, որ այն չի պահանջում սպասարկում: «Ելենա-ԱՄ»-ը հագեցած կլինի գործընթացների կառավարման ավտոմատացված համակարգով, ինչպես նաև օժանդակ և ապահովող համակարգերով։
Որպես հիմնական սարքավորումների տեղակայման ֆունդամենտալ կառուցվածք նախատեսվում է օգտագործել ջրով լցված մետաղաջրային պաշտպանության բաք: Այն կկատարի նաև իոնացնող ճառագայթումից կենսաբանական պաշտպանության գործառույթ։ Իր ցածր հզորության շնորհիվ կայանը պահպանված ջերմության ցածր մակարդակ ունի. վառելիքի և ջրի ջերմաստիճանի տարբերությունը չի գերազանցում 50℃: Պոմպերի և ամրաների բացակայության շնորհիվ բարձրանում է կառուցվածքի հուսալիությունը․ պարզապես կոտրվող ոչինչ չկա: Կայանը պետք է աշխատի msk-64 սանդղակի 8 բալանոց երկրաշարժերից հետո, իսկ 9 բալ ուժգնությամբ՝ ապահովի ռեակտորային կայանքի և հիմնական տեխնոլոգիական սարքավորումների անվտանգությունը։ Նաև «Ելենա-ԱՄ»-ը պետք է դիմանա 20 տոննա կշռող ինքնաթիռի անկմանը 215 մ/վ արագությամբ։ Հաշվարկներ կկատարվեն նաև նախագծային հիմքից դուրս վթարի դեպքում՝ մինչև 200 տոննա քաշով ինքնաթիռի վթար 100 մ/վ-ից ոչ ավելի արագությամբ:
Կայանքը պետք է աշխատի տարեկան 350 օր, այնուհետև երկու շաբաթով փակվի ախտորոշման և սպասարկման համար: Բոլոր կանխարգելիչ և վերանորոգման աշխատանքները նախատեսվում է իրականացնել տարեկան մասնագիտացված շարժական թիմի կողմից երկու շաբաթվա ընթացքում։
Առայժմ «Ելենա-ԱՄ»-ը գտնվում է ԳՀՓԿԱ փուլում։ Կայանի պարամետրերը կհստակեցվեն ծրագրի առաջընթացի ընթացքում:
