Es gibt keinen Grund, nicht oberirdisch in gut isolierten und gekühlten Gebäuden zu wohnen. Soweit die Infrastruktur geht, ist das eindeutig viel einfacher. Der Grund, warum es nicht verrückt ist, ist, dass die Wirkung der Isolierung exponentiell zur Dicke steht: Angenommen, Ihr Haus befindet sich in Kanada und seine Isolierung reduziert den Wärmefluss von 20 °C innen auf -20 °C außen – ein Temperaturunterschied von 40 K — auf 10 % im Vergleich zu nicht isoliert (wahrscheinlich konservativ). Jetzt, da die Außentemperatur auf 260 °C ansteigt, beträgt die Differenz 240 K. Der Wärmefluss ist ungefähr proportional zur Temperaturdifferenz , sodass Sie bei einer Differenz von 240 K den 240/40 = 6-fachen Wärmefluss haben. Weniger als die Verdoppelung Ihrer Isolierung, die den Wärmefluss um einen weiteren Faktor 10 reduziert, sollte damit umgehen. Natürlich brauchen Sie eine Klimaanlage, die die gleiche Wärme abgeben kann wie Ihre alte Heizung, viel mehr als eine Klimaanlage normalerweise kann, aber Sie können einfach eine weitere Isolierschicht hinzufügen. Sie haben jetzt etwa 1 m Steinwolle in Ihren Wänden, und die Außenfläche besteht höchstwahrscheinlich weder aus Holz noch PVC noch Asphaltschindeln, aber das ist in Ordnung.

Sie müssen sich auch nicht von der Atmosphäre isolieren; Einmal gekühlt, ist es immer noch atmungsaktiv, möglicherweise nachdem der Rauch aus der immer noch brennenden Tundra herausgefiltert wurde. Mit Wärmetauschern mit Abluft könnte man die Zuluft vorkühlen und aktiv weiter auf Raumtemperatur herunterkühlen, quasi eine umgekehrte Technik, die heute schon in Niedrigenergiehäusern zum Einsatz kommt .

Aufgrund des Kubikquadratgesetzes gäbe es wahrscheinlich mehr größere Mehrfamilienhäuser und weniger Einfamilienhäuser. Sie könnten sogar Fenster haben; Sie wären wahrscheinlich klein und infrarotabsorbierend und müssten intern gekühlt werden, wahrscheinlich durch ein eingebettetes Kühlflüssigkeitsgitter. Der Rest des Hauses hätte eine reflektierende Beschichtung. Der Blick durch eine normale Glasscheibe würde sich etwas heißer anfühlen, als bei Vollgas in den Backofen zu schauen: Machbar, aber nicht lange. Sie möchten auch keine brennbaren Materialien in der Nähe des Fensters haben; Daher ist es sicherer, infrarotabsorbierendes Glas zu haben. Nachts und bei Sturm (und das wird esB. Stürme) würden Sie dicht schließende Fensterläden für mehr Isolierung und Schutz schließen, genau wie Sie es heute in rauen kalten Klimazonen tun (außer dass Sie kein Holz verwenden würden).

Isolierte und gekühlte Fahrzeuge oder sogar so etwas wie sperrige Raumanzüge (ebenfalls mit Isolierung und Kühlung) würden es ermöglichen, die freie Natur trotzdem zu genießen. Die infrarotabsorbierenden Fenster und Visiere würden ebenso wie die Fenster im Haus eine Innenkühlung benötigen; oder Sie wechseln zu Kameras und Monitoren/VR.

Wärme kann in einen Bereich geleitet werden, der heißer ist als der zu kühlende Bereich; Wenn das nicht wahr wäre, hätten wir keine Kühlschränke.

Nun, das müssten spektakulär gute Kühlschränke sein. Normale Kältemittel würden wahrscheinlich nicht ausreichen, und sie würden sich im Dauerkreislauf befinden, und ihr Ausfall würde nicht nur einen Anruf bei Maytag bedeuten.

Glücklicherweise ist 500F nicht so heiß. Es ist ofenheiß, aber weit unter dem Schmelzpunkt der meisten Metalle. Eisen wird nicht einmal glühend heiß (sorry wegen deiner Vorstellung). So brauchen Sie beim Bauen keine ungewöhnlichen Materialien.

Es wäre eine Existenz, die auf Messers Schneide balanciert, und "Bagger" bräuchten immer noch einen Ort, an dem sie ihre Beute entsorgen könnten, aber es scheint nicht unmöglich.

Kältetechnik kurz und unpräzise zusammengefasst: Ein Kältemittel wird komprimiert und dadurch erwärmt. Die Wärme wird abgegeben, indem das komprimierte Kältemittel durch einen Kühler gepumpt wird. Das gekühlte komprimierte Gas wird dann in den gekühlten Bereich gepumpt und entspannt. Um sich auszudehnen, muss es sich erwärmen, was es tut, indem es Wärme aus seiner Umgebung aufnimmt. Deshalb ist Deo kalt. Das Kältemittel wird dann herausgepumpt und erneut komprimiert, wodurch es die aufgenommene Wärme abgeben kann

Die Konstruktion eines solchen Systems für eine solche Situation ist schwierig, aber keineswegs unmöglich, wahrscheinlich sogar mit der heutigen Technologie. (Ich dachte an ein mehrstufiges System mit ein paar verschiedenen Kältemitteln, die an einen Kühlmittelkreislauf angeschlossen sind, aber das macht nichts.) Was schwieriger wäre, ist das Wärmemanagement.

Die Kühlung ist sehr leistungsintensiv, wahrscheinlich noch mehr in der von Ihnen beschriebenen Einstellung. Die Verwendung jeder Methode der Stromerzeugung, die erhebliche Abwärme erzeugt (dh Wärme, die nicht in Strom oder Bewegung umgewandelt wird), wird schließlich zu einem Problem. Die Verwendung des Bodens als Wärmeabfuhrmedium funktioniert auch nur in den ersten paar Jahrzehnten, bis das Grundgestein langsam ähnliche Temperaturen wie die Atmosphäre erreicht. Wenn Sie tiefer gehen, werden Sie erhöhte Temperaturen feststellen, wie sie in den Goldminen in Südafrika zu sehen sind. Grundsätzlich benötigen Sie ein System, das genug Strom und eine ausreichend geringe Menge an Abwärme produziert, um sich selbst zu kühlen. (Dies ist kein Perpetuum Mobile, es wird noch extern befeuert)

Jede Art von thermoelektrischem Generator wäre wahrscheinlich eine schlechte Idee, daher sind das Verbrennen von Biomasse, Erdwärme und die Temperatur der Oberfläche alle out. Sie müssen in Betracht ziehen, Dinge wie photoelektrische (Sonnenkollektoren), Wind und möglicherweise aneutronische Fusion zu verwenden, je nachdem, wie Science-Fiction Ihre Einstellung ist.

Eine andere Möglichkeit wäre, Ihr Kernkraftwerk heißer als heute üblich laufen zu lassen und es an die Oberfläche zu bringen, sein Kühlmittel auf die Temperatur der Oberfläche abzukühlen, bei der Ihr Kühlmittel flüssig ist, und es dann wieder auf wahnsinnige Temperaturen zu erhitzen , kochen, durch eine Turbine laufen usw. Dies würde Ihnen eine Entschuldigung dafür geben, dass rote Hod-Kolben aus Wolframkarbid gasförmiges korrosives Salz oder Zinn herumpumpen.

Kein intrinsisches Problem:

Bei genügend Kosten besteht die einzige Einschränkung eines Kühlsystems darin, dass der Ort, an dem Sie Ihre Wärme abführen, nicht so heiß sein darf, dass Ihre heiße Seite des Kühlschranks zerstört wird.

Außerdem darf Ihre Stromerzeugungsmethode nicht mehr Abwärme erzeugen, als verarbeitet werden kann, entweder durch Ablassen in die Umwelt (auf die übliche Weise) oder durch Abpumpen mit Ihrem Kühlsystem unter Verwendung der gleichen Energie, die gerade erzeugt wurde.

Da Ihr System Thorium-Reaktoren verwendet, die bei 650 ° C ++ laufen, funktionieren sie gut, wenn sie die Außenumgebung von 260 ° C verwenden, um Wärme abzuleiten. Kein Problem dort. Keiner der von Ihrem Reaktor erzeugten Strom muss in einem ineffizienten Kühlsystem verschwendet werden.

Das ganze Setup wird natürlich wahnsinnig teuer. Und es wird wirklich eine enorme Anzahl oder Größe von Leistungsreaktoren erfordern, aber es kann getan werden. Ein Vorteil davon, dass die Oberfläche ein Höllenland ist, besteht darin, dass es Ihnen vielleicht nichts ausmacht, sie mit radioaktiven und chemischen Abfällen zu kontaminieren, was dazu dienen wird, Ihre Industrien und Energiereaktoren erheblich zu vereinfachen .

Was den visuellen Effekt betrifft, nach dem Sie suchen: Das obige Schema von thewildnobody ist eine absolut gültige Entschuldigung / ein Grund, einen solchen zu haben. Eine Art von Thoriumreaktoren arbeitet mit rotglühenden geschmolzenen Salzen als Reaktorkern, und wenn Ihnen die Strahlung nichts ausmacht, können Sie das eigentliche Reaktorkernmaterial ziemlich effizient herumpumpen.

Ps. Hiermit melde ich mich freiwillig für ein Oberflächeninspektions- und Wartungskommando. Das wäre einer der unbeliebtesten Jobs im ganzen Universum!

Berge

Wie andere angemerkt haben, ist eine Kühlung auf 250 °C mit vorhandener Technologie durchaus machbar. Schließlich kühlen Wissenschaftler ihre Experimente ziemlich regelmäßig auf nahe den absoluten Nullpunkt, der mehr als 270 °C unter dem (Wasser-)Gefrierpunkt liegt. Die meisten MRT-Geräte verwenden mit flüssigem Helium* gekühlte supraleitende Magnete und können im Wesentlichen rund um die Uhr in einer Krankenhausumgebung betrieben werden. Beachten Sie, dass die Isolierung, die zur Aufrechterhaltung dieser Temperatur erforderlich ist, nicht absurd sperrig ist, wie Peter bemerkt.

Trotzdem würde ich vorschlagen, dass Ihre Bewohner, anstatt unter der Erde zu graben, sich stattdessen in die Berge graben. Es gibt mehrere Vorteile. Erstens stellt der Berg eine große natürliche Wärmebarriere dar, wodurch die für menschliche Strukturen erforderliche Isolierung reduziert wird. Zweitens haben wir bereits eine Menge Werkzeuge und Erfahrung damit, in Bergen zu graben. Und drittens ist die kälteste Wärmesenke, die in einer solchen Umgebung zugänglich ist, höchstwahrscheinlich die Atmosphäre in großer Höhe.

Solarkamin

Ihre Einwohner werden also höchstwahrscheinlich ein Megaprojekt bauen wollen, ähnlich wie ein massiver Solarkamin auf dem Gipfel des nächsten/höchsten Berges. Der Schornstein sollte so groß sein, wie sie es sich leisten können, ihn zu bauen, sowohl in Bezug auf die Höhe als auch auf den Querschnitt. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Schornstein wollen sie eigentlich eine bidirektionale Strömung, daher würde ich ein koaxiales Design vorschlagen, bei dem ein inneres Rohr kalte Luft von oben nach unten bewegt und der äußere Abschnitt die Abwärme nach oben leitet.

Die Theorie hier ist, dass die Abwärme heißer ist als die kalte Ansaugwärme, und Sie möchten, dass diese in der Mantelschicht näher an der heißen Außenluft liegt. Sie möchten Ihre kalte Ansaugluft so gut wie möglich schützen. Beachten Sie, dass "kalt" relativ ist und in der Höhe, in der sie es bauen können, immer noch über 100 ° C betragen kann.

Die Oberseite des Schornsteins sollte gegabelt sein, damit heiße Abgase in Windrichtung des Kaltlufteinlasses geblasen werden können, und die Abgasöffnung muss in der Lage sein, sich als Reaktion auf die vorherrschenden Winde zu drehen.

Die Möglichkeit, Abwärme an Luft abzugeben, die 100 °C kälter als die Umgebung ist, bedeutet eine erhebliche Energieeinsparung.

Selbst wenn sich Ihre Bewohner keinen hohen Schornstein leisten können, können sie den Berg selbst als Schornstein nutzen, entweder mit einem rotierenden externen Abzug oder mit mehreren in alle Seiten des Gipfels eingebauten Abzugsöffnungen und einem inneren Mechanismus, der sich drehen kann Entlüftung/Ansaugung von verschiedenen Anschlüssen. Aber wenn sie mehrere Thoriumreaktoren haben, um ihre Zivilisation mit Energie zu versorgen, dann haben sie die Technologie und die Ressourcen, um einen ziemlich großen Schornstein zu bauen.

Ozean

Das größere Problem ist meiner Meinung nach Wasser. Sie haben nicht gesagt, wie lange die Atmosphäre schon 500 C hat, aber irgendwann werden Sie die Ozeane wegkochen. Bis dahin könnte man die Tiefsee als Wärmesenke nutzen, wenn es einem nichts ausmacht, den Wasserverlust zu beschleunigen. Höchstwahrscheinlich wird die Wärmeleistung Ihrer verbleibenden Zivilisation im Vergleich zur atmosphärischen Wärmelast ein Tropfen auf den heißen Stein sein.

Aber der Mangel an Regen bedeutet, dass Ihre Zivilisation genauso große Probleme haben wird, Wasser zu halten, wie es kühl bleibt. Glücklicherweise bleiben die gekochten Ozeane größtenteils in der Atmosphäre, wodurch die Luft vollständig mit Wasserdampf gesättigt wird (und wahrscheinlich ziemlich unangenehm zu atmen ist, da es sich um überhitzten Dampf handelt, der wahrscheinlich Ihre Lunge verbrennt). Dies gibt Ihnen jedoch auch eine Wasserquelle, da Sie einfach Außenluft in jeder Höhe mit hohem Dampfdruck ansaugen und das Wasser daraus kondensieren können. Machen Sie im Grunde Ihren eigenen Regen.

Viel Glück!

* Helium siedet bei 4 K

Einfaches Beispiel aus der Praxis, um zu zeigen, dass es möglich ist:

Ihre Temperaturen sind nicht weit davon entfernt, was bereits vor vielen Jahrzehnten geschehen ist. Genauer gesagt das Cockpit des Spionageflugzeugs SR-71. Es war effizienter, die Piloten in Raumanzüge zu stecken und sie zu kühlen, als das gesamte Cockpit zu kühlen.

Es wird viel einfacher auf dem Boden sein, weil Sie keine sinnvollen Gewichts- oder Größenbeschränkungen haben, Sie können Leistung durch Isolierung ersetzen.

Zusätzlich zur Kühlung der Wohnräume müssen Sie Abwärme aus den Reaktoren abführen (erhebliche Menge). Beachten Sie, dass 500F der normalen Temperatur eines Dampfzyklus (für ein Kernkraftwerk) ziemlich nahe kommt. Sie müssen also wahrscheinlich eine herkömmliche Kühlung (z. B. Wasserrückführung) und dann eine massive Kühlung des erhitzten Wassers verwenden. Dies kann die zum Kühlen der isolierten Wohnungen erforderliche Wärmeübertragung in den Schatten stellen.

[Ich denke, Sie könnten sich auch eine Art nuklearen Prozess vorstellen, der Flüssigkeiten mit viel höheren Temperaturen verwendet und dann direkt 500-F-Luft zum Kühlen verwendet. Aber ich vermute, dass die Materialprobleme bei der Entwicklung von Hochtemperaturreaktoren, Turbinen usw. (insbesondere auf der Sekundärseite) viel schwieriger wären, als nur ein herkömmliches System zu verwenden und dann das Kühlfluid über (mehr) dieselbe Kühlmethode wie Sie zu kühlen verwenden, um die Menschen zu schützen.]

Ps Ich glaube nicht, dass Thorium benötigt oder optimal ist. Sie könnten herkömmliche Uranspaltungsreaktoren verwenden. Wahrscheinlich viel einfacher als Thorium. (Schließlich gibt es einen Grund, warum sie jetzt gewinnen – lesen Sie das Rickover-Memo über „Papierreaktoren“.) Wenn Sie sich Sorgen über die Erschöpfung des Erzes machen, sind Züchter die natürliche Anlaufstelle. Ich würde denken, dass diese Option lange vor Thorium stattfinden würde. Außerdem postulieren Sie vermutlich eine viel kleinere Gesellschaft als die gegenwärtige Weltbevölkerung.

Ich finde es gut, unter die Erde zu gehen, weil es weiter unten kälter ist. Dann braucht es keine Klimaanlage und keine speziellen Materialien zur Isolierung.

Die heiße Luft ist voller Wasser, das kondensiert, wenn die Luft darunter gepumpt wird. Die gesamte Nahrungsmittelproduktion müsste in den Untergrund verlegt werden. Dafür braucht es viel Wasser. Sie müssen viel Luft/Wassergas pumpen und dann müssen Sie viel Wasser zurückpumpen. Das verbrauchte Wasser verdunstet und treibt Turbinen an.

Die Temperaturdifferenz vom Untergrund zur Atmosphäre sowie innerhalb der Atmosphäre (Winde) sind Energiequellen. Vielleicht ist kein Kernreaktor notwendig.