热量控制篇

概述

热量控制是游戏中“持续发展”的最后一个难点。

如果热量控制不当在中后期会轻易地、难以逆转地导致殖民地崩溃。

热量控制失败一般情况是“热量过多”。

通常表现在：复制人难以前往必要建筑进行工作，食用作物因过热而无法成长，建筑因过热而损坏。

上述几项结合，最终导致殖民地的维生条件被破坏而崩溃。

热量控制的目标主要是：

居住区和农业区保持在10℃至30℃之间;

工作区保持在50℃以下;

高温区(100℃或以上)控制在极小范围内且复制人不需路过;

其他区域最好控制在75℃以下;

以上温度可长久持续。

建筑

隔热砖

此砖块用于尽可能避免热量传递，主要使用“火成岩”建造。

金属砖

此砖块用于尽可能传递热量，视所需温度使用精炼金属建造。

隔热液体管道、隔热气体管道

用于在传输液体或气体时避免温度变化，用于长距离运输热量，主要使用“火成岩”建造。

导热液体管道、导热气体管道

用于在液体或气体的热量交换，液体管道使用精炼金属建造，气体管道使用“热敏感”金属矿石建造。

空间加热器、液体加热器

耗电并提高格子状态的气体或液体温度。

极限温度分别为70℃、80℃。

几乎没有用处。

制冰机、冰冷风扇

复制人手动降温的办法。

通常由低温区采集冰块，或由制冰机消耗水制造冰块，冰冷风扇消耗冰块降低周围的温度。

上述全部需要复制人操作，因此效率较低。

中期可以适当使用一下作为过渡。

温度调节器、液温调节器

“温度调节器”的翻译不是很恰当，这个建筑物是用来给管道中的气体降温的。

“液温调节器”则是用来给管道中的液体降温。

这两个建筑本身并不发热或吸热，单纯将气体或液体的热量传吸收到建筑再向外散发。

这两个建筑都是电器，因此会可能过热而损坏，必须要使用提高过热温度的材料。

一般情况下，这两个建筑都用于蒸发水以驱动蒸汽涡轮机，需要温度在125℃摄氏度以上(一般接近200℃)，因此建议使用钢来建造。

这两个建筑物会将气体或液体降低14℃。具体说明将在下文“吸热”部分。

这两个建筑可能会将气体或液体降至液化或凝固点以下，导致管道破损。使用时需要注意导冷液的温度。

若通过信号停止这液温调节器的工作，需要注意的是输入端管道中会有一格液体可能暴露在高温环境下，隔热液体管道不是绝对隔热的。长时间会导致液体汽化而损坏管道。

使用温度调节器时，一般在管道内通入氢气(比热容最大，液化点最低)。

使用液温调节器时，一般使用水(比热容最大)、乙醇(凝固点在-100℃)，超级冷却剂(可达到极限低温)

蒸汽涡轮机

用于吸收热量并产生电力。

正常工作时，每秒消耗最多2千克水蒸气，将其降至95℃并排出水。当蒸汽温度为400摄氏度时，工作效率为100%，发电量为850瓦。

蒸汽涡轮机降低水蒸气的温度，大约10%的热量会由蒸汽涡轮机吸收并向环境散发，剩余90%的热量会被转换为电力(相当于凭空消失)。

具体使用方式将在下文“吸热”部分。

反熵热量中和器

这是一种地图自带的建筑物，玩家不能手动建造。

这个建筑物消耗氢气，吸收热量。

以氢气利用率来说，反熵要高于蒸汽涡轮机。

但反熵的吸热速度较慢，又数量有限，所以蒸汽涡轮机仍然是必要的。

热源、冷源

自然冷源

主要是低温间歇泉，喷出0℃以下的污染水、盐水、液态二氧化碳。

若核心区附近有前二者，可以用来作为中期的热量控制，为居住区和农业区降温。

自然热源

30℃以上的间歇泉、几乎所有的喷孔和所有的火山。

它们会源源不断地为殖民地带来热量。

最底层有熔岩区，常见温度是1600℃。若将其挖开会带来很多热量。

【原版】陨石会带来高温，也是自然热源之一。

一些自然冷热源特性

大多数火山和非水喷孔，带来的热量本身并不多，只要有建造吸热单元就不必过于担心。

所有的水类喷孔间歇泉都必须特别注意，它们会带来或吸收极多的热量。非水间歇泉(主要是磷和硫)也要稍微注意。需要计算挖开的此类喷孔或间歇泉，确保建造足够的吸热单元来吸收热量。

(高温蒸汽喷孔可以直接建造蒸汽涡轮机，不需要搭配液温调节器)

注：本段“吸热单元”指后文中提到的2蒸汽涡轮机+3液温调节器，以水作为介质构成的吸热单元，这个吸热单元每秒可吸热约150万DTU。

金属火山：喷出物温度极高，喷出量大，比热容低，喷出时间短。长时间平均热量为3万左右DTU每秒，相当于0.02吸热单元。

气体喷孔(水蒸气除外)：喷出物中温或高温，喷出量小，比热容较高，喷出时间长，长时间平均热量为3万左右DTU每秒，相当于0.02吸热单元。

间歇泉(水系列除外)：喷出物中温，喷出量大，比热容较高，喷出时间长，长时间平均热量为15万左右DTU每秒，相当于0.10吸热单元。

低温水蒸气喷孔：喷出物中温，喷出量大，比热容高，喷出时间长，长时间平均热量为35万左右DTU每秒，相当于0.25吸热单元。

高温水蒸气喷孔：喷出物高温，喷出量大，比热容高，喷出时间长，长时间平均热量为200万左右DTU每秒，相当于1.33吸热单元。

水、污染水、盐水间歇泉：喷出物中温，喷出量大，比热容高，喷出时间长，长时间平均热量为200万左右DTU每秒，相当于1.33吸热单元。

低温盐泥、低温泥浆间歇泉：喷出物低温，喷出量大，比热容高，喷出时间长，长时间平均热量吸收为100万左右DTU每秒，可以视为0.67吸热单元。

人工冷源

搭配蒸汽涡轮机时，温度调节器和液温调节器可作为人工冷源。

反熵热量中和器可作为人工冷源。

人工热源

大多数发电机和用电器都是热源，复制人本身也是热源。

隔热

单层隔热砖

最简单的方式，就是以隔热砖完全包围热源。

火成岩隔热砖，导热率是0.02DTU每秒每米每摄氏度。假设要隔离500℃的热源和50℃的环境，也就是温差450℃，每块砖导热9DTU每秒。

这一热量微乎其微，大多数发电机和电器，发热量都是以千DTU为单位的。即使是耗电8W或10W的灯，发热量也有500DTU每秒。

也就是说，一般情况下单层火成岩隔热砖足以应付。

陶瓷隔热砖的导热率是0.006，异构树脂隔热砖的导热率是0.002，隔热质隔热砖的导热率彻底降为0。

真空夹层砖

在没有隔热质的前提下想彻底隔热，可以考虑使用此方案。但是真的很没有必要。

两层砖之间空一格，使用气泵抽成真空，或者使用一种特殊拆除的方式，造成真空夹层，即可完全隔绝热量。

注意，除了真空之外，夹氯气(导热率0.008)会比单层隔热砖要好，但是这种情况使用陶瓷隔热砖更方便。其他气体和液体作为夹层，只能暂时储热以减缓传递，最终还是无法持久减缓。

液封出入口

有很多情况，需要在隔热的同时允许复制人出入。

气闸的导热率都在相当高，因此完全无助于隔热。

相对来说，水的导热率0.6，比热容4.179。

做成液封以后，热源以气体加热水，其速度本身就很慢;另一方面只要及时补充水，那么水温必定在100℃以下，导热量大约在30DTU每秒，比气闸要好得多。

手动补充水的可以使用空瓶器，自动补充水可以使用排液口连接液压传感器(注意精炼金属的耐热温度)。

吸热

鉴于游戏本身能量不守恒，下面是一些方案，可以将热量“消灭”。

反熵热量中和器

玩家无法随意建造此建筑，只能利用地图中现有的。

向其通入氢气，每秒消耗10克氢气，吸收热量8万DTU。

此建筑被淹没时无法工作，想要高效率利用时一般使用氢气和金属砖来传导热量，以降温液体。

虚空排放

将高温气体排入虚空可使其携带的热量彻底消失。

通常可在处理那些不需要的气体时顺带排热。

适合用来处理某些无用的高温喷孔。

蒸汽涡轮机

此建筑每秒最多可将2000克200℃的水蒸气，降温至95℃，发电850W，并产生一些热量。

计算如下：

4.179 DTU/(g·℃) × 2000 g × (200℃ - 95℃)= 877,590 DTU (水温差热量)

这些热量的90%会消失，剩余10%会作为蒸汽涡轮机的“废热”排放，此外蒸汽涡轮机还会额外产生4000 DTU的热量。

也就是说，一台蒸汽涡轮机每秒可以吸收热量785,831 DTU。其速度远超过反熵热量中和器。

为了持续向其提供水蒸气，通常使用液温调节器，冷却管道中的液体同时加热环境。

液温调节器耗电1.2千瓦，可以将液体降温14℃并加热环境。管道流速最多10千克每秒，液温调节器本身并不产生额外热量。

4.179 DTU/(g·℃) × 10,000 g × 14℃ = 585,060 DTU (水温差热量)

据此数值可知，3台液温调节器配2台蒸汽涡轮机可以达到最佳效率。

因为必须避免管道中的水温降至0℃以下，所以最好3台液温调节器分别使用液泵供水。

理论耗电为：(1200 W + 240 W) × 3 = 4320 W

理论发电为：850 W × 2 = 1700 W

理论净耗电为：2620 W

每台液泵产热2000 DTU。

理论净吸热为：1,565,662 DTU每秒。

综上，3台液温调节器 2台蒸汽涡轮机：

每秒耗电2620瓦，吸热1,565,662 DTU，能源利用效率为597.58 DTU每瓦。

比较反熵热量中和器，10克氢气可发电80瓦，所以能源利用效率为1000 DTU每瓦。

且氢气发电机额外还会产生热量。所以可知反熵热量中和器在氢气利用效率上远高于蒸汽涡轮机加液温调节器。

温度调节器每秒可转移热量只有约1.4万DTU，大约需要60台才能配合蒸汽涡轮机。因此在吸收热量方面可以不必考虑温度调节器。

自然热源计算

所有的间歇泉，调查前可以看到：喷出物质、喷出量、喷出温度、活跃期喷出频率，可查百科得知喷出物质的比热容。

调查后可以额外看到：活跃周期

活跃期平均每秒产热 = 比热容 × 喷出量 × (喷出温度 - 理想温度) × 喷出频率 × 1 s

长期平均每秒产热 = 活跃期每秒产热 × 活跃周期

下面是3个计算示例：

钴火山：喷出熔融钴(比热容0.042 DTU/g·℃)，6.9 kg/s，2226.9 ℃，活跃期喷发频率57 s / 746 s，活跃周期为 72.1周期 / 128.1周期。

活跃期平均每秒产热 = 0.042 × 6900 × (2226.9 - 30) × 57 / 746 ≈ 48646 DTU

长期平均每秒产热 = 48646 × 72.1 / 128.1 ≈ 27380 DTU

天然气喷孔：喷出天然气(比热容2.191 DTU/g·℃)，0.307 kg/s，150 ℃，活跃期喷发频率317 s / 608 s，活跃周期为 76.6周期 / 119.4周期。

活跃期平均每秒产热 = 2.191 × 307 × (150 - 30) × 317 / 608 ≈ 42084 DTU

长期平均每秒产热 = 42084× 76.6 / 119.4 ≈ 26999 DTU

低温蒸汽喷孔：喷出水蒸气(比热容4.179 DTU/g·℃)，6.6 kg/s，110 ℃，活跃期喷发频率322 s / 890 s，活跃周期为 43.2周期 / 88.8周期。

活跃期平均每秒产热 = 4.179 × 6600 × (110 - 30) × 322 / 890 ≈ 798311 DTU

长期平均每秒产热 = 798311× 43.2 / 88.8 ≈ 388368 DTU