Kuumailmapallon teho

Netistä löytyy tieto, että ilman lämpötila saa olla korkeintaan 120 C. Ulkoilmalle voidaan olettaa 20 C. Pallomateriaalin lämmöneristyksestä ei löydy tietoja. Ääriarvona voidaan olettaa, että eristystä ei ole ja pintalämpötila on sama kuin kuumailman lämpötila.

Valittavina ovat pallon R ja T. Niiden perusteella ratkeaa tarvittava lämmitysteho tasapainokellunnassa tuulettomalla säällä. Tyypillinen R lienee 10 m luokkaa.

Painoltaan 1000 kg helikopterin konetehoksi on tuolla toisessa ketjussa "arvottu" noin 100 kW. Moottorin hyötysuhde lienee 30 % luokkaa, joten polttoaineteho on sitten 300 kW luokkaa.

Mitenkähän kuumapallo suhtautuu tähän.

Pohimmainen kiinnostuksen kohde on, että pystyisikö mustasta pateriaalista tehdyn pallon pitämään ilmassa kesällä pelkän auringonsäteilyn voimin.

Lämpöpatteritehtävän mukaan lämmittimen "hukkateho" on 570 W/m2, kun pintalämpötila on 73 C. Pallon lämpötila voisi olla tuota suuruusluokkaa ja säde 10 m luokkaa. Tällöin pina-ala olisi 1257 m2. Hukkalämpöteho olisi noin 700 kW.

Aika suurista tehoista puhutaan.

Lämpötilamuutos on 53 K. Sillä ilman tiheys pienenee 15 % eli 0.188 kg/m3. Pallon tilavuus on 4190 m3, joten kevennystä tulee 788 kg. Ei ihan riitä tuohon avauksen 1000 kg. Lämpötilaa täytyisi nostaa tai jättää pari matkustajaa pois. Suuruusluokka osui kuitenkin aika lähelle.

Edellä hukkalämpöteho oli 570 W/m2 koko pallon pinnalta. Aurinko lämmittää vain isoympyrän pinta-alalta, joten tarvittava lämmitysteho olisi 4-kertainen eli 2280 W/m2. Niin paljoa ei auringosta kesälläkään irtoa, korkeintaa 1000 W/m2 ja siitäkään kaikkea ei saada mustankaan pallon sisään.