6.1 Кавітаційний теплогенератор

ГАЛУЗЬ (СФЕРА), ДО ЯКОЇ НАЛЕЖИТЬ РОЗРОБКА: Енергетика та енергоефективність. Розробка призначена для оснащення систем електричного автономного опалення та нагрівання води.

Потенційні споживачі – об’єкти соціального й виробничого призначення: дитячі садки, школи, лікарняні установи, дитбудинки, підприємства й інші установи, а також фізичної особи для оснащення приватних будинків, котеджів і інших об’єктів.

МЕТА (ПРОБЛЕМА) РОЗРОБКИ: Створення енергозберігаючих екологічно чистих систем автономного електричного опалення та гарячого водопостачання об’єктів соціального і виробничого призначення: дитячих садків, шкіл, лікарень, дитбудинків, підприємств та інших установ, а також приватних будинків, котеджів та інших об’єктів, які або не підключені до міської тепломережі, або мають потребу в спеціальних температурних режимах і підвищені вимоги до екології зон розташування об’єктів.

СТИСЛИЙ ОПИС РОЗРОБКИ: Розробка ґрунтується на використанні гідродинамічної кавітації для виробництва тепла. Як відомо при виникненні кавітації утворюються порожнини заповненні газом та парою (кавітаційні бульбашки). Кавітаційна бульбашка, рухаючись з потоком рідини, схлопується, виділяючи при цьому
теплову енергію.

Для збудження кавітації використаний роторний кавітатор власної розробки з високим коефіцієнтом корисної дії (ККД) біля 97%. Теплогенератор устаткований цим кавітатором не уступає кращим зразкам електричних котлів закордонного виробництва.

Зовнішній вигляд кавітаційного теплогенератора зображено на рис. 1, 2.

 

 Рис.1 – Зовнішній вигляд кавітаційного теплогенератора потужністю 18 кВт

 

Рис.2 – Зовнішній вигляд кавітаційного теплогенератора в теплозахисному кожусі

 

Економічність систем оснащених кавітаційним теплогенератором, а також можливість їх використання в години нічного мінімального навантаження енергосистем з оплатою за тарифом зон доби, дають економію коштів. При роботі опалювальної системи з використанням більш дешевої електроенергії за тарифом зон доби необхідне оснащення системи опалення термоакомулюючою ємністю.

Теплогенератор оснащений системою контролю і управління режимами роботи з можливістю установки добових режимів опалення в залежності від призначень приміщень будівлі дозволяє оптимізувати витрати енергії на опалення, що дає додатковий економічний ефект. Такий пристрій легко інтегрується в систему «розумний дім».

ІННОВАЦІЙНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ РОЗРОБКИ: Створено теплогенератор з високим рівнем ККД, в якості теплоносія можуть використовуватися різні види рідин, в тому числі незамерзаючі. Система контролю та управління дозволяє інтегрувати в систему «розумний дім».

ПЕРЕВАГИ РОЗРОБКИ: Основні переваги розробки: високий і не залежний від терміну експлуатації теплогенератора ККД – 97%; простота використання в системах автономного опалення та гарячого водопостачання; незначні габаритні розміри кавітаційного теплогенератора; надійна система контролю і управління системою; відсутність екологічно-шкідливих викидів продуктів згоряння; можливість використання в якості теплоносіїв різних видів рідин, у тому числі незамерзаючих рідин, наприклад, масла, антифризу; висока надійність; низька теплова інерційність системи, що дозволяє досить швидко нагрівати теплоносій до заданої температури; можливість роботи систем опалення в години нічного мінімального навантаження енергосистеми з оплатою за тарифом зон доби, що дає значну економію коштів за використану електроенергію; безпека використання.

АНАЛІЗ РИНКУ: Електричні котли на українському ринку представлені марками «Тепломаш», «Росс», «Титан», «Проскурів», Kospel, Proterm, Ekco та інші.

Існуючі електричні котли мають досить низький ККД. Порівнянний по ККД є лише електродний котел. Головним недоліком якого є підвищена електрична небезпека, пов’язана з наявністю більших струмів витоку, що досягають 25% від величини номінального струму, що не дозволяє використовувати пристрої захисного відключення, а також виділення електролізних газів і підвищені вимоги до електропровідності теплоносія.

ККД нових зразків тенових котлів 80–92%, проте їхнім головним недоліком є падіння ККД у результаті утворення накипу на поверхні ТЕНів при експлуатації. При падінні ККД до 45% ТЕН руйнується.

ОЦІНКА ТРАНСФЕРУ РОЗРОБКИ: Трансферт розробки передбачається шляхом укладання господарських договорів з урахуванням ринкової потреби.

СТАДІЯ РОЗРОБКИ: Створено дослідний зразок кавітаційного теплогенератора. На нього оформлені технічні умови.

ФІНАНСОВІ ВИТРАТИ НА РОЗРОБКУ: Загальна вартість проекту 1 500 тис. грн. Строк окупності проекту, 24 місяців.

ІНФОРМАЦІЯ ПРО АВТОРА АБО АВТОРСЬКИЙ КОЛЕКТИВ: Дохов Олександр Іванович, к. т. н., проф.; Толстих Олександр Іванович, с.н.с.

зберегти цю сторінку в PDF