6.1 Кавитационный теплогенератор

ОБЛАСТЬ (СФЕРА), К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ РАЗРАБОТКА: Энергетика и энергоэффективность. Разработка предназначена для оснащения систем электрического автономного отопления и нагрева воды.

Потенциальные потребители – объекты социального и производственного назначения: детские садики, школы, роддома, больницы, детдома, предприятия и другие учреждения, а также физические лица для оснащения частных домов, коттеджей и других объектов.

ЦЕЛЬ (ПРОБЛЕМА) РАЗРАБОТКИ: Создание комплексов энергосберегающего экологически чистых систем автономного электрического отопления и гарячего водоснабжения объектов социального и производственного назначения: детских садиков, школ, больниц, детдомов, предприятий и других учреждений, а также частных домов, коттеджей и других объектов. Особенно объекты, которые или не подключены к городской теплосети, или нуждаются в специальных температурных режимах и имеют повышенные требования к экологичности зон расположения объектов.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РАЗРАБОТКИ: Разработка основывается на использовании гидродинамической кавитации для производства тепла. Как известно при возникновении кавитации образуются полости заполнении газом и паром (кавитационные пузырьки). Кавитационный пузырь, двигаясь с потоком жидкости, лопается, выделяя при этом тепловую энергию.

Для возбуждения кавитации использован роторный кавитатор собственной разработки с высоким коэффициентом полезного действия КПД (около 97%). Теплогенератор, оборудованный этим кавитатором, не уступает лучшим образцам электрических котлов зарубежного производства.

Внешний вид кавитационного теплогенератора изображено на рис. 1, 2.

 

 

Рис.1 – Внешний вид кавитационного теплогенератора мощностью 18 кВт

 

 

Рис.2 – Внешний вид кавитационного теплогенератора в теплозащитном кожухе

 

Экономичность систем оснащенных кавитационным теплогенератором, а также возможность их использования в часы ночной минимальной нагрузки энергосистем с оплатой по тарифу зон суток, дают экономию средств. При работе отопительной системы с использованием более дешевой электроэнергии по тарифу зон суток необходимое оснащение системы отопления термоаккумулирующей емкостью.

Теплогенератор оснащен системой контроля и управления режимами работы с возможностью установки суточных режимов отопления в зависимости от назначений помещений здания позволяет оптимизировать затраты энергии на отопление, что дает дополнительный экономический эффект. Такое устройство легко интегрируется в систему «умный дом».

ИННОВАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАЗРАБОТКИ: Создан теплогенератор с высоким уровнем КПД, в качестве теплоносителя могут использоваться различные виды жидкостей, в том числе незамерзающие. Система контроля и управления позволяет интегрировать в систему «умный дом».

ПРЕИМУЩЕСТВА РАЗРАБОТКИ: Основные преимущества разработки: высокий и не зависящий от срока эксплуатации теплогенератора КПД — 97%; простота использования в системах автономного отопления и горячего водоснабжения; незначительные габаритные размеры кавитационного теплогенератора; надежная система контроля и управления системой; отсутствие экологически вредных выбросов продуктов сгорания; возможность использования в качестве теплоносителей различных видов жидкостей, в том числе незамерзающих жидкостей, например, масла, антифриза; высокая надежность; низкая тепловая инерционность системы, позволяет достаточно быстро нагреть теплоноситель до заданной температуры; возможность работы систем отопления в часы ночной минимальной нагрузки энергосистемы с оплатой по тарифу зон суток, что дает значительную экономию средств за использованную электроэнергию; безопасность использования.

АНАЛИЗ РЫНКА: Электрические котлы на украинском рынке представлены марками «Тепломаш», «Росс», «Титан», «Проскуров», Kospel, Proterm, Ekco и другие.

Существующие электрические котлы имеют достаточно низкий КПД. Сравнимый по КПД является лишь электродный котел, главным недостатком которого является повышенная электрическая опасность, связанная с наличием больших токов утечки, достигающие 25% от величины номинального тока, не позволяет использовать устройства защитного отключения, а также выделение электролизных газов и повышенные требования к электропроводности теплоносителя.

КПД новых образцов ТЭНовых котлов 80-92%, однако их главным недостатком является падение КПД в результате образования накипи на поверхности ТЭНов при эксплуатации. При падении КПД до 45% ТЭН разрушается.

ОЦЕНКА ТРАНСФЕРА РАЗРАБОТКИ: Трансферт разработки предполагается путем заключения хозяйственных договоров с учетом рыночной потребности.

СТАДИЯ РАЗРАБОТКИ: Создан опытный образец кавитационного теплогенератора. На него оформлены технические условия.

ФИНАНСОВЫЕ РАСХОДЫ НА РАЗРАБОТКУ: Общая стоимость проекта составляет 1500 тыс. грн. Срок окупаемости проекта – 24 месяцев.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРЕ ИЛИ АВТОРСКИЙ КОЛЛЕКТИВ: Дохов Александр Иванович, к. т. н., проф.; Толстых Александр Иванович.

cохранить эту страницу в PDF