О проектах «От Винта!»

Анатолий Сергеевич Шмаков, г. Новочеркасск, 22 года
Обучается на 1 курсе магистратуры в Южно-Российском государственном политехническом университете (НПИ) имени М.И. Платова на кафедре «Тепловые электрические станции и теплотехника». Имеет научный интерес в области возобновляемых источников энергии.

О своем проекте:

Проект посвящен созданию теплогенератора повышенной эффективности, который предназначен для выработки тепловой энергии, обеспечивающий сокращения потребления топлива до 4 раз за счет использования низкопотенциальных источников энергии.

Теплоснабжение является крупной отраслью, на которую, по данным министерства энергетики России, в год расходуется 400-440 миллионов тонн условного топлива. Ограниченность запасов ресурсов ставит человечество перед необходимостью жесткой экономии энергии, все это происходит из-за интенсивного использования органического топлива, которое началось еще в двадцатом столетии. Разрабатываемый теплогенератор способен снизить потребление топлива в 1,5-4 раза в зависимости от условий работы, что также приведет к снижению вредных выбросов в окружающую среду. Он будет работать следующим образом: тепловой двигатель за счет использования органического топлива вырабатывает механическую и тепловую энергию. Механическая энергия будет направлена парокомпрессионному тепловому насосу, а тепловая — абсорбционному тепловому насосу. Оба трансформатора теплоты будут работать от одного теплового двигателя, при этом, с учетом коэффициентов преобразования, значительная часть тепловой энергии будет браться из окружающей среды. Вся получившаяся тепловая энергия будет передана потребителю для отопления и горячего водоснабжения.

Самым востребованным котельным оборудованием в России является газовый котел, так как данный вид топлива самый дешевый. При расчетах было установлено, что при идеальных условиях работы эксплуатационные затраты у разрабатываемого теплогенератора более, чем в 3 раза ниже, чем у газового котла. Так же было выявлено, что срок окупаемости теплогенератора по сравнению с газовым оборудованием 3 года, с твердотопливным котлом – 3,5 года, с жидкотопливным котлом полгода. То есть он будет не только энергоэффективным, но и доступным по своей стоимости.

Как был придуман проект:

Идея, положенная в проект, принадлежит моему научному руководителю, кандидату технических наук Папину Владимиру Владимировичу, а я являюсь исполнителем проекта. Разработка осуществляется коллективом, в который также входит кандидат технических наук Безуглов Роман Владимирович, проректор по образовательной деятельности ЮРГПУ Дьяконов Евгений Михайлович, инженер Куксин Денис Александрович.

Мой научный руководитель помог мне правильно сформировать идею и предложил попытаться развить ее с помощью программы фонда содействия инновациям «УМНИК». Фонд поддержал проект и на данный момент уже закрыта первая часть договора. На тему проекта была написана выпускная квалификационная работа, которая заняла 2 место конкурса на лучшую выпускную квалификационную работу среди студентов университета в 2020 году. Проект был представлен на молодежном инновационном конвенте Ростовской области 2019 года и на конкурсе «Ты — инноватор». В декабре 2020 года проект был поддержан советом по грантам Президента. На данный момент выполняется вторая часть договора по программе «УМНИК», а именно создание экспериментального образца.

Что больше всего понравилось на мероприятии:

Данное мероприятие стало для нас отличной возможностью представить свой проект экспертам, поделиться и ознакомиться с опытом решения научно-технических задач, а также познакомиться с новейшими разработками, представленными другими участниками.

В процессе рассмотрения проектов мы нашли разработку, которую можно применить в теплогенераторе повышенной эффективности – это виброизолирующие опоры, которые предназначены для отражения и поглощения волн колебательной энергии, распространяющихся от работающего механизма. Молодые ученые подробно рассказали достоинства своей разработки, мы как заинтересованные лица обменялись контактами и в будущем будем рассматривать возможность сотрудничества.