16+
Регистрация
РУС ENG
http://www.eprussia.ru/epr/401/4257058.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 21 (401) ноябрь 2020 года

Удешевить производство тепловой энергии легко

Принципиально новый подход к измерению параметров процесса теплообмена может удешевить производство энергии.

Научная группа Высшей школы атомной и тепловой энергетики СПбПУ разработала метод градиентной теплометрии для исследования процессов теплообмена. Разработка позволяет повысить энергоэффективность генерирующего оборудования в энергетике (например, на АЭС или ТЭС) и производить мониторинг работы любого промышленного оборудования, где есть передача теплоты.


Взгляд с другой стороны

По словам Андрея Митякова, одного из участников научной группы, профессора Высшей школы атомной и тепловой энергетики СПбПУ, в основу разработки лег научный подход к изучению процесса теплообмена, несколько отличающийся от общепринятого.

«Обычно при измерении параметров процесса передачи теплоты и в быту, и в промышлености оперируют понятием «температура». Но, на наш взгляд, температура является вторичной величиной по отношению к теплоте, — прокомментировал ученый. — К примеру, от Солнца Земля получает теплоту и в зависимости от разных параметров поверхность планеты нагревается по-разному. По нашему мнению, первично то количество энергии, которое поступило и было воспринято Землей от Солнца.

Конечно, количество переданной теплоты зависит от многих факторов, в том числе — от температуры объекта, «получателя», которому передается теплота. Поэтому измерение теплоты, отданной источником в совокупности с информацией о температуре «получателя», позволяет определить все физические параметры процесса передачи энергии».

Таким образом, градиентный датчик теплового потока (а именно так называется разработка ученых СПбПУ) позволяет получать информацию об изначально отданном количестве теплоты и соотносить это количество с полученной энергией. Следовательно, подобный подход позволяет максимально точно оценивать и контролировать энергоэффективность.

«Если источник увеличил или уменьшил объем передаваемой теплоты, то температура «получателя» будет возрастать или падать плавно; это называется тепловой инерцией, — поясняет Андрей Митяков. — С помощью датчика теплового потока можно получать информацию, сколько энергии в виде теплоты пришло или ушло именно в заданный промежуток времени.

Таким образом, появляется возможность точно прогнозировать температуру «получателя» при сохранении или изменении внешних и внутренних условий. И, зная количество поступающей или теряющейся энергии, можно заранее задать необходимые параметры для оборудования, тем самым сократив переходный процесс и затратив на него меньше энергии».


Маловостребованная уникальность

Ученые из СПбПУ уже опробовали свою разработку в нескольких отраслях промышленности, в том числе в энергетике. Как показала практика, датчик теплового потока создает новые возможности для создания и модернизации генерирующего оборудования, а также — для эффективного мониторинга и управления действующим оборудованием с целью улучшения его технологических, экономических и экологических характеристик.

«Мы ставили эксперимент на одном из объектов угольной генерации: на котел был установлен наш датчик, — рассказал Андрей Митяков. — Как известно, при использовании твердого ископаемого топлива на стенках котла образуется шлак и за счет этого в процессе теплообмена меняются параметры. Датчик теплового потока оказался способен выявить, что изменения были вызваны определенным количеством шлака на поверхности котла. Это как минимум избавляет от необходимости визуального мониторинга, а кроме того, позволяет оперативно менять параметры генерации, минимизируя потери тепла».

Стоит отметить, что фундаментальные исследования в этой области также дают возможность для создания нового поколения энергетического оборудования. Как минимум энергетические компании смогли бы получить и экономический эффект за счет снижения теплопотерь еще на этапе генерации. Однако пока, по мнению профессора Высшей школы атомной и тепловой энергетики СПбПУ, вопрос массового тиражирования такой технологии остается открытым.

«Установить сам датчик теплового потока не сложнее, чем датчик температуры, — констатирует Андрей Митяков. — Но применение новых технологий, особенно в таких областях, как, например, энергетика, требует разработки соответствующих проверок, стандартов и регламентов, а это достаточно длительные процедуры.

Кроме того, люди обычно тяжело идут на внедрение инноваций в процесс, который и так приносит прибыль. Наконец зачастую бывает тяжело объяснить коллегам, в чем заключаются преимущества разработки. Такой показательный пример: в 2015 году на эту тему мы общались с одним крупным зарубежным производителем энергооборудования. И только спустя пять лет я получил от этой организации письмо с текстом: «Мы поняли, насколько это перспективное направление, и хотели бы возобновить совместную работу». Иногда для осознания требуется немало времени».


Энергооборудование , Тепловая энергетика, Наука, Новые технологии, Энергоэффективность,

Удешевить производство тепловой энергии легкоКод PHP" data-description="Принципиально новый подход к измерению параметров процесса теплообмена может удешевить производство энергии.<br /> " data-url="https://www.eprussia.ru/epr/401/4257058.htm"" data-image="https://www.eprussia.ru/upload/iblock/5df/5df07ea22e119abfc2399078e9832fe1.jpg" >

Отправить на Email


Похожие Свежие Популярные

Войти или Зарегистрироваться, чтобы оставить комментарий.