• отдел сервиса и продаж +7 (812) 244-31-97

Лаборатория компании TMEnergy

Работы по энергоэффективности, принятые в 2010 г. Правительством РФ «Энергетическая стратегия 2030» и Федеральный Закон №261-ФЗ «Об энергоэффективности» призваны:

  • активизировать работы в направлении энергоэффективности,
  • решать задачи, связанные со снижением потребления первичного топлива в энергетическом, производственном и коммерческом секторах,
  • постоянно развивать, разрабатывать и внедрять новые более совершенные энергосберегающие технологии.

В последние годы, в связи с постоянным ростом тарифов на энергоносители, в Российской Федерации активно растет спрос на альтернативные источники теплоснабжения и энергоснабжения, в частности, на тепловые насосы, солнечные батареи, ветрогенераторы и т.п., при этом нет четких методик применения данного оборудования.

Подготовка специалистов

На сегодняшний день подготовка специалистов, работающих с подобным оборудованием,  значительно отстает от спроса, что автоматически  приводит к потребности в подобных специалистах. Кроме этого, в России отсутствуют методики внедрения подобного современного оборудования, не изучен вопрос применения данного оборудования в различных регионах Российской Федерации.

Поэтому, в 2012 году на базе НИУ ИТМО Института холода и Биотехнологий была создана лаборатория, которая позволяет: изучать и измерять характеристики тепловых насосов, используемых в качестве автономных источников теплоснабжения, а также исследовать возможности их применения в различных регионах РФ; проводить моделирование различных режимов работы и разрабатывать методики по оптимизации подбора и использования оборудования для эффективного использования энергии.

Проект по созданию лаборатории, победив в конкурсе, выполняла компания TMEnergy на базе немецкого оборудования – тепловых насосов Dimplex.

Описание стенда, состав оборудования, схема и принцип действия

Обучающий стенд сконструирован таким образом что его работа возможна от трех различных тепловых насосов производства фирмы Dimplex:

Так же в состав обучающего стенда входят:

  • Две буферные емкости Dimplex PSW 100.

Буферная емкость применяется в системах отопления в качестве теплового аккумулятора, ее использование позволяет сглаживать пульсации температуры теплоносителя, что положительно влияет на стабильность работы компрессора. По строению она напоминает термос: выполненный в виде колбы внутренний резервуар имеет между собою и внешним корпусом слой теплоизоляционного материала. На корпусе имеются отверстия для подключения трубопроводов,  датчиков температуры и термоэлектрических нагревателей, предназначенных для догрева теплоносителя до нужной температуры при необходимости. Обе буферные емкости оборудованы термоэлектрическими нагревателями Dimplex CTHK 634 по 6 кВт каждый.

  • Системы управления.

Каждый тепловой насос оборудован собственной системой управления представляющей из себя жидкокристаллический дисплей с шестью клавишами управления, с помощью которой производится регулирование работы отопительной системы и системы источника тепла, контроль предохранительных устройств. Система устанавливается либо в корпусе теплового насоса, либо поставляется к комплекте с тепловым насосом как отдельный регулятор для установки на стену. Геотермальный тепловой насос SI 8 TU снабжен встроенной системой управления, воздушный тепловой насос LA 11MAS снабжен отдельным регулятором, для управления воздушным тепловым насосом LA 6 TU используется система управления встроенная в гидравлическую башню HWK 332.

  • Сухой охладитель.

Предназначен для снижения температуры теплоносителя при переключении работы стенда с более высокой температуры конденсации на более низкую, путем отвода теплоты от теплоносителя в окружающую среду.

  • Циркуляционные насосы.

Для обеспечения циркуляции теплоносителя в системе используются циркуляционные насосы с мокрым ротором, отличающиеся своей долговечностью, нетребовательностью к техническому обслуживанию и низкому уровню шума. Их особенность заключается в том, что ротор такого насоса находится в перекачиваемой жидкости. От статора ротор отделен щелевой трубкой, так же называемой стаканом или гильзой, которая как правило изготавливается из немагнитной нержавеющей стали и герметизирует заполненные водой части центробежного насоса с мокрым ротором от токопроводящей обмотки мотора. Перекачиваемая жидкость выполняет две функции: снижает трение подшипников скольжения и охлаждает мотор, для этого должна быть обеспечена непрерывная циркуляция воды через гильзу насоса.

Отсюда вытекает обязательное требование к монтажу насосов с мокрым ротором – их вал всегда должен находиться в горизонтальном положении. Поскольку жидкость контактирует с трущимися деталями, то к ней предъявляются большие требования по качеству, чем хуже качество перекачиваемой жидкости, тем быстрее насос выйдет из строя. За счет того что двигатель насоса охлаждается перекачиваемой жидкостью отпадает необходимость в установке на корпусе насоса вентилятора, охлаждающего двигатель, благодаря чему уровень шума насоса с мокрым ротором ниже чем у насоса с сухим ротором. Насосы снабжаются трехпозиционным переключателем частоты вращения. В зависимости от потребности сети с помощью простого и удобного переключателя можно установить необходимую частоту вращения.

  • Трубопроводная арматура.

Для управления потоками теплоносителя в системе используются шаровые запорные краны, соленоидные вентили, трехходовые смесительные клапаны с ротационным приводом. Балансировочные клапаны для выравнивания гидравлических сопротивлений. Предохранительные клапаны, предназначенные для защиты трубопровода от разрушения при резком повышении давления, путем выброса избытка теплоносителя из контура. Обратные клапаны, обеспечивающие циркуляцию теплоносителя только в одном направлении. 

  • Контрольно-измерительная арматура.

Система снабжена расходомерами для измерения расхода теплоносителя, датчиками температуры, давления, манометрами и реле протока.

  • Расширительные мембранные баки.

Предназначены для приёма избытка воды, возникающего при её тепловом расширении в результате нагрева. В процессе эксплуатации системы объем жидкости изменяется под действием изменения её температуры: при повышении температуры он увеличивается, при понижении — уменьшается. Соответственно изменяется внутреннее давление. Эти изменения не должны отражаться на работоспособности системы отопления и, прежде всего, не должны приводить к превышению предела прочности любых её элементов. Поэтому в систему водяного отопления вводится дополнительный элемент – расширительный бак, компенсирующий температурные расширения теплоносителя в замкнутых системах отопления.

На данный момент в стенах лаборатории проводятся научно-исследовательская и научно-техническая деятельность по изучению характеристик воздушных и геотермальных тепловых насосов, разработка оптимальных схем их применения. В направлении инновационно-предпринимательской деятельности ведется разработка методик по внедрению энергоэффективного оборудования и возможности их применения в качестве автономных источников теплоснабжения, в зависимости от регионов РФ. Проводится обучение специалистов из партнерских компаний и дилеров TMEnergy, что способствует развитию малого инновационного предпринимательства. Так же идет привлечение молодых специалистов, в основном магистрантов и аспирантов НИУ ИТМО ИХиБТ к научной и коммерческой деятельности.

Это позволяет:

  • воспроизводить, продвигать и обновлять научно-педагогические, научно-технические кадры нового поколения в области энергоэффективного оборудования,
  • совершенствовать инновационную инфраструктуру на уровне региона и страны через разработку, распространение и внедрение технологий научных исследований и разработок, продвижение российских инновационных компаний на мировой рынок наукоемких продуктов и услуг в области энергоэффективных технологий,
  • внедрять современные энергоэффективных технологий,
  • развивать исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники, партнерство с высокотехнологичными предприятиями и организациями в области коммерциализации результатов научных исследований.

 В лаборатории проводится обучение студентов – проводятся лабораторные работы:

1. по холодильному контуру:

измерение давления и температуры конденсации в зависимости от температуры охлаждающего источника; измерение давления и температуры кипения в зависимости от температуры греющего источника; расчет реального COP в зависимости от:

  •  температуры греющего источника,
  •  температуры охлаждающего источника,
  •  расхода теплоносителя в греющем источнике,
  •  расхода теплоносителя в охлаждающем источнике.

2. практическое применение теплового насоса в качестве источника теплоснабжения:

демонстрация работы теплового насоса в качестве источника теплоснабжения; измерение параметров работы холодильного контура в зависимости от режимов работы системы отопления; снятие показаний основных параметров.

Для проведения лабораторных работ разработаны методические материалы и инструкции: работа в режиме воздушного теплового насоса и работа в режиме геотермального теплового насоса.

Обучение специалистов организаций

Проводится обучение специалистов монтажных организаций, инновационным технологиям в области энергосбережения, в рамках Федерального Закона №261-ФЗ:

  • проведение презентаций оборудования,
  • проведение обучающих семинаров,
  • демонстрация работы тепловых насосов в различных режимах работы: в зависимости от температуры низкопотенциального источника тепла,
  • в зависимости от температуры теплоносителя в системе отопления.

Проходит подготовка сервисных специалистов из числа дилеров и обучающихся студентов:

  • работа с системами управления: программирование; разработка программ для различных схем тепло и холодоснабжения,
  • моделирование аварийных ситуаций для демонстрации часто встречающихся ошибок монтажа,
  • изучение конструкции тепловых насосов на базе разобранных образцов, а также на базе вышедшего из строя оборудования.

С 2012 года на базе исследований в лаборатории ежемесячно публикуются работы в «Вестник МАХ», а в 2015 году была защищена кандидатская диссертация.

Сейчас в НИУ ИТМО ИХиБТ реализуется более 40 образовательных программ:

  • по низкотемпературной̆ технике,
  • системам жизнеобеспечения,
  • технике, технологиям,
  • экологии и экономике пищевых производств.

За годы существования подготовлено до 43 тыс. специалистов, более 2000 кандидатов наук, свыше 120 докторов наук. В вузе обучаются 6500 студентов, 150 аспирантов.

По направлениям и специальностям подготовки в области техники низких температур и систем жизнеобеспечения выпускающими являются кафедры:

  • «Холодильные машины и низкопотенциальная энергетика»,
  • «Холодильные установки»,
  • «Криогенная техника»,
  • «Кондиционирование воздуха».

Ежегодный̆ выпуск бакалавров, специалистов и магистров в данной̆ области по очной̆ и заочной̆ формам обучения составляет от 250 до 300 человек.

Закрыть

Авторизация