Использование энергии окружающей среды для создания альтернативного источника мощности электрического тока

Российская Академия Сельскохозяйственных Наук

Государственное научное учреждение

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

(ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии)

ВИЭСХ, 1-й Вешняковский проезд, 2,Тел: (007-499) E-mail: *****@***ru

Москва, Россия Факс: (007-499) www. *****

___ №__________

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ДЛЯ СОЗДАНИЯ

АЛЬТЕРНАТИВНОГО ИСТОЧНИКА МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА.

Краткое резюме проекта ЭОС.

1. Введение.

Значимость темы, к которой обращается проект, трудно переоценить. Предлагаемые технологии в сотни раз эффективней целого ряда существующих, что может при внедрении полностью поменять существующий мировой баланс производственных сил и их отношений. Все это, позволит сделать предлагаемые технологии уникальным инструментом решения ряда экономических, политических, социальных и экологических задач мирового уровня.

С появлением новых производственных структур, созданных на базе предлагаемых инноваций, начнется процесс естественного создания новых мировых товарных рынков с качественной и не опасной для человека продукцией, что окажет значительную помощь в обновлении и реформировании базовых отраслей промышленности.

2. Описание проекта.

Название проекта - Энергетика Окружающей Среды – ЭОС.

Цель проекта - внедрение альтернативной энергетики.

Многие государства понимают, что дальнейшая эксплуатация недр — тупиковый путь, и необходимо развивать альтернативные источники энергии. Под эту идею можно выстроить заново или диверсифицировать целые народнохозяйственные комплексы.




Одним из таких альтернативных источников энергии, который в состоянии полностью заменить топливосжигающую энергетику является тепло окружающей среды.

Во Всероссийском научно-исследовательском институте электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) развивается направление по созданию преобразователей низкопотенциальной энергии, которые будут вырабатывать электрическую и механическую энергию автономно. Проектом бестопливной энергетики ВИЭСХ (авторское название - Энергетика Окружающей Среды - ЭОС) заявлено, что источником энергии может быть любой источник бросовой теплоты технологических процессов или теплота окружающей среды, в том числе теплота окружающего воздуха (в рассматриваемом случае бесконечный резервуар энергии). Принципиальная возможность изотермического преобразования теплоты окружающей среды в механическую работу и электрическую энергию теоретически исследована и доказана сотрудником ВИЭСХ, доктором технических наук, профессором кафедры ЮНЕСКО по возобновляемой энергетике при ВИЭСХ в его монографии «Энергосбережение в АПК и энергетическая экстремальность самоорганизации. Москва, ВИЭСХ, 2007г.». Помощь и поддержку в работе над монографией оказывали в т. ч.: академики АН СССР , ; член-корр. АН СССР , , , ; академики ВАСХНИЛ , , ; член-корреспонденты ВАСХНИЛ , ; академики Стребков, , , , , , , и др. В основе технической реализации проекта лежат два самостоятельных принципа преобразования теплоты в электрический ток и механическую работу. В основе первого из них лежит открытая (авторский коллектив под руководством ) возможность выпрямления (во внешней цепи шумящего проводника) малых шумовых токов Найквиста (токи обусловлены тепловым броуновским движением электронов в электрическом проводнике). Принципиальная возможность изотермического преобразования теплоты окружающей среды в электрическую энергию доказана фрагментом действующего макета изотермического преобразователя теплоты окружающей среды в постоянный электрический ток. Результаты испытания макета совпали с теоретическими оценками мощности от каждого шумящего элемента. Выходная мощность преобразователя (микросхемы с площадью подложки в один сантиметр квадратный) может превышать 10 Вт. Соответственно на одном квадратном метре можно разместить около 10000 микросхем общей мощностью порядка 100 кВт. Срок непрерывной работы преобразователей как у микросхем.




В основе второго принципа работы лежит способ изотермического преобразования теплоты в механическую работу на основе тепловых машин. По мнению авторов проекта на современном этапе развития техники произошел необоснованный отказ от разработки не обратимых тепловых машин. Проект обратил внимание на то, что к настоящему времени строго доказана невозможность построения изотермического преобразователя только, если в качестве составляющих его частей применяются обратимые тепловые машины. Авторы показали, что даже существующие сведения о теплофизических свойствах веществ, пригодных к использованию в качестве рабочего тела тепловых машин при определённых условиях, будучи употреблёнными в качестве исходных данных для принятых методик расчётов термодинамических процессов (через энтропию и внутреннюю энергию вещества) - позволяют расчётным путём доказать целесообразность разработки изотермических преобразователей теплоты. Для выбранных параметров термодинамического цикла показана высокая эффективность преобразователя.

На основе расчёта эффективности определены массогабаритные показатели и удельная стоимость устройства.

Действующий макет предполагается изготовить на одном из первых этапов разработки проекта.

Подобные преобразователи могут служить источниками энергии различных устройств и механизмов мощностью от долей ватта до сотен мегаватт.

Проект показал, что удельная масса и удельная стоимость таких преобразователей выгодно отличает их от известных источников энергии. Все технические решения, применяемые в рассматриваемых устройствах, так и или иначе освоены в промышленности.




Побочным эффектом при работе рассматриваемых устройств является конденсация значительного объема влаги из окружающего воздуха. Это позволяет рассматривать преобразователи ЭОС как источник технической и питьевой воды.

Рассматриваемые устройства могут применяться как утилизаторы бросового тепла различных устройств и технологических процессов; как автономный источник отопления, холодного и горячего водоснабжения, электроснабжения жилых домов; как источник технической и питьевой воды в любых районах, в том числе засушливых; вместо традиционных элементов питания и аккумуляторных батарей, в том числе для: автомобилей, мотоциклов, цифровых камер, мобильных телефонов, мультимедийных плееров, мобильных компьютеров, переносной электроники, игрушек, биомедицинских протезов и искусственных органов, инвалидных колясок и пр.

Результатом проекта является полностью готовый к серийному производству модельный ряд изотермических преобразователей теплоты окружающей среды и утилизаторов бросовой теплоты технологических процессов в электрическую энергию и механическую работу, в основе которых лежат полупроводниковые микросхемы, составляющие основное Know How первого преобразователя ЭОС и оригинальные термодинамические циклы тепловых машин, второго преобразователя ЭОС и утилизатора бросовой теплоты технологических процессов.

Проект ЭОС состоит из трёх принципиальных этапов: а) создание действующих образцов преобразователей тепла окружающей среды и бросового тепла технологических процессов в электрический ток и механическую работу, б) создание прототипов промышленных образцов, в) разработка модельного рада и технологии серийного производства различных устройств на их основе.




3. Основные покупатели продукта.

Физические и юридические лица
, муниципальные образования и т. п.

4. Описание рынка продукта.

В мире потребляется в год топлива на сумму 36 триллионов USD. Энергию от сжигания каждого килограмма топлива можно заменить энергией от изотермического преобразования теплоты окружающей среды в электрическую энергию. Мировой объем реализации элементов питания (батареек) и аккумуляторных батарей составляет не менее 70 миллиардов USD в год, всех их заменят микросхемы изотермического преобразования теплоты окружающей среды в электрическую энергию (дешевле в 3 раза, массогабаритные показатели значительно лучше, срок службы как у микросхем). На рынке энергоэффективности появляется возможность повышения эффективности практически любых технологических процессов, выделяющих бросовую теплоту в несколько раз.

5. Конкурентные преимущества продукта.

Рассматриваемые устройства не требуют, какого либо топлива в традиционном понимании. Источником энергии может быть любой источник бросовой теплоты технологических процессов или теплота окружающей среды, в том числе, теплота окружающего воздуха. Удельная масса не превысит 5 кг/кВт, а удельная стоимость не превысит 400 USD/кВт, что значительно лучше существующих устройств генерации энергии. Преобразователи сохраняют выходную мощность при снижении температуры подвода теплоты (например, окружающего воздуха) до минус 80 градусов Цельсия. Эффективность преобразования (утилизации) бросового тепла технологических процессов может достигать 90%. Ограничения по температуре подводимого для преобразования (утилизации) тепла отсутствуют.




6. Краткий анализ основных конкурентов.

В утилизации тепла технологических процессов существует термодинамический «Цикл Калины». Эффективность 20-25%. Цикл имеет существенные ограничения по температуре подводимого для утилизации тепла.

7. Описание имеющейся интеллектуальной собственности.

Авторские права на предлагаемые способы изотермического преобразования теплоты – защищены.

8. Управленческая команда.

Руководитель проекта СТРЕБКОВ Дмитрий Семенович.

Родился 11 марта 1937 г. в г. Винница Украинской ССР. Окончил в 1959 г. факультет электрификации Московского института механизации и электрификации сельского хозяйства, в 1967 г. механико-математический факультет МГУ им. . Академик РАСХН, доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки Российской Федерации, имеет дипломы инженера-электрика и математика.

НАПРАВЛЕНИЯ НАУЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ:

- сельскохозяйственная энергетика и электрификация;

- возобновляемая энергетика;

- солнечные элементы и электростанции, энергосбережение;.

ТРУДОВАЯ И НАУЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ:

г. - инженер электротехнической лаборатории Моссельэнерго.

г. - старший инженер, старший научный сотрудник, начальник сектора, начальник лаборатории, начальник отдела, зам. главного конструктора ВНИИТ НПО "Квант".

г. - преподаватель, старший преподаватель, доцент, профессор кафедры "Радиотехники и телевидения" Всесоюзного заочного Политехнического института (в настоящее время Открытый университет) (по совместительству).

С 1987г. - директор Всероссийского НИИ электрификации сельского хозяйства.




С 1996г. - заведующий кафедрой ЮНЕСКО «Возобновляемая энергетика и сельская электрификация» (по совместительству) .

Общее количество научных трудов - 700, количество авторских свидетельств и патентов - 300, включая 20 патентов США, Англии и др. стран.

Главный конструктор проекта ВИНОГРАДОВ Юрий Евгеньевич.

Родился 27 октября 1944 г. Окончил среднюю школу в г. Петропавловске Казахском, машиностроительный вуз в Омске, аспирантуру в МГУ (на физическом факультете) г. Москва, работал в НИИ над помехоустойчивой связью с подводными лодками и надводными кораблями в Омске, участвовал во внедрении Российской сотовой телефонии в Воронеже и Москве, является автором изобретения изотермических преобразователей тепла окружающей среды в механическую работу и электрический ток.

Координатор проекта МАКАРОВ Анатолий Николаевич.

Родился 9 февраля 1954 года в г. Москва. Окончил в 1982 г. радиотехнический факультет Московского Авиационного института. Имеет диплом инженера-радиотехника.

- МОЗ «Эталон» г. Москва инженер-радиотехник.

генеральный директор ряда частных предприятий.

В настоящее время сотрудник ГНУ ВИЭСХ, координатор проекта ЭОС, инженер.

e-mail: siesta21@inbox.ru , мобильный тел..

9. Описание бизнес-модели (как генерируется денежный поток).

Доходы от реализации готовых устройств и лицензий.

10. Ожидаемые финансовые показатели проекта.

Деньги инвесторам вернутся к окончанию четвёртого года проекта.
На уровень достижения рентабельности как минимум 100% проект выйдет к концу пятого года.




11. Потребность в инвестициях по каждому из двух преобразователей ЭОС и утилизатору бросового тепла технологических процессов.

Первый этап, один год - не более 3 миллионов долларов.

Разработка и изготовление действующего опытного образца.
Второй этап - ориентировочно два года,15 миллионов долларов.

Разработка прототипа промышленного образца.
Третий этап - ориентировочно три года, 150 миллионов долларов.

Разработка модельного ряда и технологии серийного изготовления различных устройств на основе преобразователей ЭОС.

СТАТЬИ ЗАТРАТ.

Полупроводниковый вариант до 10 кВт:

Разработка оборудования по измерению вольтфарадных характеристик в области нулевого напряжения смещения, климатические испытания, разработка теории и физико-математической модели выпрямителя на конденсаторах с дифференциальной ёмкостью, патентные исследования и патентование за рубежом вариантов преобразователей и сопутствующих их внедрению изобретений.

Разработка базовой топологии микросхемы и подготовка к производству. Разработка технологии легирования трёх слоёв активного элемента с целью получения устойчивого наклона вольтфарадной характеристики элементов в области нулевых напряжений смещения на выводах активного элемента, в нужном диапазоне температур и обеспечение максимального значения коэффициента шума активного элемента.

Разработка эскизной документации и изготовление действующих макетов, их испытание, корректировка математической модели и программы расчёта по результатам испытаний макетов.

Разработка конструкторской документации опытных образцов преобразователей ЭОС, изготовление опытных образцов, испытания опытных образцов, корректировка конструкторской документации по результатам испытаний.

Разработка технологии серийного производства преобразователей ЭОС, отработка новых специальных технологий – конструирование и изготовление станков и приспособлений для производства деталей агрегатов ЭОС.

Механический вариант 10 кВт - 100 МВт:

Экспериментальные исследования теплофизических свойств неона, аргона, азота, воздуха, этилена, двуокиси углерода; разработка физико-математической модели изотермических преобразователей, разработка программного обеспечения по оптимизации параметров термодинамических циклов, размеров элементов и узлов преобразователей, узлов антиобледенителя радиаторов и утилизатора конденсата влаги.

Разработка эскизной документации и изготовление действующих макетов, их испытание. Корректировка математической модели и программы расчёта, по результатам испытаний макетов. Разработка конструкторской документации опытного образца, изготовление опытных образцов, испытания опытных образцов, корректировка конструкторской документации по результатам испытаний. Разработка технологии промышленного производства на основе опытных образцов.

12. Некоторые социальные аспекты внедрения проекта ЭОС.

Возвращение природе рек, лесов, полей и т. п.

Увеличение энерговооружённости каждого жителя, что поднимет производительность труда, уровень благосостояния и комфорта существования.

Директор института

Академик РАСХН, доктор технических
наук, профессор, Заслуженный деятель науки .



Подпишитесь на рассылку:


Альтернативная энергетика в Вашем доме
как снизить расходы и сохранить природу

Альтернативные источники энергии


Проекты по теме:

Основные порталы, построенные редакторами

Домашний очаг

ДомДачаСадоводствоДетиАктивность ребенкаИгрыКрасотаЖенщины(Беременность)СемьяХобби
Здоровье: • АнатомияБолезниВредные привычкиДиагностикаНародная медицинаПервая помощьПитаниеФармацевтика
История: СССРИстория РоссииРоссийская Империя
Окружающий мир: Животный мирДомашние животныеНасекомыеРастенияПриродаКатаклизмыКосмосКлиматСтихийные бедствия

Справочная информация

ДокументыЗаконыИзвещенияУтверждения документовДоговораЗапросы предложенийТехнические заданияПланы развитияДокументоведениеАналитикаМероприятияКонкурсыИтогиАдминистрации городовПриказыКонтрактыВыполнение работПротоколы рассмотрения заявокАукционыПроектыПротоколыБюджетные организации
МуниципалитетыРайоныОбразованияПрограммы
Отчеты: • по упоминаниямДокументная базаЦенные бумаги
Положения: • Финансовые документы
Постановления: • Рубрикатор по темамФинансыгорода Российской Федерациирегионыпо точным датам
Регламенты
Термины: • Научная терминологияФинансоваяЭкономическая
Время: • Даты2015 год2016 год
Документы в финансовой сферев инвестиционнойФинансовые документы - программы

Техника

АвиацияАвтоВычислительная техникаОборудование(Электрооборудование)РадиоТехнологии(Аудио-видео)(Компьютеры)

Общество

БезопасностьГражданские права и свободыИскусство(Музыка)Культура(Этика)Мировые именаПолитика(Геополитика)(Идеологические конфликты)ВластьЗаговоры и переворотыГражданская позицияМиграцияРелигии и верования(Конфессии)ХристианствоМифологияРазвлеченияМасс МедиаСпорт (Боевые искусства)ТранспортТуризм
Войны и конфликты: АрмияВоенная техникаЗвания и награды

Образование и наука

Наука: Контрольные работыНаучно-технический прогрессПедагогикаРабочие программыФакультетыМетодические рекомендацииШколаПрофессиональное образованиеМотивация учащихся
Предметы: БиологияГеографияГеологияИсторияЛитератураЛитературные жанрыЛитературные героиМатематикаМедицинаМузыкаПравоЖилищное правоЗемельное правоУголовное правоКодексыПсихология (Логика) • Русский языкСоциологияФизикаФилологияФилософияХимияЮриспруденция

Мир

Регионы: АзияАмерикаАфрикаЕвропаПрибалтикаЕвропейская политикаОкеанияГорода мира
Россия: • МоскваКавказ
Регионы РоссииПрограммы регионовЭкономика

Бизнес и финансы

Бизнес: • БанкиБогатство и благосостояниеКоррупция(Преступность)МаркетингМенеджментИнвестицииЦенные бумаги: • УправлениеОткрытые акционерные обществаПроектыДокументыЦенные бумаги - контрольЦенные бумаги - оценкиОблигацииДолгиВалютаНедвижимость(Аренда)ПрофессииРаботаТорговляУслугиФинансыСтрахованиеБюджетФинансовые услугиКредитыКомпанииГосударственные предприятияЭкономикаМакроэкономикаМикроэкономикаНалогиАудит
Промышленность: • МеталлургияНефтьСельское хозяйствоЭнергетика
СтроительствоАрхитектураИнтерьерПолы и перекрытияПроцесс строительстваСтроительные материалыТеплоизоляцияЭкстерьерОрганизация и управление производством

Каталог авторов (частные аккаунты)

Авто

АвтосервисАвтозапчастиТовары для автоАвтотехцентрыАвтоаксессуарыавтозапчасти для иномарокКузовной ремонтАвторемонт и техобслуживаниеРемонт ходовой части автомобиляАвтохимиямаслатехцентрыРемонт бензиновых двигателейремонт автоэлектрикиремонт АКППШиномонтаж

Бизнес

Автоматизация бизнес-процессовИнтернет-магазиныСтроительствоТелефонная связьОптовые компании

Досуг

ДосугРазвлеченияТворчествоОбщественное питаниеРестораныБарыКафеКофейниНочные клубыЛитература

Технологии

Автоматизация производственных процессовИнтернетИнтернет-провайдерыСвязьИнформационные технологииIT-компанииWEB-студииПродвижение web-сайтовПродажа программного обеспеченияКоммутационное оборудованиеIP-телефония

Инфраструктура

ГородВластьАдминистрации районовСудыКоммунальные услугиПодростковые клубыОбщественные организацииГородские информационные сайты

Наука

ПедагогикаОбразованиеШколыОбучениеУчителя

Товары

Торговые компанииТоргово-сервисные компанииМобильные телефоныАксессуары к мобильным телефонамНавигационное оборудование

Услуги

Бытовые услугиТелекоммуникационные компанииДоставка готовых блюдОрганизация и проведение праздниковРемонт мобильных устройствАтелье швейныеХимчистки одеждыСервисные центрыФотоуслугиПраздничные агентства

Блокирование содержания является нарушением Правил пользования сайтом. Администрация сайта оставляет за собой право отклонять в доступе к содержанию в случае выявления блокировок.