Букреев Евгений Геннадьевич (ТПУ) Email: Tomi4ek@yandex.ru Телефон: 8 913 882 33 76 Институт: ИНК Группа ЭТО: 541 Лисов Владислав Игоревич (ТПУ) Email: lisovvlad@mail.ru Телефон: 8-(952)-162-02-60 Институт: ФТИ Группа ЭТО: М45 Красков Максим Игоревич (ТПУ) Email: maks_beskol@mail.ru Телефон: 8 983 236 88 69 Институт: ЭНИН Группа ЭТО: М25 Митрофанов Артём Вадимович (ТПУ) Email: arte-mitrofanov@yandex.ru Телефон: 8 950 594 00 01 Институт: ЭНИН Группа ЭТО: М25 Название: Охладитель-генератор ( на основе двигателя внешнего сгорания ). Аннотация: Основная идея: Создание двигателя внешнего сгорания, который использует потерянную энергию (в виде отводимого тепла) для генерации полезной электрической энергии и автономизации систем охлаждения. Суть: Собрать и преобразовать теряющуюся тепловую энергию в механическую, а затем в электрическую, которую затем можно запасать и/или использовать. Принцип работы: 1. В нижнюю часть корпуса устройства подводится внешнее тепло. 2. Это тепло нагревает находящийся внутри газ. 3. Газ поднимается через рабочий поршень, проходя через внутренний дроссель, остывая и толкая поршень. 4. Давление в верхней части становится выше за счёт веса вытеснительного поршня. 5. Вытеснительный поршень возвращает газ в нижнюю часть устройства через односторонний клапан. 6. Поршни подсоединены к0 коленвалу и вращают его. Коленвал подсоединенён к ротору генератора. 7. Генератор вырабатывает электричество, которое снимается электродами. 8. Электричество используется для дополнительного охлаждения при помощи маленьких кулеров. Обоснование необходимости реализации: Актуальность: неэффективное использование энергии - потери в форме тепла и трата дополнительной энергии на отведение этой теплоты от механизмов создают всё большую потребность в источниках энергии и топливе. При этом топливо является расходуемым и зачастую невозобновляемым материалом. поэтому необходимо разрабатывать технологии, позволяющие максимально снизить эти 2 пути потери энергии. Цель проекта: Цель: создать автономный двигатель внешнего сгорания, не требующий топлива и питающийся от подводимой тепловой энергии для охлаждения устройств и преобразования теряемой теплоты в энергию. Целевая группа Целевая аудитория – проект удовлетворяет потребность в уменьшении затрат на использование приборов и получение дешёвой энергии. 1. Бытовая техника Компьютерные составляющие Составляющие проекторы Конденсаторы холодильников. 2. Энергетика Обратная сторона солнечных панелей, корпус ветрогенераторов. Генераторы электростанций. Преобразователи (трансформаторы) 3. Сельское хозяйство Механизм по размельчению кормов Механизм по остужению молока И другая промышленность. Механизм реализации: Задачи: 1. Разработка модели устройства. Мероприятие 1. Сбор команды. Мероприятие 2. Мозговой штурм. Мероприятие 3. Выбор подходящей модели 2. Выбор конструкционных материалов и расчёт параметров. Мероприятие 1. Предъявление первоначальных требований к механизму. Мероприятие 2. Предварительный расчёт параметров. Мероприятие 3. Подбор материалов под параметры и требования. 3. Сборка и тестирование. Мероприятие 1. Поиск конструкционного бюро. Мероприятие 2. Сборка. Мероприятие 3. Тестирование. 4. Внесение конструкционных изменений. Мероприятие 1. Анализ тестирования. Мероприятие 2. Внесение конструкционных изменений. 5. Окончательное тестирование. 6. Сборка окончательного прототипа, готового к патенту. SWOT-анализ: S –сильные стороны: 1. Эргономичность – двигатель заключён в герметичный корпус и требует минимальных усилий для установки. 2. Экономичность – используются стандартные и недорогие материалы, которые легко разделить при переработке. Долговечность обеспечивает многократную окупаемость механизма. 3. Экологичность – двигатель не оставляет трудноутилизируемых отходов (пластик?) 4. Функциональность – кроме охлаждения совершается и побочная генерация энергии. 5. Эффективность – механизм вторично использует потерянную на нагревание энергию. O – внешняя помощь: 1. Тренд на ресурсоэффективность. 2. Активный поиск альтернативных источников энергии. W – слабые стороны: 1. Неуниверсальность – механизм может работать только при вертикальном положении с относительно небольшими отклонениями. 2. Закрытость – герметизация механизма делает невозможным его ремонт без специального оборудования. 3. Ограниченная рабочая частота – при частотах выше рабочих ускоряется износ оборудования и возможна его заглушка (слишком быстрое нагревание охлаждаемого элемента). 4. Внешние механические воздействия – сильное снижение срока службы. T – внешние угрозы: 1. Возможность появления альтернативных приборов. 2. Заговор традиционных источников энергии. Риски: Риск Вероятность Степень воздействия Профилактика Чтобы не произошло Недостаточное охлаждение верхней части за счёт малой разницы в температуре между внешней средой и самим механизмом Средняя Высокая Вынесение верхней части механизма; Медленный и потому Ниже Высокая Создание Если произошло Увеличение равномерный нагрев двигателя, отсутствующая разница температур и невозможность старта Высокий вес поршней и недостаточная разница температур для старта средней Выше средней Высокая сильной радиаторной системы давления газа внутри механизма. Настройка давления внутри устройства. Создание системы стартового удержания давления Ожидаемые результаты проекта: Планируемые результаты: Создание механизма, способного преобразовывать и запасать теряемую на излучение во внешнюю среду тепловую энергию. Создание механизма, способного автономно охлаждать элементы бытовой техники на уровне активных систем воздушного охлаждения. Создание концептуальной модели для устройств больших мощностей. Количественные результаты Качественные результаты Метод фиксации Концепт и модель устройства Электронный ресурсы, выступление на конференции Отчёт на электронной странице проекта. Статья в журнале Статья в журнале Набор типичных проблем и их решений 1 пробный прототип 1 рабочий прототип Дальнейшее развитие: Разработка крупногабаритных, многопоршневых, многоцилиндровых моделей для применения в промышленности. Создание гибридных генераторов (совмещение с солнечными, ветряными, топливными генераторами). Социально-экономическая значимость: Уменьшение размеров электростанций и их количества, уменьшение общей протяжённости ЛЭП за счёт увеличения интенсивности выработки энергии на самих электростанциях и создании бытовых мини-электростанций. Общее повышение уровня жизни за счёт частичной автономизации энергетики. Улучшение систем охлаждения, более эффективный контроль температуры прибора и стабилизация его работы. Уменьшение затрат энергии на охлаждение.