Новосибирские ученые усовершенствовали устройство для экономии электроэнергии

03.12.2020

Выпускники Новосибирского государственного технического университета НЭТИ создали нормализатор переменного напряжения. В сравнении со стандартными стабилизаторами, которые имеют коэффициент полезного действия (КПД) не более 95,0%, КПД нормализатора новосибирских инженеров составляет не менее 99,7%, что позволяет сократить затраты на электроэнергию в среднем на 10-20%. Кроме того, цена, масса и габариты нормализатора в сравнении с существующими косвенными аналогами в среднем в 2-4 раза меньше. Устройство, дополненное интеллектуальным блоком для управления теплоснабжением, протестируют в одной из школ Новосибирска.

Схема нормализатора имеет принципиальное отличие от технических решений, применяемых в стабилизаторах, в которых регулирование их выходных параметров осуществляется путем многоступенчатых коммутационных процессов. В силовой части нормализаторов применяются сухие однофазные трансформаторы различной мощности (от 0,25 до 10 кВт), которые, в зависимости от величин входных фазных напряжений, коммутируются тремя различными способами, что соответствует основным рабочим режимам. Нормализатор обеспечивает устойчивую работу подключенных к нему потребителей электроэнергии в случаях, возникающих в результате отклонений параметров электрической сети от норм.

По словам авторов разработки, в случае, когда уровни фазных напряжений превышают нормативные, а это происходит в более чем 80%, применение нормализаторов приводит к сокращению потребления электрической мощности с одной стороны, и увеличению срока службы электрооборудования с другой.

Ученые дополнили устройство интеллектуальным блоком, который позволяет проводить сбор и обработку дополнительных данных. Это необходимо для того, чтобы усовершенствовать процесс управления потреблением тепловой энергии.

Первый эксперимент усовершенственного нормализатора с интеллектуальной системой пройдет в школе № 115 города Новосибирска. Суть эксперимента заключается в применении цифрового нормализатора напряжения для улучшения режимов работы тепловых насосов. Будет выполнено сравнение режимов работы без нормализатора в течение отопительного периода 2019-2020 гг. и при работе с нормализатором в течение отопительного периода 2020-2021 гг. Обработка данных будет осуществляться в Облаке НГТУ. Результаты эксперимента планируется транслировать в открытом доступе на сайте НГТУ НЭТИ и мэрии города. Таким образом, любой желающий сможет оценить эффективность работы нормализатора на действующем оборудовании и в режиме реального времени.

Конечная цель проекта – создание единого комплекса рационального ресурсообеспечения объектов, то есть управления потреблением всех ресурсов на объектах (в сооружениях и зданиях) с помощью нормализаторов.

«В процессе выпуска нормализаторов было произведено четыре модернизации, в основном касающиеся расширения функций системы сбора, обработки и управления данными путем расширения функциональных возможностей промышленных контроллеров собственной разработки. В результате этого в ближайшей перспективе готовится к серийному выпуску устройство с расширенным функционалом, которое даст возможность осуществлять управление потреблением прочими ресурсами (тепло, газ, вода)», – рассказал выпускник НГТУ НЭТИ и владелец научно-производственного предприятия ООО «АВЭК» Александр Клавсуц.

По словам новосибирских специалистов, срок окупаемости обычных нормализаторов переменного напряжения составляет не более 1,5-2 лет, а стоимость устройства ниже всех известных косвенных аналогов.

ООО «АВЭК» является официальным правообладателем интеллектуальной собственности на производство нормализаторов в мире, а это патенты в 38 странах ЕС, США и СНГ. Технология включена в государственную программу по повышению энергоэффективности предприятий РФ, а также в Национальный проект «Международная кооперация и экспорт» в рамках реализации Указа Президента РФ «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года».

Между НГТУ НЭТИ и ООО «АВЭК» с 2011 года заключен договор, в соответствии с которым осуществляется совместная реализация проектов по энергетической эффективности, как в части научных исследований, обучения и повышения квалификации персонала, так и в части прохождения производственной и преддипломной практик бакалаврами, магистрантами и аспирантами вуза в структурных подразделениях НПП ООО «АВЭК».

Источник: Новости сибирской науки