Персональная энергобезопасность

Основные периоды мировой энергетики
Ископаемый период энергетики – это исторический промежуток времени, который характеризуется доминированием (более 90%), в качестве первичных источников, в мировом энергетическом балансе углеводородных ископаемых топлив
Переходный период энергетики – это исторический промежуток времени, который характеризуется тенденцией увеличения в мировом энергетическом балансе возобновляемых источников энергии и биотоплив с заметного уровня 10% до преобладающего уровня более 50%
Постископаемый период энергетики – это исторический промежуток времени, который характеризуется доминированием (более 50%), в качестве первичных источников, в мировом энергетическом балансе возобновляемых источников энергии и биотоплив

Требуемая динамика замещения
ископаемых энергоносителей
Априорный прогноз доли возобновляемых источников энергии

Миллениум: Все ждали Апокалипсиса и он пришел
Одной из характерных особенностей переходного периода является непрерывное протекание военных конфликтов, направленных на установление и поддержание контроля над месторождениями и путями транспортировки энергоносителей
Такие военные конфликты получили название: «Ископаемые войны»
Период ископаемых войн начался в 2003 году
В период с 2020 по 2036 годы прогнозируется пик ископаемых войн
Результатом ископаемых войн станет -децивилизация
Программа внедрения персональной энергобезопасности способна остановить ископаемые войны на начальной стадии

Интенсивность ископаемых войн
1-прогнозируемый сценарий; 2-гипотетический сценарий ядерного конфликта;
3-сценарий при внедрении программы персональной энергобезопасности

Возобновляемые источники энергии
Схема возобновляемых источников энергии,
их первичных источников и средств преобразования

Опасности использования возобновляемых
источников энергии в массовых масштабах
Использование возобновляемых источников энергии в массовых масштабах способно привести к катастрофическим последствиям
Производство биотоплива из пищевого сырья приводит к увеличению цены на продукты питания. Его производство в массовых масштабах потребует геноцида одних наций над другими
Массовое использование энергии воды и ветра детерминировано приведет к нарушению биологического и климатического равновесия в планетарных масштабах
Массовое использование солнечной радиации для выработки электроэнергии способно привести к гибели части биосферы и возникновению эпидемий
Массовое использование энергии глубинных слоев Земли приведет к геотектоническим последствиям катастрофического характера

Решение энергетических проблем
Существует единственный источник, способный заместить потребность в ископаемом топливе без катастрофических последствий – это биоотходы
Топливо из биоотходов будет обладать ненормируемыми физико-химическими и биологическими свойствами
Для эффективной работы на топливе из биоотходов потребуются новые двигатели, обладающие свойством топливной всеядности
Биоотходы, в отличие от месторождений ископаемого топлива, не имеют пространственной локализации, а рассеяны по планете
Для их эффективного использования целесообразно применение не централизованного, а персонального энергообеспечения
Для персонального энергообеспечения потребуются персональные теплоэлектростанции и топливные минизаводы

Как обеспечить персональную энергобезопасность
Необходимо разработать и освоить в массовом производстве топливные минизаводы и персональные теплоэлектростанции
Потребуется обеспечить их доступную продажу всем желающим на рыночных условиях
Сырье для топлива – биоотходы – это ресурс доступный каждому человеку, поскольку он сам и является их источником
Семье из 3 человек для обеспечения себя теплом и электричеством в течении суток потребуется 1 кг топлива
Для производства 1 кг топлива требуется 1,2…1,5 кг биоотходов
Примерно столько семья из 3 человек генерирует биоотходов за сутки
Фактически энергообеспечение своих бытовых нужд мы можем осуществлять за счет собственных отходов

Структура программы внедрения
персональной энергобезопасности

Иерархия исследовательских программ ИЦСЭУ

Принципиальная схема персональных теплоэлектростанций серии ПМТЭ6
1 – персональная модульная теплоэлектростанция (ПМТЭ); 2 – мотор-генераторный модуль (МГМ); 3 – модуль-двигатель (МД); 4 – стартер-генератор (СГ); 5 – полиморфный турбогенератор (ПТГ); 6 – модуль подготовки воздуха (МПВ); 7 – модуль подготовки смазочного масла (МПСМ); 8 – модуль подготовки воды (МПВо); 9 – модуль теплообмена (МТО); 10 – модуль подготовки жидкого топлива (МПЖТ); 11 – модуль подготовки газообразного топлива (МПГТ); 12 – модуль аккумуляторных батарей (МАБ); 13 – щит распределительный (ЩР); 14 – блок управления модуль-двигателем (БУМД); 15 – блок управления стартер-генератором (БУСГ); 16 – блок управления полиморфным турбогенератором (БУПТГ); 17 – блок управления модулем подготовки воздуха (БУМПВ)
A – подвод воздуха из атмосферы; B – отвод смеси газов в атмосферу; C – подвод жидкого топлива; D – подвод газообразного топлива; E – подвод смазочного масла (безрасходный); F – подвод воды (безрасходный); G – подвод теплоносителя (воды); H – отвод теплоносителя

Мотор-генераторный модуль серии МГМ6
1 – модуль-двигатель серии МДК21; 2 – безопорный генератор с управляемой частотой тока; 3 – точки крепления со стороны генератора; 4 – сетевые контакты; 5 – штуцер подвода охлаждающей жидкости; 6 – штуцер отвода охлаждающей жидкости

Модуль-двигатель серии МДК21
1-корпус; 2-фланец; 3-выходной вал; 4-стартер-генератор; 5-отверстие для рым-болта; 6-воздухозаборник; 7-камера сгорания; 8-кожух воздухозаборника; 9-выхлопное окно; 10-штуцер подвода масла; 11-пусковой факельный воспламенитель; 12-свеча зажигания; 13-форсунка тяжелых топлив; 14-форсунка легких топлив; 15-форсунка газовых топлив; 16-форсунка для впрыска воды; 17-штуцер отбора воздуха

Модуль-двигатель серии МДК21
Модуль-двигатель – это единая интегрированная конструкция ДВС, не имеющая навесных агрегатов и маховика, выполненная в форме цилиндра и имеющая внешнюю защитную оболочку.
Модуль-двигатели серии МДК21 – это сверхкомпактные экологически чистые двигатели внутреннего сгорания (ДВС) универсального применения, обладающие качествами топливной всеядности и повышенной экономичности, выполненные по типовому проекту.
Модуль-двигатели серии МДК21 предназначены для работы в сложных модульных конструкциях перспективных силовых и энергетических установок. В сочетании со сверхкомпактностью модуль-двигатели имеют малый вес и высокий эффективный коэффициент полезного действия (КПД).

Масса модуль-двигателей серии МДК21

Эффективный КПД модуль-двигателей серии МДК21

Топливо для модуль-двигателей серии МДК21
В модуль-двигателях серии МДК21 функция «всеядности» реализована для всех видов жидких и газообразных топлив

Схема принципиальная электрическая
полиморфного турбогенератора серии ПТГ6
1 – полиморфный турбогенератор серии ПТГ6; 2 – сетевая статорная обмотка; 3 – обмотка возбуждения турбогенератора; 4 – трансформаторная обмотка;
UVW – сетевые контакты; U1V1W1 – контакты обмотки возбуждения;
U2V2W2 – контакты трансформаторной обмотки

Принципиальная схема модуля подготовки воздуха
A – подвод воздуха из атмосферы; B – отвод смеси газов в атмосферу; C – отвод чистого воздуха; D – подвод выхлопных газов; E – отвод воды; F – подача сигнала задания режима работы; G – подвод постоянного тока
1 – модуль подготовки воздуха (МПВ); 2 – низконапорный вентилятор; 3 – вентильный электродвигатель (ВЭД); 4 – высоконапорный вентилятор; 5 – турбина; 6 – пылезащитное устройство (ПЗУ); 7 – устройство шумоглушения и влагоотделения (УШВО); 8 – управляемый клапан перепуска газов (УКПГ); 9 – блок управления модулем подготовки воздуха (БУМПВ)

Принципиальная схема топливного
минизавода на биоотходах
A – подвоз биоотходов; B – подвод электроэнергии; C – подвод воды; D – подвод тепла; E – отвод жидкого топлива; F – отвод минеральных удобрений; G – отвод газообразного топлива
1 – емкости для хранения биоотходов; 2 – модуль подготовки биоотходов; 3 – модуль бактериальной обработки; 4 – модуль тепловой обработки; 5 – модуль обработки давлением; 6 – модуль сепарации и очистки топлива; 7 – модуль осушки удобрений; 8 - модуль подготовки газообразного топлива

Персональное энергообеспечение
Персональное энергообеспечение основано на пространственном и хозяйственном объединении производства и потребления топлива, тепла и электричества, а также минеральных удобрений
Оно позволяет организовывать сельскохозяйственные и иные производства по замкнутому безотходному циклу
К техническим средствам персонального энергообеспечения предъявляются более жесткие требования по адаптации к потребителю и по экологической чистоте
Удовлетворить эти требования способны технические изделия 5-го поколения и выше по антропоцентрической классификации

Схема сельскохозяйственного
производства замкнутого цикла
Пути движения: a – биоотходов; b – газообразного топлива; c – жидкого топлива; d – минеральных удобрений; e – электроэнергии; f - тепла
1 – жилой дом; 2 – водяная скважина; 3 – подсобные строения; 4 – теплица;
5 – фруктовый сад; 6 – машинотранспортный парк; 7 – перерабатывающий цех;
8 – площади для выращивания овощей; 9 – площади для выращивания злаков; 10 – животноводческие фермы; 11 – луга и пастбища; 12 – емкости для хранения биоотходов; 13 – емкость для хранения удобрений; 14 – топливный завод по переработке биоотходов; 15 – емкость для хранения жидкого топлива; 16 – заправочная колонка; 17 – персональная теплоэлектростанция; 18 – узел распределения электричества; 19 – узел распределения тепла

Принципиальная схема энергоблока на биоотходах
A – подвоз биоотходов; Q – тепловая сеть; P – электрическая сеть;
М – отгрузка минеральных удобрений; V – заправка жидкого топлива
1 – емкости для хранения биоотходов; 2 – емкость для хранения удобрений; 3 – топливный завод по переработке биоотходов; 4 – емкость для хранения жидкого топлива; 5 – персональная теплоэлектростанция; 6 – энергоблок параллельно работающих теплоэлектростанций; 7 – узел распределения тепла; 8 – узел распределения электричества; 9 – заправочная колонка