Теплогенерирующие устройства с использованием инфракрасных (ИК) горелок с наноструктурным покрытием для нужд АПК

снижение затрат на обогрев и повышение экологической безопасности объектов АПК
Цель проекта

Затраты на газовое отопление коровников в РФ составляют
12,8 млрд. рублей в год
Затраты на газовое отопление и бытовые нужды в сельской местности составляют 4,7 млрд. рублей в год
В традиционных теплогенерирующих приборах используются низкоэффективные горелки с открытым пламенем, что приводит к:
недостаточной полноте сгорания;
высокой токсичности отходящих газов;
при конвективном нагреве в открытом пространстве объектов ограниченного размера - к низкой эффективности процесса.

Высокоэффективные нагревательные устройства для нефтедобывающей, газодобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности
Устройства для тепловой обработки строительных материалов (сушка песка, керамики, кирпича)
Устройства для оттаивания мерзлого грунта и взлетно-посадочных полос
Устройства для ремонта и строительства (дороги, аэродромы)
Нагревательные устройства пищевой промышленности и объектов АПК
Нагревательные печи металлургии
Высокоэффективные и экологически чистые энергетические установки на новых физических принципах
Области возможного применения инфракрасных горелок

Беспламенное сжигание углеводородного топлива внутри пористых объемных матриц
Наноструктурное покрытие бемитом значительно увеличивает активную поверхность матрицы
Высокая эффективность сжигания углеводородного топлива – до 99,99% и выше
Высокие экологические показатели – токсичность отходящих газов на уровне фоновых значений:
CO и NOx – не превышает 10 ppm.
Возможность получения высоких тепловых потоков - до 2500 кВт/м2, приведенной к выходному сечению матрицы горелки
Возможность создания высоко экономичных и экологически чистых горелок в различных отраслях народного хозяйства
Преимущества горелок

ПРЕИМУЩЕСТВА ЛУЧИСТЫХ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ
ИК горелки – относятся к радиационным беспламенным горелочным устройствам; горение происходит на поверхности пористой проницаемой матрицы, покрытой наноструктурированним оксидом алюминия с большой активной поверхностью.
? ИК горелки позволяют:
✓ повысить эффективность теплогенерирующих устройств на 30-50%
✓ резко снизить токсичность продуктов сгорания, прежде всего оксидов азота (в десятки раз)
✓ в несколько раз снизить удельную металлоемкость теплогенерирующих устройств на 1 кВт мощности
? Области эффективного применения ИК горелок:
✓ отопление животноводческих помещений и парников;
✓ сушка зерна, сухофруктов, табака и др.;
✓ отопление жилых и производственных помещений.
Традиционное отопление Инфракрасное отопление
Применение инфракрасных горелок в сельском хозяйстве

ИК обогрев производственных и жилых помещений (ИК бойлеры);
ИК обогрев животноводческих комплексов и парников (ИК – зонный обогрев);
ИК сушка зерна и сыпучих материалов (высокая направленность излучения);
Предлагаемые технологии позволят:
значительно сократить расходы на обогрев;
Повысить урожайность тепличных культур, т.к. тепло выделяемое ИК горелками аналогично солнечному.
Области применения инфракрасных горелок в сельском хозяйстве

? Эффект от внедрения ИК горелок для животноводческих и бытовых нужд составляет от 30 до 50%
? Снижение затрат на газовое отопление животноводческих комплексов в РФ составит 3,84 млрд. рублей в год
? Снижение затрат на газовое отопление и бытовые нужды в сельской местности в РФ составит 1,41 млрд. рублей в год
Общая экономия в год в РФ от внедрения ИК горелок составит 5,25 млрд. рублей
Экономическая эффективность применения инфракрасных горелок в сельском хозяйстве

Позволит кардинально улучшить потребительские свойства газового оборудования:
увеличить КПД ИК горелок плит до 60-70%, котлов до 95% и выше, снизить потребление газа на 30-50%;
значительно улучшить экологию помещений (кухонь, котельных);
возможность использования переносных плит в качестве ИК обогревателей в закрытых помещениях (загородных домах, бытовках, туристических палатках).
Применения инфракрасных горелок в бытовых газовых плитах и бройлерах

Простота изготовления, дешевые материалы;
Высокие экологические показатели:
- СО < 10 ppm
- NOx < 10 ppm
КПД > 60%;
Широкий диапазон регулирования мощности;
Возможность использования в промышленных горелках;
Объемная инфракрасная горелка для серийной газовой плиты

Параметры объемной инфракрасной горелки для серийной газовой плиты

дутьевые горелки с предварительным смешиванием газа с воздухом для котлов;
при а=1,05 мг/м3 : мг/м3
Показатели ПДК по NOx в сравнении с достигнутыми результатами

экономия газа до 50%;
резкое сокращение токсичности отходящих газов (до 10 раз и более);
снижение затрат на вентиляцию помещений и организацию отвода и рассеивание отходящих газов (дымовые трубы);
значительное увеличение удельной мощности (мощность, отнесенная к площади поперечного сечения горелки – более 2500 кВт/м2) по сравнению с 250 кВт/м2 в ИК горелках с плоской матрицей;
сокращение удельной металлоемкости (проектирование теплогенерирующей аппаратуры с показателями веса < 1кг/кВт);
перспектива разработки устройств с совершенно новыми потребительскими свойствами.
Эффективность

12
месяцев
16
млн. рублей
Изготовление инфракрасных горелок (партия -1000 шт.)
1
месяц
1 тыс.руб.
на 1 Квт