The object of research, development or design (in Russian) : энергетические установки на базе альтернативных источников энергии когенерационного типа, в основе которых лежит двигатель с внешним подводом теплоты (термоакустический двигатель)

The object of research, development or design (in Kazakh) : сыртқы жылу беру қозғалтқышы (термоакустикалық қозғалтқыш)негізінде когенерациялық типтегі баламалы энергия көздеріне негізделген энергетикалық қондырғылар

Aim of work (in Russian) : Проведение комплексных научных исследований для разработки новой конструкции альтернативных источников энергии когенерационного типа, использующих низкопотенциальную энергию нагретой воды до 100°С, для повышения эффективности энергообеспечения автономных потребителей.

Aim of work (in Kazakh) : Автономды тұтынушыларды энергиямен қамтамасыз ету тиімділігін арттыру үшін 100 °С дейін қыздырылған судың төмен потенциалды энергиясын пайдаланатын когенерациялық типтегі баламалы энергия көздерінің жаңа конструкциясын әзірлеу үшін кешенді ғылыми зерттеулер жүргізу.

Методы исследования (на русском) : На разных этапах исследований применены различные научные методы: анализ источников информации, математическое моделирование, компьютерное моделирование с использованием программ DeltaEC, COMSOL Multiphysics, AutoCAD, использованы классические методы расчета акустики, термодинамики, планирования экспериментов и обработки результатов измерений.

Методы исследования (на казахском) : Зерттеудің әртүрлі кезеңдерінде әртүрлі ғылыми әдістер қолданылды: ақпарат көздерін талдау, Математикалық модельдеу, deltaec, COMSOL Multiphysics, AutoCAD бағдарламаларын қолдана отырып компьютерлік модельдеу, акустиканы, термодинамиканы есептеудің, эксперименттерді жоспарлаудың және өлшеу нәтижелерін өңдеудің классикалық әдістері қолданылды.

Obtained results and novelty (in Russian) : В ходе выполненных теоретических, экспериментальных и конструкторских исследований разработаны научно обоснованные принципы создания когенерационных альтернативных источников энергии на основе низкотемпературных двигателей с внешним подводом теплоты (ДВПТ) и термоакустических двигателей (ТАД), определены их оптимальные параметры и создан математический аппарат, описывающий процессы преобразования энергии в когенерационном режиме. Проведённое моделирование показало достижение общей эффективности до 80 % для ТАД и 60 % для ДВПТ, выполнена оптимизация конструктивных параметров и разработана микропроцессорная система управления. Созданы и экспериментально исследованы лабораторные и опытные образцы когенерационных установок мощностью до 1 кВт, по результатам чего выработаны рекомендации по их применению в системах отопления и горячего водоснабжения автономных потребителей. Научная новизна работы заключается в разработке новых конструктивных и функциональных решений низкотемпературных термоакустических и тепловых двигателей когенерационного типа, обеспечивающих эффективное комплексное преобразование тепловой энергии в электрическую и тепловую.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Жүргізілген теориялық, эксперименттік және конструкторлық зерттеулер нәтижесінде сыртқы жылумен қамтамасыз етілген төмен температуралы қозғалтқыштар (СЖББҚ) мен термоакустикалық қозғалтқыштар (ТАҚ) негізіндегі когенерациялық баламалы энергия көздерін құрудың ғылыми негізделген принциптері әзірленді, олардың оңтайлы параметрлері анықталып, когенерациялық режимдегі энергия түрлендіру үдерістерін сипаттайтын математикалық аппарат жасалды. Модельдеу нәтижесінде ТАҚ үшін жалпы тиімділік 80 %-ға, ал СЖББҚ үшін 60 %-ға дейін жететіні анықталды, конструкциялық параметрлер оңтайландырылып, микропроцессорлық басқару жүйесі әзірленді. Жалпы қуаты 1 кВт-қа дейінгі когенерациялық қондырғылардың зертханалық және тәжірибелік үлгілері жасалып, олардың сипаттамалары эксперименттік түрде зерттелді және автономды тұтынушылардың жылыту мен ыстық сумен жабдықтау жүйелерінде қолдану бойынша ұсынымдар дайындалды. Зерттеудің ғылыми жаңалығы төмен температуралы термоакустикалық және жылулық қозғалтқыштардың жаңа конструкциялық және функционалдық шешімдерін әзірлеуде, жылу энергиясын электрлік және жылу энергиясына тиімді кешенді түрлендіруді қамтамасыз етуде көрініс табады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Созданы лабораторные образцы термоакустического двигателя (ТАД) и двигателя с внешним подводом теплоты (ДВПТ). Создан опытный образец когенерационного альтернативного источника энергии на основе низкотемпературного ДВПТ общей мощностью до 1 кВт. Создан опытный образец когенерационного альтернативного источника энергии на основе низкотемпературного ТАД общей мощностью до 1кВт.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Термоакустикалық қозғалтқыштың (ТАҚ) және сыртқы жылу беру қозғалтқышының (СЖБҚ) зертханалық үлгілері жасалды. Жалпы қуаты 1 кВт-қа дейінгі төмен температуралы СЖБҚ негізінде когенерациялық баламалы энергия көзінің прототипі жасалды. Жалпы қуаты 1 кВт-қа дейінгі төмен температуралы ТАҚ негізінде когенерациялық баламалы энергия көзінің прототипі жасалды.

Level of implementation (in Russian) : TRL-4: Разработан детальный макет решения для демонстрации работоспособности технологии. 3. Результаты лабораторных экспериментов на компонентах показали, что эти компоненты работоспособны. 4. По результатам получен патент на полезную модель.

Level of implementation (in Kazakh) : TRL-4: Технологияның жұмыс қабілеттілігін көрсету үшін шешімнің егжей тегжейлі макеті жасалған. 3. Компоненттердегі зертханалық эксперименттердің нәтижелері бұл компоненттердің жұмыс істейтіндігін көрсеткен. 4. Нәтижелері бойынша пайдалы модельге патент алынды.

Efficiency (in Russian) : Предполагаемая эффективность разработанных когенерационных установок на основе низкотемпературных двигателей с внешним подводом теплоты (ДВПТ) и термоакустических двигателей (ТАД) составляет: для ТАД — общий коэффициент полезного действия (КПД) до 80 %, а для ДВПТ — до 60 %. При этом на каждый 1 Вт вырабатываемой электрической энергии производится до 5 Вт тепловой энергии, что обеспечивает высокий уровень общей энергетической эффективности системы и делает её перспективной для автономных систем теплоснабжения и электроснабжения.

Efficiency (in Kazakh) : Сыртқы жылумен қамтамасыз етілген төмен температуралы қозғалтқыштар (СЖББҚ) мен термоакустикалық қозғалтқыштар (ТАҚ) негізіндегі әзірленген когенерациялық қондырғылардың болжамды тиімділігі келесідей: ТАҚ үшін жалпы пайдалы әсер коэффициенті (ПӘК) – 80 %-ға дейін, ал СЖББҚ үшін – 60 %-ға дейін. Әрбір 1 Вт өндірілетін электр энергиясына шамамен 5 Вт жылу энергиясы келеді, бұл жүйенің жалпы энергия тиімділігін арттырып, оны автономды жылыту және энергиямен қамтамасыз ету жүйелерінде қолдануға перспективалы етеді.

Field of application (in Russian) : Энергообеспечение автономных потребителей

Field of application (in Kazakh) : Автономды тұтынушыларды энергиямен қамтамасыз ету