Ученые СО РАН решили проблему обогрева помещений


Ученые СО РАН решили проблему обогрева помещений
18 ноября 2013

Продукция ЗАО «Приобское» известна многим новосибирцам – именно это крупнейшее в области тепличное хозяйство  круглый год снабжает горожан свежими огурцами и помидорами. Климат Сибири, как известно, не самый благоприятный для парниковых хозяйств, затраты на обогрев  составляют до 60% от себестоимости продукции. В результате, оплата счетов за электроэнергию была постоянной «головной болью» руководства «Приобское». Предприятие искало способы снизить эти расходы. Планировали установить обычные радиаторы и подключиться к системе централизованного теплоснабжения, но оказалось, что и это довольно затратный способ. Традиционные факельные теплогенераторы также не подошли: при их работе вместе с теплом в помещение подаются крайне токсичные угарный газ и оксиды азота, что пагубно сказывается на персонале и выращиваемых культурах.

И тогда, восемь лет назад, компания обратилась с просьбой о помощи в Институт катализа СО РАН. Это обращение было не случайным – ученые института не первый год занимаются технологиями получения экологически чистого тепла. Для решения задачи, поставленной парниковым хозяйством, решили не создавать что-то принципиально новое, а модернизировать уже существующее оборудование. Это позволяло избежать длительной процедуры сертификации. За основу взяли обычные газовые тепловентиляторы, более известные как «тепловые пушки». Как уже говорилось, их главным недостатком были вредные выбросы во время работы. Устранить его удалось при помощи каталитического фильтра, созданного учеными Института катализа, интегрированного в конструкцию стандартной тепловой пушки.

По сути, эта та же «тепловая пушка», но оснащенная дополнительно кассетой с блочным катализатором. Первоначально происходит обычное факельное горение топлива. Затем получившаяся газовая смесь подается во вторую камеру, где и установлена кассета. Под воздействием катализатора при температуре 500–800 °C токсичные продукты сгорания топлива большей частью превращаются в безвредные углекислый газ и воду. А полученный теплоноситель – горячий воздух, в котором теперь примесей существенно меньше норм ПДК – подается непосредственно в обогреваемое помещение. При этом, еще и существенно возрастает так называемый  КПИ (коэффициент полезного использования) топлива, приближаясь к 100%.

После испытаний первые модифицированные аппараты были переданы в парниковое хозяйство. Двадцати штук хватило, чтобы обогреть все теплицы хозяйства общей площадью около 10 тысяч квадратных метров. Как рассказал один из разработчиков технологии, кандидат химических наук Сергей Хайрулин, ученые осторожно определили срок службы –  четыре тысячи часов. Это полгода непрерывной работы. Но прошло уже восемь лет, а кассеты ни разу не меняли.

Мы попросили оценить качество работы воздухонагревателей главного специалиста энерго-газового хозяйства ЗАО «Приобское» Петра Паркина:

- На протяжении всех лет эксплуатации у нас не было претензий к этим пушкам: они поддерживают необходимую температуру в теплицах и при этом не создают проблем для работников. Как-то мы в качестве эксперимента взяли пару немецких тепловых пушек, сразу почувствовали разницу. Люди стали жаловаться на головную боль после нескольких часов работы, рассада росла хуже. Так что мы вернулись к проверенному продукту. Они к тому же оказались и заметно дешевле немецких аппаратов. Так что я думаю, у этой технологии большое будущее, потому что вопросы экологии, здоровья работников с каждым годом приобретают все большее значение.

Итак, мы имеем инновационный продукт, обладающий рядом преимуществ: санитарная безопасность, коэффициент использования топлива, близкий к 100%, компактность и относительная простота изготовления. Заинтересовалась разработкой ученых Института катализа и Российская Венчурная компания. Есть и компания (ООО «Экокат»), которая заявила о намерении наладить серийный выпуск каталитических воздухонагревателей для отопления производственных и жилых помещений. И, тем не менее, путь инновации на рынок оказался не таким гладким, как ожидалось.

- Наша продукция вызвала определенное отторжение у компаний, которые поставляют на рынок традиционные обогревательные комплексы. Они предлагают достаточно сложное и дорогостоящее оборудование, мини-котельные, требующие постоянного присутствия оператора. А тут мы предлагаем компактный переносной аппарат, который стоит раз в десять меньше, да к тому же имеет КПД почти в два раза выше. И зачем им это? Другое дело, если бы государство стимулировало внедрение нашей технологии в рамках той же компании по энергосбережению. Но все равно наши воздухонагреватели займут свою нишу на рынке. В пользу этого говорит очень широкий спектр их применения – в торговых центрах, ангарах, складах, на строительных объектах, во время ремонта коммуникаций или для организации оперативного теплоснабжения в случае чрезвычайных ситуаций. Кроме того, они могут быть своего рода запасным вариантом на случай аварийного отключения отопления: обычного газового баллона хватит на час работы такой пушки.

Насколько оправданными окажутся ожидания Сергея Хайрулина, покажет время. Вполне возможно, что первым этапом внедрения технологии станут небольшие предприятия «отверточной сборки», на которых кассетами с катализатором будут оснащать уже существующие тепловые пушки. Благо, таким образом можно модернизировать практически любую модель, представленную на рынке. И, учитывая климатические особенности, первые шаги в этом направлении можно ожидать как раз в Сибири. 

Георгий Батухтин