Нормализаторы переменного напряжения новосибирских учёных протестируют в одной из школ города

Разработанные выпускниками НГТУ НЭТИ устройства – нормализаторы переменного напряжения, которые позволяют сократить потребление электроэнергии. Новосибирские инженеры модернизировали устройство для его использования с теплоснабжающим оборудованием, создав новый интеллектуальный блок. Тестирование обновленного нормализатора пройдет на базе одной из школ Новосибирска. В сравнении со стандартными стабилизаторами, которые имеют коэффициент полезного действия (КПД) не более 95,0%, КПД нормализатора новосибирских разработчиков составляет не менее 99,7%, что позволяет сократить затраты на электроэнергию в среднем на 10-20%.

Устройство новосибирских специалистов не имеет отдалённых аналогов в мире. Главной функцией нормализатора переменного напряжения ­ является защита подключенных к нему потребителей электроэнергии (здания и сооружения, жилые дома, промышленные и социальные объекты) от негативных последствий, возникающих в результате отклонений параметров электрической сети от норм, регламентированных мировыми стандартами. По словам авторов разработки, в случае, когда уровни фазных напряжений превышают нормативные, а это происходит в более чем в 80%, применение нормализаторов приводит к сокращению потребления электрической мощности с одной стороны, и увеличению срока службы электроборудования, с другой.

^{Фото - nstu.ru}

В сравнении со стандартными стабилизаторами электроэнергии нормализатор новосибирских инженеров позволяет не только сократить затраты на электроэнергию в среднем на 10-20%, но и увеличить коэффициент полезного действия (КПД, который показывает эффективность системы и отношение полезной мощности к всей затраченной мощности) с 95,0% до 99,7% по сравнению со стабилизаторами.

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.

«Как известно, потребители электрической энергии в любом месте мира подключаются к электрической сети тогда, когда удобно каждому - систематизации в этом процессе нет и быть не может. Поэтому параметры электрической сети, такие как, напряжение, ток, частота довольно часто далеки от нормативов, потому что нормативы технически весьма трудно выдерживать в подобных условиях неопределенности. Думаю, многим знакома ситуация, когда напряжение в розетке значительно меньше или больше номинального. А ведь все параметры связаны между собой и влияют один на другой», –   рассказал выпускник НГТУ НЭТИ и владелец научно-производственного предприятия ООО "АВЭК" Александр Клавсуц.

Сейчас учёные 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 пройдёт в школе № 115 города Новосибирска. Эксперимент продлится до весны. Параллельно аналогичные тестовые испытания планируются в области газоснабжения, водоотведения и других систем жизнеобеспечения предприятий и объектов.

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 го­да и при работе с но­рмализатором в течен­ие отопительного пер­иода 2020 – 2021 года. Сейчас передача данных по 54 параметрам осуществляться из школы №115 г. Нов­осибирске на сервер в Нидерландах. Обработка данных будет осуществляться в Облаке НГТУ. Конечная цель проекта – создать единый комплекс 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 касающихся 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 Александр Клавсуц.

^{Фото - nstu.ru}

«Эксперимент будет направлен на улучшение режимов работы теплонасосного оборудования с применением нормализатора. 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», – рассказал доцент кафедры тепловых электрических станций НГТУ НЭТИ Александр Дворцевой.

Ранее использование нормализаторов в промышленном применении показало, что устройства позволяют нивелировать переходные процессы, вызывающие скачки параметров в питающих электросетях, что оказывает положительный экономический эффект за счёт уменьшения потребления электрической мощности, увеличения срока службы и стабильной работы оборудования и, как следствие, сокращение количества брака при производстве. Так, например, применение нормализатора в практике ОАО «Российские железные дороги» позволило снизить случаи замены ламп в осветительных приборах на 30%, расходы электрической энергии в местах, где установлен нормализатор, на 18,7%.

Как показывает одиннадцатилетний опыт применения нескольких тысяч нормализаторов на предприятиях России, СНГ, ЕС и США, совокупный экономический эффект в некоторых случаях достигал 78%. Так, например, оборудование новосибирских инженеров уже нашло своё применение в ПАО «Сбербанк России», ФТС «Пятёрочка», МУП «Новосибирский метрополитен», Тюменском кардиологическом научном центре, ООО «Центральный рынок», АО «РОССИЙСКАЯ САМОЛЕТОСТРОИТЕЛЬНАЯ КОРПОРАЦИЯ «МИГ», ОАО "Российские железные дороги", ОАО «Региональные Электрические Сети» и в других крупных организациях. 

По словам новосибирских специалистов, срок окупаемости обычных нормализаторов NORMEL переменного напряжения составляет не более 1,5 – 2 лет, а стоимость устройства ниже всех известных косвенных аналогов. Нормализатор выпускается в металлическом корпусе и подключается к электросети предприятия или здания. Его цена, масса и габариты в сравнении с существующими косвенными аналогами в среднем в 2-4 раза меньше.

«В процессе эксплуатации нормализатор достаточно быстро окупается, в зависимости от ситуации, в период от двух лет до нескольких минут. Затем он становится инвестором для тех, кто его приобрел. По моему мнению, нормализаторы – это инвесторы, как для тех, кто их приобретает, так и для человечества в целом. Это связано, прежде всего, с тем, что массовое применение технологии позволяет экономить ресурсы планеты Земля, а, следовательно, решать экономические, социальные и экологические проблемы», – рассказала доцент кафедры менеджмента НГТУ НЭТИ, директор по внешнеэкономической деятельности и инновационному развитию научно-производственного предприятия ООО "АВЭК" Ирина Клавсуц.

Между НГТУ НЭТИ и ООО "АВЭК" с 2011 года заключен бессрочный договор «О взаимодействии», в соответствии с которым в настоящее время 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».

^{Фото - nstu.ru}

Научно-производственное предприятие ООО "АВЭК" совместно с НГТУ НЭТИ сегодня проводит научно-исследовательские работы (НИР) и научно-исследовательские опытно - конструкторские работы (НИОКР), направленные на широкое внедрение нормализаторов переменного напряжения NORMEL в электроэнергетические системы РФ, СНГ, ЕС и других стран мира.

Александр Клавсуц – выпускник факультета энергетики НГТУ НЭТИ, автор разработки и владелец научно-производственного предприятия ООО "АВЭК", которое 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 от 7 мая 2018 г. №204 «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года.»

По словам новосибирских специалистов, компания планирует получить новые патенты на изобретение в Китае, Королевстве Саудовская Аравия, Таиланде, Вьетнаме, Ирландии, Великобритании, Португалии и Испании, поскольку представители компании посещали эти страны, делали научные доклады на международных конференциях и презентации в профильных ведомствах с участием представителей властей, научного и бизнес-сообществ, которые выразили заинтересованность в применении данной технологии в своих странах.

Источник: Управление информационной политики НГТУ (НЭТИ)