субсидии
исполнитель
НИОКТР
Цель
Создание высокотехнологичного производства автономных источников тока (АИТТ) на основе термоэлектрических генераторных модулей кольцевой геометрии с повышенными потребительскими свойствами для нужд энергетики, снижение их себестоимости, расширение номенклатуры и объёмов выпуска.
Уникальность
Трубчатые конструкции термоэлектрических генераторных модулей позволяют исключить недостатки, присущие традиционным термоэлектрическим генераторным модулям. В конструктивных схемах с использованием кольцевых термоэлектрических батарей существенно снижаются габариты модуля вследствие отсутствия сложных систем прижима, решаются проблемы компенсации термических расширений, как в радиальном, так и в осевом направлении, решается проблема надёжности электрической изоляции, что позволяет изготавливать термоэлектрические генераторные модули с повышенным выходным напряжением.
Термоэлектрические батареи кольцевого типа изготовлены из термоэлектрических материалов p- и n-типа проводимости на основе теллурида висмута и оксидов металлов с добротностью (ZT), работающих на основе эффекта Зеебека:
- для материала p-типа проводимости не менее 1,4;
- для материала n-типа проводимости не менее 1,1.
АИТТ предназначены для автономного энергообеспечения удаленных и труднодоступных объектов, включая объекты технологической связи и телеметрии, в том числе промысловые системы сбора и подготовки газа к транспорту и системы катодной защиты магистральных газопроводов и нефтепроводов.
В РФ имеется более 19 млн. садовых участков, 25 % из них не электрофицированы. Повышение КПД ТЭГМ сделает их более привлекательными для использования в быту. Это позволит так же изменить качество жизни людей кочующих профессий: геологов, пастухов, охотников, туристов. Надежный источник электрической энергии достаточной мощности способный преобразовывать в электричество теплоту, получаемую от сжигания бросового топлива в виде дров, позволит для них сократить запасы аккумуляторов, сухих батарей или нефтепродуктов, обеспечит надежную связь, позволит пользоваться достижениями цивилизации в виде современных информационно – телекоммуникационных систем даже в труднодоступной местности Земли.
Повышение добротности термоэлектрического материала даст возможность повысить КПД ТЭГМ и снизить расход газа, что в свою очередь расширит рынок потребления и сфер использования термоэлектрических устройств (использование ТЭГМ для утилизирующих выхлопные газов двигателей внутреннего сгорания).
- В 2019 году с учетом результатов НИОКТР был разработан учебный план для студентов направления 16.04.01 «Техническая физика» (магистерская программа «Фотоника»), в который вошла дисциплина «Современные проблемы технической физики и альтернативной энергетики». Разработан учебный план по ФГОС 3++ направления 14.03.01 «Ядерная энергетика и теплофизика» в который вошла дисциплина «Твердотельная криогеника».
- В 2019 году в АО «РИФ» проведены две производственные практики студентов направления 16.03.01 «Техническая физика».
- В 2019 году АО «РИФ» привлек к производственному процессу 1 студента, подготовленного в ходе выполнения НИОКТР в области проектирования ТЭ устройств.
- ВГТУ при поддержке РОСНАНО разработал программу повышения квалификации сотрудников АО «РИФ» (в 2019 г. разработана Дополнительная профессиональная образовательная программа повышения квалификации в области термоэлектрических генераторных и охлаждающих устройств на базе наноструктурированных термоэлектриков по подготовке специалистов в рамках направлений: «инженеры-специалисты по проектированию термоэлектрических генераторных устройств в области низко- и среднетемпературного диапазона», «инженеры-специалисты по производству и применению термоэлектрических охлаждающих устройств для транспортных средств», «инженеры-технологи по технологии наноструктурированных термоэлектриков». С 13.05.2019 г. по 05.07.2019 г осуществлена реализация дополнительной профессиональной образовательной программы повышения квалификации 25 сотрудников АО «Корпорация НПО «РИФ».