№ соглашения 03.G25.31.0246
Проект
Создание высокотехнологичного производства автономных источников тока на основе термоэлектрических генераторных модулей нового поколения.
Получатель
субсидии
АО «РИФ»
Воронежская область
Головной
исполнитель
НИОКТР
Воронежский государственный технический университет
Воронежская область
Начало проекта
2017
Стадия проекта
Коммерциализация
Отрасль
Энергетика и топливная промышленность
О проекте

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).

Результаты на 31.12.2021

  1. 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».
  2. В 2019 году в АО «РИФ» проведены две производственные практики студентов направления 16.03.01 «Техническая физика».
  3. В 2019 году АО «РИФ» привлек к производственному процессу 1 студента, подготовленного в ходе выполнения НИОКТР в области проектирования ТЭ устройств.
  4. 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».