Виноградов Юрий Евгеньевич Всего, страница Аннотация к бизнес-план
| Вид материала | Бизнес-план |
- Бизнес-план лечебно-профилактического учреждения Аннотация, 175.4kb.
- Механизм воздействия инфразвука на вариации магнитного поля земли, 48.07kb.
- Плясов Юрий Михайлович, к т. н кафедры «Экономика», имеющий 20-и летний опыт разработки, 12.6kb.
- Юрий Козенков «Голгофа России. Остались ли русские в России?», 3959.46kb.
- Бизнес-план автошколы, 52.75kb.
- Название : Урок литературы в форме устного журнала Путями доброты, 157.67kb.
- Бизнес-план принято составлять, придерживаясь определённой структуры, перечня разделов, 477.95kb.
- Dynamic Pathways Company) и бизнес-план pl текст (рофэр) и другие. (www finans ru/soft, 30.07kb.
- Рабочей программы дисциплины Бизнес-планирование по направлению подготовки 270800 Строительство, 20.35kb.
- Бизнес-план или технико-экономическое обоснование предприятия Что такое бизнес-план, 214.58kb.
Бизнес план ЭОС. (495) 687-1056 Виноградов Юрий Евгеньевич Всего , страница
Аннотация к бизнес-плану внедрения новой энергетики
окружающей среды – ЭОС.
Построен действующий макет изотермического преобразователя теплоты окружающего воздуха в электрический постоянный ток.
Отчёт в материалах международной конференции «Высокие технологии 21 века», стр. 126-131, 2009г.
Известно, что в мире ежегодно сжигают топлива на сумму в 24 триллионов долларов (В России - на 24 триллиона рублей). Полезная энергия этого топлива может быть заменена энергией, полученной от преобразователей теплоты окружающего воздуха в механическую работу или электроэнергию. Воздух охлаждается и из него конденсируется влага.
Новая бестопливная энергетика ЭОС экологически идеальна, позволяет строить распределённую сеть энерго генерирующих источников любой мощности, не опасна в пожарном и радиационном отношении, не притягательна для террористов.
Рентабельность деятельности, связанной с производством и обслуживанием агрегатов ЭОС - составляет не менее 220%.
При внедрении новой энергетики, будут созданы миллионы новых высокооплачиваемых рабочих мест, снизится отпускная стоимость энергии для потребителей в 3 раза, участники проекта и бюджет получат дивидендов и налогов от внедрения обсуждаемого проекта по России - не менее 3 триллионов рублей в год.
Аналогов предложению за границей – нет!!
Существует действующий макет, показывающий принципиальную возможность создания новой энергетики. Экспериментальные результаты совпали с теорией. Ожидается, что удельная стоимость агрегатов новой энергетики будет не более 3 тыс. руб./кВт мощности, а удельная масса – не более 0.6 kg/kW. Требуется экспериментальное уточнение значений теплофизических свойств веществ в нужной области параметров, разработка программ расчёта термодинамических циклов с целью их оптимизации, создание программ расчёта элементов и узлов агрегатов, разработка конструкторской документации, пригодной для массового изготовления агрегатов новой энергетики, изготовление образцов.
Срок выхода проекта на проектный уровень дивидендов – 7 лет.
Возврат вложенных средств планируется к окончанию четвертого года проекта.
Стартовые затраты на разработку проекта – 33 миллионов долларов на срок в 2 года.
Фабула предложения.
Обсуждается новая энергетика, основанная на прямом изотермическом преобразовании теплоты окружающего воздуха в электрическую энергию или механическую работу.
Окружающий воздух при нагруженном преобразователе – охлаждается преобразователем, ибо из него отбирается тепловая энергия.
1. Название: «Изотермическое преобразование теплоты в механическую работу или электрический ток (heatmechanic или heatvoltaic)».
2. Шифр: "ЭОС" (energy obtain surround - энергия отнятая у окрестности). Аббревиатура названия новой энергетики совпадает с именем Эос - древней Греческой богини утра – Эос (Eos).
Виноградов Ю.Е. тел./факс (495) 685-1056
Оглавление
4. Причины отсутствия исследований в области heatmechanic или heatvoltaic. 3
5. Предстоящий объём разработки 4
6. Область применения энергетики ЭОС. 6
6.5. ЭОС в автономных агрегатах жизнеобеспечения. 10
7. Экономический, социальный и экологический эффект от внедрения проекта ЭОС. 12
8. Обоснование величины затрат на проекты ЭОС. 13
9.0. Порядок проведения работ при ограниченном финансировании. 21
Доверенность авторам на действие от имени ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии 22
Свидетельство о награждении с международной конференции. 23
Расширенная аннотация к бизнес-плану внедрения новой энергетики
окружающей среды – ЭОС.
ВВЕДЕНИЕ
Известно, что в мире ежегодно сжигают топлива на сумму в 24 триллионов долларов. Полезная энергия этого топлива может быть заменена энергией, полученной от преобразователей теплоты окружающей среды в механическую работу или электроэнергию. При этом затраты на приобретение того же количества энергии потребителями снизится в 3 раза.
Новая энергетика ЭОС экологически идеальна, не опасна в пожарном и радиационном отношении, не притягательна для террористов.
Рентабельность деятельности, связанной с производством и обслуживанием агрегатов ЭОС - составляет не менее 220%.
При внедрении новой энергетики, будут созданы миллионы новых высокооплачиваемых рабочих мест, снизится отпускная стоимость энергии для потребителей в 3 раза, а участники проекта получат дивидендов от внедрения обсуждаемого проекта в полном объёме - не менее 3 триллионов долларов в год.
Аналогов предложению за границей – нет!!
Москва 2010г.
Описание сути предложения и целесообразности его реализации.
Фабула предложения.
Обсуждается новая энергетика, основанная на прямом изотермическом преобразовании теплоты окружающего воздуха в электрическую энергию или механическую работу.
Окружающий воздух при нагруженном преобразователе – охлаждается преобразователем, ибо из него отбирается тепловая энергия.
1. Название: «Изотермическое преобразование теплоты в механическую работу или электрический ток (heatmechanic или heatvoltaic)».
2. Шифр: "ЭОС" (energy obtain surround - энергия отнятая у окрестности). Аббревиатура названия новой энергетики совпадает с именем Эос - древней Греческой богини утра – Эос (Eos).
3. Состояние разработки:
3.1. Демонстрацией действующего макета преобразователя теплоты окружающего воздуха в электрический постоянный ток (heatvoltaic) доказана принципиальная возможность проекта ЭОС.
3.2. Путем численных расчётов преобразователя теплоты окружающего воздуха в механическую работу (heatmechanic) по стандартным методикам расчёта (через энтропию, энтальпию и удельный объём вещества рабочего тела и хладагента) показана реализуемость и термодинамического варианта.
3.3. Расчётным путём показано, что оба способа преобразования теплоты окружающего воздуха обладают схожими характеристиками:
3.3.1. Удельная стоимость преобразователей в серийном производстве - не более €30 kW.
3.3.2. Удельная масса изотермических конверторов - не более 0.6 кг/kW.
3.3.3. Номинальная мощность преобразователей нормируется при температуре подвода теплоты минус 80оС.
3.3.4. Требуется проведения НИОКР, одинаковой длительностью, по каждому способу преобразования и цена НИОКР приблизительно совпадает.
3.3.5. Совпадает возможная область применения, совместно охватывая весь диапазон необходимых в практике источников и малые (от долей Вт до 100 000 (Сто тысяч) кВт).
3.3.6. Ожидается, что обслуживание агрегатов ЭОС будет почти одинаковой сложности и доход от обслуживания агрегатов обеих видов будет приносить одинаковую прибыль.
4. Причины отсутствия масштабных исследований в области создания изотермических преобразователей теплоты воздуха в электрический ток и механическую работу (heatvoltaic и heatmechanic), соответственно.
Известно, что в последнее время значительные успехи в области ядерной энергетики. Успехи возможными стали потому, что там нет сдерживающих постулатов, выведенных из бытового опыта. Там вообще нет постулатов, не подтверждённых практикой.
4.1. В термодинамике много постулатов, сдерживающих соглашений, выведенных из бытового житейского опыта и умственных экспериментов. Часть из них уже отвергнута и тем открыта дорога к новым достижениям. Однако, часть постулатов ещё нужно осознать и отменить, чтобы открыть горизонты достижения новых преимуществ.
4.1.1. На основании наблюдений за нагревом чайника было сделано предположение о тепловой смерти вселенной. Позже угрозу тепловой смерти отменили.
4.1.2. Большинством термодинамистов не сопоставлен житейский опыт о том, что у потолка теплее, чем у пола с фактом понижения температуры воздуха при увеличении высоты над поверхностью Земли, несмотря на то, что К.Э.Циолковский сопоставил и объяснил разницу. Позже доказано, в том числе экспериментом, что в газах, находящихся в потенциальном силовом поле, возможна передача тепловой энергии от нижнего холодного слоя газа к верхнему горячему слою газа.
4.1.3. На основании рассуждений Клаузиуса о сопряжённой работе обратимых тепловых машин сделан вывод о том, что изотермическое преобразование не возможно и при помощи не обратимых тепловых машин. Данным проектом показано, что при сопряжённой работе не обратимых тепловых машин - изотермическое преобразование возможно.
4.1.4. Бездоказательное умозрительное соглашение Больцмана с Максвеллом 100 летней давности запрещало думать о создании изотермических преобразователях теплоты в работу, несмотря на то, что вечное движение в природе существует – тепловое движение молекул в газе, тепловое движение электронов в электрических проводниках. В данном проекте это соглашение опровергнуто экспериментальными исследованиями - создан действующий макет, преобразующий вечное тепловое случайное движение электронов в электрических проводниках в постоянный ток во внешней цепи проводников.
5. Предстоящий объём разработки:
Необходимо одновременно проводить работы по двум направлениям конструирования изотермических преобразователей, а именно: как в направлении создания конструкторской документации преобразователей теплоты в работу, пригодной для серийного изготовления преобразователей heatmechanic, так и в направлении разработки и запуска в серию микросхемы теплоэлектрического преобразователя heatvoltaic.
5.1. В рамках разработки и внедрения тепломеханического преобразователя (heatmechanic) необходимо провести следующие работы:
5.1.1. В ограниченном диапазоне параметров (температуры и давления газов), для сочетаний параметров в выбранном диапазоне, нужно экспериментальным путём измерить теплофизические свойства веществ, пригодных для работы в тепловых машинах в качестве рабочих тел и хладагентов.
Обследовать нужно, как минимум, шесть веществ, пригодных для применения в качестве рабочих тел двигателей и хладагентов тепловых насосов. Первые материалы, достаточные для разработки действующего макета появятся через 6 месяцев от начала финансирования, материалы по другим веществам и макеты на них – появятся позже;
5.1.2. Разработка физической - математической модели преобразователей теплоты, создание компьютерной программы, позволяющей оптимизировать параметры термодинамических циклов и оптимизировать геометрические размеры деталей и узлов реальных преобразователей теплоты перед разработкой конструкторской документации. Срок 3;
5.1.3. Создание макетов и действующих образцов преобразователей, испытание макетов и образцов, корректировка по результатам испытаний математической модели преобразователей и компьютерной программы. Срок 3.0 года;
5.1.4. Разработка конструкторской документации макетов, образцов и документации серийного производства, корректировка документации по результатам испытаний макетов, образцов и образцов серийного производства. Срок 3.0 года;
5.1.5. Разработка технологии производства теплообменников новой конструкции. Изготовление специальных машин и приспособлений, патентование решений. Срок 3.0;
5.1.6. Разработка конструкторской документации на штампы, чтобы методом отливки из пластмасс штамповать значительное число главных деталей преобразователя. Срок 3.0;
5.2. Проведение сертификации и пробной эксплуатации образцов агрегатов серийного производства. Разработка схем подключения агрегатов взамен централизованного энергоснабжения для типовых объектов потребления энергии.
Патентование за рубежом России. Срок 1.0 год.
Всего: Затраты времени 3 года.
Все технические решения, и почти все технологии, требующиеся при производстве преобразователей теплоты в работу (heatmechanic), так и или иначе - освоены в промышленности.
5.2. В рамках разработки и внедрения теплоэлектрического преобразователя (heatvoitaic) необходимо провести следующие работы:
5.2.1. Разработать физическую/математическую модель интегрального преобразователя тепловых шумов Найквиста в управляемый по форме электрический ток во внешней цепи шумящих проводников. Затраты времени 12 месяцев;
5.2.2. Разработать методику измерения внутренних параметров (не потребительских) свойств микросхем heatvoitaic (найквисторов), создать измерительное оборудование для измерения внутренних параметров элементов, в частности - вольт/фарадных характеристик в области малых напряжений. Затраты времени 12 месяцев.
5.2.3. Разработать принципиальную электрическую схему, топологию и необходимые приспособления для изготовления микросхемы, изготовить пробные партии микросхем, определять отклонение от свойств микросхем предыдущей пробной партии, определять необходимое изменение технологии производства следующей пробной партии микросхем. Затраты времени 24 месяца;
5.2.4. Разработать техническое задание на проектирование заводов для массового выпуска найквисторов, разработать нормативные документы, удовлетворяющие условиям безопасности, рекомендованные для планирования замены централизованного энергообеспечения на автономное. Затраты времени 12 месяцев;
5.2.5. Разработать конструкторскую документацию для серийного производства агрегатов, имеющих мощность более, чем выходная мощность одной микросхемы. Затраты времени 6 месяцев.
Всего: Затраты времени 24 месяца.
К настоящему времени технология производства планируемых микросхем существует в большинстве развитых стран. Нужно разработать программу по оптимизации числа слоёв полупроводниковом переходе и в микросхеме и по количеству и качеству добавляемых в слои примесей.
6. Область применения энергетики ЭОС.
6.1. Ожидается, что источники электрической энергии, мощностью от нуля до 100 kW целесообразно выполнять на базе теплоэлектрических преобразователей (heatvoltaic).
Потребители таких источников станут заводы по производству сотовых телефонов, мультимедийной аппаратуры, лэптопов и компьютеров, медицинских протезов, аппаратов заменяющих органы человека, легковых автомобилей и персональных вертолётов, по изготовлению агрегатов жизнеобеспечения для коттеджей (отопление, обеспечение электрической энергией, возвратное водоснабжение).
6.2. Ожидается, что источники электрической энергии, мощностью от 100 kW до 100 тысяч kW целесообразно выполнять на базе тепломеханических преобразователей (heatmechanic).
Потребители таких источников станут заводы по производству строительной техники, большегрузных автомобилей, железнодорожных локомотивов, водных судов, самолётов типа Боинг 747, установок для поддержания давления нефти и газа в трубопроводах, буровых установок; питания электрохимических ванн получения меди, алюминий, титана, кремния; цемента, пресной воды.
6.3. Ожидается что, отбирая теплоту у окружающего воздуха, можно создать области пониженного атмосферного давления. При правильном управлении атмосферным давлением вдоль трассы, можно в верхних слоях атмосферы организовать поток теплого и влажного воздуха из региона Северного полюса и Гренландии - в пустыню, или в область, где формируется течение Гольфстрим. Тогда холодное течение Лабрадор будет всегда подныривать под Гольфстрим , что устранит угрозу оледенения в Европе.
6.4. при разработке и реализации проекта возможно партнёрство с заводами по производству транспортных средств.
И
звестны попытки изготовить автомобиль, не потребляющий топлива, например, питающийся от солнечных батарей (photovoltaic). Десятое состязание солнечных автомобилей World Solar Challenge пройдёт с 25 по 31 октября 2009 года.Солнечные автомобили проезжают расстояние в 3000 км со средней скоростью более 100 км/час.
На базе новых теплоэлектрических преобразователей можно конструировать автомобили не зависящие от наличия солнечного излучения, например, на основе Lightning GT, заменив аккумулятор на теплоэлектрический преобразователь.
И
звестны попытки построить комфортабельный автомобиль с электроприводом. Источником энергии для них служит дорогой и тяжёлый аккумулятор, или двигатель внутреннего сгорания малой мощности, заряжающий аккумулятор. Автомобиль с аккумулятором Lightning GT, разгоняется до 100км/час за 4.0 секунды. Мощность электрических двигателей в ступицах колёс: 4 х 120 kW.В габаритах автомобиля можно разместить теплоэлектрический преобразователь мощностью не 480, а 1000 кВт.
Разработана широкая гамма специальных колесных редукторов - серия RI, RF, RFD. Данная с
ерия, как правило, применяется на строительных машинах средней и большой грузоподъемности. При разработке редукторов серий RI, RF, RFD учитываются специфические требования, предъявляемые к мотор-колесам: так, колесные редукторы могут оснащаться стояночными и рабочими (динамическими) тормозами. Модели серий RI, RF, RFD представляют собой редуктор, интегрированный в ступицу колеса. Посадочные поверхности позволяют установить стандартные колесные диски, а вход редуктора выполнен таким образом, чтобы обеспечить установку стандартного гидромотора. Такая конструкция приводов тяжёлых машин – идеально сопрягается с изотермическим тепломеханическим преобразователем (heatmechanic).
Перечисленные технические решения хорошо сопрягаются с двумя новыми источниками энергии – преобразователями энергии (теплоты) окружающей среды (ЭОС). На автомобиль Lightning GT вместо аккумулятора можно ставить изотермический теплоэлектрический преобразователь (heatvoltaic) мощностью до 1000 кВт. На автомобиль с гидроприводом можно ставить изотермический преобразователь теплоты окружающей среды в механическую работу – тепломеханический преобразователь (heatmechanic), агрегатированный с гидронасосом, мощностью до 2 тысяч кВт.
6.4.1. Долгое время считалось, что изотермическое преобразование теплоты в механическую работу невозможно, забывая при этом, что математически строго это доказано только в случае построения изотермических преобразователей на базе обратимых тепловых машин.
Обратимой тепловой машиной признаётся цикл Карно, в котором газ работает в области параметров, при которых можно считать, что газ является идеальным и удовлетворяет простейшим газовым законам, в том числе, Клайперана-Менделеева.
Давно известны другие сочетания параметров газа, когда газ НЕ ведёт себя как идеальный газ. В этом случае, газ при сжатии может охлаждаться (принято считать, что при сжатии газ всегда нагревается). При этих параметрах теплоёмкость (при одинаковых температурах) может быть больше у сжатого рабочего тела и тогда вся бросовая теплота из отработавшего рабочего тела, самотёком, при тепловом контакте, будет перетекать к сжатому и нагреваемому рабочему телу. Бросовая теплота будет оставаться в цикле, а не выбрасываться в холодильник тепловой машины. Теплоты для питания двигателя потребуется меньше, чем без перетекания (регенерации) бросовой теплоты в сжатое тело, но чуть больше, чем полезная выходная работа двигателя, т.е. КПД двигателя будет очень высоким. При высоком КПД двигателя требуется мало энергии на привод теплового насоса, который выносит остатки бросовой теплоты (потери на теплообменнике - регенераторе) на этап нагрева рабочего тела.
Кроме того, в этих непривычных сочетаниях параметров рабочего тела двигателя, при нагреве на 25% по температуре, при постоянном давлении, объём рабочего тела увеличивается на 400%. Перепад температуры нагрева в 25% позволяет конструировать тепловой насос с очень большой эффективностью (до 30 раз лучше, чем для привычных параметров газа в двигателе).
Для выбранных параметров цикла, расчётным путём показана эффективность преобразователя (расчёт выполнен через табличные сведения об удельной энтропии и энтальпии вещества рабочего тела и изменение удельного объёма вещества).
На основе расчёта эффективности определены массогабаритные параметры преобразователя и удельная стоимость изотермического преобразователя теплоты в механическую работу.
Преобразователь, выполненный на базе поршневой машины с внешним подводом теплоты может иметь удельную стоимость €30/кВт, а удельную массу – не выше 0.60кг/кВт.
На рисунке показана схема преобразователя теплоты в работу, выполненного на базе двигателя Стирлинга, у которого нет ни одной трущейся детали и ресурс двигателя может исчисляться десятилетиями непрерывной работы. Приведенная схема - разработана NACA USA.
6.4.1.1 На первом этапе внедрения преобразователей теплоты в механическую работу (heatmechanic) целесообразно разработать агрегат по утилизации бросовой теплоты двигателя внутреннего сгорания (ДВС) – теплоты, которая выносится отработавшим рабочим телом ДВС и теплоты из системы охлаждения ДВС.
Мощность комбинированной силовой установки, состоящей из двигателя внутреннего сгорания и изотермического преобразователя бросовой теплоты двигателя в работу, может быть в 3 раза выше, при сохранении расхода топлива. Это позволит устанавливать двигатели в 3 раза менее мощные и уменьшать запас топлива или увеличивать в 3 раза автономность транспортных средств или протяженность маршрута плавания морских судов.