Ученые ПНИПУ впервые в мире разработали установку для сжатия газа с КПД 98%
Ученые ПНИПУ впервые в мире разработали установку для сжатия газа с КПД 98% Учёные Пермского национального исследовательского политехнического университета создали первый в мире компрессор, который сжимает газы практически без нагрева и с коэффициентом полезного действия до 98%. Новая технология способна сократить потребление электроэнергии в пять раз и обеспечить многомиллионную экономию для промышленности, а также заметно снизить нагрузку на окружающую среду. Об этом сообщили в пресс-службе вуза Компрессоры — ключевой элемент множества современных технологий: от холодильников и кондиционеров до газотранспортных систем, промышленного производства, медицины и энергетики. Однако традиционные компрессорные установки крайне неэффективны: при быстром сжатии газ сильно нагревается, и до 70–80% энергии теряется в виде тепла. Фактический КПД таких систем редко превышает 20–30%, что делает их одними из самых энергоёмких узлов в промышленности и коммунальном хозяйстве. Разработка пермских учёных принципиально меняет сам подход к сжатию газа. В новой установке газ сжимается не механическим поршнем, а за счёт плавного вытеснения несжимаемой жидкостью — маслом. Внутри герметичной камеры через систему микрофорсунок создаётся равномерный «дождь» из мельчайших капель масла, формирующий подвижный жидкий поршень. По мере подъёма уровня масла объём газовой полости медленно уменьшается, а давление возрастает без резкого скачка температуры. Благодаря крайне медленному и равномерному процессу сжатия выделяющееся тепло успевает отводиться через стенки камеры, и газ практически не нагревается. Это не только резко снижает энергетические потери, но и повышает безопасность эксплуатации, особенно при работе с горючими и взрывоопасными газами. Эффективность технологии подтверждена испытаниями. При сжатии аргона температура газа изменилась всего на 3 градуса — с −70 до −67 °C. Для сравнения, в традиционных компрессорах аналогичное сжатие сопровождается нагревом на сотни градусов. КПД установки достиг 98%. «Это означает, что почти вся подводимая энергия идёт на полезную работу сжатия, а не рассеивается в виде тепла», — пояснил доцент кафедры «Конструирования и технологий в электротехнике» ПНИПУ Владимир Сизов. Разработка имеет широкий прикладной потенциал. Новый компрессор может использоваться в системах кондиционирования, тепловых насосах, холодильной технике, при сжатии и транспортировке природного газа, водорода и других технических газов. Его внедрение способно существенно снизить энергозатраты предприятий и, как следствие, сократить выбросы парниковых газов и загрязняющих веществ. В настоящее время учёные работают над созданием двигателя внешнего сгорания, основанного на новой компрессорной технологии. Результаты исследования опубликованы в материалах научной конференции «Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации».