Концепция вычислений на периферии и (I)IoT-индустрии в целом часто упирается в надежный источник электропитания, особенно если речь идёт о местах, где качественного стационарного питания не предусмотрено. Ситуация усложняется, если речь идёт о платформе, размещаемой в глуши, где проводить регулярное техобслуживание не представляется возможным. Российское ООО «Наука-Энерготех», дочерняя организации НПО «Наука», предложила оригинальный и элегантный выход из положения — свободно-поршневую генераторную установку «Эвогресс».
Любой линейный поршневой двигатель как правило проще и надёжнее, когда речь заходит о генераторных установках —конструкция и двигателя, и генератора в такой схеме существенно упрощена. К тому же, речь идёт о двигателе внешнего сгорания с замкнутым объёмом и подводом тепловой энергии извне. В качестве источника последней можно использовать практически любой источник тепла с подходящими характеристиками.
Сейчас Эвогресс использует газовоздушную смесь на основе природного газа. Рабочая зона двигателя герметична и заполнена гелием, причём сама установка является необслуживаемой в течение всего срока службы, который может составлять до 10–15 лет. Управляющая автоматика оптимизирует работу двигателя в зависимости от электронагрузки, производительность может регулироваться в пределах 10–100%.
Устройство линейного двигатель-генератора Эвогресс. Источник: evogress.com
Такой двигатель эффективнее классического Стирлинга по ряду причин — у него выше разница температур холодной и горячей зон, он полностью герметичен, а линейная схема исключает сложные кривошипно-шатунные механизмы, требующие обслуживания. За счёт отказа от пар трения и перехода на газодинамические опоры двигатель Эвогресс его ресурсные показатели не зависят от степени нагрузки и количества пусковых циклов.
В нижней части установки расположены обмотки линейного генератора, конструкция которого также предельно проста. На выходе после стабилизации генератор выдает стандартные 220 В с частотой 50 Гц. Стандартная рабочая мощность Эвогресс составляет 1 кВТ, но объединение нескольких устройств позволяет создать более крупную установку, которая развивает до 10 КВт, а в аварийном режиме кратковременно даже до 30 КВт.
Кинематика двигатель-генератора Эвогресс. Источник: evogress.com
Применений у системы Эвогресс множество: это и генераторы для автоматики газовых скважин, и для строительной техники, питание радиорелейных и базовых станций, любых объектов телемеханики и диагностики (в первую очередь, в области газодобычи и транспортировки). Потребляя мизерную долю добываемого или пересылаемого газа, такой генератор закрывает практически все потребности периферийной автоматики и телеметрии.
Генераторные установки Эвогресс уже прошли тщательное тестирование на объектах «Газпром Трансгаз Югорск», они показали себя хорошо и в настоящее время уже рекомендованы для применения на объектах компании «Газпром». Однако это не значит, что добыча и транспортировка полезных ископаемых — единственная сфера применения Эвогресс.
Источник: evogress.com
Благодаря простой конструкции и антивандальному исполнению, а также неплохим показателям экономичности, Эвогресс можно использовать в отдалённых населенных пунктах в качестве мини-электростанций, даже для отдельных зданий. Горячие выхлопные газы при этом можно использовать для отопления. В настоящее время в арсенале компании-разработчика имеется целый ряд модулей Эвогресс, от небольшого Эвогресс 0.5 с выходной мощностью всего 500 Вт до законченной электростанции Эвогресс 1.0 в контейнерном исполнении.
Источник:
