Название проекта: Разработка системы переработки биологических отходов на примере универсального отопительного котла

Ключевые слова: котел отопительный универсальный, Биотопливо, переработка отходов сельхоз промышленности, переработка отходов

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА

Цель выполнения проекта: В данный момент такая тема, как энергетика довольно важна в мире. Отопление промышленных помещений считается одной из важнейших задач в наше время. Практически каждая сфера промышленности требует своих нормативов и требований. Площадь, зачастую, очень огромна и исчисляется тысячами квадратных метров.
Целью данного проекта является разработка универсального отопительного котла для отопления промышленных помещений, тепличных хозяйств, ферм, жилых комплексов при помощи биотоплива, полученного системой переработки сельхоз отходов.

Задачи по проекту в рамках договора по программе:

Для достижения цели проекта нужно выполнить следующие задачи:

1. Провести анализ литературы и открытых источников
2.Определить проблемы в данной области
3.Разработать прототип котла
4.Разработать схему переработки отходов сельхоз промышленности в топливо
5.Отладить систему котла для повышения КПД
6.Разработать электронную систему управления котла на контроллерах
7.Протестировать котёл в условиях приближенных к реальным
8.Взять пробы выброса отходов и снять показания температуры котла
9.Протестировать возможные виды топлива и составить рейтинг
10.Протестировать прототип котла с использованием биотоплива на основе отходов птицефермы.

Назначение научно-технического продукта (изделия и т.п.):
Прототип данного котла необходим для отопления, он должен отапливать площадь от 1 до 5 га. Использовать преимущественно биотопливо, быть выгоднее и безопаснее аналогов, работающих на газе. Данный котел может быть полезен как лицам, имеющим свой бизнес в сельхоз сфере, так и компаниям по отоплению районов.

Научная новизна предлагаемых в проекте решений:
Данный котел модульный, что представляет собой замену имеющихся частей на желаемые, в зависимости от вида топлива.( Конструкция котла является модульной, что обеспечивает вариативность составных частей в зависимости от задач)
Котёл работает как на уже имеющемся топливе, так и на Биотопливе из отходов.
Может без особых проблем отопить большую площадь, при этом оставаясь более выгодным, чем аналоги, которые используют газ, мазут, нефть, электричество.
Семи ходовая система строения, не имеет аналогов на данный момент. Благодаря чему обеспечивает уменьшенное потребление топлива.
Переработка сельскохозяйственных отходов в биотопливо

Обоснование необходимости проведения НИР:
Существуют проблемы переработки и использования сельхоз отходов. За год в птицеводстве и животноводстве производится порядка 150 млн. тонн отходов и примерно столько же при выращивании овощей и фруктов. Для решения этой проблемы мы можем использовать отходы, как топливо в нашем котле.
Так же разработка позволит сэкономить ресурсы, и сберечь экологию.
Данный котел можно устанавливать там, где нет возможности установить газовые котлы. Аналоги будут крайне затратные в потреблении топлива, по сравнению с нашим котлом.

Горение должно быть экологичным, что достигается повышенной температурой и полным сгоранием биотоплива – на выходе образуется углекислый газ и водяной пар

Основные технические параметры, определяющие количественные, качественные и стоимостные характеристики продукции (в сопоставлении с существующими аналогами, в т.ч. мировыми):
Прототип котла на 2 мвт должен быть с следующими тех. параметрами:
Мощность, мВт – 2

КПД не менее, % - 90

Температура уходящих газов, °C – 60 - 120

Вид топлива – Бикеты, пеллеты, биотопливо, уголь.

Давление рабочей среды, Мпа - 0

Габаритные размеры котельного блока, длина*ширина*высота,мм – 4500x2000x2500

Габаритные размеры горелки, длина*ширина*высота, мм – 2000x1200x2070

Отапливаемая площадь, м² - 20000
Потребления топлива:
1.Брикетов из сем. – 100 кг/ч
2.Пеллеты – 120 кг/ч
3.Биотопливо – 80 кг/x

Биотопливо:

Сушилка АВМ 0.65

Технические характеристики

Ударно-механический пресс ПБУ-060-400
Производительность, кг/ч - 350-400
Диаметр брикета, мм - 60
Габаритные размеры:
Длина, мм - 2960
Ширина, мм - 910
Высота, мм - 1940

• Конструктивные требования (включая технологические требования, требования по надежности, эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту, хранению, упаковке, маркировке и транспортировке):

Прототип данного котла должен обладать следующими свойствами:

1. отапливать большие участки
2. быть полностью безопасным
3. быть экологически чистым
4.Котельная, в которой будет установлен котёл центрального отопления, должна быть выполнена на основании действующих норм и правил:

Входные двери в котельной должны открываться наружу и быть выполнены из негорючих материалов.

Котельная должна иметь приточную вентиляцию в форме канала с сечением не менее 50% сечения дымоходной трубы (отсутствие приточной вентиляции или непроходимость вентиляции может вызвать такие явления, как дымление, невозможность достичь высокой температуры). Также необходима вытяжная вентиляция под потолком помещения с сечением не менее 25% сечения дымоходной трубы (целью вытяжной вентиляции является вывод из помещения вредных газов).

5.Для установки котла требуется устройства специальных фундаментов. Рекомендуется установить котёл на бетонной плите высотой от 8 см, допускается непосредственная установка котла на несгораемом плиточном полу. Котёл должен быть установлен таким образом, чтобы была возможность легко и безопасно обслуживать топку, зольник, загружать топливо и чистить котёл.

Требования по патентной защите (наличие патентов), существенные отличительные признаки создаваемого продукта (технологии) от имеющихся, обеспечивающие ожидаемый эффект:

Универсальный отопительный котел с верхней подачей верхнего или газообразного топлива.
заявка: 2010124762/06

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ОТОПИТЕЛЬНЫЙ КОТЕЛ
заявка: 99124334/06

В отличие от данных котлов, в нашей системе используется семь ходов, благодаря которым, больше тепла идёт в работу и, следовательно, снижается потребления топлива.
В нашей системе используется теплоаккумулятор. Он обеспечивает дополнительную безопасность нашей системе от чрезмерного охлаждения и перегрева.
В котле используется горелка способная потреблять разные виды твердого топлива. Так же к нашей горелке разработана автоматическая система подачи топлива. Также в устройстве горелки имеется система варьирования температуры воды.

Календарный план проекта в рамках договора по программе

Первый этап:
Изучение литературы – 1 месяц
Разработка конструкции котла – 2 месяца
Разработка автоматической подачи топлива – 1 месяц
Улучшение уже разработанной горелки – 1 месяц
Сборка тестового котла – 2 месяца
Тестирование котла в «полевых условиях» - 2 месяца
Установка системы переработки отходов -1 месяц
Запуск и тестирование системы переработки отходов и производства топлива – 2 месяца
Второй этап:
Перевод системы управления котла на контроллеры -3 месяца
Калибровка и доработка системы переработки и производства топлива – 3 месяца
Установка финального прототипа котла и его отладка – 1 месяц
Тестирование биотоплива в установленном котле – 2 месяц
Тестирование всех систем – 3 месяца

КОММЕРЦИАЛИЗУЕМОСТЬ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИХ РЕЗУЛЬТАТОВ

Область применения:
Конечный продукт предназначен для эксплуатации в системах центрального отопления с гравитационной либо принудительной циркуляцией воды, оборудованных согласно действующих строительных норм и правил. Рекомендуется для отопления жилых домов, коттеджей, торговых павильонов, тепличных хозяйств и других строений, в которых разрешённая температура воды не должна превышать 95°C, а рабочее давление в системе отопления 2,5 бар.




Объем внебюджетных инвестиций, собственных средств и иных источников, источники средств и формы их получения, распределение по статьям:
В проекте применяется следующие личные средства и персональные вложения:
Компьютер
Инструменты
Металл
Шамотный кирпич
Кран балка
Детали для блока управления
Сушилка АВМ 065
Ударно-механический пресс ПБУ-060-400

Имеющиеся аналоги:
В отличие от уже имеющихся котлов на рынке, наш котёл имеет семи ходовую структуру. Данный тип устройства позволяет максимально снимать тепловую энергию, что способствует меньшему расходу топлива.
В отличие от газового котла, для нашего котла не требуется получать разрешение Ростехнадзора.
предоставлять план газоснабжения и план здания. Так же не требуется подведение газа, что является огромным плюсом.
При сравнении с такими же твердотопливными котлами , у нашего котла меньше выброс вредных веществ в атмосферу, так как наша горелка работает на температурах выше 1300 градусов Цельсия. При такой температуре все вредные соединения полностью прогорают.
Благодаря нашим разработкам мы можем позволить себе использовать крайне дешевое топливо в нашем котле

ГОРЕЛКА:
В данный момент имеются роторные и факельные пеллетные горелки. В отличие от них, наша сжигает топливо практически без остатка. Так же наша горелка является универсальной и может сжигать пеллеты, брикеты и уголь. В отличии от горелок, предназначенных для угля, данная исключает режим тления.

План коммерциализации проекта:

На базе уже имеющихся материалов и в дальнейшем с привлечением инвесторов в данный проект. возможно производство 4-7 котлов в год в зависимости от мощности котла. Ориентировочная стоимость одной полностью рабочей системы на 2 мвт составит 2 300 000.
На базе имеющихся договоренностей с птицефабриками мы имеем бесплатную поставку сырья для изготовления био-топлива. Примерная стоимость изготовления одной тонны топлива составит 1000 рублей. Предполагаемая цена продажи одной тонны топлива составляет от 4000 до 6000 рублей за тонну.
Себестоимость данной системы с учетом всех материалов и работ составит 1 400 000.
Таким образом в год прибыль составит от 6 300 000 до 10 000 000 рублей без учета продаж производимого нами био-топлива.

Участие в других проектах
Принимаю участие в акселерационной программе КубГу «IMPORTY.NET»Разработал коммерческий проект на основе разработок универсального отопительного котла.
Провёл беседу с несколькими потенциальными клиентами и выявил актуальность предложения на данный момент.

На страницу проекта