Никита Щербаков, студент 5 курса факультета промышленных технологий, электроэнергетики и транспорта Политехнического института Пензенского госуниверситета разработал макет устройства для более энергоэффективного охлаждения воздуха в автомобиле. Подробнее о проекте, победившем в вузовском конкурсе «Ректорские гранты», читайте в интервью Никиты.
— Расскажи об идее твоего проекта.
Летом при высокой температуре кондиционеры не всегда справляются с охлаждением воздуха в салоне автомобиля. Мы изучили систему кондиционирования и отметили, что она имеет существенный недостаток — повышенный расход топлива. Чтобы снизить уровень энергопотребления, мы решили использовать испарительный метод. При испарении с поверхности жидкости вылетают частицы (молекулы, атомы). Такие частицы теряют часть своей энергии, когда преодолевают молекулярное притяжение, то есть «отрываются» от других частиц, и из-за этого охлаждаются. Охлажденные частицы, в свою очередь, забирают теплоту у молекул воздуха и таким образом понижают общую температуру в салоне автомобиля. Мы разработали устройство для реализации этого метода с применением вихревых процессов. Его суть заключается в понижении температуры окружающего воздуха за счет испарения воды, которая образуется в результате работы кондиционера (конденсат).
— Что представляет собой ваше устройство? Вы его собирали сами?
Да, на нашей кафедре «Транспортные машины» мы спроектировали и собрали макет устройства для реализации испарительного принципа. Устройство в дальнейшем будет представлять собой установочный комплект, который монтируется под приборной панелью и в подкапотном пространстве, встраиваясь прямо в систему вентиляции. Устройство работает вместе с кондиционером в автомобиле, ведь если не будет кондиционера, не будет и воды (конденсата). Вихревой распылитель нашего прибора распространяет образующийся конденсат в мелкодисперсном состоянии. Это позволяет частичкам воды моментально испаряться. Совместное использование обычного кондиционера и дополнительного устройства помогает снизить нагрузку на кондиционер. Также стоит отметить, что кондиционер осушает воздух, а наше устройство за счет испарения воды его увлажняет.
— Как вы измеряете эффективность устройства по сравнению с обычной работой кондиционера?
На разработанном макете устройства мы проводили экспериментальные исследования, в результате которых определили разницы температур, которые можем достичь, и объем потребления воды. Текущая разница температур составляет 5 °C, то есть с помощью устройства при такой же мощности работы кондиционер может охлаждать на 5 °C больше. Благодаря реализации испарительного принципа энергопотребление кондиционера для различных типов автомобилей снизится на 3–5 %. На данный момент уже подана заявка на Евразийский патент, которая прошла регистрацию.
— Как появилась идея проекта? Ты работал один или в команде?
Мой научный руководитель — доктор технических наук Николай Ефимович Курносов. Именно он предложил идею проекта, когда я только начал заниматься научной деятельностью. Я посчитал тему актуальной, интересной и начал заниматься разработкой. Над проектом я работал один, но под чутким руководством Николая Ефимовича.
В Пензенском государственном университете ежегодно проводится грантовый конкурс исследовательских проектов «Ректорские гранты». Принять участие могут все учащиеся вуза. Это могут быть командные и личные проекты и исследования. Размер гранта для студентов составляет 60 тыс. рублей, для молодых кандидатов наук и аспирантов — 140–300 тыс. рублей.
Читайте о двух других технологичных студенческих проектах из ПГУ: «умной» жилетке с подогревом и системе ранней диагностики хронической сердечной недостаточности.
Автор: Сабина Рзаева, МГТУ «СТАНКИН»