Интервью с генеральным директором компании-разработчика систем промышленного нагрева «Импульс» (ТМ флексиХИТ) Виталием Самойловым.
Ваши технологии называют прорывом в промышленном нагреве. С чего всё начиналось, и какую эволюцию прошли нагреватели?
Раньше господствовали ТЭНы. Это точечный нагрев: мощность сконцентрирована в одной трубке, и температура там зашкаливает. Чтобы передать достаточную мощность без порчи продукта, приходилось либо ставить батареи ТЭНов, либо постоянно перемешивать сырье. Для вязких сред это часто невозможно.
Потом появился греющий кабель. Им опутывают емкости. Но он круглый, контакт с поверхностью минимальный, большая часть энергии уходит в воздух конвекцией и излучением. Коэффициент теплопередачи низкий.
Сейчас прорывом стали РЭНы, распределенные электронагреватели. Мы «растянули» мощность по плоскости. Чтобы передать 1 кВт точечно, нужна температура 600°C. Тот же 1 кВт на поверхности в полметра — это уже 70–80°C.
Термоматы для прогрева бетона — одна из самых известных разработок. В чем их принципиальное отличие от традиционных методов?
Греющий провод внутри бетона стал классикой в плохом смысле слова. Провод разогревается, приводя к локальному перегреву. Вокруг него по правилу Вант-Гоффа реакция гидратации цемента ускоряется в разы. Бетон вокруг провода схватывается мгновенно, дает усадку и отходит от остального бетона. Образуются микротрещины. Слой за слоем, и в итоге вся конструкция в микротрещинах. Сами понимаете, что это либо некондиция, либо причина быстрой эрозии изделия.
Наши инфракрасные термоматы греют поверхность равномерно, без локальных перегревов. Бетон зреет спокойно, без внутренних напряжений. Плюс надежность: проводную систему бетонщик с вибратором ломает за минуту. А если термомат вышел из строя, то выкинул и подключил новый.
Знаю, что вы запатентовали особый способ сушки древесины. Там тоже работает инфракрасное излучение?
Да, и это отдельная история. В сушке действуют три механизма влагопереноса: капиллярный (от сырого к сухому), диффузионный (от большего давления к меньшему) и термодиффузия — движение влаги от горячего к холодному. Это явление описано академиком Лыковым еще в середине прошлого века.
Мы использовали термодиффузию. Инфракрасные кассеты греют доски, излучение проникает вглубь. Поверхность испаряет влагу и охлаждается. Возникает градиент: внутри горячо, снаружи холодно. Влага начинает двигаться от ядра к поверхности. Но испариться сразу не может, так как поверхность холодная. Возникает эффект «подпора»: влага равномерно перераспределяется по толщине, и только потом начинается мягкое испарение. В результате качественная доска без трещин.
Мы получили патент на изобретение, именно на способ сушки древесины градиентным нагревом. До сих пор звонят ученые-лесосушильщики и доказывают, что так не бывает. Я не спорю, я и многие наши клиенты 15 лет это делают и видят результат.
В вашем офисе реализован экспериментальный «здоровый кондиционер», расскажите, что это за новация?
Да, это особая история для нас. Немного теории. Любое тело выше абсолютного нуля (выше -273°C) излучает инфракрасную энергию. По закону Вина, температура определяет длину волны. То есть длина волны — следствие температуры, а не самостоятельная характеристика.
В нашем офисе мы сделали эксперимент: за фальшпотолком «Армстронг» поставили маленький кондиционер. Он охлаждает воздух только в межпотолочном пространстве. Холодный воздух оседает на специальные инфракрасные кассеты, которые охлаждаются и начинают излучать «холодную» инфракрасную энергию в помещение. Охлаждаются не воздух, а предметы: столы, пол, стены. Можно открывать окна, двери, эффект сохранится.
Установщики кондиционеров отказывались это монтировать: «Так никто не делает». Хотя подобные системы давно работают в Европе. Например, в госпитале Bernhoven в Нидерландах установлено 1200 м² радиационных потолочных панелей для охлаждения и нагрева. В Германии и Австрии 90% спортзалов отапливаются инфракрасными панелями.
То есть технология известна, но у нас ее не применяют?
Инженеры консервативны. За 50 лет привыкли к ТЭНам, потом к кабелю, и считают это вершиной. Деньги и время не считают. На форумах до сих пор можно встретить споры: «ТЭНы греют, температура не падает — значит, проблема не в них». И не понимают, что проблема в локальных перегревах и микротрещинах.
Мы проводили небольшое исследование: рынок знает о распределенных технологиях нагрева только на 5%. Остальные 95% даже не подозревают, что так можно.
Насколько патенты помогают защищать разработки?
У нас их несколько: на резистивный элемент, на термоматы, на способ сушки древесины. Но в России защититься сложно. Патенты на полезные модели выдают без проверки по существу. В судах часто слышишь: «Чем больше конкуренции, тем лучше». Бывало, что патенты аннулировали, найдя похожее описание в старой литературе. Я долго занимался этим вопросом, уже остыл к патентным разборкам. Они больше для имиджа нужны, для маркетинга.
Какие планы по развитию продуктовой линейки инфракрасных обогревателей?
Сейчас экспериментируем с двумя направлениями. Первое: сегментные жесткие маты. Их сложнее сломать при монтаже, они удобнее в логистике.
Второе — новые резистивы с PTC-эффектом (позисторным). Если просто объяснять, то это когда при росте температуры материал сам снижает мощность. Мат перегрелся, например, накрыли теплоизолятором или греют плохо проводящий грунт, он не сгорит, а просто сбросит мощность и будет стабильно держать 70–80°C. То, что нужно для бетона и сушки.
Опытный образец получен, сейчас задача — добиться качества и повторяемости PTC-резистивов, чтобы предложить их в качестве импортозамещающей альтернативы корейских элементов.
Мы убеждены: будущее промышленности за распределенными системами нагрева, за умным использованием физических принципов, за готовностью подвергать сомнению устаревшие нормы. Поэтому ищем партнеров, энтузиастов, инженеров-новаторов и смелых технологических предпринимателей, готовых внедрять инфракрасные технологии, развивать новые направления применения и создавать продукты, которых еще вчера не существовало.