2. 2
Описание продукции проекта
Аппаратно-программный комплекс теплометрии с инновационным датчиком теплового потока с
беспроводной передачей данных по технологии Zig-Bee. Датчик теплового потока основан на
использовании нанотехнологичного сегнетоэлектрического сенсора. Технология измерения теплового
потока и устройство измерения теплового потока, разработанные нами, не имеют аналогов, и права на
них подтверждены патентами РФ.
У команды проекта имеются следующие патенты РФ, заявленные в которых решения будут
применяться при производстве продукта проекта:
1) Патент 124795 приоритет 08.06.2012 Полезная модель "Устройство для измерения теплового
потока”
2) Патент 2488080 приоритет 24.02.2012 Изобретение «Способ измерения теплового потока"
Аппаратно-программный
комплекс:
1.Счетчики распределители
с датчиками теплового
потока;
2.Общедомовой
концентратор с GSM-
модемом;
3.Комплект ПО интерфейса
пользователя.
3. 3
Инновационный способ измерения теплового потока
ДАТЧИК ТЕПЛОВОГО ПОТОКА:
ПРИНЦИПИАЛЬНО НОВЫЙ, ИННОВАЦИОННЫЙ СПОСОБ НА ОСНОВЕ ИЗМЕРЕНИЙ ПОГЛОЩЕННОГО ТЕПЛА
с ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА
Датчик теплового потока представляет собой устройство, состоящее из сегнетоэлектрического сенсора,
микроконтроллера, трансивера, элемента питания и корпуса.
Чувствительность датчика – от 1 Вт/м2
ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА
- измерение теплового потока, прошедшего через плоскую пластину, на основе измерений перепада
температур на этой пластине (напр. датчики типа «вспомогательная стенка»);
- измерение количества теплоты, поглощенной телом датчика (калориметрические методы).
СОСТОЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ
Отсутствие на рынке дешевых высокочувствительных датчиков теплового потока, с чувствительностью порядка 1 Вт/м2 взамен существующих
аналогов от 10-50 Вт/м2. Для достижения достаточной чувствительности существующими датчиками теплового потока приходится изготавливать
эти датчики из толстого, порядка единиц мм диэлектрического материала, или увеличивать его площадь до десятков см2. Низкая
чувствительность датчиков обусловлена малым перепадом температуры на датчике теплового потока и низкой чувствительностью датчиков
температуры. Крупные габариты датчика приводят к большой величине теплового сопротивления и к существенной погрешности измерения из-
за искажения датчиком теплового потока. Существенным недостатком датчика типа «вспомогательная стенка» является необходимость точного
измерения перепада температуры на подложке датчика, для чего приходится увеличивать толщину подложки и делать чувствительный элемент
датчика, например, на основе многоспайной термопары. Увеличение толщины подложки означает увеличение массы и габаритов датчика и
повышению его теплоизоляционных свойств, что приводит к возрастанию методической погрешности измерения потока.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НАШЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ВЫСОКОТОЧНОЙ ТЕПЛОМЕТРИИ ОБЪЕКТОВ
МНОГОКВАРТИРНЫЕ ДОМА
Индивидуальный учет потребленной тепловой
энергии методом распределения
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОИЗВОДСТВА Высокоточная теплометрия технологических
переделов, например, в нефтехимии
* Описание данного проекта базируется именно на
этом рынке в силу его массовости
* Решение для каждого технологического
производства требует индивидуального ТЗ
4. 4
Технология проекта – Аппаратно-программный комплекс
ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ УЧЕТ ТЕПЛА
Какие существуют технологии на рынке?
Классический теплосчетчик - применим только для горизонтальных систем отопления из-
за высокой стоимости; высокие эксплуатационные риски из-за дополнительных сварных и
резьбовых соединений. В большинстве многоквартирных домов РФ применяется
вертикальная система отопления с множеством стояков, проходящих через одну квартиру.
Счетчики-распределители потребленного тепла на базе датчиков температуры и
передачей данных по радиоканалу (применимы для любых типов систем; косвенный метод
учета потребленного тепла через температуру; требуют промежуточных концентраторов;
недостоверность показаний и легкость манипулирования)
Что нового в нашей технологии:
Мы взяли принцип технологии счетчиков-распределителей потребленного тепла, применили технологию Zig-Bee
для передачи данных. И самое главное: мы впервые применили для индивидуального учета тепла измерения с
помощью датчиков теплового потока (а не датчиков температуры) на базе инновационных датчиков на основе
сегнетоэлектрической керамики.
Наиболее применимые и известные способы измерения теплового потока – термопара и метод задней стенки. Эти
методы не используются для поквартирного учета тепловой энергии. Мы изобрели альтернативный способ
измерения теплового потока. Этот способ обладает высокой точностью и конструктивной простотой реализации.
Изобретение защищено патентами.
Счетчик-распределитель потребленного тепла на базе датчиков теплового потока и передачей данных по
протоколу ZigBee:
- конструктивно дешев из-за простого технологического решения измерения тепла.
- применим для любых типов систем теплоснабжения;
- прямой и достоверный метод учета потребленного тепла;
- не требуют дорогих промежуточных поквартирных и поэтажных концентраторов, на которые ложится основная
финансовая нагрузка при внедрении для многоквартирных домов;
- достоверность показаний и высокая защищенность
- аналоги – счетчики-распределители на базе датчиков температуры, например, при открытии форточки снижают
свои показания из-за уменьшения температуры датчика; тоже самое происходит, если на такой датчик повесить
мокрое полотенце или направить вентилятор для увеличения теплосъема. Наш прибор показывает достоверные
значения, соответствующие актуальному теплосъему с радиатора. Соответственно, аналоги легко обмануть в
отличие от нашего датчика.
5. 5
Наша технология: Как фиксируется факт экономии?
Наш программно-аппаратный комплекс использует показания общедомового узла учета тепловой энергии на
тепловом вводе в здание. Эти показания принимаются за абсолютное значение потребления всего дома.
Именно по этим показаниям дом расплачивается за потребленную всеми жильцами тепловую энергию. При
этом все жильцы платят за тепло исходя из площади своей квартиры.
Наш программно-аппаратный комплекс вычисляет реально потребленную тепловую энергию каждым
радиатором в доме. Таким образом, у жильцов появляется инструмент для фиксации экономии – а значит и
стимул к энергосбережению. Теперь становится гораздо выгоднее прикрутить вентиль на радиаторе, чем
открыть окно для снижения температуры в комнате. Наша система учитывает количество реально
потребленного тепла каждой квартирой и передает данные для расчета с жильцами управляющей компании,
ТСЖ, ЖСК и т.п., которая формирует квитанцию об оплате жильцам.
