Лаборатория гелиотехнических конструкций

Заведующий лабораторией к.т.н. Турсунбаев Ильдар Абдуллаевич.

Лаборатория организована в 1964г. Большой вклад в становление лаборатории внес к.ф.-м.н. В.С.Трухов (1937-2005гг), возглавлявший лабораторию с момента основания по 2005г.

В настоящее время коллектив лаборатории включает 15 сотрудников, в том числе 4 кандидата наук. В лаборатории имеются стенды, для исследования рабочего процесса машин Стирлинга, компьютерное оборудование для проведения теоретических исследований, разработаны программы компьютерного моделирования рабочего процесса машин Стирлинга. В составе лаборатории имеется конструкторское подразделение.

Основным направлением деятельности лаборатории является термодинамическое преобразование солнечной энергии в основном с использованием тепловых машин, работающих по прямому и комбинированному циклу Стирлинга.

Выполнено более 2 десятков проектов двигателей Стирлинга (ДС) в диапазоне мощностей 0,01-25 кВт.

По программе Советско-Индийского научно-технического сотрудничества,принятой правительствами двух стран в 1979г., разработана и испытана автономная солнечная энергетическая установка с двигателем Стирлинга мощностью 1 кВт. В соответствии с Программой двигатель был поставлен в Индию для проведения там испытаний.

Аналогичный двигатель был поставлен в НПО "Астрофизика" (г. Москва) как прототип при разработке модуля ДС  мощностью 5 кВт Д-9301 для Кисловодской солнечной электростанции. Это четырехцилиндровый солнечный ДС с приводом типа "косая шайба " мощностью 5кВт.

Разработаны и поставлены Заказчику (ВНИИРТ, Москва) опытные образцы двигателей Стирлинга для радиоизотопных энергоустановок: одноцилиндрового с ромбическим приводным механизмом мощностью 1 кВт; двухцилиндрового вытеснительного типа мощностью 0,5 кВт. Аналогичный двухцилиндровый двигатель вытеснительного типа мощностью 0,5 кВт поставлен в Дурхэмский университет (Англия) в соответствии с договором о сотрудничестве.

С 2002г. выполняется программа сотрудничества с Китаем по разработке двигателей Стирлинга. Два двигателя мощностью 1 кВт поставлены в Университет науки и технологий Китая (г. Hefei).

Лабораторией выполнены и выполняются международные научно-исследовательские программы:

• по гранту INTAS № 1410 "Network: Solar Power and Chemical Energy Technologies and Systems" (1995-1996гг.);
• Европейской комиссии СОР ERNICUS Development of Domestic Power Generation System using Stirling Engines and Combustion Chambers of Natural Gas) (1998-2000гг.);
• Гранту НАТО (SfP.972296) "Development of a 3-kW energetic unit on the basis of a Stirling engine and a combustion chamber for the use in a fossil-biogas fuel/solar - dish/Stirling engine system" (1999-2002 гг .);
• по гранту № 03044203 университета науки и технологий Китая "Разработка экспериментальной энергетической установки на основе двигателя  Стирлинга с газовой горелкой" (2003г.).

В лаборатории разработан новый класс машин Стирлинга, а именно гидропоршневые машины Стирлинга (защищено 10 авторскими свидетельствами и патентами), которые могут быть использованы как водоподъемные установки и как активный термодинамический контур в солнечных теплогенерирующих и опреснительных установках. Термодинамический цикл гидропоршневых преобразователей является комбинированным парогазовым циклом и может работать от различных теплоисточников с температурой теплоносителя 70-95⁰С, в том числе от плоских солнечных коллекторов.

Одно из направлений - разработка комбинированных двигателей Стирлинга, которые способны одновременно выполнять функции двигателя и теплового насоса. Разработан проект комбинированного двигателя Стирлинга со следующими параметрами: электрическая мощность – 1 кВт, холодопроизводительность – 2 кВт, тепловая мощность 8 – 10 кВт.

В настоящее время основные направления исследований лаборатории следующие:

• исследование и разработка на основе двигателей Стирлинга опытных образцов солнечных и солнечно-топливных установок комбинированного тепло электроснабжения;
• разработка комбинированных двигателей Стирлинга;
• исследование солнечных тепловых установок с активным тепловым контуром для водоподъема, горячего водоснабжения и опреснения засоленных вод.