Продолжаем цикл публикаций «Инновации будущего» – о российских изобретателях и их проектах. Сегодня мы представляем вам участника проекта «Сколково» компанию «Энерготехника», совершившую настоящий рывок в деле энергосберегающих технологий для нужд ЖКХ.

Предыдущая фотография

Следующая фотография 1 / 4

Оборудование по технологии Spin-Cell было представлено на выставке ИННОПРОМ-2012, г. Екатеринбург

Директор и основатель компании «Энерготехника» Александр Николаевич Лебедев выступает на форуме «Открытые инновации», г. Москва

Оборудование по технологии Spin-Cell было представлено на выставке ИННОПРОМ-2012, г. Екатеринбург

Оборудование по технологии Spin-Cell было представлено на выставке ИННОПРОМ-2012, г. Екатеринбург

В России, в энергетике, тихо и незаметно произошел очередной этап технологической революции – наши конструкторы придумали теплообменники нового поколения, не имеющие аналогов в мировой практике. Важность изобретения в том, что это основной узел в системе теплоснабжения наших домов: именно это устройство питает теплом наши батареи, а краны – горячей водой. О том, какие выгоды сулит российской экономике внедрение новых теплообменников, рассказали директор и основатель компании «Энерготехника» Александр Николаевич Лебедев и исполнительный директор компании Сергей Лебедев.

– Давайте задумаемся, что такое теплообмен в ЖКХ? Теплообмен – это искусство передачи тепла от его источника к нашему жилью с наименьшими потерями тепла и энергозатрат – скажем, на питание насосов, двигающих жидкость. Словом, энергоэффективность теплообменника – критерий, над которым ломали голову еще создатели древнеримских термов в VI веке до н.э. Современные кожухотрубные и пластинчатые конструкции сложились 100 лет тому назад. На создание нового теплообменника нам потребовалось 5 лет.

Как устроен типичный теплообменник? Это устройство, где один теплоноситель отдает свою энергию, тепло другому. Грубо говоря, это два канала, разделенных гладкой металлической стенкой, в которых навстречу друг другу идут два потока, и теплообмен совершается через стенку трубы. Но в том-то и дело, что такой теплообмен происходит крайне неэффективно. Почему? Все объясняется законами физики: дело в том, что поток воды не однороден. К примеру, у самой стенки трубы находится ламинарный слой воды – толщиной всего в доли миллиметра, скорость которого близка к нулю. Ближние молекулы воды просто прилепились к стенке, и все. Следующий слой воды двигается уже чуть-чуть быстрее, следующий – еще быстрее, но все равно практически на месте. Ламинарный слой очень сильно тормозит передачу тепла – потому что молекулы ламинарного слоя никуда не двигаются. Поэтому перед конструкторами любого теплообменника стоит задача сделать этот слой как можно тоньше и перемешать нагретые молекулы с холодными. Лучше всего это сделать с помощью закрутки потока воды – спиралевидный поток разгоняет ламинарный слой и улучшает теплоотдачу в разы. Но как добиться такой закрутки? Некоторые конструкторы западных фирм вставляют в канал ленточные, проволочные и более сложные спиральные вставки, которые бы закручивали поток. Но это решение не совсем грамотное – все-таки любая вставка создает дополнительное гидросопротивление, что приводит к дополнительному расходу энергии. И тогда мы додумались применять спирально закрученные трубы – под особым углом. Так была разработана технология Spin-Cell – «закрутка-соты», слово «соты» здесь означает оригинальное конструкторское решение по соединению труб в пучок наподобие пчелиных сот без традиционной трубной доски. Все это позволило интенсифицировать теплообмен, снизить загрязнения теплообменных поверхностей и повысить механическую устойчивость оборудования к термическим расширениям, гидроударам и вибрациям. Благодаря закрутке и турбулизации потока, обеспечивается эффективный конвективный теплообмен с увеличением коэффициентов теплоотдачи в 2 и более раза при удовлетворительном гидросопротивлении. В итоге появляется возможность сократить площадь теплообменной поверхности, габариты и вес теплообменников. Кроме того, макровихри, возникающие вдоль теплообменных поверхностей, затрудняют образование солевых кластеров, обеспечивают эффект самоочистки. Известно, что при низком качестве очистки водопроводной воды коэффициент теплопередачи у обычных пластинчатых теплообменников из-за отложения солей и накипи снижается минимум в 2-2,5 раза через самое непродолжительное время. На ряде объектов в городах и поселках РФ разборку и чистку пластинчатых ТА приходилось осуществлять несколько раз за отопительный сезон. У теплообменников Spin-Cell трубная доска отсутствует, поэтому солеотложения и загрязнения на входе в теплообменник не образуются.

– Александр Николаевич, где могут применяться ваши теплообменники?
– Самая очевидная область применения – жилищно-коммунальное хозяйство, теплоснабжение зданий. От центральной котельной тепло по трубам передается на тепловой узел – в вашем дворе вы наверняка видели одноэтажное здание бойлерной, где и расположены теплообменники, получающие тепло для вашего дома. То есть специальная техническая горячая вода циркулирует по замкнутому кругу от котельной к теплообменникам в тепловом узле и обратно. А в теплообменниках она нагревает обычную воду, которая дальше идет в наши краны и наши батареи. И применение в таком городе, как Москва, принципов энергоэффективного теплообмена позволяет сэкономить гигантские деньги. Другая область применения – нефте- и газодобыча, нефтепереработка и газохимия. К примеру, на одном участке добычи скважинной нефти и подготовки ее к товарному виду работает 50 теплообменников, вес каждого примерно 40 тонн. Снижение их металлоемкости в 10 раз – вполне посильная для нас задача.

Далее, на заводах нефтепереработки и газохимии 90% оборудования составляют теплообменники и насосы. А это тоже гигантские масштабы. Но вообще сфера применения теплообменников – очень широкая. Это и «большая» энергетика (ТЭЦ, ПГУ, котельные) и «малая» – например, тепловые насосы, и охлаждение в техпроцессах металлургии и машиностроения, и пищевая промышленность – например, для пастеризации молока, и даже медицина.

– С чего начались ваши разработки?
– Я по специальности инженер. Закончил Московский физико-технический институт, сразу приехал в Обнинск – город физиков и атомной энергетики. Так что эта тема мне хорошо знакома. Естественно, когда началась перестройка, я, как активный молодой человек, сразу основал свой научно-производственный кооператив, стал делать разработки в области энергетики и машиностроения. Какие-то из этих разработок уже воплощены в жизнь, какие-то только дожидаются своего часа. Но довольно скоро мы столкнулись с ситуацией, когда поняли, что серьезную разработку «на коленке» не сделаешь. Все научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы требуют денег. Средства нужны и для того, чтобы войти в стадию коммерциализации уже готовой разработки. Словом, для наших НИОКР мы зарабатывали деньги тем, чем могли. Строили заборы на Рублевке, например, ставили фонари.

– Заборы строили? Из чего?
– Стальные заборы. Мы в дизайне заборов использовали наши наработки, а в наших теплообменниках трубы очень красиво закручиваются, как детали какого-то инопланетного корабля. Так что заборы у нас красивыми получались. От клиентов отбоя не было…

– Подождите, но почему вы не могли денег на проект новой модели теплообменника взять у тех, кому этот агрегат действительно нужен – у нефтеперерабатывающих компаний?
– Мне трудно объяснить вам этот парадокс. Сначала я тоже был уверен, что обязательно найду своего инвестора, надо только хорошо постараться и приложить максимум усилий. И вот, довольно долгое время я встречался со многими олигархами из нужных мне отраслей, но эффект от этих встреч был нулевым – ни разу мне не удалось сдвинуть проект с мертвой точки. Почему? Все дело в том, что у любого олигарха есть собственный инженерный корпус, который вовсе не заинтересован брать изобретения у каких-то там самородков-изобретателей, которые сделали за них всю работу.

– То есть получается, это некий саботаж на среднем уровне корпораций?
– Я бы не стал называть это саботажем. Часть из тех специалистов, с которыми мы работали в разных компаниях, была за нас, часть – против, но весь вопрос в системе: сегодня, как правило, по-настоящему революционная идея не может быть воплощена в корпоративных структурах.

– Почему?
– Это в советские времена институты могли себе позволить потратить кучу времени и денег на разработку какой-нибудь темы, которая вовсе не гарантировала возврат вложенных средств. Сегодня же заказчик хочет сначала пощупать изобретение, увидеть действующий прототип – причем, все это совершенно бесплатно. И никто не хочет рисковать, вкладывая деньги в разработку проектов, которые не гарантируют быстрой окупаемости. Так что я потратил довольно много времени, пребывая в иллюзии, что рано или поздно, но я встречу нужного человека. Оказалось, дело не в человеке, а в системе. А вот сдвинулся наш проект только после того, как в России появилась эта проводящая среда, которая заинтересована в поиске и продвижении инновационных идей. Речь, как вы понимаете, идет о «Сколково».

– Как вы попали в фонд «Сколково»?
– Мой сын и партнер Лебедев Сергей, как выпускник Финансовой академии при Правительстве РФ, отвечает за продвижение наших проектов. Как-то раз в интернете он нашел объявление о конкурсе в Сколково «Энергоэффективность в ЖКХ». И вот, по-настоящему на что-то не надеясь, мы решили принять участие. Собрали документы, отправили их на конкурс – а там, кстати, 76 конкурирующих проектов было. И совершенно неожиданно мы прошли первый этап, потом нам сообщили, что наш проект попал в финал конкурса, где осталось уже 12 проектов. Конкуренты у нас, конечно, были очень солидные: там были и государственные НИИ, и известные компании, которые уже завоевали массу медалей за рубежом, и фирмы, имеющие собственные производства.. И мы, конечно, смотрелись на этом фоне не самым лучшим образом – у нас ни хорошего образца изделия, ни результатов испытаний. Но мы не отчаивались и готовились к финалу заранее.

– Каким образом?
– Мы прошли несколько бизнес-тренировок, научились делать презентации – все же азы бизнеса пришлось с нуля постигать. Оказалось, что это целое искусство. Ну, я бы не сказал, что мы выступили блестяще, но – уверенно. И на все нужные вопросы выдали четкие ответы. Словом, победили. Хотя, когда председатель жюри объявлял результаты конкурса, мы с Сергеем чуть со стула от неожиданности не упали.

– На что вы потратили денежный приз за 1-е место?
– Мы сразу же решили сделать опытный образец теплообменника – без этого образца любая презентация остается «научной фантастикой». Сделали образец из нержавеющей стали с применением немецкой лазерной сварки. Это самая передовая технология – при лазерной сварке не нарушается структура металла, что очень важно для работы теплообменников. Разработали и создали специализированное оборудование, получили три патента на способ производства. Так вот, с этим образцом мы поехали на выставку ИННОПРОМ в Екатеринбург, куда нас пригласила очень известная корпорация, чтобы мы поработали на их стенде – очень им понравилась наша инновационная идея и образец. И со стороны других компаний сразу же появилось абсолютно другое отношение: все-таки теперь мы не чудики с улицы, а участники «Сколково», у нас есть работающий образец…

– Вот, кстати, очень интересный вопрос: что, помимо денег, дает вам статус резидента «Сколково»? Уважение коллег? Внимание директорского корпуса и топ-менеджмента крупных предприятий?
– Понимаете, директора – это очень занятые люди – у них в подчинении огромная компания, плотное расписание и ответственность за выпуск запланированной продукции. У них просто нет времени слушать даже самых гениальных изобретателей и решать, нужны ли эти изобретения его компании или нет. Это должны делать за него специальные люди, и именно эту задачу сегодня и выполняет «Сколково» в пределах всей страны: создает дружественную информационную, консалтинговую и финансовую среду для продвижения инновационных идей.

– Вы уже почувствовали на себе влияние этой благотворной среды?
– Благодаря помощи «Сколково» у нас время сейчас сжалось до предела: мы как будто бы наверстываем упущенное время. Событие сменяется за событием, мы приняли участие в самых престижных выставках, у нас появился инвестор и первые заказчики. Даже не верится, что всего год назад наше изобретение было невостребованным.

– Действительно, трудно поверить, что год назад у вас не было даже прототипа теплообменника, а сегодня вы готовы уже продавать продукцию – оперативность по российским меркам небывалая. Где вы разместили производство, где взяли рабочих?
– Раньше мы снимали цех на одном предприятии в Химках. Потом директор и владелец предприятия его продал, новые хозяева сразу же вывезли оборудование, нарезали цех на квадраты и стали сдавать площади под любые цели. В итоге мы были вынуждены оттуда уйти, и сейчас мы подыскиваем подходящее помещение. В принципе, когда у тебя есть инвесторы и помощники из «Сколково», то найти подходящее помещение – не проблема. Но у меня есть мечта – хочу в скором будущем основать свой собственный завод. Свыше тысячи человек рабочих, несколько цехов. Дело в том, что есть задумка по созданию особого пресса, который из куска металла будет на холодную выдавливать бесшовную трубу нужного нам сечения. Знаете, как сегодня трубы делаются? Сначала раскатывается лист стали, потом его сворачивают в трубочку, а место соединения сваривают. Но я считаю, что эта технология имеет серьезные изъяны: при сворачивании стального листа в трубочку внутренний слой структуры металла сжимается, а внешний – растягивается, что создает угрозу разрушения внутренней целостности металла. А сварочный шов и его зона – самое «слабое звено» трубы. Трубы, полученные на нашем прессе холодной гидромеханической экструзией, таких слабых мест иметь не будут. Это очень важно для теплообменников на высокие давления.

– Сколько сегодня работает человек в «Энерготехнике»?
– Сегодня у нас фирма небольшая – пять человек. Зато все конструкторы старой советской закалки, самые опытные кадры, настоящие профессионалы. Знаете, сегодня везде пошла мода на молодых, везде принято набирать молодежь. Но я предпочитаю работать с людьми старшего поколения, потому что у них совершенно иной уровень навыков и знаний, эти люди способны решать любые проблемы. И я уверен, что у представителей старой советской конструкторской школы многим молодым российским инноваторам следует еще поучиться. А молодых людей мы, конечно, будем набирать – по конкурсу.

«У нас время сейчас сжалось до предела»