Холодильная, криогенная техника и системы жизнеобеспечения: Магистратура

Основные направления подготовки:

Холодильные установки – совокупность машин, аппаратов и сооружений, предназначенных для промышленного производства искусственного холода и его применения в различных отраслях промышленности, для выполнения технологических процессов при умеренно низких температурах (до -150°с).

Производство искусственного холода находит все расширяющееся применение во многих отраслях народного хозяйства:

• в пищевой промышленности холодильные установки обеспечивают длительное хранение скоропортящихся продуктов;
• в химической промышленности искусственный холод применяют для разделения жидких и газовых смесей и получения чистых продуктов (например, этилена, пропана, пропилена из нефти и природного газа), при производстве многих синтетических материалов (спирта, каучука, пластмасс, волокон и др.). при производстве аммиака и азотных удобрений, для отвода теплоты химических реакций;
• в машиностроении для низкотемпературной закалки металлов и холодной посадки;
• в строительстве для замораживания грунтов при выполнении строительных работ в водоносных слоях (например, при строительстве метро), для охлаждения бетона при строительстве плотин гидростанций;
• на транспорте для перевозки скоропортящихся продуктов;
• в торговле, общественном питании и в быту.

Криогенные установки – установки, предназначенные для получения и использования температур ниже -150°С (установки глубокого холода).

Для криогенной техники характерны постоянное расширение областей ее применения и появление новых типов криогенных устройств и систем. Основные области применения криогенных установок:

• установки разделения воздуха, предназначенные для получения кислорода, азота и аргона;
• установки для получения жидкого водорода, используемого в качестве высокоэффективного топлива для энергосистем и транспортных двигателей;
• установки для разделения газовых смесей, очистки и ожижения газов;
• сверхпроводящие электрические машины, линии электропередач на основе сверхпроводимости;
• физика, приборостроение, космонавтика, биология, медицина.

В настоящее время сформированы отдельные направления, такие как, криофизика, криоэнергетика, криомедицина,криобиология и др. Эти направления имеют общую основу, заключающуюся в использовании криогенных систем для решения разных задач. Инженеры, умеющие создавать криогенные системы и владеющие методами криогеники, должны иметь глубокую теоретическую и конструкторскую подготовку по данной специальности.

Системы кондиционирования воздуха – установки, предназначенные для обеспечения в закрытых помещениях искусственного климата с заданными характеристиками воздуха (температура, влажность, чистота, скорость). Различают комфортное и технологическое кондиционирование. Комфортное кондиционирование – обеспечение комфортных условий для человека на работе, дома, на отдыхе, при занятий спортом, в транспорте и т.п. Технологическое кондиционирование – обеспечение требуемых характеристик воздуха при производстве различных продуктов человеческой деятельности.

Системы динамического охлаждения и отопления; комфортное жизнеобеспечение –новое, перспективное направление подготовки молодых специалистов.

Рациональное использование топливно-энергетических ресурсов сегодня представляет собой одну из глобальных мировых проблем, успешное решение которой будет иметь определяющее значение не только для дальнейшего развития мирового сообщества, но и для сохранения среды его обитания. Одним из перспективных путей решения этой проблемы является применение новых энергосберегающих технологий, использующих нетрадиционные возобновляемые источники энергии.

Истощение запасов традиционного ископаемого топлива и экологические последствия его сжигания обусловили в последнее время значительное повышение интереса к этим технологиям практически во всех развитых странах мира. Преимущества технологий теплоснабжения, использующих нетрадиционные источники энергии, по сравнению с их традиционными аналогами связаны не только со значительными сокращениями затрат энергии в системах жизнеобеспечения зданий и сооружений, но и с их экологической чистотой, а также с новыми возможностями в области повышения степени автономности систем жизнеобеспечения. Одним из основных путей внедрения новых технологий теплоснабжения является внедрение тепловых насосов в различных отраслях народного хозяйства. Тепловые насосы вышли из недр холодильной техники и, как правило, создаются и выпускаются заводами холодильного машиностроения. Это одно из важнейших пересечений техники низких температур с энергетикой. Согласно прогнозам Мирового энергетического комитета, к 2020 г. 75% теплоснабжения ( коммунального и производственного ) в развитых странах будет осуществляться с помощью тепловых насосов. Этот прогноз успешно подтверждается во многих развитых странах (США, Япония, Швеция, Дания, Германия и др.). В России внедрение тепловых насосов идет пока очень медленно и в скором будущем потребует большую армию квалифицированных специалистов.