Innovaties in microgolftechnologieën. Saratov State Technical University.

De toepassing van microgolfenergie voor technologische doeleinden begon ongeveer 70 jaar geleden. Huishoudelijke magnetrons zijn een vast onderdeel van ons dagelijks leven geworden en zijn een standaard aanwezig in keukens, maar het gebruik van microgolfenergie voor industriële doeleinden en technologische processen wordt niet vaak besproken [1]. De actieve implementatie van microgolfenergie wordt belemmerd door technologische (complexiteit van apparatuur, gebrek aan ervaring in ontwerp, gebrek aan gekwalificeerde specialisten), economische (de hoge kosten van microgolf dielectrische verwarmingsinstallaties) en psychologische factoren (sommige mensen beweren dat producten die in een microgolf elektromagnetisch veld zijn behandeld schadelijk zijn voor de gezondheid). Elektrotechnici beschouwen de belangrijkste belemmering voor de ontwikkeling van microgolftechnologie als economisch. Tot nu toe is het rendement van magnetrons (de belangrijkste bron van microgolfenergie) niet hoger dan 75%. Theoretisch onderzoek van de ontwerpers van generatoren suggereert echter dat dit cijfer kan worden verhoogd tot 95%, wat de economische efficiëntie van microgolfinstallaties aanzienlijk zou verbeteren. Bovendien komt het steeds vaker voor dat een klystroon wordt gebruikt als microgolfenergiebron, wat een iets hoger rendement heeft dan een magnetron.

Als gevolg van het ontbreken van gekwalificeerde specialisten op het gebied van innovatica, de conservatieve productiviteit en het bijna ontbreken van concurrentie blijven veel innovaties onbenut. Een goed voorbeeld van onbenutte innovaties is te vinden in het veld van microgolftechnologieën (microgolftechnologieën, zoals ze in buitenlandse literatuur worden genoemd). Momenteel is de meest gerealiseerde microgolftechnologie de huishoudelijke magnetron, uitgevonden halverwege de 20e eeuw en wereldwijd actief gepromoot. Dit apparaat is daadwerkelijk populair geworden en bevindt zich op vrijwel elke keuken. Het rendement (energie) van huishoudelijke magnetrons is echter zeer laag, slechts ongeveer 40-50%, wat veel lager is dan alternatieve apparaten die vergelijkbare processen kunnen uitvoeren. Bovendien zijn er veel verhalen over de schadelijkheid van microgolfstraling (vaak ongegrond), ondanks dit verkopen magnetrons wereldwijd met succes. Er zijn twee verklaringen voor dit fenomeen: succesvolle marketing van de fabrikanten van magnetrons en het gebruiksgemak van de apparaten. We horen en zien veel over het gebruiksgemak van magnetrons in advertenties; ze zijn inderdaad zeer handig in zowel gebruik als in functionele aspecten (snelle ontdooiing, automatische kookfunctie, timer, enz.).

Dus, gedurende meer dan een halve eeuw zijn magnetrons door de fasen gegaan van "moeilijk kind" tot "melkkoe", en brengen nu een aanzienlijk inkomen voor de fabrikanten. Helaas hebben andere microgolftechnologieën zo'n succesvolle implementatie niet gekregen. De in de USSR ontwikkelde technologie voor automatische apparaten voor het opwarmen van worstjes (octrooi), de microgolf pasteurizer voor melk, bier, wijn, de microgolf vulkanisatielijnen voor rubber, microgolf drooginstallaties voor hout, microgolfapparaten voor het breken van gesteente, installaties voor het repareren van asfaltbeton, microgolf drogers voor poedervormige producten, groenten, fruit, grondontdooiingsapparaten en vele andere technologieën hebben tot op heden geen breed gebruik gekregen en kunnen niet uit de fase van "moeilijke kinderen" komen.

Met behulp van de ervaring van de succesvolle marktintroductie van magnetrons kunnen een aantal voorstellen worden geformuleerd voor de invoering van nieuwe microgolftechnologieën op de markt:

• Actief reclamebeleid, zowel voor de promotie van de technologie als voor de veiligheid van de exploitatie van installaties en producten van deze installaties (media, beurzen, conferenties, enz.).

• Het creëren van servicecentra voor onderhoud, reparatie van microgolfinstallaties, opleiding van personeel dat de microgolfinstallaties bedient.

• Opleiding van innovatiemanagers op het gebied van microgolftechnologieën.

• Verhoging van de efficiëntie van microgolfinstallaties.

• Verlaging van de kosten van microgolfinstallaties, overstappen op massaproductie.

• Uniformiteit en standaardisatie van de elementbasis van microgolfinstallaties.

Literatuur

• Arkhangelsky Yu.S. "Superhoge frequentie verwarmingsinstallaties voor intensivering van thermische processen / Yu.S. Arkhangelsky, I.I. Devyatkin. – Saratov: Saratov State University Press, 1983. – 140 p.

• Arkhangelsky Yu.S., Ogurtsov K.N. "Wiskundige modellering van hoogtemperatuurverwarming van diëlektrica met faseovergangen". Bulletin van Saratov State Technical University, No. 3(47), Saratov 2010. p. 116-119

• Ogurtsov K.N. "Hoge-temperatuur microgolf-elektrotechnologische installatie voor de productie van nanomaterialen, monokristallen en keramische materialen / Yu. S. Arkhangelsky, V. V. Chernytsov. Zesde Saratov Inventies, Innovaties en Investeringen Salon, 23-25 maart 2011: in 2 delen / SGAU. - Saratov, 2011. - Deel 1. - p. 122-123

• Arkhangelsky Yu.S., Ogurtsov K.N. "Hoge-temperatuur verwarming van diëlektrica met faseovergangen". Bulletin van Saratov State Technical University, Saratov.