Вихревые генераторы тепла своими руками: Все подробности про изготовление вихревых теплогенераторов своими руками

Содержание

Дисковые вихревые теплогенераторы. Делаем вместе теплогенератор своими руками

Когда заходит речь об отопительных системах и приборах для обогрева жилого дома, то сразу возникает множество мнений.

Одни утверждают, что лучше газового отопления ничего не существует, другие доказывают эффективность , третьи – никак не нарадуются . Несомненно, все виды отопления имеют свои преимущества, но мы хотели бы обратить внимание на обогрев жилища электричеством.

Главным преимуществом такого вида обогрева является удобство эксплуатации: ведь не нужно заготавливать топливо и постоянно очищать оборудование от продуктов сгорания. Некоторые скептики, читая эти строки, резонно могут заметить: а как же быть с постоянным подорожанием электроэнергии? Куда же тогда девается эффективность электрического оборудования для отопления?

Поэтому, в этой статье мы подробно расскажем, что собой представляет вихревый индукционный нагреватель (сокращенно – ВИН), а также опишем все его преимущества и недостатки.

Вихревый индукционный обогреватель представляет собой прибор, в котором для подогрева теплоносителя используется энергия электромагнитного поля.

Иначе говоря, ВИН преобразует этот вид энергии в тепловую.

Этот вид индукционного котла состоит из следующих конструктивных частей:

Принцип индукционного нагрева Алгоритм функционирования вихревого индукционного нагревателя заключается в следующих последовательных действиях:

Важный факт: весь процесс работы ВИН происходит практически без энергетических потерь.

Согласно отзывам владельцев ВИН, использование нагревателя этого вида имеет целый ряд достоинств, к которым можно отнести следующие важные моменты:

Для большей убедительности преимуществ этого вида котлоагрегата, приведем для примера технические характеристики нагревателя модели ВИН-15:

Трудно не согласиться, что это достаточно позитивные характеристики котла этой модели.

К основным негативным моментам использования вихревого индукционного нагревателя можно отнести следующее:

Совет специалиста: чтобы не допустить детонации, можно дополнительно установить датчик давления.

Как видим, недостатков индукционного котла гораздо меньше, чем преимуществ. Их вполне можно сократить, если придерживаться вышеуказанных рекомендаций. В этой статье мы подробно изложили все аспекты использования вихревого индукционного нагревателя. Надеемся, что наша информация поможет вам при установке ВИН в вашем доме.

Смотрите видео, в котором показаны особенности работы вихревого индукционного нагревателя ВИН, а также отзывы об этом оборудовании:

С каждым годом подорожание отопления заставляет искать более дешевые способы обогрева жилой площади в холодную пору года. Особенно это относится к тем домам и квартирам, которые имеют большую квадратуру. Одним из таких способов экономии является вихревой . Он имеет массу преимуществ, а также позволяет экономить на создании. Простота конструкции не затруднит его сбор даже у новичков. Далее рассмотрим преимущества такого способа отопления, а также попытаемся составить план-схему по сбору теплогенератора своими руками.

Теплогенератор – это специальный прибор, основная цель которого вырабатывать тепло, путем сжигания, загружаемого в него, топлива. При этом вырабатывается тепло, которое затрачивается на обогрев теплоносителя, который уже в свою очередь непосредственно выполняет функцию обогрева жилой площади.

Первые теплогенераторы появились на рынке еще в 1856 году, благодаря изобретению британского физика Роберта Бунзена, который в ходе ряда проведенных опытов заметил, что вырабатываемое при горении тепло можно направлять в любое русло.

С тех пор генераторы, конечно же, модифицировались и способны обогревать гораздо больше площади, нежели это было 250 лет назад.

Принципиальным критерием, по которому генераторы отличаются друг от друга, является загружаемое топливо. В зависимости от этого выделяют

следующие виды :

  1. Дизельные теплогенераторы – вырабатывают тепло в результате сгорания дизельного топлива. Способны хорошо обогревать большие площади, но для дома их лучше не использовать в силу наличия выработки токсичных веществ, образуемых в результате сгорания топлива.
  2. Газовые теплогенераторы – работают по принципу непрерывной подачи газа, сгорая в специальной камере который также вырабатывает тепло. Считается вполне экономичным вариантом, однако установка требует специального разрешения и соблюдения повышенной безопасности.
  3. Генераторы, работающие на твердом топливе – по конструкции напоминают обычную угольную печь, где имеется камера сгорания, отсек для сажи и пепла, а также нагревательный элемент. Удобны для эксплуатации на открытой местности, поскольку их работа не зависит от погодных условий.
  4. – их принцип работы основывается на процессе термической конверсии, при которой пузырьки, образуемые в жидкости, провоцируют смешанный поток фаз, увеличивающий вырабатываемое количество тепла.

Википедия утверждает, что теплогенератором является устройство, которое вырабатывает тепло сжиганием некоего топлива. Сразу возникает вопрос: что именно необходимо сжечь в вихревом теплогенераторе ТГ, ионном генераторе тепла или электродном котле? Далее, приводится схема со стандартной процедурой сгорания топлива в соответствующей камере, передачей тепла потребителю и фактически утверждаются ограничения на сферу применения вихревых и прочих тепогенераторов — только небольшие здания и индивидуальное отопление.

Поскольку даже электродные котлы способны отапливать солидные здания, хочу уличить википедию в безграмотности следующими доводами.

Принцип действия вихревых теплогенераторов

Изначально явление вихревой кавитации было открыто в ходе наблюдений за поведением и работой лопастей судовых винтов. Сразу же открытое явление приобрело негативную оценку, поскольку приводило к повреждениям и преждевременному износу лопастей. Однако, сегодня кавитация используется для экономичного отопления и нагрева воды в вихревых теплогенераторах, которые производит наше предприятие.

«Приручив» эффект кавитации, удалось создать высокоэффективный вихревой теплогенератор, в основу работы которого положен довольно простой принцип: создание вихревых потоков воды. Для этого используется стандартный асинхронный двигатель, который путем смешивания обратного и возмущающего потоков воды создает мощные завихрения, приводящие к образованию микроскопических пузырьков газа.

Специальная конструкция гидродинамического смесителя и нагнетаемое насосом давление воды вынуждает пузырьки газа схлопываться, высвобождая огромное количество тепловой энергии. Внутренняя температура пузырьков в момент схлопывания доходит до 1500°С. Можете себе представить какой потенциал кроется в простой воде.

В сравнении с установками прямого электрического нагрева, вихревые теплогенераторы имеют гораздо более высокое отношение полезной выходной тепловой мощности к потребляемой мощности.

Этот показатель может быть в разы больше и даже превышать единицу. Это обстоятельство получило в исследовательской среде название «сверхединичности», то есть способность отдавать с одного затраченного киловатта энергии полтора и больше киловатта тепла на выходе. Эта «сверхединичность» выходит за пределы научных академических догм, поэтому официальное объяснение этого механизма отсутствует. Не взирая на это, независимым исследователям удалось построить адекватную модель кавитационного процесса, в которой не применяются «эзотерические» гипотезы. При этом «сверхединичность» получает естественное обоснование, которое совершенно не противоречит базовым законам сохранения энергии.

Немного теории

Первым шагом в данной модели служит ревизия представлений о содержании термина «кавитационный пузырек».

В соответствии с правилами термодинамики, преобразование электрической энергии в тепловую невозможно со 100%-ой эффективностью и коэффициент полезного действия генератора тепла может принимать значения в пределах 100% (или единицы).

Однако, имеются подтвержденные факты работы кавитационных вихревых теплогенераторов с КПД равным 100% и более. К примеру, официально зафиксированы

государственные испытания теплового кавитационного насоса Белорусской фирмы «Юрле», которые были проведены Институтом тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова Национальной Академии Наук АН Беларуси. Подтвержденный коэффициент преобразования составил 0,975-1,15 (без учета тепловых потерь в окружающую среду) ». Ряд производителей реализуют кавитационные вихревые теплогенераторы с коэффициентом полезного действия 1.25 и 1.27. Бесперебойно и экономно функционируют вихревые теплогенераторы нашей компании, которые в определённых режимах работы демонстрируют превышение полезной тепловой мощности над потребляемой электрической мощностью в 1.48 раза и более.

Отклик научной среды на эти достижения ожидаемый: ученые мужи старательно их игнорируют, делая вид, что данных фактов не существует (пример этого на видео). Но разгадка парадокса «сверхединичности» есть и, по нашему мнению, ответ здесь довольно прост. В перечисленных устройствах электроэнергия не трансформируется в нагревание воды, а всего лишь служит инструментом поддержания самого процесса.

Служит своеобразным катализатором, в присутствии которого имеет место перераспределение энергий, изначально свойственных самой воде. В процессе этого перераспределения, конфигурация различных видов энергий в структуре теплоносителя меняется таким образом, что это приводит к росту температуры воды.

Выдвигаемая ниже версия этих процессов является прямым следствием современных представлений о температуре и теплоте, предлагаемых независимыми исследователями. Приведем вкратце тезисы этой теории:

  1. Температура тела – это не показатель содержания энергии в теле. Это параметр, характеризующий распределение различных видов энергии в объекте. Суммарно общее количество энергий объекта не изменяется и сохраняется постоянным при любой температуре.
  2. Во время теплового контакта двух тел с разными температурами тепловая энергия не переходит от горячего тела к холодному, несмотря на то, что их температура выравнивается и устанавливается равной для обоих. В действительности, в каждом из тел имеет место перераспределение своих внутренних энергий.
  3. Температуру объекта можно повысить без передачи ему энергии со стороны и, не совершая работы над ним.

Вероятно, такой нагрев теплоносителя происходит во время функционирования вихревых теплогенераторов благодаря кавитации. В таком случае, потребляемая мощность из электросети, расходуется на понижение давления в воде локально. По этой причине в воде формируются кавитационные агрегаты молекул. Следующий этап трансформации этих молекул не связан с потреблением электроэнергии или ее мощностью. Как было описано ранее, нагрев кавитационных объектов-молекул, приводящий к эффективному тепловому результату, не нуждается в дополнительных интервенциях электроэнергии извне. Соответственно, так как тепловая энергия на выходе оборудования здесь не зависит от электрической мощности на входе, то какие-либо запреты на превышение полезной мощности над потребляемой отсутствуют. Собственно, положения данной теории успешно воплощены в кавитационных вихревых теплогенераторах, а ее тезисы достигаются в правильно подобранных функциональных режимах.

Поэтому «запредельный» КПД (более 100%) этих режимов, в соответствии с предлагаемой теорией, совершенно не противоречит классическому закону сохранения энергии. В пример, можно привести аналогию с функционированием слаботочного реле, которое переключает высокоамперные токи. Либо работу детонатора, которая приводит к мощному взрыву.

Надо отметить, что работа именно вихревого теплогенератора стала своеобразным маркером, который столь ярко и наглядно демонстрирует «сверхединичность» процессов преобразования энергии, вразрез с устоявшимися академическими догмами. Предлагаем взглянуть на «сверхединичность» с иной позиции: если соответствующее оборудование не дотягивает до «сверхединичности», то это говорит о несовершенной конструкции изделия или о неверно выбранном режиме функционирования.

Отметим важное положительное практическое свойство вихревого теплогенератора: удачная конструкция, которая формирует кавитационные агрегаты молекул, вызывая их взрывную конденсацию, не приводит их в соприкосновение с рабочими частями изделия и даже близко к ним. Кавитационные пузырьки двигаются в свободном объёме воды. В результате, в ходе многолетней эксплуатации вихревого оборудования, практически полностью отсутствуют симптомы кавитационной эрозии. В тоже время, это очень существенно снижает уровень акустического шума, возникающего вследствие кавитации.

Купить вихревой теплогенератор

Приобрести требуемую модель вихревого теплогенератора или согласовать условия поставки, монтажа, получить примерную смету затрат Вы можете, связавшись с нами по любой контактной форме на этой странице.

Изготовление теплогенератора своими руками – достаточно сложный и кропотливый процесс. Как правило, данное устройство необходимо для обеспечения экономного отопления в жилищах. Тепловые генераторы бывают 2 конструкций: статические и роторные. В первом случае в качестве главного элемента нужно использовать сопло. В роторном генераторе для создания кавитации следует использовать электродвигатель.

Этот агрегат представляет собой модернизированный центробежный насос, точнее его корпус, который будет служить в качестве статора. Не обойтись и без рабочей камеры и патрубков.

Внутри корпуса нашей гидродинамической конструкции стоит маховик в качестве рабочего колеса. Существует огромное количество разнообразных роторных конструкций генераторов тепла. Самой простой среди них является конструкция с диском.

На цилиндрическую поверхность диска ротора наноситься необходимое количество отверстий, которые должны иметь определенный диаметр и глубину. Их принято называть «ячейки Григгса». Стоит отметить, что размеры и количество просверленных отверстий будут изменяться в зависимости от калибра роторного диска и частоты вращения вала электромотора.

Корпус такого источника тепла чаще всего изготавливают в виде пустотелого цилиндра. По сути – это обычная труба с заваренными фланцами на концах. Зазор между внутренней частью корпуса и маховиком будет очень мал (примерно 1,5-2 мм).

Непосредственный подогрев воды будет происходить именно в данном зазоре. Нагревание жидкости получается за счет ее трения о поверхность ротора и корпуса одновременно, при этом диск маховика движется практически на предельных скоростях.

Кавитационные (образование пузырей) процессы, которые происходят в роторных ячейках, оказывают большое влияние на нагрев жидкости.

Роторный теплогенератор — это модернизированный центробежный насос, точнее его корпус, который будет служить в качестве статора

Как правило, диаметр диска в данном типе генераторов тепла составляет 300 мм, а скорость вращения гидроустройства 3200 оборотов в минуту. В зависимости от размеров ротора частота вращения будет различаться.

Анализируя конструкцию данной установки можно сделать вывод, что ее ресурс функционирования достаточно мал. Из-за постоянного нагрева и абразивного действия воды зазор постепенно расширяется.

Стоит отметить, что роторные теплогенераторы при работе создают сильный шум. Однако, в сравнении с другими гидроустройствами (статического типа) они производительнее на 30%.

Изготовление вихревого теплогенератора Потапова

Разработано множество других устройств, действующих совсем на иных принципах. Например, вихревые теплогенераторы Потапова, изготовленные своими руками. Их называют статическими условно. Это обуславливается тем, что гидроустройство не имеет вращающихся частей в конструкции. Как правило, вихревые теплогенераторы получают тепло с помощью насоса и электродвигателя.

Самым главным этапом в процессе выполнения такого источника тепла своими руками будет выбор двигателя. Его следует выбирать в зависимости от напряжения. Существуют множественные чертежи и схемы вихревого генератора тепла, изготовленного своими руками, на которых продемонстрированы методы подключения электродвигателя с напряжением 380 Вольт к сети 220.

Сборка рамы и установка двигателя

Монтаж источника тепла Потапова своими руками начинается с установки электродвигателя. Сначала закрепите его на станине. Затем при помощи угловой шлифовальной машинки изготовьте уголки. Нарежьте их из подходящего угольника. После изготовления 2-3 угольников закрепите их на поперечину. Затем при помощи сварочного аппарата соберите прямоугольную конструкцию.

Если под рукой не оказалось сварочного аппарата – резать угольники не нужно. Просто в местах предполагаемого сгиба выпилите треугольники. Затем согните угольники, применив тиски. Для закрепления используйте болты, заклепки и гайки.

После сборки можно окрасить раму и просверлить отверстия в каркасе для установки двигателя.

Установка насоса

Следующим немаловажным элементом нашей вихревой гидроконструкции будет насос. В наши дни в специализированных магазинах вы можете без труда приобрести агрегат любой мощности. При его выборе внимательно следите за 2 вещами:

  1. Он должен быть центробежным.
  2. Выбирайте такой агрегат, который будет оптимально работать с вашим электродвигателем.

После того, как вы приобрели насос, закрепите его на раме. Если не хватает поперечин – изготовьте еще 2-3 уголка. Кроме этого, нужно будет обязательно найти соединительную муфту. Ее можно выточить на токарном станке либо приобрести в любом хозяйственном магазине.

Вихревой кавитационный теплогенератор Потапова на дровах, изготовленный своими руками, состоит из корпуса, который выполнен в виде цилиндра. Стоит отметить, что на его концах обязательно должны присутствовать сквозные отверстия и патрубки, иначе вы не сможете правильно присоединить гидроконструкцию к системе отопления.

Сразу за входным патрубком вставьте жиклер. Он подбирается индивидуально. Однако помните, что его отверстие должно быть в 8-10 раз меньше, чем диаметр трубы. При изготовлении слишком маленького отверстия насос будет перегреваться и не сможет обеспечить правильную циркуляцию воды.

Кроме этого, вследствие парообразования вихревой кавитационный теплогенератор Потапова на дровах будет сильно подвержен гидроабразивному изнашиванию.

Как изготовить трубу

Процесс изготовления этого элемента источника тепла Потапова на дровах будет происходить в несколько этапов:

  1. Сначала с помощью болгарки отрежьте кусок трубы диаметром 100 мм. Длина заготовки должна быть не менее 600-650 мм.
  2. Затем сделайте в заготовке внешнюю проточку и нарежьте резьбу.
  3. После этого изготовьте два кольца длиной 60 мм. калибр колец должен соответствовать диаметру трубы.
  4. Затем нарежьте резьбу для полуколец.
  5. Следующий этап – изготовление крышек. Их необходимо приварить со стороны колец, где нет резьбы.
  6. Далее просверлите в крышках центральное отверстие.
  7. Затем с помощью сверла большого калибра изготовьте фаску с внутренней стороны крышки.

После проделанных операций следует подключить кавитационный теплогенератор на дровах к системе. В отверстие насоса, откуда подается вода, вставьте патрубок с форсункой. Другой штуцер соедините с системой отопления. Выход из гидросистемы присоедините к насосу.

Если вы хотите регулировать температуру жидкости – установите прямо за патрубком шаровой механизм. С его помощью теплогенератор Потапова на дровах будет значительно дольше прогонять воду по всему устройству.

Можно ли повысить производительность источника тепла Потапова

В этом устройстве, как и в любой гидросистеме, происходит потеря тепла. Поэтому желательно насос окружить водной «рубашкой». Для этого сделайте теплоизолирующий корпус. Внешний калибр такого защитного устройства сделайте больше, чем диаметр вашего насоса.

В качестве заготовки для теплоизоляции можно использовать готовую 120 мм трубу. Если у вас нет такой возможности – вы можете своими руками сделать параллелепипед с помощью листовой стали. Размеры фигуры должны быть такими, чтобы в нее без труда помещалась вся конструкция генератора.

Заготовка должна быть изготовлена только из качественных материалов, чтобы без проблем выдерживать высокое давление в системе.

Для того чтобы еще больше снизить потери тепла вокруг корпуса, сделайте теплоизоляцию, которую в последствии можно будет обшить кожухом из жести.

В качестве изолятора можно использовать абсолютно любой материал, который способен выдерживать температуру кипения воды.

Изготовление теплоизолятора будет происходить в несколько этапов:

  1. Сначала соберите устройство, которое будет состоять из насоса, соединительного патрубка, генератора тепла.
  2. После этого подберите оптимальные габариты теплоизоляционного устройства и найдите трубу подходящего калибра.
  3. Затем изготовьте крышки с двух сторон.
  4. После этого надежно закрепите внутренние механизмы гидросистемы.
  5. В конце сделайте входное отверстие и закрепите (приварите или вкрутите) в него патрубок.

После проделанных операций на конце гидротрубы приварите фланец. Если у вас возникают трудности с монтированием внутренних механизмов – можно выполнить каркас.

Обязательно проверьте герметичность узлов генератора тепла и вашу гидросистему на протеки. В конце не забудьте отрегулировать температуру с помощью шаровика.

Защита от мороза

Прежде всего, сделайте кожух утеплителя. Для этого возьмите оцинкованную жесть либо тонкий лист алюминия. Вырежьте два прямоугольника. Помните, что гнуть лист необходимо на оправке большего диаметра. Еще можно производить гибку материала на поперечине.

Для начала положите вырезанный лист и прижмите его сверху деревянным бруском. Другой рукой нажмите на лист таким образом, чтобы по всей длине образовался небольшой изгиб. Затем немного подвиньте вашу заготовку вбок и продолжайте гнуть ее до тех пор, пока не получится пустотелый цилиндр.

После этого сделайте крышку для кожуха. Желательно обмотать всю термоизоляционную конструкцию специальным теплостойким материалом (стекловатой и т.д.), который необходимо впоследствии закрепить с помощью проволоки.

Инструменты и приборы


Материалы

  1. Проволока.
  2. Тонкий лист алюминия.
  3. Труба диаметром 300 мм.
  4. Замок.
  5. Утеплительные материалы.
  6. Оцинкованная жесть.

В заключение стоит отметить, что теплогенераторы помогут вам сэкономить внушительную сумму денег. Однако для рациональной работы устройства необходимо со всей ответственностью подойти к процессу изготовления теплоизолятора и обшивки.

Теплогенератор своими руками — пошаговое руководство

Теплогенератор своими руками – реальная возможность сэкономить денежные средства на приобретении нагревательного аппарата, предназначенного для получения нагретого теплового носителя в результате сжигания топлива.

Такое оборудование достаточно давно и весьма успешно эксплуатируется в современных отопительных конструкциях и системах горячего водоснабжения.

Роторный вихревой теплогенератор

В таком оборудовании роль статора отводится обычному центробежному насосу. Полый внутри и цилиндрический по форме корпус, может быть представлен отрезком трубы с наличием стандартных двухсторонних фланцевых заглушек. Внутри конструкции располагается ротор, являющийся главным конструктивным элементом.

Вся поверхность ротора представлена определенным количеством просверленных глухих отверстий, размеры которых зависят от показателей мощности устройства.

Вихревой генератор

Промежуток от корпуса до вращающейся части должен быть рассчитан индивидуально, но, как правило, размеры такого пространства варьируются в пределах двух миллиметров.

Важно отметить, что производительность роторного вихревого устройства примерно на 30% превышает такие показатели статического теплового генератора, но этот тип оборудования нуждается в контроле состояния всех элементов, а также отличается достаточно шумной работой.

Статический кавитационный теплогенератор

Такое наименование теплового генератора весьма условно, и обуславливается отсутствием в конструкции вращающихся элементов. Создание кавитационных процессов основывается на применении особых сопел, а также зависит от высокой скорости движения воды с применением мощного центробежного насосного оборудования.

Кавитационный теплогенератор

Тепловые статические генераторы характеризуются определенными преимуществами по сравнению с роторным оборудованием:

  • нет необходимости осуществлять максимально точную балансировку и подгонку всех используемых деталей;
  • подготовительные механические мероприятия не предполагают слишком четкое шлифование;
  • отсутствие движущихся элементов в значительной степени снижает уровень изнашиваемости уплотнителей;
  • эксплуатационный срок такого оборудования составляет примерно пять лет.

Кроме всего прочего, кавитационный теплогенератор отличается ремонтопригодностью, а замена пришедших в негодность сопел не потребует больших финансовых затрат или привлечения специалистов.

В тепловых генераторах кавитационного типа процесс прогревания воды осуществляется по такому же принципу, как и в роторных моделях, но показатели эффективности такого оборудования несколько снижены, что обусловлено конструктивными особенностями.

Изготовление теплогенератора своими руками

Создать самостоятельно высокоэффективный и надежный кавитационный тепловой генератор достаточно сложно, тем не менее, его применение позволяет обеспечить экономное отопление в частном домовладении. Тепловые генераторы статического вида изготавливаются на основе сопел, а роторные модели с целью создания кавитации, требуют применения электродвигателя.

Выбор насоса для устройства

Чтобы грамотно выбрать насосное оборудование, необходимо правильно определить все его основные параметры, представленные производительностью и уровнем рабочего давления, а также максимальными температурными показателями перекачиваемой воды.

Применение устройства, непредназначенного для работы с высокотемпературными жидкостями, крайне не желательно, так как в этом случае значительно сокращается срок его эксплуатации.

Эффективность работы теплового генератора и скорость нагрева жидкости напрямую зависят от напора, развиваемого насосным оборудованием в процессе работы. Менее важным параметром при выборе является производительность устанавливаемого насоса.

Важно помнить, что именно мощностью насосного оборудования, используемого в тепловом генераторе, определяется коэффициент, отражающий эффективность процесса преобразования в тепловую энергию, поэтому специалисты рекомендуют приобретать центробежный многоступенчатый насос на высокое давление модели МVI1608-06/РN-16.

Изготовление и разработка кавитатора

На сегодняшний день известно большое количество модификаций статического кавитатора, но в любом случае основой, как правило, выступает улучшенное сопло Лаваля с определенным сечением канала от диффузора до конфузора.

Сечение не должно быть сильно зауженным, так как недостаточный объём теплового носителя, перекачиваемый через сопло, негативно сказывается на количестве тепла и скорости прогрева, а также способствует завоздушиванию жидкости, которая поступает на входной насосный патрубок.

Попадание воздуха вызывает повышенные шумы, а также может стать основной причиной появления кавитации и внутри самого насосного оборудования.

Наилучшими показателями обладают отверстия каналов с диаметром в пределах 0,8-1,5см. Кроме всего прочего, уровень эффективности нагрева напрямую зависит от конструкции камеры в сопельном расширении.

Если местная сеть часто дает перебои, то без генератора для газового котла не обойтись. Такой агрегат обеспечит энергией дом в случае аварийного отключения.

Инструкция по изготовлению термогенератора своими руками представлена тут.

Слышали ли вы об электрогенераторах на дровах? Если интересно, читайте эту статью.

Изготовление гидродинамического контура

Применяемый в тепловом генераторе гидродинамический контур представляет собой стандартное устройство, представленное:

  • манометром, установленном на выходном участке сопла и предназначенным для измерения показателей давления;
  • термометром, необходимым для измерения температурных показателей на входе;
  • вентилем для эффективного удаления из системы воздуха;
  • вводным и выводным патрубками, оснащенными вентилями;
  • гильзой для температурного термометра на вход и выход;
  • манометром на входную часть сопла, предназначенным для измерения показателей давления на вход в систему.

Контур системы представлен трубопроводом, входная часть которого соединяется с выходной частью патрубка на насосном оборудовании, а выходная — с входной частью установленного насоса.

В трубопроводную систему обязательно вваривается сопло, а также основные элементы, представленные патрубками на подключение манометра, гильзами для температурного термометра, штуцером под вентиль для удаления воздушной пробки и штуцером для подключения отопительного контура.

Для подачи теплоносителя в контур системы используется нижний патрубок, а водоотвод осуществляется посредством верхнего патрубка. Вентиль, установленный на участке от входного до выходного патрубков, позволяет эффективно регулировать перепады давления.

Процесс испытания теплогенератора

Насосное оборудование запитывается от электрической сети, а радиаторные батареи стандартно подключаются к отопительной системе.

Испытывать работоспособность теплового генератора можно после того, как будет полностью установлено оборудование, а также проведен визуальный осмотр всех узлов и соединений.

При включении в электросеть двигатель приступает к работе, а манометр давления обязательно устанавливается в диапазоне 8-12 атмосфер.

Затем необходимо спустить воду и понаблюдать за параметрами температуры.

Как показывает практика, оптимальным является прогрев теплоносителя в системе отопления примерно на 3-5оС за одну минуту. Примерно за десять минут эффективный прогрев воды достигает показателей в 60оС.

Заключение

Безусловно, тепловые генераторы обладают целым рядом преимуществ, включая эффективность образования тепловой энергии, экономичность работы, а также вполне доступную стоимость и возможность самостоятельного изготовления.

Тем не менее, в процессе эксплуатации такого генератора потребителю придётся столкнуться с шумной работой насосного оборудования и явлениями кавитации, а также значительными габаритами и сокращением полезной площади.

Видео на тему

Вихревой теплогенератор: современный источник тепла

Цена отопления и горячего водоснабжения постоянно растет. Поэтому в последнее время многие задумались о том, как решить проблему дорогих энергоресурсов. Многие специалисты утверждают, что решить проблему позволяет вихревой теплогенератор.

Конструкция вихревого теплогенератора

В этой статье вы узнаете, как устроен вихревой теплогенератор и каков принцип его работы. Также вы узнаете можно ли самостоятельно изготовить вихревой теплогенератор.

История возникновения

Вихревой тепловой генератор является перспективной и инновационной разработкой. Однако, технология не является новой, так как ей уже почти 100 лет. Еще тогда ученые задумались, как применять явление кавитации.

Газообразная среда попадая в трубу Ранка делиться на горячий и холодный воздух

Первая «вихревая труба» была изготовлена и запатентована французским инженером Джозефом Ранком в 1934 году. Ранк первый заметил, что температура на входе в циклон отличается от температуры воздушной струи на выходе. На начальных этапах стендовых испытаний, вихревую трубу проверяли не на эффективность нагрева, а наоборот на эффективность охлаждения воздушной струи.

Принцип работы вихревой трубы достаточно прост

Подобная технология получила новую ветку развития в 60-х годах 20 века. Именно в этот период советские ученые нашли способ, как улучшить трубу Ранка, запустив по трубам вместо воздуха жидкость. В сравнении с воздухом температура жидкости меняется более интенсивно. Опытным путем было установлено, что жидкая среда, которая протекает через трубу Ранка аномально быстро разогревается с коэффициентом преобразования энергии в 100%.

В тот период не было никакой необходимости в дешевых источниках тепловой энергии. Поэтому технология не нашла никакого применения. Первые кавитационные установки, предназначенные для нагрева жидкой среды, появились только в середине 90-х годов двадцатого века.

В вихревом генераторе вода циркулирует в замкнутом контуре

Энергетические кризисы привели к тому, что интерес к альтернативным источникам электроэнергии значительно вырос. На сегодняшний день практически каждый может купить установку необходимой мощности и использовать ее в большинстве отопительных систем.

Принцип действия

Длительное время многие думали, что кавитация – это паразитное явление, характеризующееся образованием пузырьков, которые в процессе схлопывания провоцируют разрушение окружающих предметов. Теплогенератор вихревого типа – это прибор, в котором паразитное явление приносит пользу.

Теплогенератор Потапова подключенный к отопительному радиатору

Кавитация в дальнейшем позволяет не давать воде тепло, а извлекать его из движущейся воды, нагревая ее до значительных температур. Кавитация – это паразитное явление, но несмотря на это конструкционные элементы современных теплогенераторов не страдают. В этом случае кавитационные процессы протекают не вокруг дискового активатора, а за ним.

Принцип действия кавитационного преобразователя

Описание процесса:

  1. В преобразователь подается основной поток жидкой среды обычной температуры.
  2. Навстречу основному потоку подают дополнительные потоки жидкой среды.
  3. Разнонаправленные потоки сталкиваясь создают эффект кавитации. Благодаря этому жидкая среда на выходе из преобразователя нагревается.

Устройство и функционирование

Если рассмотреть устройство действующих образцов вихревых теплогенераторов тогда можно заметить, что оно несложное. Они представляют собою массивный двигатель, к которому подключают цилиндрическое приспособление «улитка».

«Улитка» считается доработанной версией трубы Ранка. Она имеет характерную форму, поэтому интенсивность кавитационных процессов значительно выше в сравнении с вихревой трубой. В полости «улитки» присутствует дисковый активатор – это диск с особой перфорацией. При вращении диска жидкая среда приводится в действие за счет чего будут происходить кавитационные процессы:

  1. Электродвигатель крутит дисковый активатор. По мнению специалистов, дисковый активатор является самым главным элементом в установке, и он посредством прямого вала присоединяется к электродвигателю. При включении устройства в рабочий режим двигатель передает крутящий момент на активатор.
  2. Активатор раскручивает жидкую среду. Конструкция активатора была разработана таким образом, чтобы, попадая на полость диска жидкая среда приобретала кинетическую энергию.
  3. Процесс преобразования механической энергии в тепловую. Выходя из активатора жидкая, среда будет терять ускорение и в результате резкого торможения возникает эффект кавитации. В результате подобных манипуляций кинетическая энергия нагревает жидкую среду до +95 градусов, и механическая энергия становится тепловой.

Сфера использования

На сегодняшний день использовать подобные установки можно в следующих сферах:

  • Отопление. Оборудование позволяет преобразовать механическое движение воды в тепло. Поэтому технологию активно можно использовать для обогрева различных зданий и сооружений. На территории России сравнительно недавно появилось около 10 населенных пунктов, где вместо традиционного способа обогрева используют гравитационные генераторы.
  • Нагрев воды для бытового использования. Теплогенератор при включении в сеть достаточно быстро нагревает воду. Поэтому оборудование можно использовать для разогрева воды в автономном водопроводе, бассейнах, банях или прачечных.
  • Смешивание несмешиваемых жидкостей. В лабораторных условиях по мнению специалистов подобные установки можно использовать для смешивания жидкостей с разной плотностью.

Интеграция в отопительную систему

Перед тем, как использовать теплогенератор в отопительной системе его сначала необходимо внедрить. Ознакомиться с процессом более детально вы сможете на фото ниже:

Схема внедрения вихревого теплогенератора в отопительную систему загородного дома

Перед генератором, который обозначен цифрой (2) устанавливается центробежный насос (1). Он отвечает за подачу воды под давлением в 6 атмосфер. После генератора устанавливается расширительный бак (6) и запорная арматура.

Преимущества использования кавитационных генераторов

  1. Экономичность. Благодаря достаточно эффективному расходу электричества и высокому КПД, теплогенератор будет намного выгоднее, чем другие виды отопительного оборудования.
  2. Небольшие габариты. Стационарный генератор отлично подойдет для небольшого дома. Если установить его в обычную котельную тогда останется много свободного места.
  3. Небольшой вес. Благодаря этому, даже крупные установки можно расположить на полу котельной, не строя специальный фундамент. С расположением компактных модификаций проблем не существует. При монтаже прибора в отопительную систему будет присутствовать повышенный уровень шума. Поэтому осуществлять установку можно только в нежилом помещении.
  4. Простота конструкции. Теплогенератор является простым устройством. Из-за небольшого количества деталей он редко выходит из строя.
  5. При необходимости теплогенератор можно интегрировать уже в готовую систему.
  6. Нет необходимости в водоподготовке. Для нормальной работы газового котла нужен фильтр проточной, то после установки кавитационного нагревателя можно не бояться засоров.
  7. Экологичность. Кавитационные установки никак не влияют на экосистему, так как единственным энергопотребляющим компонентом является электродвигатель.
  8. Работа оборудования не требует постоянного контроля. Кавитационный обогреватель работает в автономном режиме. Инструкция использования является простой и вам достаточно будет просто включить двигатель в сеть.

Выводы

Чтобы сделать прибор своими руками нужно изучить соответствующие чертежи и схемы. Приступить к изучению действующих устройств можно в интернете на специализирующих форумах.

Теперь вы знаете, что представляет собою инновационный источник альтернативной энергии. Подходит вам такое оборудование или нет решаете только вы. Надеемся, что эта информация была полезной и интересной.

Читайте также: vse-elektrichestvo.ru/novosti/led-lampy-filament-wolta-nazad-v-budushhee.html.

устройство, плюсы и минусы использования в отопительных системах. Теплоустановка потапова

Википедия утверждает, что теплогенератором является устройство, которое вырабатывает тепло сжиганием некоего топлива. Сразу возникает вопрос: что именно необходимо сжечь в вихревом теплогенераторе ТГ, ионном генераторе тепла или электродном котле? Далее, приводится схема со стандартной процедурой сгорания топлива в соответствующей камере, передачей тепла потребителю и фактически утверждаются ограничения на сферу применения вихревых и прочих тепогенераторов — только небольшие здания и индивидуальное отопление.

Поскольку даже электродные котлы способны отапливать солидные здания, хочу уличить википедию в безграмотности следующими доводами.

Принцип действия вихревых теплогенераторов

Изначально явление вихревой кавитации было открыто в ходе наблюдений за поведением и работой лопастей судовых винтов. Сразу же открытое явление приобрело негативную оценку, поскольку приводило к повреждениям и преждевременному износу лопастей. Однако, сегодня кавитация используется для экономичного отопления и нагрева воды в вихревых теплогенераторах, которые производит наше предприятие.

«Приручив» эффект кавитации, удалось создать высокоэффективный вихревой теплогенератор, в основу работы которого положен довольно простой принцип: создание вихревых потоков воды. Для этого используется стандартный асинхронный двигатель, который путем смешивания обратного и возмущающего потоков воды создает мощные завихрения, приводящие к образованию микроскопических пузырьков газа.

Специальная конструкция гидродинамического смесителя и нагнетаемое насосом давление воды вынуждает пузырьки газа схлопываться, высвобождая огромное количество тепловой энергии. Внутренняя температура пузырьков в момент схлопывания доходит до 1500°С. Можете себе представить какой потенциал кроется в простой воде.

В сравнении с установками прямого электрического нагрева, вихревые теплогенераторы имеют гораздо более высокое отношение полезной выходной тепловой мощности к потребляемой мощности.

Этот показатель может быть в разы больше и даже превышать единицу. Это обстоятельство получило в исследовательской среде название «сверхединичности», то есть способность отдавать с одного затраченного киловатта энергии полтора и больше киловатта тепла на выходе. Эта «сверхединичность» выходит за пределы научных академических догм, поэтому официальное объяснение этого механизма отсутствует. Не взирая на это, независимым исследователям удалось построить адекватную модель кавитационного процесса, в которой не применяются «эзотерические» гипотезы. При этом «сверхединичность» получает естественное обоснование, которое совершенно не противоречит базовым законам сохранения энергии.

Немного теории

Первым шагом в данной модели служит ревизия представлений о содержании термина «кавитационный пузырек».

В соответствии с правилами термодинамики, преобразование электрической энергии в тепловую невозможно со 100%-ой эффективностью и коэффициент полезного действия генератора тепла может принимать значения в пределах 100% (или единицы).

Однако, имеются подтвержденные факты работы кавитационных вихревых теплогенераторов с КПД равным 100% и более. К примеру, официально зафиксированы государственные испытания теплового кавитационного насоса Белорусской фирмы «Юрле», которые были проведены Институтом тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова Национальной Академии Наук АН Беларуси. Подтвержденный коэффициент преобразования составил 0,975-1,15 (без учета тепловых потерь в окружающую среду) ». Ряд производителей реализуют кавитационные вихревые теплогенераторы с коэффициентом полезного действия 1.25 и 1.27. Бесперебойно и экономно функционируют вихревые теплогенераторы нашей компании, которые в определённых режимах работы демонстрируют превышение полезной тепловой мощности над потребляемой электрической мощностью в 1.48 раза и более.

Отклик научной среды на эти достижения ожидаемый: ученые мужи старательно их игнорируют, делая вид, что данных фактов не существует (пример этого на видео). Но разгадка парадокса «сверхединичности» есть и, по нашему мнению, ответ здесь довольно прост. В перечисленных устройствах электроэнергия не трансформируется в нагревание воды, а всего лишь служит инструментом поддержания самого процесса.

Служит своеобразным катализатором, в присутствии которого имеет место перераспределение энергий, изначально свойственных самой воде. В процессе этого перераспределения, конфигурация различных видов энергий в структуре теплоносителя меняется таким образом, что это приводит к росту температуры воды.

Выдвигаемая ниже версия этих процессов является прямым следствием современных представлений о температуре и теплоте, предлагаемых независимыми исследователями. Приведем вкратце тезисы этой теории:

  1. Температура тела – это не показатель содержания энергии в теле. Это параметр, характеризующий распределение различных видов энергии в объекте. Суммарно общее количество энергий объекта не изменяется и сохраняется постоянным при любой температуре.
  2. Во время теплового контакта двух тел с разными температурами тепловая энергия не переходит от горячего тела к холодному, несмотря на то, что их температура выравнивается и устанавливается равной для обоих. В действительности, в каждом из тел имеет место перераспределение своих внутренних энергий.
  3. Температуру объекта можно повысить без передачи ему энергии со стороны и, не совершая работы над ним.

Вероятно, такой нагрев теплоносителя происходит во время функционирования вихревых теплогенераторов благодаря кавитации. В таком случае, потребляемая мощность из электросети, расходуется на понижение давления в воде локально. По этой причине в воде формируются кавитационные агрегаты молекул. Следующий этап трансформации этих молекул не связан с потреблением электроэнергии или ее мощностью. Как было описано ранее, нагрев кавитационных объектов-молекул, приводящий к эффективному тепловому результату, не нуждается в дополнительных интервенциях электроэнергии извне. Соответственно, так как тепловая энергия на выходе оборудования здесь не зависит от электрической мощности на входе, то какие-либо запреты на превышение полезной мощности над потребляемой отсутствуют. Собственно, положения данной теории успешно воплощены в кавитационных вихревых теплогенераторах, а ее тезисы достигаются в правильно подобранных функциональных режимах.

Поэтому «запредельный» КПД (более 100%) этих режимов, в соответствии с предлагаемой теорией, совершенно не противоречит классическому закону сохранения энергии. В пример, можно привести аналогию с функционированием слаботочного реле, которое переключает высокоамперные токи. Либо работу детонатора, которая приводит к мощному взрыву.

Надо отметить, что работа именно вихревого теплогенератора стала своеобразным маркером, который столь ярко и наглядно демонстрирует «сверхединичность» процессов преобразования энергии, вразрез с устоявшимися академическими догмами. Предлагаем взглянуть на «сверхединичность» с иной позиции: если соответствующее оборудование не дотягивает до «сверхединичности», то это говорит о несовершенной конструкции изделия или о неверно выбранном режиме функционирования.

Отметим важное положительное практическое свойство вихревого теплогенератора: удачная конструкция, которая формирует кавитационные агрегаты молекул, вызывая их взрывную конденсацию, не приводит их в соприкосновение с рабочими частями изделия и даже близко к ним. Кавитационные пузырьки двигаются в свободном объёме воды. В результате, в ходе многолетней эксплуатации вихревого оборудования, практически полностью отсутствуют симптомы кавитационной эрозии. В тоже время, это очень существенно снижает уровень акустического шума, возникающего вследствие кавитации.

Купить вихревой теплогенератор

Приобрести требуемую модель вихревого теплогенератора или согласовать условия поставки, монтажа, получить примерную смету затрат Вы можете, связавшись с нами по любой контактной форме на этой странице.

Отопление дома, гаража, офиса, торговых площадей – вопрос, решать который надо сразу после того, как помещение построено. И не важно, какое время года на улице. Зима всё равно придёт. Так что побеспокоиться о том, чтобы внутри было тепло необходимо заранее. Тем, кто покупает квартиру в многоэтажном доме, волноваться не о чем – строители уже всё сделали. А вот тем, кто строит свой дом, оборудует гараж или отдельно стоящее небольшое здание, придётся выбирать, какую систему отопления устанавливать. И одним из решений будет вихревой теплогенератор.

Сепарация воздуха, иначе говоря, разделение его на холодную и горячую фракции в вихревой струе – явление, которое и легло в основу вихревого теплогенератора, было открыто около ста лет назад. И как это часто бывает, лет 50 никто не мог придумать, как его использовать. Так называемую вихревую трубу модернизировали самыми разными способами и пытались пристроить практически во все виды человеческой деятельности. Однако везде она уступала и по цене и по КПД уже имеющимся приборам. Пока русский учёный Меркулов не придумал запустить внутрь воду, не установил, что на выходе температура повышается в несколько раз и не назвал этот процесс кавитацией. Цена прибора уменьшилась не намного, а вот коэффициент полезного действия стал практически стопроцентным.

Принцип действия


Так что же такое эта загадочная и доступная кавитация? А ведь всё довольно просто. Во время прохождения через вихрь, в воде образуется множество пузырьков, которые в свою очередь лопаются, высвобождая некое количество энергии. Эта энергия и нагревает воду. Количество пузырьков подсчёту не поддаётся, а вот температуру воды вихревой кавитационный теплогенератор может повысить до 200 градусов. Не воспользоваться этим было бы глупо.

Два основных вида

Несмотря на то и дело появляющиеся сообщения о том, что кто-то где-то смастерил уникальный вихревой теплогенератор своими руками такой мощности, что можно отапливать целый город, в большинстве случаев это обычные газетные утки, не имеющие под собой никакой фактической основы. Когда-нибудь, возможно, это случиться, а пока принцип работы этого прибора можно использовать только двумя способами.

Роторный теплогенератор. Корпус центробежного насоса в этом случае будет выступать в качестве статора. В зависимости от мощности по всей поверхности ротора сверлят отверстия определённого диаметра. Именно за счёт их и появляются те самые пузырьки, разрушение которых и нагревает воду. Достоинство у такого теплогенератор только одно. Он намного производительнее. А вот недостатков существенно больше.

  • Шумит такая установка очень сильно.
  • Изношенность деталей повышенная.
  • Требует частой замены уплотнителей и сальников.
  • Слишком дорогое обслуживание.

Статический теплогенератор. В отличие от предыдущей версии, здесь ничего не вращается, а процесс кавитации происходит естественным путём. Работает только насос. И список достоинств и недостатков принимает резко противоположное направление.

  • Прибор может работать при низком давлении.
  • Разница температур на холодном и горячих концах довольно велика.
  • Абсолютно безопасен, в каком бы месте не использовался.
  • Быстрый нагрев.
  • КПД 90 % и выше.
  • Возможность использования, как для обогрева, так и для охлаждения.

Единственным недостатком статического ВТГ можно считать дороговизну оборудования и связанную с этим довольно долгую окупаемость.

Как собрать теплогенератор


При всех этих научных терминах, которые могут напугать незнакомого с физикой человека, смастерить в домашних условиях ВТГ вполне возможно. Повозиться, конечно, придётся, но если всё сделать правильно и качественно, можно будет наслаждаться теплом в любое время.

И начать, как и в любом другом деле, придётся с подготовки материалов и инструментов. Понадобятся:

  • Сварочный аппарат.
  • Шлифмашинка.
  • Электродрель.
  • Набор гаечных ключей.
  • Набор свёрл.
  • Металлический уголок.
  • Болты и гайки.
  • Толстая металлическая труба.
  • Два патрубка с резьбой.
  • Соединительные муфты.
  • Электродвигатель.
  • Центробежный насос.
  • Жиклёр.

Вот теперь можно приступать непосредственно к работе.

Устанавливаем двигатель

Электродвигатель, подобранный в соответствии с имеющимся напряжением, устанавливается на станину, сваренную или собранную с помощью болтов, из уголка. Общий размер станины вычисляется таким образом, чтобы на ней можно было разместить не только двигатель, но и насос. Станину лучше покрасить во избежание появления ржавчины. Разметить отверстия, просверлить и установить электродвигатель.

Подсоединяем насос

Насос следует подбирать по двум критериям. Во-первых, он должен быть центробежным. Во вторых, мощности двигателя должно хватить, чтобы его раскрутить. После того, как насос будет установлен на станину, алгоритм действий следующий:

  • В толстой трубе диаметром 100 мм и длиной 600 мм с двух сторон нужно сделать внешнюю проточку на 25 мм и в половину толщины. Нарезать резьбу.
  • На двух кусках такой же трубы длинной каждый 50 мм нарезать внутреннюю резьбу на половину длины.
  • Со стороны противоположной от резьбы приварить металлические крышки достаточной толщины.
  • По центру крышек сделать отверстия. Одно по размеру жиклёра, второе по размеру патрубка. С внутренней стороны отверстия под жиклёр сверлом большого диаметра необходимо снять фаску, чтобы получилось подобие форсунки.
  • Патрубок с форсункой подсоединяется к насосу. К тому отверстию, из которого вода подаётся под напором.
  • Вход системы отопления подсоединяется ко второму патрубку.
  • К входу насоса присоединяется выход из системы отопления.

Цикл замкнулся. Вода будет под давлением подаваться в форсунку и за счёт образовавшегося там вихря и возникшего эффекта кавитации станет нагреваться. Регулировку температуры можно осуществить, установив за патрубком, через который вода попадает обратно в систему отопления, шаровый кран.

Чуть прикрыв его, вы сможете повысить температуру и наоборот, открыв – понизить.

Усовершенствуем теплогенератор

Это может звучать странно, но и эту довольно сложную конструкцию можно усовершенствовать, ещё больше повысив её производительность, что будет несомненным плюсом для обогрева частного дома большой площади. Основывается это усовершенствование на том факте, что сам насос имеет свойство терять тепло. Значит, нужно заставить расходовать его как можно меньше.

Добиться этого можно двумя путями. Утеплить насос при помощи любых подходящих для этой цели теплоизоляционных материалов. Или окружить его водяной рубашкой. Первый вариант понятен и доступен без каких-либо пояснений. А вот на втором следует остановиться подробнее.

Чтобы соорудить для насоса водяную рубашку придётся поместить его в специально сконструированную герметическую ёмкость, способную выдерживать давление всей системы. Вода будет подаваться именно в эту емкость, и насос будет забирать её уже оттуда. Внешняя вода так же нагреется, что позволит насосу работать намного продуктивнее.

Вихрегаситель

Но, оказывается и это ещё не всё. Хорошо изучив и поняв принцип работы вихревого теплогенератора, можно оборудовать его гасителем вихрей. Подаваемый под большим давлением поток воды ударяется в противоположную стенку и завихряется. Но этих вихрей может быть несколько. Стоит только установить внутрь устройства конструкцию напоминающую своим видом хвостовик авиационной бомбы. Делается это следующим образом:

  • Из трубы чуть меньшего диаметра, чем сам генератор необходимо вырезать два кольца шириной 4-6 см.
  • Внутрь колец приварите шесть металлических пластинок, подобранных таким образом, чтобы вся конструкция получилась длинной равной четверти длины корпуса самого генератора.
  • Во время сборки устройства закрепите эту конструкцию внутри напротив сопла.

Пределу совершенства нет и быть не может и усовершенствованием вихревого теплогенератора занимаются и в наше время. Не всем это под силу. А вот собрать устройство по схеме, приведённой выше, вполне возможно.

Заметили, что цена отопления и горячего водоснабжения выросла и не знаете, что с этим делать? Решение проблемы дорогих энергоресурсов — это вихревой теплогенератор. Я расскажу о том, как устроен вихревой теплогенератор и каков принцип его работы. Также вы узнаете, можно ли собрать такой прибор своими руками и как это сделать в условиях домашней мастерской.

Немного истории

Вихревой тепловой генератор считается перспективной и инновационной разработкой. А между тем, технология не нова, так как уже почти 100 лет назад ученые думали над тем, как применить явление кавитации.

Первая действующая опытная установка, так-называемая «вихревая труба», была изготовлена и запатентована французским инженером Джозефом Ранком в 1934 году.

Ранк первым заметил, что температура воздуха на входе в циклон (воздухоочиститель) отличается от температуры той же воздушной струи на выходе. Впрочем, на начальных этапах стендовых испытаний, вихревую трубу проверяли не на эффективность нагрева, а наоборот, на эффективность охлаждения воздушной струи.

Технология получила новое развитие в 60- х годах двадцатого века, когда советские ученые догадались усовершенствовать трубу Ранка, запустив в нее вместо воздушной струи жидкость.

За счет большей, в сравнении воздухом, плотности жидкой среды, температура жидкости, при прохождении через вихревую трубу, менялась более интенсивно. В итоге, опытным путем было установлено, что жидкая среда, проходя через усовершенствованную трубу Ранка, аномально быстро разогревалась с коэффициентом преобразования энергии в 100%!

К сожалению, необходимости в дешёвых источниках тепловой энергии на тот момент не было, и технология не нашла практического применения. Первые действующие кавитационные установки, предназначенные для нагрева жидкой среды, появились только в середине 90-х годов двадцатого века.

Череда энергетических кризисов и, как следствие, увеличивающийся интерес к альтернативным источникам энергии послужили причиной для возобновления работ над эффективными преобразователями энергии движения водяной струи в тепло. В результате, сегодня можно купить установку необходимой мощности и использовать ее в большинстве отопительных систем.

Принцип действия

Кавитация позволяет не давать воде тепло, а извлекать тепло из движущейся воды, при этом нагревая ее до значительных температур.

Устройство действующих образцов вихревых теплогенераторов внешне несложное. Мы можем видеть массивный двигатель, к которому подключена цилиндрическое приспособление «улитка».

«Улитка» — это доработанная версия трубы Ранка. Благодаря характерной форме, интенсивность кавитационных процессов в полости «улитки» значительно выше в сравнении с вихревой трубой.

В полости «улитки» располагается дисковый активатор — диск с особой перфорацией. При вращении диска, жидкая среда в «улитке» приводится в действие, за счет чего происходят кавитационные процессы:

  • Электродвигатель крутит дисковый активатор . Дисковый активатор — это самый важный элемент в конструкции теплогенератора, и он, посредством прямого вала или посредством ременной передачи, подсоединён к электродвигателю. При включении устройства в рабочий режим, двигатель передает крутящий момент на активатор;
  • Активатор раскручивает жидкую среду . Активатор устроен таким образом, что жидкая среда, попадая в полость диска, закручивается и приобретает кинетическую энергию;
  • Преобразование механической энергии в тепловую . Выходя из активатора, жидкая среда теряет ускорение и, в результате резкого торможения, возникает эффект кавитации. В результате, кинетическая энергия нагревает жидкую среду до + 95 °С, и механическая энергия становится тепловой.

Сфера применения

ИллюстрацияОписание сферы применения

Отопление . Оборудование, преобразующее механическую энергию движения воды в тепло, с успехом применяется при обогреве различных зданий, начиная с небольших частных построек и заканчивая крупными промышленными объектами.

Кстати, на территории России уже сегодня можно насчитать не менее десяти населённых пунктов, где централизованное отопление обеспечивается не традиционными котельными, а гравитационными генераторами.


Нагрев проточной воды для бытового использования . Теплогенератор, при включении в сеть, очень быстро нагревает воду. Поэтому такое оборудование можно использовать для разогрева воды в автономном водопроводе, в бассейнах, банях, прачечных и т.п.

Смешивание несмешиваемых жидкостей . В лабораторных условиях, кавитационные установки могут использоваться для высококачественного перемешивания жидких сред с разной плотностью, до получения однородной консистенции.

Интеграция в отопительную систему частного дома

Для того, чтобы применить теплогенератор в отопительной системе, его в нее надо внедрить. Как это правильно сделать? На самом деле, в этом нет ничего сложного.

Перед генератором (на рисунке отмечен цифрой 2) устанавливается центробежный насос (на рисунке — 1), которой будет поддавать воду с давлением до 6 атмосфер. После генератора устанавливается расширительный бак (на рисунке — 6) и запорная арматура.

Преимущества применения кавитационных теплогенераторов

Достоинства вихревого источника альтернативной энергии

Экономичность . Благодаря эффективному расходованию электричества и высокому КПД, теплогенератор экономичнее в сравнении с другими видами отопительного оборудования.

Малые габариты в сравнении с обычным отопительным оборудованием сходной мощности . Стационарный генератор, подходящий для отопления небольшого дома, вдвое компактнее современного газового котла.

Если установить теплогенератор в обычную котельную вместо твёрдотопливного котла, останется много свободного места.


Небольшая масса установки . За счет небольшого веса, даже крупные установки высокой мощности можно запросто расположить на полу котельной, не строя специальный фундамент. С расположением компактных модификаций проблем вообще нет.

Единственно, на что нужно обратить внимание при монтаже прибора в отопительной системе, так это на высокий уровень шума. Поэтому монтаж генератора возможен только в нежилом помещении — в котельной, подвале и т.п


Простая конструкция . Теплогенератор кавитационного типа настолько прост, что в нем нечему ломаться.

В устройстве небольшое количество механически подвижных элементов, а сложная электроника отсутствует в принципе. Поэтому вероятность поломки прибора, в сравнении с газовыми или даже твердотопливными котлами, минимальна.


Нет необходимости в дополнительных доработках . Теплогенератор можно интегрировать в уже существующую отопительную систему. То есть, не потребуется менять диаметр труб или их расположение.

Нет необходимости в водоподготовке . Если для нормальной работы газового котла нужен фильтр проточной воды, то устанавливая кавитационный нагреватель, можно не бояться засоров.

За счет специфических процессов в рабочей камере генератора, засоры и накипь на стенках не появляются.


Работа оборудования не требует постоянного контроля . Если за твёрдотопливными котлами нужно присматривать, то кавитационный обогреватель работает в автономном режиме.

Инструкция эксплуатации устройства проста — достаточно включить двигатель в сеть и, при необходимости, выключить.


Экологичность . Кавитационные установки никак не влияют на экосистему, ведь единственный энергопотребляющий компонент — это электродвигатель.

Схемы изготовления теплогенератора кавитационного типа

Для того чтобы сделать действующий прибор своими руками, рассмотрим чертежи и схемы действующих устройств, эффективность которых установлена и документально зарегистрирована в патентных бюро.

ИллюстрацииОбщее описание конструкций кавитационных теплогенераторов

Общий вид агрегата . На рисунке 1 показана наиболее распространенная схема устройства кавитационного теплогенератора.

Цифрой 1 обозначена вихревая форсунка, на которой смонтирована камера закрутки. С боку камеры закрутки можно видеть входной патрубок (3), который присоединён к центробежному насосу (4).

Цифрой 6 на схеме обозначены впускные патрубки для создания встречного возмущающего потока.

Особо важный элемент на схеме — это резонатор (7) выполненный в виде полой камеры, объем которой изменяется посредством поршня (9).

Цифрой 12 и 11 обозначены дроссели, которые обеспечивают контроль интенсивности подачи водных потоков.

Прибор с двумя последовательными резонаторами . На рис 2 показан теплогенератор, в котором резонаторы (15 и 16) установлены последовательно.

Один из резонаторов (15) выполнен в виде полой камеры, окружающей сопло, обозначенное цифрой 5. Второй резонатор (16) также выполнен в виде полой камеры и расположен с обратного торца устройства в непосредственной близости от входных патрубков (10) подающих возмущающие потоки.

Дроссели, помеченные цифрами 17 и 18, отвечают за интенсивность подачи жидкой среды и за режим работы всего устройства.


Теплогенератор с встречными резонаторами . На рис. 3 показана малораспространённая, но очень эффективная схема прибора, в котором два резонатора (19, 20) расположены друг напротив друга.

В этой схеме вихревая форсунка (1) соплом (5) огибает выходное отверстие резонатора (21). Напротив, резонатора, отмеченного цифрой 19, вы можете видеть входное отверстие (22) резонатора под номером 20.

Обратите внимание на то, что выходные отверстия двух резонаторов расположены соосно.

ИллюстрацииОписание камеры закрутки (Улитки) в конструкции кавитационного теплогенератора
«Улитка» кавитационного теплогенератора в поперечном разрезе . На этой схеме можно видеть следующие детали:

1 — корпус, который выполнен полым, и в котором располагаются все принципиально важные элементы;

2 — вал, на котором закреплен роторный диск;

3 — роторное кольцо;

4 — статор;

5 — технологические отверстия проделанная в статоре;

6 — излучатели в виде стержней.

Основные трудности при изготовлении перечисленных элементов могут возникнуть при производстве полого корпуса, так как лучше всего его сделать литым.

Так как оборудования для литья металла в домашней мастерской нет, такую конструкцию, пусть и с ущербом для прочности, придётся делать сварной.


Схема совмещения роторного кольца (3) и статора (4) . На схеме показано роторное кольцо и статор в момент совмещения при прокручивании роторного диска. То есть, при каждом совмещении этих элементов мы видим образование эффекта, аналогичного действию трубы Ранка.

Такой эффект будет возможен при условии, что в агрегате, собранном по предложенной схеме, все детали будут идеально подогнаны друг к другу


Поворотное смещение роторного кольца и статора . На этой схеме показано то положение конструктивных элементов «улитки», при котором происходит гидравлический удар (схлопывание пузырьков), и жидкая среда нагревается.

То есть, за счёт скорости вращения роторного диска, можно задать параметры интенсивности возникновения гидравлических ударов, провоцирующих выброс энергии. Проще говоря, чем быстрее будет раскручиваться диск, тем температура водной среды на выходе будет выше.

Подведем итоги

Теперь вы знаете, что собой представляет популярный и востребованный источник альтернативной энергии. А значит, вам будет просто решить: подходит такое оборудование или нет. Также рекомендую к просмотру видео в этой статье.

В связи с высокими ценами на промышленное отопительное оборудование многие умельцы собираются делать своими руками экономичный нагреватель вихревой теплогенератор.

Такой теплогенератор представляет собой всего лишь немного видоизмененный центробежный насос. Однако, чтобы собрать самостоятельно подобное устройство, даже имея все схемы и чертежи, нужно иметь хотя бы минимальные знания в данной сфере.

Принцип работы

Теплоноситель (чаще всего используют воду) попадает в кавитатор, где установленный электродвигатель производит его раскручивание и рассечение винтом, в результате образуются пузырьки с парами (это же происходит, когда плывет подводная лодка и корабль, оставляя за собой специфический след).

Двигаясь по теплогенератору, они схлопываются, за счет чего выделяется тепловая энергия. Такой процесс и называется кавитацией.

Исходя из слов Потапова, создателя кавитационного теплогенератора, принцип работы данного типа устройства основан на возобновляемой энергии. За счет отсутствия дополнительного излучения, согласно теории, КПД такого агрегата может составлять около 100%, так как практически вся используемая энергия уходит на нагрев воды (теплоносителя).

Создание каркаса и выбор элементов

Чтобы сделать самодельный вихревой теплогенератор, для подключения его к отопительной системе, потребуется двигатель.

И, чем больше будет его мощность, тем больше он сможет нагреть теплоноситель (то есть быстрее и больше будет производить тепла). Однако здесь необходимо ориентироваться на рабочее и максимальное напряжение в сети, которое к нему будет подаваться после установки.

Производя выбор водяного насоса, необходимо рассматривать только те варианты, которые двигатель сможет раскрутить. При этом, он должен быть центробежного типа, в остальном ограничений по его выбору нет.

Также нужно приготовить под двигатель станину. Чаще всего она представляет собой обычный железный каркас, куда крепятся железные уголки. Размеры такой станины будут зависеть, прежде всего, от габаритов самого двигателя.

После его выбора необходимо нарезать уголки соответствующей длины и осуществить сварку самой конструкции, которая должна позволить разместить все элементы будущего теплогенератора.

Далее нужно для крепления электродвигателя вырезать еще один уголок и приварить к каркасу, но уже поперек. Последний штрих, в подготовке каркаса – это покраска, после которой уже можно крепить силовую установку и насос.

Конструкция корпуса теплогенератора

Такое устройство (рассматривается гидродинамический вариант) имеет корпус в виде цилиндра.

Соединяется с отопительной системой он через сквозные отверстия, которые у него находятся по бокам.

Но основным элементом этого устройства является именно жиклер, находящийся внутри этого цилиндра, непосредственно рядом с входным отверстием.

Обратите внимание: важно, чтобы размер входного отверстия жиклера имел размеры соответствующие 1/8 от диаметра самого цилиндра. Если его размер будет меньше этого значения, то вода физически не сможет в нужном количестве через него проходить. При этом насос будет сильно нагреваться, из-за повышенного давления, что также будет оказывать негативное влияние и на стенки деталей.

Как изготовить

Для создания самодельного генератора тепла понадобится шлифовальная машинка, электродрель, а также сварочный аппарат.

Процесс будет происходить следующим образом:

  1. Сначала нужно отрезать кусок достаточно толстой трубы, общим диаметром 10 см, а длиной не более 65 см. После этого на ней нужно сделать внешнюю проточку в 2 см и нарезать резьбу.
  2. Теперь из точно такой же трубы необходимо сделать несколько колец, длиной по 5 см, после чего нарезается внутренняя резьба, но только с одной её стороны (то есть полукольца) на каждой.
  3. Далее нужно взять лист металла толщиной, аналогичной с толщиной трубы. Сделайте из него крышки. Их нужно приварить к кольцам с той стороны, где у них нет резьбы.
  4. Теперь нужно сделать в них центральные отверстия. В первой оно должно соответствовать диаметру жиклера, а во второй диаметру патрубка. При этом, с внутренней стороны той крышки, которая будет использоваться с жиклером, нужно сделать, используя сверло, фаску. В итоге должна выйти форсунка.
  5. Теперь подключаем ко всей этой системе теплогенератор. Отверстие насоса, откуда вода подается под давлением, нужно присоединить к патрубку, находящемуся возле форсунки. Второй патрубок соедините со входом уже в саму отопительную систему. А вот выход из последней подключите ко входу насоса.

Таким образом, под давлением, создаваемым насосом, теплоноситель в виде воды начнет проходить через форсунку. За счет постоянного движения теплоносителя внутри этой камеры он и будет нагреваться. После этого она попадает уже непосредственно в систему отопления. А чтобы была возможность регулировать получаемую температуру, нужно за патрубком установить шаровой кран.

Изменение температуры будет происходить при изменении его положения, если он будет меньше пропускать воды (будет находиться в полузакрытом положении). Вода будет дольше находиться и двигаться внутри корпуса, за счет чего её температура увеличится. Именно таким образом и работает подобный водонагреватель.

Смотрите видео, в котором даются практические советы по изготовлению вихревого теплогенератора своими руками:

Рекомендуем также

Как выбрать вихревой теплогенератор — как выглядит и действует бытовой генератор

Часто требуется нагреть помещение, не подключенное к системе центрального отопления. С помощью какого обогревателя это сделать? Рассмотрим особенности вихревых теплогенераторов, их монтаж и принцип действия.

Краткое содержимое статьи:

Разновидности воздушных теплогенераторов

На рынке можно встретить теплогенератор роторного вида. Статором здесь служит сам корпус. В роторе просверлены отверстия нужного диаметра. Они нужны для образования пузырьков, которые производят тепло.

Положительных сторон не так много, но производительность отмечена на хорошем уровне. Из минусов можно отметить:

  • Повышенный уровень шума;
  • Большой износ деталей;
  • Сальники и уплотнители нуждаются в частой замене;
  • Дорогое техобслуживание.

Разновидность статического теплогенератора заключается в отсутствии вращающихся деталей. Кавитационный процесс возникает без принуждения, а в работе участвует только насос. Можно привести перечень плюсов и минусов подобной конструкции:

  • Низкое давление не мешает работе устройства;
  • Холодные и горячие концы имеют большую разницу в температуре;
  • Полностью безопасная конструкция;
  • Способен быстро производить нагрев;
  • Высокий КПД, более 90%;
  • Способен не только нагревать, но и охлаждать.

Воздушный теплогенератор статического типа стоит дорого, и окупается долгое время. Поэтому, чтобы его купить, нужно иметь реальную потребность в таком устройстве.

Как работает устройство

Роторные и статорные теплогенераторы работают на принципе кавитации. Это явление считалось неблагоприятным, потому что выделяющиеся во время работы в большом количестве пузырьки сжимаясь, приводили к разрушению окружающих элементов.

Из этого процесса научились извлекать пользу. Образовавшиеся пузырьки выводят тепло из воды, которая движется в системе. Конструктивная особенность теплогенераторов позволяет избегать разрушения его элементов.

Как происходит нагрев

В системе устанавливается трубный преобразователь, в который подается поток не нагретой воды. Навстречу этому потоку подаются другие потоки жидкости. Направленные друг на друга потоки образуют процесс кавитации. Выходя из преобразователя, жидкость нагревается.

Особенности конструкции

Рассмотрим фото теплогенератора. Строение устройства внешне достаточно простое. Имеется большой двигатель, и цилиндрическое изделие (улитка), они подключаются между собой.

«Улитку» применяют не случайно, это усовершенствованная труба Ранка. Ее форма позволяет усилить эффект кавитации. Внутри улитка имеет активатор в виде диска, который делает особую перфорацию. Вращение этого диска заставляет воду двигаться.

Дисковый активатор крутится за счет электродвигателя, разгоняя жидкость в системе. Таким образом, механическая энергия преобразуется в тепло.

Где может применяться устройство

Одним из основных направлений использования теплогенератора считается отопление. Это оборудование способно обогревать не только здания, небольшие постройки типа гаража, но и промышленные предприятия.

Устройство может нагревать водопроводную воду для любого бытового назначения. Этот процесс происходит быстро, поэтому получить горячую воду для бассейна или бани не составит труда.

В условиях, где требуется смешать жидкости разной плотности, помогут кавитационный процесс. Это могут быть различные лаборатории, где нужно получить однородную консистенцию.

Какие преимущества

Вихревой теплогенератор экономично расходует электроэнергию, и имеет высокий КПД. Если сравнивать с другими отопительными приборами, то это устройство экономичнее для домашнего использования.

Размеры стандартного генератора значительно меньше чем отопительный котел. Он займет меньше места в котельной, чем газовое оборудование. Вес установки достаточно легок, поэтому теплогенератор большой мощности можно свободно установить на обычном полу.

Кавитационный генератор имеет простую конструкцию, в которой минимум движущихся элементов. Поэтому ломаться там практически нечему. Устройство не нуждается в дополнительных модификациях. Его можно внедрить в готовую систему отопления, не подгоняя диаметр труб, и их уклон.

Заключение

У тех, кто не знаком с подобным прибором может возникнуть вопрос, какой теплогенератор лучше? Однозначно можно сказать, что статический тип конструкции значительно превосходит роторные аналоги.

Фото вихревого теплогенератора

Также рекомендуем просмотреть:

Помогите сайту, поделитесь в соцсетях 😉

Узнаем как изготовить теплогенератор своими руками

В современных условиях приобретение собственного устройства по производству и подаче тепла обходится покупателям в достаточно крупную сумму. Для экономии средств или при отсутствии возможности приобрести теплоисточник в магазине есть резонные основания сконструировать теплогенератор своими руками. Существует несколько разновидностей подобныхпроектов. Выбор зависит от технических возможностей владельца или задач, которые требуется решить с помощью теплогенерирующей системы.

Преимущества самодельного теплопроизводства

В целом есть два типа устройств: статические и роторные. Если в первом варианте в основе конструкции есть сопло, то другие машины создают кавитацию с помощью ротора. Эти вихревые конструкции можно сравнить между собой и выбрать подходящий вариант для сборки.

Теплогенератор, своими руками сконструированный, поможет обеспечить комфортным температурным режимом загородный дом, дачу, отдельный коттедж, квартиру – при отсутствии централизованного отопления, его дефектах, перебоях или авариях. Также подобные устройства помогают компенсировать расходы на тепло, выбрать оптимальный вариант энергоснабжения. Они несложны в конструкционном плане и экономичны, экологически безопасны.

Как сделать теплогенератор своими руками?

Для сборки потребуются следующие материалы и инструменты:

— достаточное количество труб, соответствующих помещению по длине и ширине;
— перфоратор (дрель) для сверления труб;
— насос;
— кавитатор любой разновидности;
— манометр;
— термометр для замера уровня тепла и гильзы для него;
— краны для отопительных систем;
— двигатель на электрической основе.

Для систем разного типа могут потребоваться дополнительные комплектующие. Но в целом самодельные отопительные приборы вполне доступны для конструирования и настройки всем желающим.

Кавитационная конструкция

Кавитационный теплогенератор своими руками можно сделать на основе центробежного насоса, который часто имеется в ванной, скважине, системе водоснабжения коттеджа. Низкая эффективность такого насоса может быть преобразована в энергию кавитационного нагревателя. Произойдет переход механической энергии в тепловую. Этот принцип часто используют в промышленности.

Кавитационный теплогенератор своими руками изготавливается на основе насоса, нагнетающего давление над соплом. Недостаток кавитацинного прибора – высокий уровень шума, большая мощность, неуместная в небольших помещениях, редкие материалы, габариты – даже миниатюрная модель займет 1,5 квадратных метра.

Обогрев на дровах

Теплогенератор на дровах, своими руками сделанный, обеспечит стабильный обогрев помещений при отсутствии централизованного отопления и наличия достаточного количества древесного топлива. Как бы ни развивались технологии и строительные методы, дровяная печь, камин спасут при перебоях с теплоснабжением.

Для отопления на дровах осуществляется монтаж камина или традиционной печки. Но такие системы требуют тщательного соблюдения норм безопасности. Важно определиться с местом установки печи – массивные агрегаты не всегда можно разместить в дачных домиках.

Сделать теплогенератор на дровах своими руками – это хорошее решение при необходимости автономного обогрева комнат. Иногда это действительно единственный возможный вариант отопления.

Устройство Потапова

Теплогенератор Потапова своими руками можно сделать с использованием следующих материалов:

— шлифовальная машина для углов;
— сварочный прибор;
— дрель и сверла;
— накидные ключи на 12 и 13;
— разные болты, гайки, шайбы;
— металлические уголки;
— краски и грунтовки.

Теплогенератор Потапова, своими руками сделанный, позволяет вырабатывать тепло на основе электрического двигателя с использованием насоса. Это очень экономичный вариант, изготовить который достаточно просто из обычных деталей.
Двигатель выбирают в зависимости от существующего напряжения – 220 или 380 В. С него начинают сборку, закрепляя на станине. Выполняется металлический каркас из угольника, сварка и болты, гайки помогают закрепить всю конструкцию. Делаются отверстия для болтов, внутри размещается двигатель, каркас покрывают краской. Затем подбирают центробежный насос, который будет раскручиваться двигателем. Насос устанавливают на раме, однако в данном случае потребуется соединительная муфта с токарного станка, которую можно заказать на заводе. Важно утеплить генератор специальным кожухом из жестяных листов или алюминия.

Генератор Френетта

Теплогенератор Френетта своими руками делают многие любители технических экспериментов – этот агрегат известен невероятно высоким КПД и большим разнообразием моделей. Однако многие из этих тепловых насосов достаточно дороги.

Теплогенератор Френетта своими руками можно сделать из следующих комплектующих:
— ротора;
— статора;
— лопастного вентилятора;
— вала и др.
Статор и ротор выполняют роль цилиндров, один внутри другого. В большой заливается масло, малый цилиндр за счет своих оборотов нагревает всю систему. Вентилятор обеспечивает подачу горячего воздуха. Это достаточно простая модель теплового насоса, которая поддается усовершенствованию. В дальнейшем можно заменить внутренний цилиндр дисками из стали или убрать вентилятор.
Высокий уровень КПД обеспечивается циркуляцией носителя тепла (масла) в закрытой системе. Нет теплообменника, но мощность нагрева достаточно высокая. Эта система экономит затраты, которые обычно нужно выделять на другие виды обогрева.

Генератор на магните

Магнитные системы обогрева относятся к вихревому типу и работают на основе индукционного нагревателя. В процессе функционирования образуется электромагнитное поле, чью энергию нагреваемые объекты поглощают и преобразовывают в тепловую. В основе такого агрегата лежит индукционная катушка – многовитковая цилиндрическая, при проходе через которую электрический ток создает магнитное поле переменного состояния.

Магнитный теплогенератор своими руками делают из элементов: сопло и манометр на выходе, термометр с гильзами, краны и индукционные элементы. Если разместить нагреваемый объект вблизи такого агрегата, создаваемый поток магнитной индукции будет пронизывать нагреваемый объект. Линии электрического поля располагаются перпендикулярно направлению магнитных частиц и идут по замкнутому кругу. В процессе расхождения вихревых потоков электричества энергия трансформируется в тепловую – происходит нагревание объекта.

Магнитный теплогенератор, своими руками изготовленный (с инвертором), позволяет использовать силу магнитных полей для запуска насоса, быстро прогреть помещение и любые вещества до высоких температур. Такие нагреватели могут не только нагреть воду до нужной температуры, но и расплавить металлы.

Генератор на дизеле

Дизельный теплогенератор, своими руками собранный, поможет эффективно решить проблему обогрева непрямым способом. Весь обогревательный процесс в таких агрегатах полностью автоматизирован, дизельный прибор можно использовать в покрасочных камерах и промышленных нуждах.
Основной вид топлива в данном случае – дизель или керосин. Устройство представляет собой пушку, которая формируется из корпуса (кожуха), топливного бака и присоединенного насоса, а также очистного фильтра и камеры сгорания. Топливный бак помещают внизу агрегата для удобства подачи ресурса.

Дизельный теплогенератор, своими руками сделанный, поможет эффективно и оперативно обогреть помещение достаточно экономичным способом. Также топливом может служить солярка. Дизельные агрегаты имеют форсунку, которая распыляет топливо по мере его выгорания, но в некоторых вариантах подача может производится капельным методом. При расчете на непрерывную работу заправлять генератор необходимо дважды в течение суток.

Испытание конструкции

Теплогенератор, своими руками изготовленный, будет работать максимально эффективно, если провести предварительные испытания всей системы и исправить возможные дефекты:
— все поверхности должны быть защищены краской;
— корпус должен быть из толстого материала из-за очень агрессивных процессов кавитации;
— входные отверстия должны быть разного размера – так можно будет регулировать производительность;
— гаситель колебаний нужно регулярно менять.
Лучше иметь специальный лабораторный участок, где будут проходить тесты генераторов. Оптимальный вариант – при котором вода нагревается сильнее за одинаковые отрезки времени, этому прибору можно отдать предпочтение и в дальнейшем его совершенствовать.

Отзывы владельцев

На сегодняшний день большое количество владельцев домов уже выполнило разработку собственный агрегатов. Если сделать теплогенератор своими руками, то, по мнению большинства умельцев, можно действительно получить экономичный вариант для обогрева помещения. Делать эти агрегаты можно буквально из подручных материалов, что позволяет всем желающим обзавестись собственным источником тепла. Некоторые модели требуют наличия заводских деталей, которые можно изготовить на заказ в промышленных условиях.

Новая энергетика (2004 No.02) — Стр 3

Этиловый спирт – надежда водородной энергетики

Источник: интернет»журнал Environmental Data Interactive Exchange, http://www.edie.net/news/Archive/8065.cfm

Американские ученые утверждают, что им, по

спирт, который производится из зерновых и ко’

всей видимости, удалось найти способ выработ’

торый уже используется в автомобильных дви’

ки энергии, благодаря которому экономика, ос’

гателях, относительно нетоксичен и неприхотлив

нованная на водородной энергетике, уже не ка’

при транспортировке. Использование этилово’

жется такой недостижимой целью. Ученые из

го спирта позволит увеличить в три раза количе’

университета Миннесоты открыли, что исполь’

ство получаемой на выходе топливной ячейки

зование этилового спирта (возобновляемого ис’

энергии по сравнению с использованием его вне

точника энергии) в качестве топлива для создан’

ячейки. «Потенциально мы можем получить 50%

ного ими недавно устройства, работающего вме’

энергии, содержащейся в сахарозе (извлекаемой

сте с водородной топливной ячейкой, позволяет

из зерновых), тогда как в случае, если мы внача’

вырабатывать один киловатт энергии. Исследо’

ле преобразуем сахарозу в этиловый спирт и за’

ватели утверждают, что сделанное ими открытие

тем сжигаем последний в автомобильном двига’

позволит снизить зависимость национальной эко’

теле, мы можем получить лишь 20% энергии, со’

номики от импортируемых ископаемых видов

держащейся в сахарозе», заявляет Шмидт.

топлива и сократить выброс в атмосферу двуоки’

«Этиловый спирт сжигается в автомобильных

си углерода. Открытие также даст толчок к раз’

двигателях с эффективностью 20%, однако если

витию сельскохозяйственных регионов, посколь’

этиловый спирт используется для получения во’

ку позволит отказаться от использования нево’

дорода для топливной ячейки, то в этом случае

зобновляемых, ископаемых источников энергии.

мы можем достигнуть эффективности 60%». Дан’

Подробно открытия американских ученых опи’

ная технология использования этилового спирта

саны в февральском номере журнала Science. В

основывается на двух нововведениях: катализато’

данный момент времени для получения водоро’

ре на основе родия и церия и автоматического топ’

да используется процесс преобразования пара.

ливного инжектора, который создает топливо, ис’

Поскольку для данного процесса требуются вы’

паряя и смешивая воду с этиловым спиртом. «Топ’

сокие температуры, большое количество энергии

ливная смесь в виде пара под давлением

и печи большого размера, преобразование пара

направляется в трубу, в которой расположена по’

технически реализуемо лишь на больших пере’

ристая заглушка, изготовленная из родия и церия.

рабатывающих предприятиях. Лэнни Шмидт,

Топливная смесь проходит через заглушку и на

профессор, поясняет: «Водородная энергетика –

выходе представляет собой уже смесь, состоящую

термин, подразумевающий выработку электро’

из водорода, двуокиси углерода и других, незна’

энергии в промышленных масштабах путем ис’

чительных примесей. Время протекания реакции

пользования водорода. Однако получить водород

составляет всего 50 миллисекунд; при этом не на’

не так’то просто. К тому же, его невозможно пе’

блюдается таких привычных при сжигании этило’

редавать по трубам на большие расстояния. Су’

вого спирта эффектов, как образование пламени и

ществуют несколько водородных заправочных

сажи», заявляют ученые.

станций, однако выработка водорода на них осу’

 

ществляется на месте за счет получения его из ме’

Ученые, проводившие данные исследования в

тана, натурального газа. Данный метод является

рамках программы университета Миннесоты по

довольно дорогостоящим и, поскольку он подра’

изучению возобновляемых источников энергии,

зумевает использование ископаемого топлива,

а также при поддержке Национального Научно’

приводит к увеличению выброса в атмосферу

го Фонда и министерства энергетики США, за’

двуокиси углерода. Таким образом, подобное ре’

являют, что будут продолжать работу по улучше’

шение проблемы является лишь временным до

нию показателей устройства с целью увеличения

момента, когда человечество наконец научится

выходной мощности, получаемой при использо’

получать возобновляемый водород». Этиловый

вании водорода.

Вихревой теплогенератор своими руками. Как сделать вихревой теплогенератор Потапова

своими руками

Вихревые теплогенераторы – это устройства, с помощью которых можно достаточно просто обогреть жилое помещение. Достигается это только за счет использования электродвигателя, а также насоса. В целом это устройство можно назвать экономичным, и больших затрат оно не влечет. Стандартная схема подключения вихревого теплогенератора предполагает использование циркуляционного насоса. В верхней части должен быть обратный клапан.Благодаря этому он способен выдерживать большое давление.

Можно использовать различные нагревательные приборы. Наиболее часто используются радиаторы, а также конвекторы. Также неотъемлемой частью системы любой модели считается блок управления с датчиком температуры и грязеуловителем. Чтобы собрать вихревой теплогенератор своими руками, необходимо более подробно ознакомиться с наиболее известными его модификациями.

Модель с радиальной камерой

Сделать вихревой теплогенератор с радиальной камерой своими руками (чертежи и схемы представлены ниже) довольно сложно.При этом ротор нужно подбирать мощный и максимальное давление, он должен выдерживать не менее 3 бар. Также сделайте чехол для устройства. Толщина металла должна быть не менее 2,5 мм. При этом выход в диаметре должен быть 5,5 см. Все это позволит удачно приварить устройство к патрубку.

Выпускной клапан расположен в устройстве недалеко от края фланца. Также следует выбрать улитку для модели. Как правило, в этом случае используется стальной тип.Для того чтобы он стирался, его концы нужно заранее заострить. В качестве уплотнителя в этой ситуации можно использовать каучук. Его минимальная толщина должна быть 2,2 мм. Диаметр выхода, в свою очередь, приветствуется на уровне 4,5 см. Отдельно стоит обратить внимание на диффузор. С помощью этого устройства в камеру поступает теплый воздух. Радиальная модификация отличается тем, что имеет множество канальцев. Вырезать их можно самостоятельно с помощью машинки.

Теплогенераторы вихревого типа с С-образной камерой

Изготавливается с С-образной вихревой камерой для дома с помощью сварочного аппарата.В этом случае необходимо в первую очередь собрать туловище для улитки. В этом случае крышку необходимо отсоединить отдельно. Для этого некоторые специалисты советуют нанизывать нити. Диффузор используется небольшого диаметра. Уплотнение используется только на выходе. В системе должно быть два клапана. Зафиксировать улитку на корпусе можно болтом. Однако важно закрепить на нем защитное кольцо. Выходное отверстие от ротора должно быть расположено на расстоянии около 3,5 см.

Теплогенераторы вихревого типа Потапова

Вихревой теплогенератор Потапова собирается своими руками с использованием ротора на двух дисках.Его минимальный диаметр должен быть 3,5 см. При этом статоры чаще всего устанавливаются чугунного типа. Корпус для устройства можно выбрать стальной, но толщина металла в этом случае минимальная должна быть около 2,2 мм. Корпус для вихревого теплогенератора выбирается толщиной примерно 3 мм. Все это нужно для того, чтобы улитка над ротором села достаточно плотно. В этом случае также важно использовать тугое кольцо.

На выходе устанавливается кожух, но его толщина должна быть примерно 2.2 мм. Для того, чтобы зафиксировать кольцо, необходимо использовать втулку. Штуцер в этом случае должен быть выше улитки. Диффузоры для этого устройства самые простые. При таком клапанном механизме их всего два. Один из них должен располагаться над ротором. При этом минимальный зазор у камеры должен быть 2 мм. Крышка чаще всего снимается резьбой. Электродвигатель для устройства выбирается мощностью не менее 3 кВт. Благодаря этому предельное давление в системе может возрасти до 5 бар.

Двухходовая модель в сборе

Можно своими руками сделать вихревой кавитационный теплогенератор с электродвигателем мощностью около 5 кВт. Корпус для устройства необходимо выбирать чугунного типа. При этом минимальный диаметр выпускного отверстия должен быть 4,5 см. Роторы для этой модели подходят только для двух дисков. В этом случае для статора важно использовать ручные доработки. Он установлен в вихревом теплогенераторе над улиткой.

Непосредственно диффузор желательно использовать небольшой.При желании его можно растолочь трубой. Подушечку-улитку лучше всего использовать толщиной около 2 мм. Однако в этой ситуации многое зависит от пломбы. Они должны быть установлены непосредственно над центральной втулкой. Чтобы воздух быстро убегал, важно сделать дополнительную подставку. В этом случае чехол для устройства выбирается на резьбе.

Теплогенераторы вихревого типа на три вывода

Теплогенератор вихревой своими руками собирается на три вывода (чертежи представлены ниже) так же, как и предыдущая модификация.Однако отличие состоит в том, что ротор для устройства необходимо подбирать на одном диске. Причем в механизме чаще всего используются три клапана. Сальниковые уплотнения используются только в крайнем случае.

Некоторые специалисты также рекомендуют использовать пластиковые уплотнения-улитки. Они идеально подходят для влагостойкости. Под крышкой также должно быть установлено защитное кольцо. Все это необходимо для того, чтобы уменьшить износ насадки. Электродвигатели для вихревых теплогенераторов в основном выбирают мощностью около 4 кВт.Муфта должна быть достаточно эластичной. Наконец, следует отметить, что в основании улитки установлен фланец.

Коллектор Модель

Сборка вихревого теплогенератора с коллектором своими руками необходимо с подготовки корпуса. В этом случае выходов должно быть два. Дополнительно тщательно притираем вход. Чехол в этой ситуации важно подобрать отдельно с ниткой. Электродвигатели с коллектором в основном устанавливают средней мощности.В этом случае потребление энергии будет незначительным.

Улитка выбирается стального типа и устанавливается сразу на прокладку. Для того чтобы подогнать его под розетку, лучше всего использовать напильник. Тем более, что для строительства корпуса необходимо иметь сварочный инвертор. Коллектор, как и улитка, должен стоять на прокладке. В этом случае втулка фиксируется в модели с помощью прижимного кольца.

Теплогенераторы вихревого типа с тангенциальными каналами

Для сборки вихревых теплогенераторов своими руками с тангенциальными каналами необходимо предварительно подобрать хороший герметик.Благодаря этому прибор максимально долго будет держать температуру. Двигатель чаще всего монтируют мощностью около 3 кВт. Все это дает хорошие показатели, если улитка и диффузор установлены правильно.

В этом случае сальник подгоняется под сам ротор. Для того, чтобы исправить это, многие специалисты рекомендуют использовать двусторонние шайбы. В этом случае также устанавливаются прижимные кольца. Если втулка для штуцера не подходит, то ее можно вывернуть. Для изготовления камеры с каналами есть возможность резака.

Использование однонаправленных завихрителей

Вихревые теплогенераторы своими руками собираются с однонаправленными завихрителями. В этом случае работу необходимо начинать стандартно с подготовки корпуса устройства. Многое в этой ситуации зависит от размера электродвигателя. Коллекторы, в свою очередь, используются достаточно редко.

Однонаправленная закрутка устанавливается только после закрепления фланца. В свою очередь кожух используется только на входе. Все это необходимо для того, чтобы уменьшить износ втулки.В целом однонаправленные скрутки позволяют не использовать фурнитуру. В этом случае сборка вихревого теплогенератора обойдется недорого.

Использование кольцевых втулок

Собрать вихревой теплогенератор с кольцевыми втулками своими руками можно только с помощью сварочного инвертора. В этом случае необходимо заранее подготовить розетку. Фланец в устройстве должен устанавливаться только на прижимное кольцо. Также важно подобрать качественное масло для устройства.Все это нужно для того, чтобы износ кольца не был значительным. Втулка в этом случае устанавливается непосредственно под улитку. При этом чехол для него используется достаточно редко. В этой ситуации необходимо предварительно рассчитать расстояние до стойки. Муфта не должна повредиться.

Модификация привода

Для того чтобы сделать вихревой теплогенератор своими руками, в первую очередь нужно выбрать хороший электродвигатель. Его мощность должна быть не менее 4 кВт. Все это даст хорошую теплоотдачу.Корпуса для устройства чаще всего используют чугунные. В этом случае выпускные отверстия необходимо поворачивать отдельно. Для этого можно использовать файл . Ротор целесообразнее подобрать для электродвигателя ручного типа. Муфта должна быть установлена ​​на защитную шайбу. Многие специалисты советуют устанавливать улитку только после рассеивателя.

Таким образом можно будет поставить пломбу на верхнюю крышку. Механизм прямого привода должен располагаться над электродвигателем. Однако сегодня существуют модификации с его боковой установкой.Стойки в этом случае должны быть сварены с обоих концов. Все это значительно повысит прочность устройства. И последнее, но не менее важное значение имеет установка ротора. На этом этапе особое внимание необходимо уделить фиксации кожуха.

Для обеспечения экономичного обогрева жилых, хозяйственных или производственных помещений собственники применяют различные схемы и способы получения тепловой энергии. Для того чтобы собрать теплогенератор кавитационного действия своими руками, следует разобраться в процессах, позволяющих вырабатывать тепло.

Что лежит в основе работы

Кавитация относится к процессу образования. пузырьков пара в толще воды Этому способствует медленное снижение давления воды при большом расходе. Появление каверн или полостей, заполненных паром, также может быть вызвано прохождением акустической волны или излучением лазерного импульса. Замкнутые области воздуха, или кавитационные пустоты, перемещаются водой в область повышенного давления, где разрушаются с излучением ударной волны.Явление кавитации не может возникнуть при отсутствии указанных условий.

Физический процесс явления кавитации сродни кипению жидкости, но при кипении давление воды и пара в пузырьках среднее по величине и одинаковое. При кавитации давление в жидкости выше среднего и выше давления пара. Снижение давления носит локальный характер.

При создании необходимых условий внутри образующихся пузырьков начинают выделяться молекулы газа, всегда присутствующие в толще воды.Это явление интенсивное, так как температура газа внутри полости доходит до 1200ºС   из-за постоянного расширения и сжатия пузырьков. Газ в кавитационных полостях содержит большее количество молекул кислорода и при взаимодействии с инертными материалами корпуса и других частей теплогенератора приводит к их быстрой коррозии и разрушению.

Исследования показывают, что даже инертные к этому газу материалы – золото и серебро – подвергаются разрушающему действию агрессивного кислорода.Кроме того, явление схлопывания воздушных полостей вызывает достаточно шума, что является нежелательной проблемой.

Многие энтузиасты применили процесс кавитации для создания отопительных теплогенераторов в частном доме. Суть системы заключена в закрытый корпус, в котором струя воды движется через кавитационное устройство, для получения давления используется обычный насос. В России первым изобретением отопительной установки стал патент , выданный в 2013 году . Процесс разрыва пузырьков происходит под действием переменного электрического поля.В этом случае паровая полость имеет небольшие размеры и не взаимодействует с электродами. Они продвигаются в толщу жидкости, и происходит вскрытие с выделением дополнительной энергии в теле водной струи.

Роторный теплогенератор

Такое устройство представляет собой модифицированный центробежный насос. В таком устройстве корпус насоса играет роль статора; в него устанавливается входной и выходной патрубок. Основным рабочим органом является камера, внутри которой размещен подвижный ротор, работающий по принципу колеса.

За время создания кавитационных насосов конструкция ротора претерпела множество изменений, но наиболее производительной считается модель griggs , которая одной из первых добилась положительных результатов в создании теплогенератора кавитационного действия. В таком устройстве ротор выполнен в виде диска, на поверхности которого предусмотрены многочисленные отверстия. Они глухие, с определенным диаметром и глубиной. Количество ячеек зависит от частоты электрического тока и, следовательно, от скорости вращения ротора.

Статор в теплогенераторе представляет собой запаянный с обоих концов цилиндр, в котором вращается ротор. Зазор между диском ротора и стенками статора составляет около 1,5 мм.

Ячейки ротора нужны для того, чтобы в толще струи жидкости, которая постоянно трется о поверхность подвижного и неподвижного цилиндра, возникало завихрение с образованием кавитационных полостей. В этом же зазоре жидкость нагревается. Для эффективной работы теплогенератора поперечный размер ротора должен быть не менее 30 см, при этом скорость вращения 3000 об/мин .Если делать ротор меньшего диаметра, то следует увеличить количество оборотов.

При всей кажущейся простоте отработка точного действия всех частей роторного теплогенератора требует достаточно точной, в том числе балансировки подвижного цилиндра. Уплотнение вала ротора с постоянной заменой вышедших из строя изоляционных материалов.

КПД таких генераторов не впечатляет, работа сопровождается шумовым эффектом. Срок их службы невелик, хотя работают они на 25% производительнее статических моделей теплогенераторов.

Насос статического генератора

Название оборудование статического теплогенератора получено условно, в связи с отсутствием частей вращательного действия. Для создания кавитационных процессов в жидкости используется конструкция сопла.

Воссоздание явления кавитации требует обеспечения высокой скорости воды для чего используют мощный центробежный насос. Насос нагнетает струю воды, которая устремляется во входное отверстие сопла. Выходной диаметр сопла значительно уже предыдущего и жидкость получает дополнительную энергию движения, ее скорость увеличивается.На выходе из сопла за счет быстрого расширения воды получаются кавитационные эффекты с образованием газовых полостей внутри тела жидкости. Нагрев воды происходит по тому же принципу, что и в роторной модели, только КПД несколько снижен.

Статические теплогенераторы имеют ряд преимуществ перед роторными моделями :

  • конструкция статорного устройства не требует принципиально точной балансировки и подгонки деталей;
  • механическая подготовительная операция не требует четкого шлифования;
  • за счет отсутствия движущихся частей уплотнительные материалы намного меньше изнашиваются;
  • срок эксплуатации оборудования более длительный, до 5 лет;
  • когда форсунка придет в негодность, ее замена потребует меньших затрат, чем в роторном варианте теплогенератора, который необходимо воссоздавать заново.

Технология отопительного теплогенератора

Насос повышает давление воды и подает ее в рабочую камеру, патрубок которой соединен с ней посредством фланца.

В рабочем корпусе вода должна получить повышенную скорость и напор , что осуществляется с помощью труб различного диаметра, сужающихся по ходу потока. В центре рабочей камеры смешиваются несколько напорных потоков, что приводит к кавитации.

С целью регулирования скоростных характеристик потока воды на выходе и ходе рабочей полости устанавливаются тормозные устройства.

Вода подается к форсунке на противоположном конце камеры, откуда течет в обратном направлении для повторного использования циркуляционным насосом. Нагрев и выделение тепла происходит за счет движения и резкого расширения жидкости на выходе из узкого отверстия сопла.

Положительные и отрицательные свойства теплогенераторов

Кавитационные насосы относятся к простым устройствам. Они преобразуют механическую энергию двигателя воды в тепловую, которая расходуется на обогрев помещения.Прежде чем построить кавитационную установку своими руками, следует отметить плюсы и минусы такой установки. К положительным характеристикам относятся:

  • эффективная выработка тепловой энергии;
  • экономичный в эксплуатации из-за отсутствия самого топлива;
  • доступный вариант приобретения и изготовления своими руками

Теплогенераторы имеют недостатки:

  • шумная работа насоса и явления кавитации;
  • производственные материалы не всегда легко достать;
  • потребляет приличную мощность для помещения площадью 60–80 м2;
  • занимает много полезного места в комнате.

Изготовление теплогенератора своими руками

Перечень деталей и приспособлений для создания теплогенератора:

Выбор циркуляционного насоса

Для этого необходимо определиться с требуемыми параметрами устройства. Первой характеристикой является возможность работы насоса с высокотемпературными жидкостями. Если пренебречь этим условием, насос быстро выйдет из строя.

Для теплогенератора достаточно чтобы на входе жидкости сообщалось давление 4 атмосферы, можно поднять этот показатель до 12 атмосфер что увеличит скорость нагрева жидкости.

Производительность насоса существенно не повлияет на скорость нагрева, так как при работе жидкость проходит через условно узкий диаметр патрубка. Обычно транспортируется до 3-5 кубометров воды в час. Гораздо большее влияние на работу теплогенератора окажет коэффициент преобразования электроэнергии в тепловую энергию.

 Классическим примером является реализация устройства в виде сопла Лаваля, которое модернизируется мастером, изготавливающим генератор своими руками.Особое внимание следует уделить выбору размера сечения проходного канала. Он должен обеспечивать максимальный перепад давления жидкости. Если наименьший диаметр , то вода будет вылетать из сопла под большим давлением, и процесс кавитации будет происходить активнее.

Но в этом случае расход воды будет уменьшен, что приведет к ее смешиванию с холодными массами. Малое отверстие форсунки также работает на увеличение количества пузырьков воздуха, что увеличивает шумовой эффект работы и может привести к тому, что пузырьки начнут образовываться уже в насосной камере.Это уменьшит срок его службы. Наиболее приемлемым, как показала практика, считается диаметр 9-16 мм.

Форма и профиль насадки цилиндрические, конические и закругленные. Нельзя однозначно сказать, какой выбор будет эффективнее, все зависит от остальных параметров установки. Главное, чтобы вихревой процесс происходил уже на стадии начального входа жидкости в сопло.

Изготовление водяного контура

  Предварительно следует схематизировать длину контура   и его особенности, все это перенести на пол мелом.Принципиально о схеме можно сказать, что это изогнутая труба, которая соединяется с выходом их кавитационной камеры, а затем жидкость подается обратно на вход. В качестве дополнительных приборов подключаются два манометра, два рукава, в которых установлен термометр. Также в контуре есть клапан для сбора воздуха.

Вода в контуре течет против часовой стрелки. Для регулировки давления ставим вентиль между входом и выходом. Используется труба диаметром 50, что характерно для совпадения размеров патрубков.

Старые теплогенераторы работали без форсунок Повышение давления воды обеспечивалось за счет ускорения воды в трубопроводе достаточно большой длины. Но в нашем случае не используйте слишком длинные трубы.

Проверка генератора

Насос подключен к электричеству, а радиаторы к системе отопления. После того, как оборудование установлено, можно приступать к испытаниям. Осуществляем включение в сеть и двигатель начинает работать. В этом случае следует обратить внимание на манометры и выставить вентилем нужную разницу между входом и выходом воды.Разница в атмосферах должна составлять от 8 до 12 атмосфер.

После этого пускаем воду и наблюдаем за температурными параметрами. Нагрева в системе будет достаточно. за десять минут при 3-5°С за минуту. За короткий промежуток времени нагрев достигает 60ºс. В нашу систему вместе с насосом подается 15 литров воды. Этого вполне достаточно для эффективной работы.

Для использования теплогенераторов в быту достаточно небольшого желания и навыков сборщика, так как все устройства используются в готовом виде.А оперативность не заставит себя ждать.

Назначение самодельного вихревого теплогенератора Потапова (ВТГ) — получение тепла только с помощью электродвигателя и насоса. В основном это устройство используется в качестве экономичного обогревателя.

Схема вихревой системы отопления.

Так как нет исследований по определению параметров изделия в зависимости от мощности насоса, будут выделены примерные размеры.

Проще всего сделать вихревой теплогенератор из стандартных деталей.Для этого подойдет любой электродвигатель. Чем он мощнее, тем больший объем воды нагревается до заданной температуры.

Главное двигатель

Вам нужно выбрать двигатель в зависимости от того, какое напряжение имеется. Существует множество схем, с помощью которых можно подключить двигатель на 380 вольт к сети 380 вольт и наоборот. Но это другая тема.

Начать сборку теплогенератора с электродвигателем. Его нужно будет закрепить на кровати.Конструкция этого устройства представляет собой металлический каркас, который проще всего сделать из квадрата. Размеры нужно будет подбирать на месте для тех устройств, которые будут в наличии.

Чертеж вихревого теплогенератора.

Список инструментов и материалов:

    Угловая шлифовальная машина
  • ;
  • сварочный аппарат
  • ;
  • электродрель
  • ;
  • набор сверл;
  • гаечные ключи
  • или комбинированные на 12 и 13;
  • болты, гайки, шайбы;
  • металлический уголок;
  • грунтовка, краска, малярная кисть.
  1. Отрежьте углы с помощью угловой шлифовальной машины. С помощью сварочного аппарата соберите прямоугольную конструкцию. Как вариант — сборку можно производить с помощью болтов и гаек. Это не повлияет на окончательный вариант дизайна. Длину и ширину подбирайте так, чтобы все детали подходили оптимально.
  2. Отрежьте еще один квадрат. Прикрепите его как поперечину, чтобы можно было закрепить двигатель.
  3. Покрасьте раму.
  4. Просверлите отверстия в раме для болтов и установите двигатель.

Насосная установка

Теперь вам нужно подобрать водяной насос. Сейчас в специализированных магазинах можно купить агрегат любой модификации и мощности. Что я должен искать?

  1. Насос должен быть центробежным.
  2. Ваш двигатель сможет его раскрутить.

Установите насос на раму, если нужно сделать больше поперечин, то сделайте их либо из уголка, либо из полосового железа той же толщины, что и уголок. Соединение вряд ли возможно без токарного станка.Поэтому его нужно где-то заказывать.

Схема гидровихревого теплогенератора.

Вихревой теплогенератор Потапова

состоит из корпуса, выполненного в виде замкнутого цилиндра. На его концах должны быть сквозные отверстия и патрубки для подключения к системе отопления. Секрет конструкции находится внутри цилиндра. Форсунка должна располагаться за впускным отверстием. Его отверстие подбирается для этого устройства индивидуально, но желательно, чтобы оно было в два раза меньше четверти диаметра тела трубы.Если сделать меньше, насос не сможет пропускать воду через это отверстие и начнет нагреваться сам. Кроме того, внутренние детали начнут интенсивно разрушаться из-за явления кавитации.

Инструменты: УШМ или ножовка по металлу, сварочный аппарат, электродрель, разводной ключ.

Материалы: толстая металлическая труба, электроды, сверла, 2 резьбовые насадки, муфты.

  1. Отрежьте кусок толстой трубы диаметром 100 мм и длиной 500-600 мм.Сделайте на нем внешний паз примерно 20-25 мм и половину толщины трубы. Обрежьте нить.
  2. Изготовьте два кольца длиной 50 мм из трубы одного диаметра. Нарежьте внутреннюю резьбу с одной стороны каждого полукольца.
  3. Из листового металла той же толщины, что и труба, сделайте крышки и приварите их со стороны колец, где нет резьбы.
  4. Сделайте в крышках центральные отверстия: одно по диаметру сопла, другое по диаметру сопла. На внутренней стороне крышки, где стоит насадка, сделайте скос сверлом большего диаметра.В результате должна получиться насадка.
  5. Подключить теплогенератор к системе. Соедините штуцер, где находится форсунка, с насосом в отверстие, из которого подается вода под давлением. Подключить ввод системы отопления ко второй трубе. Подключите выход системы к входу насоса.

Вода под давлением, которое будет создавать насос, будет проходить через патрубок вихревого теплогенератора, который вы делаете сами. В камере он начнет нагреваться за счет энергичного перемешивания.Затем подайте его в систему для отопления. Чтобы отрегулировать температуру, поместите шаровой фиксатор за соплом. Накройте его, и вихревой теплогенератор будет дольше гонять воду внутри корпуса, а значит, температура в нем начнет повышаться. Вот так работает этот обогреватель.

Способы повышения производительности

Контур теплового насоса.

В насосе происходят потери тепла. Так что вихревой теплогенератор Потапова в этом варианте имеет существенный недостаток. Поэтому логично окружить погружной насос водяной рубашкой, чтобы его тепло тоже шло на полезный обогрев.

Внешний корпус всего устройства должен быть немного больше диаметра имеющегося насоса. Это может быть как готовая труба, что желательно, так и изготовленная из листового материала в виде параллелепипеда. Его размеры должны быть такими, чтобы насос, муфта и сам генератор входили внутрь. Толщина стенки должна выдерживать давление в системе.

Для уменьшения теплопотерь сделайте изоляцию вокруг корпуса устройства. Защитить его можно кожухом из жести.В качестве изолятора используйте любой теплоизоляционный материал, выдерживающий температуру кипения жидкости.

  1. Соберите компактное устройство, состоящее из погружного насоса, соединительной трубы и теплогенератора, которое вы собрали сами.
  2. Определитесь с его размерами и подберите трубу такого диаметра, внутри которой легко поместятся все эти механизмы.
  3. Сделать крышки с одной и с другой стороны.
  4. Обеспечить жесткость крепления внутренних механизмов и способность насоса прокачивать через себя воду из образовавшегося резервуара.
  5. Сделайте входное отверстие и закрепите на нем сопло. Насос должен своим водозабором располагаться внутри как можно ближе к этому отверстию.

На противоположном конце трубы приварите фланец. С ним через резиновую прокладку будет крепиться крышка. Чтобы было проще монтировать внутренности, сделайте простую облегченную раму или каркас. Соберите устройство внутри него. Проверьте посадку и затяжку всех компонентов. Вставьте в корпус и закройте крышку.

Подключиться к потребителям и проверить на герметичность.Если утечек нет, включите насос. Открывая и закрывая кран, расположенный на выходе из генератора, регулируйте температуру.

Изоляция генератора

Схема подключения теплогенератора к системе отопления.

Для начала нужно сделать крышку обогревателя. Для этого возьмите лист оцинковки или тонкий алюминий. Вырежьте из него два прямоугольника, если делаете кожух из двух половинок. Или один прямоугольник, но с расчетом на то, что водоворотный теплогенератор Потапова, собранный своими руками, после изготовления полностью поместится в нем.

Лист лучше всего согнуть на трубе большого диаметра или использовать поперечину. Положите на него вырезанный лист и прижмите сверху деревянный брусок рукой. Второй рукой прижмите лист металла так, чтобы по всей длине образовался небольшой изгиб. Немного сдвиньте заготовку и повторите операцию. Делайте это, пока не получите цилиндр.

  1. Соедините его с замком, используемым жестянщиками для водосточных труб.
  2. Изготовить крышки кожуха, предусмотрев в них отверстия для подключения генератора.
  3. Оберните устройство изоляционным материалом. Закрепите изоляцию проволокой или тонкими полосками жести.
  4. Поместите устройство в корпус, закройте крышки.

Есть еще один способ увеличить теплопродукцию: для этого нужно понять, как работает вихревой генератор Потапова, КПД которого может приближаться к 100% и выше (нет единого мнения, почему это происходит).

При прохождении воды через насадку или форсунку на выходе образуется мощный поток, который ударяет в противоположный конец устройства.Он закручивается, и за счет трения молекул происходит нагрев. Так, поставив внутри этого потока дополнительную преграду, можно увеличить перемешивание жидкости в устройстве.

Зная, как это работает, вы можете приступить к разработке дополнительных улучшений. Это будет гаситель вихрей из продольных пластин, расположенных внутри двух колец в виде стабилизатора авиационной бомбы.

Схема стационарного теплогенератора.

Инструменты: сварочный аппарат, УШМ.

Материалы: листовой или полосовой металл, толстостенная труба.

Сделайте два кольца шириной 4-5 см из трубы меньшего диаметра, чем вихревой теплогенератор Потапова. Из полосового металла нарежьте такие же полоски. Их длина должна быть равна четверти длины корпуса самого теплогенератора. Ширину подбирайте так, чтобы после сборки внутри оставалось свободное отверстие.

  1. Закрепите пластину в тисках. Повисните на нем с одной и другой стороны кольца. Приварите к ним пластину.
  2. Снимите заготовку с зажима и переверните ее на 180 градусов. Поместите пластину внутрь колец и зафиксируйте в зажиме так, чтобы пластины находились друг напротив друга. Закрепите таким образом 6 пластин на равном расстоянии.
  3. Соберите вихревой теплогенератор, вставив описанное приспособление напротив патрубка.

Возможно, этот продукт можно улучшить. Например, вместо параллельных пластин используйте стальную проволоку, намотав ее в воздушный шар. Или сделать на пластинах отверстия разного диаметра.Об этом улучшении ничего не сказано, но это не значит, что оно того не стоит.

Схема тепловой пушки.

  1. Обязательно защитите вихревой теплогенератор Потапова, покрасив все поверхности.
  2. В процессе эксплуатации его внутренние детали будут находиться в очень агрессивной среде, вызванной кавитационными процессами. Поэтому постарайтесь сделать корпус и все, что в нем находится, из плотного материала. Не экономьте на железе.
  3. Сделайте несколько вариантов крышки с разными входными отверстиями.Тогда будет проще подобрать их диаметр, чтобы получить высокую производительность.
  4. То же самое относится и к гасителю вибрации. Его также можно модифицировать.

Соберите небольшой лабораторный стол, на котором вы будете запускать все функции. Для этого не подключайте потребителей, а закольцовывайте трубопровод на генератор. Это упростит его тестирование и подбор необходимых параметров. Поскольку сложные устройства для определения коэффициента полезного действия в домашних условиях вряд ли можно найти, предлагается следующий тест.

Включите вихревой теплогенератор и зафиксируйте время, когда он прогреет воду до определенной температуры. Термометр лучше иметь электронный, он более точный. Затем внесите изменения в конструкцию и снова проведите опыт, наблюдая за повышением температуры. Чем сильнее при этом нагревается вода, тем большее предпочтение нужно будет отдать окончательному варианту установленного усовершенствования конструкции.

Для обогрева помещений или нагрева жидкости часто используют классические устройства — ТЭНы, камеры сгорания, нити накаливания и т.п.Но наряду с ними применяются устройства с принципиально иным типом воздействия на теплоноситель. К таким устройствам относится кавитационный теплогенератор, работа которого заключается в образовании пузырьков газа, за счет которых выделяется тепло.

Устройство и принцип действия

Принцип работы кавитационного теплогенератора заключается в тепловом эффекте за счет преобразования механической энергии в тепловую. Теперь рассмотрим подробнее само явление кавитации.При создании в жидкости избыточного давления возникают турбулентности, в связи с тем, что давление жидкости больше, чем давление содержащегося в ней газа, происходит выделение молекул газа в отдельные включения — схлопывание пузырьков. Из-за разницы давлений вода стремится сжать газовый пузырек, который аккумулирует на своей поверхности большое количество энергии, а температура внутри достигает порядка 1000 — 1200ºС.

При переходе кавитационных полостей в зону нормального давления пузырьки разрушаются, а энергия от их разрушения выделяется в окружающее пространство.За счет чего происходит выделение тепловой энергии, и жидкость нагревается вихревым потоком. На этом принципе основана работа теплогенераторов, далее рассмотрим принцип работы простейшего варианта кавитационного нагревателя.

Простейшая модель

   Рис. 1: Принцип работы кавитационного теплогенератора

Посмотрите на рисунок 1, здесь представлено устройство простейшего кавитационного теплогенератора, которое заключается в подкачке воды к месту сужения трубопровода.Когда сопло достигает потока воды, давление жидкости значительно возрастает и начинают образовываться кавитационные пузырьки. При выходе из сопла пузырьки выделяют тепловую энергию, и давление после прохождения через сопло значительно снижается. На практике для повышения эффективности можно установить несколько форсунок или трубок.

Идеальный теплогенератор Потапова

Идеальным вариантом установки считается теплогенератор Потапова, у которого вращающийся диск (1) установлен напротив неподвижного (6).Холодная вода подается из патрубка, расположенного внизу (4) кавитационной камеры (3), а выход уже подогретый из верхней точки (5) этой же камеры. Пример такого устройства показан на рисунке 2 ниже:


  Рис. 2: Кавитационный теплогенератор Потапова

Но широкого применения устройство не получило из-за отсутствия практического обоснования его эксплуатации.

Виды

Основной задачей кавитационного теплогенератора является образование газовых включений, от их количества и интенсивности будет зависеть качество нагрева.В современной промышленности существует несколько видов таких теплогенераторов, отличающихся принципом получения пузырьков в жидкости. Наиболее распространены три типа:

  • Теплогенераторы роторные — рабочий орган вращается за счет электропривода и создает турбулентность жидкости;
  • Трубчатая  — изменение давления за счет системы труб, по которым движется вода;
  • Ультразвуковой — неоднородность жидкости в таких теплогенераторах создается за счет низкочастотных звуковых колебаний.

Помимо вышеперечисленных видов, существует лазерная кавитация, но этот метод еще не коммерциализирован. Теперь рассмотрим каждый из видов более подробно.

Роторный теплогенератор

Состоит из электродвигателя, вал которого соединен с поворотным механизмом, предназначенным для создания завихрений в жидкости. Особенностью конструкции ротора является герметичный статор, в котором происходит нагрев. Сам статор имеет внутри цилиндрическую полость — вихревую камеру, в которой вращается ротор.Ротор кавитационного теплогенератора представляет собой цилиндр с набором углублений на поверхности, при вращении цилиндра внутри статора эти углубления создают неоднородность воды и вызывают протекание кавитационных процессов.


  Рис. 3: Конструкция генератора роторного типа

Количество углублений и их геометрические параметры определяются в зависимости от модели. Для оптимальных параметров нагрева расстояние между ротором и статором составляет около 1,5 мм. Данная конструкция не является единственной в своем роде, за многолетнюю историю модернизации и совершенствования рабочий орган роторного типа претерпел массу преобразований.

Одной из первых эффективных моделей кавитационных преобразователей стал генератор Григгса, в котором использовался дисковый ротор со сквозными отверстиями на поверхности. Один из современных аналогов дисковых кавитационных теплогенераторов представлен на рисунке 4 ниже:


  Рис. 4: Теплогенератор дисковый

Несмотря на простоту конструкции, агрегаты роторного типа достаточно сложны в эксплуатации, так как требуют точной калибровки, надежных уплотнений и соблюдения геометрических параметров при эксплуатации, что вызывает трудности в их эксплуатации.Такие кавитационные теплогенераторы характеризуются довольно низким сроком службы — 2 — 4 года из-за кавитационной эрозии корпуса и деталей. Кроме того, они создают достаточно большую шумовую нагрузку при работе вращающегося элемента. К преимуществам этой модели можно отнести высокую производительность – на 25% выше, чем у классических обогревателей.

Трубчатый

Статический теплогенератор не имеет вращающихся элементов. Процесс нагрева в них происходит за счет движения воды по сужающимся в длину трубам или за счет установки форсунок Лаваля.Подача воды к рабочему органу осуществляется гидродинамическим насосом, который создает механическое усилие жидкости в суживающемся пространстве, а при переходе ее в более широкую полость возникает кавитационное завихрение.

В отличие от предыдущей модели, трубчатое отопительное оборудование не сильно шумит и не так быстро изнашивается. При установке и эксплуатации можно не беспокоиться о точной балансировке, а при разрушении ТЭНов их замена и ремонт обойдутся намного дешевле, чем у роторных моделей.К недостаткам трубчатых теплогенераторов можно отнести значительно меньшую производительность и громоздкие габариты.

Ультразвуковой

Этот тип устройства имеет резонаторную камеру, настроенную на определенную частоту звуковых колебаний. На его входе установлена ​​кварцевая пластина, которая колеблется при подаче электрических сигналов. Вибрация пластины создает эффект ряби внутри жидкости, которая достигает стенок камеры резонатора и отражается. Когда движение возвращается, волны встречаются с прямыми колебаниями и создают гидродинамическую кавитацию.


  Рис. 5: принцип работы ультразвукового теплогенератора

Далее пузырьки уносятся потоком воды через узкие входные патрубки тепловой установки. При переходе на широкую площадь пузырьки разрушаются, выделяя тепловую энергию. Ультразвуковые кавитационные генераторы также обладают хорошей производительностью, так как не имеют вращающихся элементов.

Применение

В промышленности и быту кавитационные теплогенераторы нашли применение в различных сферах деятельности.В зависимости от задач, для которых они используются:

  • Отопление  — внутри установок механическая энергия преобразуется в тепловую, благодаря чему нагретая жидкость движется по системе отопления. Следует отметить, что кавитационные теплогенераторы могут отапливать не только промышленные объекты, но и целые населенные пункты.
  • Подогрев проточной воды  — кавитационная установка способна быстро нагревать жидкость, за счет чего легко заменяет газовую или электрическую колонку.
  • Смешивание жидкостей  — за счет разрежения в слоях для получения мелких полостей такие заполнители позволяют добиться надлежащего качества смешения жидкостей, не соединяющихся естественным образом из-за разной плотности.

Преимущества и недостатки

По сравнению с другими теплогенераторами кавитационные установки отличаются рядом преимуществ и недостатков.

К преимуществам таких устройств относятся:

  • Гораздо более эффективный механизм получения тепловой энергии;
  • Потребляет значительно меньше ресурсов, чем топливные генераторы;
  • Может применяться для обогрева как маломощных, так и крупных потребителей;
  • Полностью экологичен – не выделяет вредных веществ в окружающую среду в процессе эксплуатации.

К недостаткам кавитационных теплогенераторов относятся:

  • Относительно большие габариты — электрические и топливные модели значительно меньше, что немаловажно при установке в уже эксплуатируемом помещении;
  • Большой шум из-за работы водяного насоса и самого кавитационного элемента, что затрудняет установку в бытовых помещениях;
  • Неэффективное соотношение мощности и производительности для помещений с малой квадратурой (до 60м 2 выгоднее использовать газовую, жидкотопливную или эквивалентную электроэнергетическую установку с нагревателем).\

КТГ сделай сам

Самый простой вариант для домашнего использования – кавитационный генератор трубчатого типа с одной или несколькими форсунками для нагрева воды. Поэтому разберем пример изготовления именно такого устройства, для этого вам понадобится:

  • Насос — для отопления обязательно выбирайте тепловой насос, который не боится постоянного воздействия высоких температур. Он должен обеспечивать рабочее давление на выходе 4 – 12 атм.
  • 2 манометра и гильзы для их установки — размещаются по обеим сторонам штуцера для измерения давления на входе и выходе из кавитационного элемента.
  • Термометр для измерения количества теплоносителя в системе.
  • Клапан удаления избыточного воздуха из кавитационного теплогенератора. Он устанавливается в самой высокой точке системы.
  • Форсунка — должна иметь диаметр отверстия от 9 до 16 мм, меньше делать не рекомендуется, так как уже в насосе может возникнуть кавитация, что значительно сократит срок его службы. Форма насадки может быть цилиндрической, конической или овальной, с практической точки зрения подойдет любая.
  • Трубы и соединительные элементы (радиаторы отопления при их отсутствии) — подбираются в соответствии с поставленной задачей, но самый простой вариант — паять пластиковые трубы.
  • Автоматическое включение/выключение кавитационного теплогенератора — как правило, привязано к температурному режиму, настроено на отключение при температуре около 80°С и на включение при температуре ниже 60°С. Но можно выбрать режим работы кавитационного теплогенератора своими руками.

  Рис.6: схема кавитационного теплогенератора

Перед подключением всех элементов желательно нарисовать схему их расположения на бумаге, стенах или на полу. Места должны быть расположены вдали от легковоспламеняющихся элементов или последние должны быть удалены на безопасное расстояние от системы отопления.

Соберите все элементы, как показано на схеме, и проверьте герметичность, не включая генератор. Затем попробовать в рабочем режиме кавитационного теплогенератора, нормальным считается повышение температуры жидкости на 3-5°С за одну минуту.

Из-за высоких цен на промышленное отопительное оборудование многие умельцы собираются сделать экономичный вихревой теплогенератор своими руками.

Такой теплогенератор представляет собой лишь слегка модифицированный центробежный насос. Однако, чтобы собрать такое устройство самостоятельно, даже имея все схемы и чертежи, нужно иметь хотя бы минимальные знания в этой области.

Принцип действия

Теплоноситель (чаще всего используется вода) поступает в кавитатор, где установленный электродвигатель раскручивает и рассекает его винтом, в результате чего образуются пузырьки с парами (это происходит при подводе ПЛ и корабле плывут, оставляя определенный след).

Двигаясь вдоль теплогенератора, они разрушаются, за счет чего выделяется тепловая энергия. Такой процесс называется кавитацией.

По словам создателя кавитационного теплогенератора Потапова, принцип работы этого типа устройств основан на возобновляемой энергии. Из-за отсутствия дополнительного излучения, по теории, КПД такого агрегата может быть около 100%, так как почти вся используемая энергия расходуется на нагрев воды (теплоносителя).

Каркас и выбор изделия

  Для изготовления самодельного вихревого теплогенератора, для подключения его к системе отопления нужен двигатель.

Причем, чем больше его мощность, тем больше он сможет нагреть теплоносителя (то есть будет быстрее и больше выделять тепла). Однако здесь необходимо ориентироваться на рабочее и максимальное напряжение в сети, которое будет подаваться на него после установки.

При выборе водяного насоса необходимо рассматривать только те варианты, которые двигатель может крутить. При этом он должен быть центробежного типа, в остальном ограничений на его выбор нет.

Также необходимо подготовить станину для двигателя.Чаще всего это обычная железная рама, куда крепятся железные уголки. Размеры такой кровати будут зависеть, в первую очередь, от габаритов самого двигателя.

  После его выбора необходимо нарезать уголки соответствующей длины и сварить саму конструкцию, которая должна позволить разместить все элементы будущего теплогенератора.

Далее для крепления электродвигателя срезаем еще один уголок и привариваем к раме, но уже поперек. Последним штрихом в подготовке каркаса является покраска, после которой уже можно монтировать силовую установку и насос.

Конструкция корпуса теплогенератора

Такое устройство (рассматривается гидродинамический вариант) имеет корпус в виде цилиндра.

Подключается к системе отопления через сквозные отверстия по бокам.

Но основным элементом этого устройства является именно форсунка, расположенная внутри этого цилиндра, непосредственно рядом с впускным отверстием.

Примечание: важно, чтобы размер входного патрубка составлял 1/8 диаметра самого цилиндра.Если его размер меньше этого значения, то вода физически не сможет пройти через него в нужном количестве. В этом случае насос будет сильно греться, из-за повышенного давления, что также негативно скажется на стенках деталей.

Как сделать

  Для создания самодельного теплогенератора вам понадобится шлифовальный станок, электродрель, а также сварочный аппарат.

Процесс будет следующим:

  1. Сначала нужно отрезать кусок довольно толстой трубы, общим диаметром 10 см, и длиной не более 65 см.После этого на нем нужно сделать внешний паз в 2 см и обрезать нить.
  2. Теперь из точно такой же трубы необходимо сделать несколько колец, длиной 5 см, после чего нарезается внутренняя резьба, но только с одной ее стороны (то есть полукольца) на каждом.
  3. Далее необходимо взять лист металла толщиной аналогичной толщине трубы. Сделайте из него крышки. Их нужно приварить к кольцам с той стороны, где у них нет резьбы.
  4. Теперь нужно сделать в них центральные отверстия.В первом он должен соответствовать диаметру сопла, а во втором диаметру сопла. При этом с внутренней стороны крышки, которая будет использоваться с жиклером, нужно с помощью дрели сделать фаску. В результате должно выйти сопло.
  5. Теперь ко всей этой системе подключаем теплогенератор. Отверстие насоса, откуда под давлением подается вода, необходимо соединить с насадкой, расположенной рядом с форсункой. Подключить вторую трубу к входу в саму систему отопления.Но подключите выход последнего к входу насоса.

Таким образом, под давлением, создаваемым насосом, теплоноситель в виде воды начнет проходить через патрубок. Из-за постоянного движения теплоносителя внутри этой камеры он будет нагреваться. После этого он поступает непосредственно в систему отопления. А для того, чтобы иметь возможность регулировать получаемую температуру, нужно за трубой установить шаровой кран.

Изменение температуры произойдет при изменении его положения, если он будет пропускать меньше воды (будет находиться в полузакрытом положении).Вода будет дольше оставаться и двигаться внутри корпуса, за счет чего будет повышаться ее температура. Так работает аналогичный водонагреватель.

Посмотрите видео с практическими советами по изготовлению вихревого теплогенератора своими руками:

Устройство

, плюсы и минусы использования в системах отопления. Тепловая установка Потапова

Википедия утверждает, что теплогенератор — это устройство, вырабатывающее тепло за счет сжигания некоторого количества топлива. Сразу возникает вопрос: что именно нужно сжигать в вихревом теплогенераторе ТГ, ионном теплогенераторе или электродном котле? Ниже приведена схема со стандартным порядком сжигания топлива в соответствующей камере, передачи тепла потребителю, и фактически утверждающая ограничения на область применения вихревых и других теплогенераторов — только небольшие строения и индивидуальное отопление.

Поскольку даже электродные котлы способны отапливать солидные здания, хочу уличить Википедию в безграмотности следующими доводами.

Принцип работы вихревых теплогенераторов

Впервые явление вихревой кавитации было обнаружено при наблюдениях за поведением и работой лопастей корабельных гребных винтов. Сразу открытое явление приобрело негативную оценку, так как приводило к повреждению и преждевременному износу лопастей. Однако сегодня кавитация используется для экономичного отопления и нагрева воды в вихревых теплогенераторах, которые производит наша компания.

«Приручив» эффект кавитации, удалось создать высокоэффективный вихревой теплогенератор, работа которого основана на достаточно простом принципе: создание вихревых потоков воды. Для этого используется стандартный асинхронный двигатель, который, смешивая обратный и возмущающий потоки воды, создает мощные завихрения, приводящие к образованию микроскопических пузырьков газа.

Специальная конструкция гидродинамического смесителя и нагнетаемое давление воды заставляют пузырьки газа схлопываться, высвобождая огромное количество тепловой энергии.Внутренняя температура пузырьков в момент схлопывания достигает 1500°С. Можно себе представить, какой потенциал кроется в простой воде.

По сравнению с системами прямого электрообогрева вихревые теплогенераторы имеют значительно более высокое отношение полезной тепловой мощности к потребляемой мощности.

Этот показатель может быть во много раз больше и даже превышать единицу. Это обстоятельство получило в исследовательской среде название «сверхблоков», то есть способность передавать с выходного киловатта полтора и более киловатта тепла.Это «сверхединство» выходит за рамки научной академической догмы, поэтому официального объяснения этому механизму нет. Несмотря на это, независимым исследователям удалось построить адекватную модель кавитационного процесса, в которой не применяются «эзотерические» гипотезы. При этом «сверхединство» получает естественное оправдание, не противоречащее основным законам сохранения энергии.

Немного теории

Первым шагом в этой модели является пересмотр представлений о содержании термина «кавитационный пузырь».

В соответствии с правилами термодинамики преобразование электрической энергии в тепловую невозможно со 100% КПД и КПД теплогенератора может принимать значения в пределах 100% (или единиц).

Однако имеются подтвержденные факты работы кавитационных вихревых теплогенераторов с КПД 100% и более. Например, официально зафиксировано государственных испытаний теплового кавитационного насоса белорусской фирмы «Юрле», которые были проведены Институтом тепломассообмена им.В. Лыкова Национальной академии наук Беларуси. Подтвержденный коэффициент преобразования составил 0,975-1,15 (без учета теплопотерь в окружающую среду) ». Ряд производителей реализуют кавитационные вихревые теплогенераторы с КПД 1,25 и 1,27. Вихревые теплогенераторы нашей компании работают бесперебойно и экономично, что в определенных режимах работы демонстрируют превышение полезной тепловой мощности над потребляемой электрической в ​​1,48 и более раз

Реакция научного сообщества на эти достижения ожидаема: ученые мужи тщательно их игнорируют, делая вид, что этих фактов не существует (пример об этом в видео).Но разгадка парадокса «сверхединства» есть и, на наш взгляд, ответ здесь достаточно прост. В этих устройствах электричество не преобразуется в нагрев воды, а лишь служит средством поддержки самого процесса.

Служит своеобразным катализатором, при наличии которого происходит перераспределение энергий, изначально свойственное самой воде. В процессе этого перераспределения конфигурация различных видов энергий в структуре теплоносителя изменяется таким образом, что это приводит к повышению температуры воды.

Предлагаемая ниже версия этих процессов является прямым следствием современных представлений о температуре и теплоте, предложенных независимыми исследователями. Кратко резюмируем тезисы этой теории:

  1. Температура тела не является показателем содержания энергии в организме. Этот параметр характеризует распределение различных видов энергии в объекте. В сумме общее количество энергий объекта не меняется и остается постоянным при любой температуре.
  2. При тепловом контакте двух тел с разной температурой тепловая энергия не переходит от горячего тела к холодному, несмотря на то, что их температура уравнивается и устанавливается равной для обоих. Фактически в каждом из тел происходит перераспределение их внутренних энергий.
  3. Температура объекта может быть повышена без передачи ему энергии извне и без совершения над ним работы.

Вероятно, такой нагрев теплоносителя происходит при работе вихревых теплогенераторов за счет кавитации.В этом случае потребляемая мощность от сети потребляется локально для понижения давления в воде. По этой причине в воде образуются кавитационные агрегаты молекул. Следующий этап трансформации этих молекул не связан с потреблением электроэнергии или ее мощности. Как описано ранее, нагрев кавитационных объектов-молекул, приводящий к эффективному термическому результату, не требует дополнительных вмешательств электричества извне. Соответственно, поскольку тепловая энергия на выходе оборудования здесь не зависит от электрической мощности на входе, то нет ограничений на превышение полезной мощности над потребляемой.Собственно, положения этой теории успешно воплощены в кавитационных вихревых теплогенераторах, а ее положения достигаются в правильно подобранных режимах работы.

Следовательно, «запредельный» КПД (более 100%) этих режимов, в соответствии с предложенной теорией, не противоречит классическому закону сохранения энергии. В качестве примера можно привести аналогию с работой слаботочного реле, коммутирующего сильноамперные токи. Или работа детонатора, что приводит к мощному взрыву.

Следует отметить, что работа вихревого теплогенератора стала своего рода маркером, столь ярко и наглядно демонстрирующим «сверхъединичность» процессов преобразования энергии, вопреки устоявшимся академическим догмам. Предлагаем посмотреть на «сверхединицу» с другой стороны: если соответствующее оборудование не достигает «суперединицы», то это свидетельствует о несовершенстве конструкции изделия или неправильно выбранном режиме работы.

Отметим важное положительное практическое свойство вихревого теплогенератора: удачная конструкция, образующая кавитационные агрегаты молекул, вызывая их взрывную конденсацию, не приводит их в соприкосновение с рабочими частями изделия и даже близко к ним.Кавитационные пузырьки движутся в свободном объеме воды. В результате при длительной эксплуатации вихревого оборудования симптомы кавитационной эрозии практически полностью отсутствуют. В то же время это значительно снижает уровень акустического шума, возникающего в результате кавитации.

Купить вихревой теплогенератор

Вы можете приобрести необходимую модель вихревого теплогенератора или согласовать условия поставки, монтажа, а также получить примерный расчет стоимости, связавшись с нами по любой контактной форме на этой странице.

Отопление дома, гаража, офиса, торгового помещения – вопрос, которым нужно заниматься сразу после постройки помещения. И неважно, какое время года на улице. Зима все равно придет. Поэтому заранее позаботьтесь о том, чтобы внутри было тепло. Тем, кто покупает квартиру в многоэтажном доме, беспокоиться не о чем – строители уже все сделали. А вот тем, кто строит свой дом, обустраивает гараж или отдельное небольшое строение, придется выбирать, какую систему отопления установить.И одним из решений станет вихревой теплогенератор.

Разделение воздуха, иначе говоря, его разделение на холодную и горячую фракции в вихревом потоке — явление, легшее в основу вихревого теплогенератора, было открыто около ста лет назад. И как это часто бывает, около 50 лет никто не мог придумать, как им пользоваться. Так называемую вихревую трубу всячески модернизировали и пытались пристроить практически ко всем видам деятельности человека. Однако везде он уступал и по цене, и по эффективности существующим устройствам.Пока русскому ученому Меркулову не пришла в голову мысль о проточной воде внутри, он не установил, что температура на выходе повышается в несколько раз и не назвал этот процесс кавитацией. Цена устройства не сильно уменьшилась, а вот эффективность стала почти стопроцентной.

Принцип действия


Так что же это за загадочная и доступная кавитация? Но все достаточно просто. При прохождении через вихрь в воде образуется множество пузырьков, которые в свою очередь лопаются, высвобождая некоторое количество энергии.Эта энергия нагревает воду. Количество пузырьков не сосчитать, но температуру воды можно повысить вихревым кавитационным теплогенератором до 200 градусов. Не воспользоваться этим было бы глупо.

Два основных типа

Несмотря на то, что есть сообщения о том, что кто-то где-то своими руками сделал уникальный вихревой теплогенератор такой мощности, что можно обогреть целый город, в большинстве случаев это обычные газетные утки, не имеющие реальной основы . Когда-нибудь, возможно, это и произойдет, а пока принцип работы этого устройства можно использовать только двумя способами.

Роторный теплогенератор. Корпус центробежного насоса в этом случае будет выполнять роль статора. В зависимости от мощности по всей поверхности ротора просверливаются отверстия определенного диаметра. Именно за счет них появляются те самые пузырьки, разрушение которых нагревает воду. Преимущество такого теплогенератора только одно. Это гораздо продуктивнее. Но недостатков гораздо больше.

  • Эта установка очень шумная.
  • Амортизация деталей увеличена.
  • Требуется частая замена прокладок и уплотнений.
  • Слишком дорогая услуга.

Статический теплогенератор. В отличие от предыдущего варианта здесь ничего не вращается, а процесс кавитации происходит естественным образом. Работает только насос. А список преимуществ и недостатков имеет совершенно противоположное направление.

  • Устройство может работать при низком давлении.
  • Разница температур между холодным и горячим концами довольно велика.
  • Абсолютно безопасен, где бы он ни использовался.
  • Быстрый нагрев.
  • КПД 90% и выше.
  • Возможность использования как для обогрева, так и для охлаждения.

Единственным недостатком статических ВТГ является высокая стоимость оборудования и связанный с этим относительно большой срок окупаемости.

Как собрать теплогенератор


Со всеми этими научными терминами, которые могут напугать незнакомца с физикой человека, сделать ВТГ в домашних условиях вполне реально.Конечно, придется повозиться, но если все сделать правильно и качественно, насладиться теплом можно в любой момент.

А для начала, как и в любом другом деле, надо подготовить материалы и инструменты. Вам понадобится:

  • Сварочный аппарат.
  • Сандер.
  • Электродрель.
  • Набор ключей.
  • Набор сверл.
  • Металлический уголок.
  • Болты и гайки.
  • Толстая металлическая труба.
  • Две резьбовые насадки.
  • Муфты.
  • Электродвигатель
  • Центробежный насос.
  • Реактивный.

Теперь можно приступать непосредственно к работе.

Установка двигателя

Электродвигатель, выбранный в соответствии с имеющимся напряжением, крепится на станину, сваренную или собранную с помощью болтов, из уголка. Общий размер станины рассчитывается так, чтобы на ней можно было разместить не только двигатель, но и насос. Кровать лучше покрасить во избежание появления ржавчины. Отметьте отверстия, просверлите и установите двигатель.

Подключаем насос

Насос следует выбирать по двум критериям. Во-первых, он должен быть центробежным. Во-вторых, мощности двигателя должно хватить, чтобы его раскрутить. После установки насоса на станину алгоритм действий следующий:

  • В толстой трубе диаметром 100 мм и длиной 600 мм с двух сторон нужно сделать наружный паз 25 мм и половину толщины. Резьба
  • На двух отрезках одной трубы длиной по 50 мм нарезать внутреннюю резьбу на половину длины.
  • Приварить металлические колпачки достаточной толщины на стороне, противоположной резьбе.
  • Проделайте отверстия в центре крышек. Один по размеру сопла, второй по размеру сопла. С внутренней стороны отверстия под насадку сверлом большого диаметра необходимо снять фаску, чтобы получилась аналогичная насадка.
  • Форсунка-форсунка соединена с насосом. К отверстию, из которого вода подается под давлением.
  • Ко второму патрубку подключен ввод отопления.
  • Выход из системы отопления подключается к входу насоса.

Цикл закрыт. Вода будет подаваться под давлением в сопло и за счет образовавшегося там вихря и эффекта кавитации начнет нагреваться. Температуру можно регулировать, установив шаровой кран за трубой, по которой вода поступает в систему отопления.

Немного прикрыв, можно повысить температуру и наоборот, открыв, понизить.

Усовершенствуем теплогенератор

Это может показаться странным, но эту достаточно сложную конструкцию можно усовершенствовать, еще больше увеличив ее производительность, что будет несомненным плюсом для отопления частного дома с большой площадью. Это усовершенствование основано на том факте, что сам насос имеет свойство терять тепло. Значит, нужно сделать так, чтобы он тратил как можно меньше.

Это можно сделать двумя способами. Изолируйте насос любым подходящим теплоизоляционным материалом.Или окружить его водяной рубашкой. Первый вариант понятен и доступен без объяснения причин. А вот на втором стоит остановиться подробнее.

Чтобы построить водяную рубашку для насоса, вам придется поместить его в специально сконструированный герметичный бак, выдерживающий давление всей системы. В этот бак будет подаваться вода, а оттуда ее будет брать насос. Внешняя вода также будет нагреваться, что позволит насосу работать намного продуктивнее.

Вихревой глушитель

Но оказывается, это еще не все.Изучив и поняв принцип работы вихревого теплогенератора, можно оснастить его вихрегасителем. Струя воды, подаваемая под высоким давлением, ударяется о противоположную стенку и закручивается. Но таких вихрей может быть несколько. Стоит только установить внутрь устройства конструкцию, напоминающую по внешнему виду хвостовик авиабомбы. Делается это следующим образом:

  • Из трубы чуть меньшего диаметра, чем сам генератор, необходимо вырезать два кольца шириной 4-6 см.
  • Вварить внутрь колец шесть металлических пластин, подобранных таким образом, чтобы вся конструкция получилась длиной, равной четверти длины корпуса самого генератора.
  • При сборке устройства закрепите эту конструкцию внутри напротив патрубка.

Предела совершенству нет и быть не может, и в наше время занимаемся усовершенствованием вихревого теплогенератора. Не каждый может это сделать. А вот собрать устройство по схеме выше вполне возможно.

Мы заметили, что цены на отопление и горячее водоснабжение выросли и вы не знаете, что с этим делать? Решение проблемы дороговизны энергоресурсов – вихревой теплогенератор. Я расскажу о том, как устроен вихревой теплогенератор и каков принцип его работы. Также вы узнаете, можно ли собрать такое устройство своими руками и как это сделать в домашней мастерской.

Немного истории

Вихревой теплогенератор считается перспективной и инновационной разработкой.Между тем технология не нова, так как почти 100 лет назад ученые думали о том, как применить явление кавитации.

Первая действующая опытная установка, так называемая «вихревая труба», была изготовлена ​​и запатентована французским инженером Жозефом Ранком в 1934 году.

Ранк первым заметил, что температура воздуха, поступающего в циклон (воздухоочиститель), отличается от температуры того же воздушного потока на выходе. Однако на начальных этапах стендовых испытаний вихревую трубу проверяли не на эффективность нагрева, а на эффективность охлаждения воздушного потока.

Новое развитие технология получила в 60-х годах ХХ века, когда советские ученые придумали, как усовершенствовать трубу Ранка, вводя в нее жидкость вместо воздушной струи.

Из-за большей, по сравнению с воздухом, плотности жидкой среды температура жидкости при прохождении через вихревую трубу изменялась более интенсивно. В результате экспериментально установлено, что жидкая среда, проходя через усовершенствованную трубу Ранка, аномально быстро нагревается с коэффициентом преобразования энергии 100%!

К сожалению, в то время потребности в дешевых источниках тепловой энергии не было, и технология не нашла практического применения.Первые действующие кавитационные установки, предназначенные для нагрева жидкой среды, появились лишь в середине 90-х годов ХХ века.

Череда энергетических кризисов и, как следствие, повышение интереса к альтернативным источникам энергии привели к возобновлению работ над эффективными преобразователями энергии для перевода водяной струи в тепло. В результате сегодня можно купить установку необходимой мощности и использовать ее в большинстве систем отопления.

Принцип действия

Кавитация позволяет не отдавать воде тепло, а извлекать тепло из движущейся воды, нагревая ее до значительных температур.

Устройство существующих образцов вихревых теплогенераторов, по-видимому, простое. Мы видим массивный двигатель, к которому подсоединено цилиндрическое устройство «улитка».

«Улитка» — это модифицированная версия трубы Ранка. Благодаря характерной форме интенсивность кавитационных процессов в полости «улитки» значительно выше по сравнению с вихревой трубой.

В полости «улитки» находится диск-активатор — диск со специальной перфорацией.При вращении диска активизируется жидкая среда в «улитке», благодаря чему происходят кавитационные процессы:

  • Электродвигатель вращает дисковый активатор . Дисковый активатор является важнейшим элементом конструкции теплогенератора и соединяется с электродвигателем через прямой вал или через ременную передачу. При включении устройства двигатель передает крутящий момент на активатор;
  • Активатор раскручивает жидкую среду .Активатор устроен таким образом, что жидкая среда, попадая в полость диска, закручивается и приобретает кинетическую энергию;
  • Преобразование механической энергии в тепло . Выходя из активатора, жидкая среда теряет ускорение и в результате резкого торможения возникает эффект кавитации. В результате кинетическая энергия нагревает жидкую среду до +95°С, а механическая энергия становится тепловой.

Область применения

Иллюстрация Описание объема

Отопление .Оборудование, преобразующее механическую энергию движения воды в тепловую, с успехом применяется при отоплении различных зданий, от небольших частных строений до крупных промышленных объектов.

Кстати, в России сегодня можно насчитать не меньше десятка населенных пунктов, где централизованное отопление обеспечивается не традиционными котельными, а гравитационными генераторами.


Нагрев воды для бытовых нужд . Теплогенератор при подключении к сети очень быстро нагревает воду.Поэтому такое оборудование можно использовать для нагрева воды в автономном водопроводе, в бассейнах, банях, прачечных и т.д.

Смешивание несмешивающихся жидкостей . В лабораторных условиях кавитационные установки можно использовать для качественного перемешивания жидких сред различной плотности, до получения однородной консистенции.

Интеграция в систему отопления частного дома

Для того, чтобы использовать теплогенератор в системе отопления, его необходимо в нее внедрить.Как это сделать правильно? На самом деле в этом нет ничего сложного.

Перед генератором (показан на рисунке цифрой 2) (на рисунке — 1) устанавливается центробежный насос, к которому будет подаваться вода с давлением до 6 атмосфер. После генератора устанавливается расширительный бак (на рисунке – 6) и запорная арматура.

Преимущества использования кавитационных теплогенераторов

Преимущества вихревого источника альтернативной энергии

Рентабельность .Благодаря эффективному потреблению электроэнергии и высокому КПД, теплогенератор более экономичен по сравнению с другими видами отопительного оборудования.

Небольшие габариты по сравнению с обычным отопительным оборудованием аналогичной мощности . Стационарный генератор, пригодный для обогрева небольшого дома, в два раза компактнее современного газового котла.

Если в обычной котельной вместо твердотопливного котла установить теплогенератор, свободного места будет много.


Малый монтажный вес . Благодаря небольшому весу даже большие установки большой мощности можно легко разместить на полу котельной без сооружения специального фундамента. С расположением компактных модификаций проблем нет вообще.

Единственное, на что нужно обратить внимание при установке прибора в систему отопления, это высокий уровень шума. Поэтому установка генератора возможна только в нежилых помещениях – в котельной, подвале и т.п.


Простая конструкция . Теплогенератор кавитационного типа настолько прост, что ломаться в нем нечему.

Устройство имеет небольшое количество механически подвижных элементов, а сложная электроника отсутствует в принципе. Поэтому вероятность выхода устройства из строя, по сравнению с газовыми или даже твердотопливными котлами, минимальна.


Нет необходимости в дополнительных улучшениях .Теплогенератор можно интегрировать в существующую систему отопления. То есть не нужно менять диаметр труб или их расположение.

Очистка воды не требуется . Если для нормальной работы газового котла необходим фильтр проточной воды, то установив кавитационный нагреватель, можно не бояться засоров.

Благодаря специфическим процессам в рабочей камере генератора не появляются засоры и накипь на стенках.


Работа оборудования не требует постоянного контроля . Если вам необходимо ухаживать за твердотопливными котлами, то кавитационный нагреватель работает в автономном режиме.

Инструкция по эксплуатации устройства проста — достаточно включить двигатель в сеть и при необходимости выключить.


Экологичность . Кавитационные установки никак не влияют на экосистему, ведь единственным энергоемким компонентом является электродвигатель.

Схемы изготовления теплогенераторов кавитационного типа

Для того, чтобы своими руками сделать работающее устройство, рассмотрим чертежи и схемы существующих устройств, эффективность которых установлена ​​и документально оформлена в патентных ведомствах.

Художественное произведение Общее описание конструкций кавитационных теплогенераторов

Общий вид агрегата .На рис. 1 представлена ​​наиболее распространенная конструкция устройства кавитационного теплогенератора.

Цифра 1 обозначает вихревую насадку, на которой установлена ​​вихревая камера. Со стороны прядильной камеры виден входной патрубок (3), который соединен с центробежным насосом (4).

Цифрой 6 на схеме обозначены входные патрубки для создания встречного возмущающего потока.

Особенно важным элементом схемы является резонатор (7), выполненный в виде полой камеры, объем которой изменяется с помощью поршня (9).

Цифры 12 и 11 обозначают штуцеры, обеспечивающие регулирование интенсивности расхода водяных потоков.

Резонаторы двух серий . На рис. 2 показан теплогенератор, в котором резонаторы (15 и 16) установлены последовательно.

Один из резонаторов (15) выполнен в виде полой камеры, окружающей сопло, обозначенное цифрой 5. Второй резонатор (16) также выполнен в виде полой камеры и расположен на заднем торце устройства в непосредственной близости от входных патрубков (10), подающих возмущающие потоки.

Дроссели, обозначенные цифрами 17 и 18, отвечают за интенсивность подачи жидкости и за режим работы всего устройства.


Резонатор счетчика тепла . На рис. На рис. 3 представлена ​​редкая, но очень эффективная схема устройства, в которой два резонатора (19, 20) расположены друг напротив друга.

В этой схеме вихревое сопло (1) с соплом (5) огибает выходное отверстие резонатора (21).Напротив, резонатор обозначен цифрой 19, можно увидеть вход (22) резонатора под цифрой 20.

Обратите внимание, что выходные отверстия двух резонаторов совмещены.

Художественное произведение Описание вихревой камеры (Улитки) в конструкции кавитационного теплогенератора
«Улитка» кавитационного теплогенератора в разрезе . На этой схеме можно увидеть следующие детали:

1 — корпус, выполненный пустотелым, и в котором расположены все принципиально важные элементы;

2 — вал, на котором закреплен диск ротора;

3 — кольцо ротора;

4 — статор;

5 — технологические отверстия, выполненные в статоре;

6 — излучатели в виде стержней.

Основные трудности при изготовлении этих элементов могут возникнуть при изготовлении полого корпуса, так как лучше всего сделать его литым.

Поскольку в домашней мастерской нет оборудования для литья металла, такую ​​конструкцию, пусть и с ущербом для прочности, придется сваривать.


Комбинированная схема кольца ротора (3) и статора (4) . На схеме показано кольцо ротора и статор в момент соосности при прокручивании диска ротора.То есть при каждой комбинации этих элементов мы наблюдаем формирование эффекта, аналогичного действию трубы Ранка.

Такой эффект будет возможен при условии, что в агрегате, собранном по предложенной схеме, все детали будут идеально подогнаны друг к другу


Вращательное смещение кольца ротора и статора . На этой схеме показано положение конструктивных элементов «улитки», при котором происходит гидравлический удар (схлопывание пузырьков) и происходит нагрев жидкой среды.

То есть за счет скорости вращения диска ротора можно задавать параметры интенсивности возникновения гидроударов, провоцирующих выброс энергии. Проще говоря, чем быстрее раскручивается диск, тем выше температура водной среды на выходе.

Подводя итог

Теперь вы знаете, что представляет собой популярный и востребованный источник альтернативной энергии. Так что вам будет несложно решить: подходит такое оборудование или нет.Также рекомендую посмотреть видео в этой статье.

Из-за высоких цен на промышленное отопительное оборудование многие умельцы собираются сделать экономичный вихревой теплогенератор своими руками.

Такой теплогенератор представляет собой лишь слегка модифицированный центробежный насос. Однако, чтобы собрать такое устройство самостоятельно, даже имея все схемы и чертежи, нужно иметь хотя бы минимальные знания в этой области.

Принцип действия

Теплоноситель (чаще всего используется вода) поступает в кавитатор, где установленный электродвигатель раскручивает и рассекает его винтом, в результате чего образуются пузырьки с парами (это происходит при подводе ПЛ и корабле плывут, оставляя определенный след).

Двигаясь вдоль теплогенератора, они разрушаются, за счет чего выделяется тепловая энергия. Такой процесс называется кавитацией.

По словам создателя кавитационного теплогенератора Потапова, принцип работы этого типа устройств основан на возобновляемой энергии. Из-за отсутствия дополнительного излучения, по теории КПД такого агрегата может быть около 100%, так как почти вся используемая энергия расходуется на нагрев воды (теплоносителя).

Каркас и выбор изделия

  Для изготовления самодельного вихревого теплогенератора, для подключения его к системе отопления нужен двигатель.

Причем, чем больше его мощность, тем больше он сможет нагреть теплоносителя (то есть будет быстрее и больше выделять тепла). Однако необходимо ориентироваться на рабочее и максимальное напряжение в сети, которое будет подаваться на него после установки.

При выборе водяного насоса необходимо рассматривать только те варианты, которые двигатель может крутить. При этом он должен быть центробежного типа, в остальном ограничений на его выбор нет.

Также необходимо подготовить раму для двигателя.Чаще всего это обычная железная рама, куда крепятся железные уголки. Размеры такой кровати будут зависеть, в первую очередь, от габаритов самого двигателя.

  После его выбора необходимо нарезать уголки соответствующей длины и сварить саму конструкцию, которая должна позволить разместить все элементы будущего теплогенератора.

Далее для крепления мотора срезаем еще угол и привариваем к раме, но уже поперек. Последним штрихом в подготовке каркаса является покраска, после которой уже можно монтировать силовую установку и насос.

Конструкция корпуса теплогенератора

  Такое устройство (рассматривается гидродинамический вариант) имеет корпус в виде цилиндра.

Подключается к системе отопления через сквозные отверстия по бокам.

Но основным элементом этого устройства является именно форсунка, расположенная внутри этого цилиндра, непосредственно рядом с впускным отверстием.

Примечание: важно, чтобы входной размер сопла составлял 1/8 диаметра самого цилиндра. Если его размер меньше этого значения, то вода физически не сможет пройти через него в нужном количестве.В этом случае насос будет сильно нагреваться из-за повышенного давления, что также негативно скажется на стенках деталей.

Как сделать

  Для создания самодельного теплогенератора вам понадобится шлифовальный станок, электродрель, а также сварочный аппарат.

Процесс будет следующим:

  1. Сначала нужно отрезать кусок достаточно толстой трубы, общим диаметром 10 см, и длиной не более 65 см.После этого на нем нужно сделать внешний паз в 2 см и обрезать нить.
  2. Теперь из точно такой же трубы необходимо сделать несколько колец, длиной 5 см, после чего нарезается внутренняя резьба, но только с одной ее стороны (то есть полукольца) на каждом.
  3. Далее необходимо взять лист металла толщиной аналогичной толщине трубы. Сделайте из него крышки. Их нужно приварить к кольцам с той стороны, где у них нет резьбы.
  4. Теперь нужно сделать в них центральные отверстия.В первом он должен соответствовать диаметру сопла, а во втором диаметру сопла. При этом с внутренней стороны крышки, которая будет использоваться с жиклером, нужно с помощью дрели сделать фаску. В результате должно выйти сопло.
  5. Теперь ко всей этой системе подключаем теплогенератор. Отверстие насоса, откуда под давлением подается вода, необходимо соединить с насадкой, расположенной рядом с форсункой. Подключить вторую трубу к входу в саму систему отопления.Но подключите выход последнего к входу насоса.

Таким образом, под давлением, создаваемым насосом, теплоноситель в виде воды начнет проходить через патрубок. Из-за постоянного движения теплоносителя внутри этой камеры он будет нагреваться. После этого он поступает непосредственно в систему отопления. А чтобы можно было регулировать получаемую температуру, нужно за трубой установить шаровой кран.

Изменение температуры произойдет при изменении его положения, если он будет меньше пропускать воду (будет находиться в полузакрытом положении).Вода будет дольше оставаться и двигаться внутри корпуса, за счет чего будет повышаться ее температура. Так работает аналогичный водонагреватель.

Посмотрите видео с практическими советами по изготовлению вихревого теплогенератора своими руками:

Как подготовиться к Polar Vortex 2.0

Январь 2019 года — месяц, который войдет в историю Чикаго. Рекордно низкие температуры поразили Средний Запад, и даже чикагцы, известные своей твердой стойкостью к суровым зимам, не были застрахованы от холода.Казалось, что весь город и пригороды закрылись, готовясь к похолоданию в -50-е годы. Чикаго уступил стихии и переждал шторм, а жители застряли внутри на несколько дней.

Повторится ли история в этом году? Мы, конечно, надеемся, что нет, но Альманах старого фермера 2020 года предсказывает много снега. Имея это в виду и оглядываясь назад на Полярный вихрь 2019 года, мы собрали несколько разумных с финансовой точки зрения способов защитить себя, свою семью и свой дом на случай, если этой зимой на нас обрушится еще один сильный холод.

Закройте шторы

А еще лучше, если есть возможность, приобрести плотные шторы с термоподкладкой. Это предотвратит попадание сквозняков холодного воздуха в ваш дом. Если вы не хотите покупать новые шторы, вы можете сделать тепловую завесу своими руками, подстелив существующие шторы такой тканью, как флис. Или используйте предметы, которые у вас уже есть, например коврик или толстое полотенце, чтобы повесить их на окна.

Блокировка сквозняков от двери

Холодный воздух также поступает через пространство вокруг вашей двери.Еще одним важным местом для покрытия является пространство между нижней частью двери и полом. Возьмите пару старых колготок или отрежьте рукав от старой рубашки и набейте его носками. Поместите это в нижней части двери в качестве буфера, чтобы изолировать ее.

Саншайн свободен

Несмотря на то, что важно блокировать холодные сквозняки, проникающие через окна и дверные проемы, оставляя окна закрытыми, солнечный свет, который также проникает внутрь, является бесплатным источником тепла. Открывайте шторы в солнечные дни и держите их закрытыми на ночь и в пасмурную погоду.

Постелите ковер

Удивительное количество тепла теряется через пол. Если у вас кафельный или деревянный пол, постелите на зиму коврики. Он не только согреет ваши ноги, но и предотвратит утечку тепла.

Очистите водосточные желоба

Прежде чем станет слишком холодно для работы на улице, удалите мусор, такой как листья и ветки, из водосточных желобов. Это поможет талому снегу и льду свободно течь. Если вода запрудится, она может просочиться в ваш дом и повредить потолок и стены.

Иметь резервный источник питания

Инвестируйте в генератор, чтобы ваши трубы и дренажный насос не замерзли, если отключится электричество. И, конечно же, вы можете использовать его, чтобы согреться, поддерживать работу ваших приборов и убедиться, что вы можете зарядить свои мобильные телефоны в случае чрезвычайной ситуации.

Запаситесь едой

Есть причина, по которой в продуктовых магазинах заканчивается хлеб и молоко перед снежной бурей. Возьмите некоторые предметы первой необходимости, такие как консервы, макароны, хлеб, бутылки с водой и несколько фруктов и овощей.И не забывайте о еде для ваших питомцев! Если вы не можете выйти из дома или дорога слишком обледенелая, у вас будет достаточно еды на несколько дней.

Изготовление аварийных комплектов

Держите один дома вместе с фонариками, батареями, инструментами, портативным радиоприемником, рецептурными лекарствами на неделю, одеялами и теплой одеждой, полностью заряженным портативным аккумулятором для мобильного телефона и аптечкой.

Держите в машине второй аварийный комплект с лопатой, скребком для ветрового стекла, пальто, шапкой, перчатками, соединительными кабелями, сигнальными ракетами, рецептурными лекарствами, протеиновыми батончиками, дорожной солью, аптечкой, зарядным устройством для сотового телефона, фонариком и батареи и одеяло.

Подготовка — это ключ!

Как мы, чикагцы, знаем, погода непредсказуема. Но, особенно в зимние месяцы, важно быть готовым ко всему. Хотя мы, конечно, не желаем еще одного Полярного вихря, этой зимой мы надеемся, что эти советы помогут вам согреться, не разорившись.

Готовы ли вы к другим вещам, например, к покупке автомобиля, планированию свадьбы или оплате неожиданного счета за лечение? Начните экономить сегодня, открыв сберегательный счет у нас.

Этот человек хочет зажечь мир торнадо

Луи Мишо

Многие мужчины на пенсии любят возиться в гараже, чтобы заполнить часы, работая, скажем, над старым Jaguar XKSS или строя кукольный домик для нового внука. А еще есть Луи Мишо. Мишо, 72-летний дедушка и бывший инженер ExxonMobil, провел свои золотые годы, пытаясь создать торнадо — торнадо, которые, как он считает, в конечном итоге могли бы привести мир в действие.

Все, что нужно сделать Мишо, — это доказать, что он работает. Мишо построил прототип того, что он называет вихревой машиной — хитроумное фанерное приспособление высотой всего 2 фута и шириной 4 фута, способное создавать крошечные вихри. Вихри недостаточно велики, чтобы создавать электричество. Но Мишо считает, что увеличенные, организованные, контролируемые атмосферные вихри могут помочь создать то, что, по его словам, станет «наиболее благоприятным источником энергии» на планете — по его оценкам, производство электроэнергии в 3000 раз превышает объем электроэнергии, производимой сегодня во всем мире.Хотя эта идея может показаться фантастической, она заручилась поддержкой Breakout Labs миллиардера Питера Тиля, которая финансирует инновационные компании. Теперь все, что нужно сделать Мишо, это доказать, что это работает.

***
Мишо всегда интересовала альтернативная энергетика. Десятилетия назад, когда он еще работал в ExxonMobil, он начал задумываться об огромном энергетическом потенциале восходящего воздуха. Теоретически он работал над процессом улавливания энергии через водяной пар, который будет конденсироваться по мере подъема воздуха, но подсчитал, что в процессе будет потеряно слишком много энергии, чтобы сделать его стоящим.Именно тогда он понял, что создание управляемого вихря или торнадо было бы более эффективным, потому что было бы легче улавливать энергию движущегося воздуха с помощью турбины, чем улавливать энергию, связанную с конденсацией. Он сделал свой первый прототип Atmospheric Vortex Engine (AVE) — машины, производящей мини-торнадо — в 2005 году, а в следующем году запустил канадскую компанию AVEtec в Онтарио, чтобы довести проект до конца.

***
Чтобы понять, как искусственные торнадо могут генерировать электричество, полезно знать, как торнадо работает в естественном мире.Торнадо начинаются при подходящих условиях, когда воздух ближе всего к поверхности Земли как минимум на 20 градусов по Цельсию теплее, чем воздух над ним. Приземный воздух поднимается и начинает так энергично и последовательно вращаться, что образует вихрь.

Чтобы воспроизвести этот процесс в AVE, Мишо создает цилиндрическую камеру с входами, которые позволяют горячему воздуху, взятому из источника тепловых отходов или искусственно созданному, устремляться внутрь. Горячий воздух движется в том же направлении и начинает подниматься вверх. по кругу, создавая вихрь.Вихрь становится все выше и выше, втягивая еще больше горячего воздуха из нижних входов. Выше скорость ветра торнадо будет вращать колеса прикрепленных турбин, вырабатывая энергию.

Прототип AVE

На данный момент Мишо построил семь прототипов, хотя все модели производили вихри высотой менее 20 метров, и эти маленькие вихри генерируют лишь незначительное количество энергии. «Когда вихрь менее 20 метров в высоту, [генерируемая энергия] невидима», — говорит он.По мере увеличения размера вихря количество производимой энергии увеличивается экспоненциально, предсказывает теория Мишо.

Один простой способ сделать вихри? Электростанции. В моделях, которые он создал до сих пор, он использовал источники энергии для нагрева воздуха, который подается в нижнюю часть вихря, либо с помощью электричества, либо путем концентрации солнечной энергии. Но если бы он стал партнером электростанций, в этих первоначальных вложениях энергии не было бы необходимости. Электростанции уже производят ненужную энергию через тепло.AVE будет использовать ненужную энергию, чтобы запустить и поддерживать вихрь. Добавление этой мощности «увеличило бы мощность [электростанции] на 10–20 процентов без использования дополнительного топлива», — теоретизирует Мишо. И вихри, которые возникнут в результате, могут подняться в воздух на колоссальные 15 километров (естественные торнадо достигают высоты почти 9 километров).

Потенциал будет выше, чем у ядерной энергии или ископаемого топлива, при цене менее половины стоимости самого дешевого традиционного источника энергии, говорит Мишо.По его рассуждениям, общий энергетический потенциал конвекции снизу вверх составляет 52 000 тераватт. Он считает, что с помощью его технологии можно собрать 12 процентов этого потенциала, что составляет 6 000 ТВт — в 3 000 раз больше 2 тераватт электроэнергии, которую мы производим во всем мире без его метода.

Нилтон Ренно, профессор Мичиганского университета и эксперт по атмосферной конвекции, считает, что расчеты Мишо предполагают, что AVE покрывают всю поверхность Земли.Вряд ли это произойдет в ближайшее время. Планы Мишо также заставляют Ренно немного понервничать. Хотя теория, лежащая в основе AVE, является надежной, масштабирование их до размеров, требуемых AVEtec, может пойти наперекосяк, говорит Ренно. «Проблема в том, что если вы создаете бурю, вы заставляете ее организоваться, и я не вижу никакой гарантии, что буря не станет дезорганизованной», — говорит он.

Мишо утверждает, что его метод производства энергии на самом деле безопаснее, чем большинство других методов производства электроэнергии, таких как угольные электростанции, которые способствуют «глобальному потеплению и угрожают качеству нашего воздуха.

«Вероятность того, что вихрь выйдет за пределы станции, минимальна», — говорит Мишо. «То, что вы делаете, — это подача его снизу», — говорит он, добавляя, что простое закрытие нижних вентиляционных отверстий, подающих горячий воздух, остановит цикл и убьет торнадо. Мишо говорит, что для обеспечения полного контроля должно быть несколько способов отключить нижние вентиляционные отверстия, сравнивая это с тем, как на атомной электростанции есть несколько резервов для предотвращения расплавления.

Кроме того, Мишо говорит, что если вихревые двигатели удалят горячий воздух из окружающих областей, они могут фактически предотвратить возникновение торнадо, поскольку для его запуска требуется меньше тепла.

***
Но это все плавает в аккуратном маленьком мирке теории термодинамики. А пока Мишо нужно подтвердить свою концепцию реальным образцом. И чтобы доказать свою концепцию, ему нужно масштабироваться.

Как работает AVE

Вскоре после основания своей компании в 2006 году Мишо, который признает, что воплощение его идеи в жизнь стало его «главной жизненной целью», начал искать финансирование. Он пробовал разные каналы государственного финансирования, но ему не везло, пока он не наткнулся на новую программу, запущенную Фондом Тиля, благотворительной группой, основанной миллиардером и соучредителем PayPal Питером Тилем.Тиль, пожалуй, наиболее известен своими стипендиатами Thiel Fellows, которые платят детям в возрасте до 20 лет по 100 000 долларов за работу над проектом в течение двух лет, а не за обучение в колледже.

В ноябре 2011 года Фонд Тиля запустил Breakout Labs, целью которой является финансирование инновационных идей, нуждающихся в финансовой поддержке для выхода на новый уровень, говорит Хемай Партасарати, научный руководитель программы. «Мы пытаемся финансировать компании, которыми инвесторы по рыночным ставкам не совсем готовы рисковать», — говорит она.

Когда Мишо наткнулся на программу в 2012 году, он понял, что является хорошим кандидатом, и подал заявку на получение гранта. В декабре 2012 года AVEtec стала первой международной компанией, получившей грант Breakout Labs в размере 300 000 долларов США. Деньги позволили ему стать партнером Lambton College в Онтарио, и в настоящее время он строит более крупный прототип AVE в их кампусе. Этот вихрь, по его словам, будет иметь диаметр 26 метров, и хотя высота конструкции будет всего 20 футов, вихрь будет простираться в воздух на 100 метров.Как только проект, который уже находится в работе, будет завершен, они будут использовать турбину для питания лампочки, доказывая электрический потенциал вихря.

Мишо благодарен Breakout Labs за финансирование, хотя и говорит, что по сравнению с тем, что могут дать энергетические компании, это «довольно маленькая картошка». Он пытается использовать деньги «как можно реже» и надеется получить достаточно, чтобы доказать ценность технологии более крупным компаниям в энергетическом секторе. Мишо признает, что даже при идеальных обстоятельствах создание работающей версии AVE необходимого размера может занять два-три года.

В будущем Мишо надеется привлечь внимание более крупных спонсоров и, возможно, стать партнером более крупных компаний. Он считает, что его AVE могут стать «крупным производителем электроэнергии» и быть экономически эффективными. По его словам, строительство AVE уменьшит нашу зависимость от ископаемого топлива, а это, в свою очередь, сократит выбросы. Когда Тиль решал, предоставлять ли AVEtec финансирование, он спросил Мишо, каким будет наиболее благоприятный исход его проекта. Мишо ответил, что он сможет увеличить количество энергии, доступной на человека, во всем мире, достижение, которое в конечном итоге может улучшить уровень жизни и бороться с бедностью.Давайте заставим эти вихри вращаться.

(PDF) Исследование возможности преобразования тепловой энергии окружающей среды в электрическую энергию с помощью вихревого процесса

18 БЕСКОНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ • ВЫПУСК 137 • ЯНВАРЬ/ФЕВРАЛЬ 2 018

Принцип универсального закона дисперсии тепла (представления о

однонаправленном возрастании энтропии во Вселенной) — очень

странное и сомнительное понятие.

В статье «Второе начало термодинамики»5

Циолковский ссылается на постулат Клаузиуса6 о теплоте, пара-

формулируя: «Тепло не может само передаться от холодного тела к

более теплому телу.Ключевое слово здесь «сам», т.е. без особых условий. Из этого замечания Циолковский делает вывод о существовании возможности улавливания

тепла окружающей среды, но необходимо обеспечить особые условия для этой передачи тепла от холодного тела к теплому.

Это замечание дает нам некоторое основание для поиска путей преобразования

тепла окружающей среды в Природу, в частности, мы должны

изучать специальные вихревые процессы в жидкостях и газах.В некоторых

случаях может быть обнаружено преобразование тепловой энергии окружающей среды в

природных процессах.

Далее, рассматривая энергию молекул газа, помещенных в

области действия гравитационного поля5, Циолковский показал, что это

потенциальное поле является достаточным условием для создания в вертикальном столбе газа особых неравновесных условий —

обязательно и температура. Таким образом, полезная работа и мощность могут быть предоставлены здесь без затрат (бесплатно).Необходимо отметить:

в предлагаемом проекте планируется построить центробежный преобразователь энергии

по аналогичному принципу. Отличие

в следующем: вместо гравитационного поля планеты мы

будем использовать более мощное поле центробежной силы.

Циолковский писал: «…нельзя отрицать возможность

вечного двигателя второго типа, так как Вселенная

этого не отрицает». «Вечный двигатель второго типа» — это физический термин

, введенный проф.Оствальд. Это устройство представляет собой

машину, которая работает за счет уменьшения энтропии среды

среды, т.е. за счет поглощения энергии тепла окружающей среды

.

Мы полностью согласны с идеями Циолковского и предлагаем здесь реальное техническое решение в этой области исследований.

2.2 — Теория Геннадия Николаевича Буйнова

Геннадий Николаевич Буйнов в своих научных публикациях7-11 показал

аналитические закономерности замкнутых циклов газов, для открытых

физических систем (т.е. приток тепловой энергии окружающей среды

возможен в открытых системах). Он отметил важный аспект понятия «энтропия»: это понятие не является чем-то реальным, имеющим

какой-то физический смысл, это просто математическая функция, которая

полезна для вычислений. С этой точки зрения функция энтропии может быть

непостоянной, т. е. может быть нарушена

и может «иметь лакуну». Буйнов доказал возможность

самоорганизации процессов в открытых физических системах в

случае самопроизвольного уменьшения энтропии.Итак, существует

возможность бесплатного увеличения энергии в реальных технических устройствах,

если мы обеспечим теплообмен с окружающей средой.

Буйнов рассчитал и спроектировал несколько типов промышленных электростанций

: промышленный концентратор природоохранной

тепловой энергии на циклическом преобразовании гидрида титана, циклический

преобразователь тепловой энергии на водоаммиачной смеси со стандартной паротурбинной установкой

, теплотурбинная электростанция, работающая с

замкнутыми процессами на основе четырехокиси азота.

Технические проекты Буйнова используют неравновесные условия

газов и смесей газов. Эта тема выходит за рамки

нашего настоящего проекта механической инверсии. Тем не менее,

его теоретические выводы очень полезны для того, чтобы анализ

процессов преобразования тепла окружающей среды

обеспечить полезную работу.

2.3 — Концепция преобразования энергии Ощепкова

Преобразование тепловой энергии окружающей среды разработана в

России учеными Павлом К.Ощепков, А.Ф. Охатрин, Е.Г.

Опарин и другие исследователи. Ощепков в основном был конструктором высшего уровня

и специалистом по российским радиолокационным системам. В

1967 г. Ощепков создал Общественный Институт Энергетики

Конверсия (некоммерческая организация) для развития научных исследований по

преобразованию энергии в Москве при Государственном комитете

по рациональному использованию материальных ресурсов.

Ощепков писал12: «Самой заманчивой мечтой

человечества является освоение процессов естественного круговорота

энергии.Энергия не может быть уничтожена, как и энергия не может

быть создана…поэтому есть два парных естественных процесса

рассеивания энергии и естественные процессы концентрации-

энергии. Есть люди, которые утверждают, что эта идея

противоречит Закону термодинамики. Это неправильно.

Второй закон термодинамики является правильным законом в замкнутой

системе, и этот второй закон подтвержден тысячами и

тысячами реальных примеров, это решение многих научных

и технических задач.Бессмысленно оспаривать справедливость второго закона для этих закрытых систем. Но на самом деле не бывает

абсолютно закрытых систем. Мир бесконечен в пространстве-

времени, а взаимодействие между материальными субстанциями

описывается более сложными законами, чем второе начало

термодинамики. Наука будущего откроет эти новые

законов. Использование процесса естественной циркуляции энергии в природе

снизит угрозу перегрева, чтобы обеспечить тепловой баланс

нашей планеты.Также преобразование тепла окружающей среды

не связано с радиоактивной опасностью или продуктами горения атмосферы-

. Она открывает нам изобилие энергии, создает

главную основу жизни… Весьма своевременно найти решение для практического использования естественного круговорота энергии».12

Ощепков ввел понятие «цессора». ” Этот термин

означает «концентратор тепловой энергии окружающей среды». В некоторых

российских публикациях мы встречаем термин «С-цессор» для корпуса

электрического конденсатора.Преобразователи тепла окружающей среды в

электрическую энергию, например, могут быть спроектированы на основе

свойств нелинейного электрического конденсатора (технология

Н.Е. Заева).

Научные идеи Ощепкова интереснее

стандартной концепции тепловых насосов. Он писал: «Источниками силы в будущие времена, по моему мнению, будут специальные электронные устройства. Эти электронные устройства должны забирать тепло из

окружающего пространства и преобразовывать его в электроэнергию.В

этой технологии я вижу величайшую научно-техническую задачу.

Ученые, инженеры и конструкторы должны попытаться найти

пути решения этой проблемы».12

Общественный институт преобразования энергии им. обеспечивать выходную электрическую мощность за счет

преобразования тепловой энергии окружающей среды.

Ощепков писал12 в 1967 году: «Сегодня мы видим дорогую

экономику… Много лет тратит невосполнимые природные

ресурсы угля, нефти и газа.Одной из проблем является исчерпание

ресурсов, но также ресурсы являются отличным ценным сырьем

для химической промышленности. Они сжигают в огне

камеры электростанций, загрязняя атмосферу и

приводят нас к катастрофическому «парниковому эффекту», который

опаснее термоядерной катастрофы. Есть еще один

еще парадокс традиционной энергетики: огромное

количество энергии производится в одном месте для передачи

по дорогим и ненадежным линиям электропередач в другое место для

Вихревой генератор — обзор

3 .2.3.1 Влияние LVG на расход и теплообмен в теплообменниках с ребристыми и овальными трубами

Чтобы выявить влияние LVG на общий расход и характеристики теплопередачи оребренных и трубчатых теплообменников, было проведено численное моделирование. на ребристо-овально-трубчатых теплообменниках с РВГ и без них. На рис. 29 показана принципиальная схема ребристо-овальных теплообменников с треугольными крылышками. LVG установлены симметрично за овальными трубками, а заштрихованная область — расчетная область.Проточные каналы ребристо-овальных теплообменников без и с треугольными крылышками показаны на рис. 30. Расположение и ориентация LVG показаны на рис. применяются для скоростей, а периодические условия применяются для температуры.

Рис. 29. Ребристо-овальные трубчатые теплообменники с РВГ и расчетная область (единица измерения: мм) [43].

Рис. 30. Проточный канал овально-ребристых теплообменников [43].(А) Базовая структура. (B) Структура LVG.

Рис. 31. Размер и расположение LVG [43].

При протекании воздуха по каналу оребренно-овально-трубного теплообменника с РВГ за счет разности давлений до и после РВГ и трения образуются продольные вихри. Ось этого сильно закрученного вторичного потока совпадает с направлением основного потока. из-за сильного возмущения ЛВГ пограничные слои могут быть ослаблены или их формирование может быть прервано.Сильные воронкообразные эффекты продольных вихрей также могут переносить жидкость из области следа в область основного течения. Холодная жидкость вблизи кромки и горячая жидкость в области основного потока могут быть хорошо перемешаны, и теплопередача может быть улучшена.

На рис. 32 показаны распределения изовел в трех плоскостях x z при Re = 1500. Скорость во входной области перед ГВГ практически равномерна и без вихрей. После прохождения жидкостью LVG генерация продольных вихрей приводит к сильно неоднородным изовелям и создает сильное вторичное течение.Поперечная скорость может в три раза превышать входную скорость. Сильный закрученный поток переносит жидкость вблизи ребра и стенки трубы к ядру основного потока. При этом жидкость в ядре основного потока также переносится в область вблизи ребра и стенки трубы. Эти процессы значительно способствуют смешиванию горячих и холодных жидкостей и повышают коэффициент теплопередачи.

Рис. 32. Распределение изовелл в трех поперечных сечениях, перпендикулярных направлению потока (единица измерения: м/с) [43].

На рис. 33 показаны графики вектора скорости и линии тока в трех поперечных сечениях, перпендикулярных основному направлению потока. Когда жидкость проходит через LVG, изменение давления и разделение жидкости на поверхности LVG создают очень сложный закрученный поток. Как видно из рис. 33, помимо основного вихря могут образовываться также индуцированные вихри и угловые вихри. Комбинированное воздействие различных вихрей приводило к полному возмущению теплового пограничного слоя. Горячая и холодная жидкости полностью смешиваются, и теплопередача увеличивается.

Рис. 33. Векторные графики и линии тока, генерируемые LVG в трех поперечных сечениях, перпендикулярных направлению основного потока [43].

За цветной версией этого рисунка читатель может обратиться к онлайн-версии этой книги.

На рис. 34 показан температурный контур в трех сечениях, перпендикулярных основному потоку при Re = 1500. Во входной области изотермы параллельны друг другу, видимого изменения на тепловом пограничном слое перед входом нет. жидкости, проходящей через LVG.Однако после ГВГ изотермы искривлены и искажены. Тепловой пограничный слой становится тоньше, а градиент температуры увеличивается на поверхности ребра, на которую наталкиваются продольные вихри. Эти изменения повышают коэффициент теплопередачи на поверхности ребер и улучшают характеристики теплопередачи теплообменника.

Рис. 34. Изотермы трех поперечных сечений нормали к основному направлению потока (единица измерения: K) [43].

На рис. 35 показано локальное распределение скорости на срединной плоскости, параллельной плоскости x y , для случаев без и с LVG.Из рис. 35А видно, что для случая без LVG существует большая кильватерная зона. Жидкость в этой зоне практически изолирована от жидкости в основном потоке. Образуется тепловой барьер и теплообмен в этой зоне крайне плохой. После установки ГВГ сильное поперечное вторичное течение, создаваемое продольными вихрями, эффективно уменьшает размеры кильватерной зоны. При этом жидкость с большим импульсом перенаправляется к поверхности овальной трубы продольными вихрями, что, в свою очередь, эффективно задерживает отрыв пограничного слоя на овальной трубе (рис.35Б). Все вышеперечисленные механизмы могут эффективно способствовать усилению теплообмена. На рисунках направление потока снизу вверх.

Рис. 35. Локальное распределение скорости на среднем сечении (единица измерения: м/с) [43]. (A) Без LVG. (B) С LVG.

За цветной версией этого рисунка читатель может обратиться к онлайн-версии этой книги.

На рис. 36 показаны профили локальной температуры на среднем сечении для Re = 1500. Из рис.36А видно, что температура в вышеупомянутой зоне теплового барьера близка к температуре овальной трубы. Зона теплового барьера становится значительно меньше после установки РВГ (рис. 36Б). Сравнение рис. 36а и б показывает, что распределения температуры перед LVG почти одинаковы для обоих случаев. Однако температура жидкости значительно снижается после прохождения жидкости через LVG, особенно в нижней части LVG. Генерация продольных вихрей изменила поле течения и способствовала смешению холодных и горячих жидкостей.Градиент температуры на поверхности теплопередачи также увеличивается, что в конечном итоге приводит к увеличению теплопередачи во всем теплообменнике. Как и прежде, направление потока снизу вверх.

Рис. 36. Профили локальной температуры на среднем сечении (единица измерения: K) [43]. (A) Без LVG. (B) С LVG.

За цветной версией этого рисунка читатель может обратиться к онлайн-версии этой книги.

На рис. 37 показано среднее число Нуссельта в зависимости от числа Рейнольдса для случая без LVG и с ним.Видно, что оба числа Нуссельта увеличиваются с увеличением числа Рейнольдса. В исследованном диапазоне чисел Рейнольдса ( Re = 500–2500) оребренно-овально-трубный теплообменник с РУН показал лучшие характеристики теплопередачи по сравнению со случаем без РУН. Использование LVG увеличивает среднее число Нуссельта примерно на 14–33%. На рис. 38 показана зависимость коэффициента трения от числа Рейнольдса для случая без LVG и с ним. Оба коэффициента трения уменьшаются с увеличением числа Рейнольдса.В исследованном диапазоне чисел Рейнольдса ( Re = 500–2500) оребренно-овально-трубный теплообменник с LVG показал более высокий коэффициент трения по сравнению со случаем без LVG. Увеличение коэффициента трения составляет примерно 30–41%. Причина повышенного коэффициента трения заключается в том, что наличие LVG увеличило сопротивление формы, так что перепад давления в теплообменнике увеличился.

Рис. 37. Среднее число Нуссельта в зависимости от числа Рейнольдса для овально-ребристых теплообменников [43].

За цветной версией этого рисунка читатель может обратиться к онлайн-версии этой книги.

Рис. 38. Коэффициент трения в зависимости от числа Рейнольдса для ребристо-овальных трубчатых теплообменников [43].

За цветной версией этого рисунка читатель может обратиться к онлайн-версии этой книги.

Результаты моделирования также анализируются с использованием принципа синергии полей [24], где важным параметром является угол пересечения градиента скорости и температуры. На рис. 39 показана зависимость среднего угла взаимодействия от числа Рейнольдса.Видно, что средние углы пересечения для обоих случаев уменьшаются с увеличением числа Рейнольдса. Это означает, что с увеличением числа Рейнольдса возмущение становится сильнее и угол между вектором скорости и градиентом температуры уменьшается. Другими словами, улучшается синергия между полями скорости и температуры. В исследованном диапазоне чисел Рейнольдса ( Re = 500–2500) угол пересечения оребренно-овально-трубного теплообменника с РВГ всегда меньше, чем в случае без РВГ.Это означает, что LVG улучшают синергию между полем скорости и температурой в теплообменнике и уменьшают угол пересечения, что приводит к повышению эффективности теплопередачи.

Рис. 39. Сравнение угла пересечения между вектором скорости и температурным градиентом для овально-ребристых теплообменников [43].

За цветной версией этого рисунка читатель может обратиться к онлайн-версии этой книги.

Чтобы продемонстрировать улучшение синергии между полем течения и температурным полем, на рис.40 показано сравнение синергии между полями потока и температуры для случаев без и с LVG. На рис. 40A и B показаны изотермы и линии тока для случая без LVG. На входе в теплообменник изотермы и линии тока почти перпендикулярны друг другу, что указывает на очень хорошую синергию между полями потока и температуры. При продолжении течения в зону следа изотермы вытянуты и параллельны линиям тока из-за рециркуляции в зоне следа.Это означает, что угол пересечения между вектором скорости и градиентом температуры увеличивается, а синергия между полями течения и температуры ухудшается. На рис. 40C и D показаны изотермы и линии тока для случая с LVG. Как и в случае без БВГ, изотермы и линии тока почти перпендикулярны друг другу на входе в теплообменник. По мере того, как поток продолжается в кильватерную зону, LVG генерировали продольные вихри на выходе из овальных труб.Сильный закрученный вторичный поток изменил локальные поля скорости и температуры, так что угол пересечения между скоростью и изотермами увеличился. Другими словами, угол между скоростью и градиентом температуры уменьшается, синергия между скоростью и температурой в зоне следа улучшается, а общая теплопередающая способность теплообменника увеличивается.

Рис. 40. Сравнение синергий между полями скорости и температуры для случая без и с LVG [43].(A) Изотермы для случая без LVG. (B) Линии тока для случая без LVG. (C) Изотермы для случая с LVG. (D) Streamlines для случая с LVG.

Атмосферный вихревой двигатель создает торнадо для выработки электроэнергии.

Торнадо обычно пробуждают разрушительную силу природы в ее самом страшном проявлении. Однако что, если всю эту энергию можно было бы использовать для производства более дешевой и эффективной электроэнергии? Именно этого и предлагает достичь канадский инженер Луи Мишо с изобретением, получившим название «Атмосферный вихревой двигатель» (или AVE).

AVE работает путем подачи теплого воздуха в круглую станцию, после чего разница температур между этим нагретым воздухом и атмосферой над ним создает вихрь или управляемый торнадо, который, в свою очередь, приводит в действие несколько ветряных турбин для выработки электроэнергии. Вихрь можно было остановить, просто выключив источник теплого воздуха.

Полнофункциональная электростанция AVE диаметром 100 метров (328 футов) способна вырабатывать до 200 мегаватт электроэнергии

Компания Мишо, AVEtec Energy Corporation, сообщает, что система не производит выбросов углерода и не требует хранения энергии для функционирования, и что в дополнение к этому стоимость вырабатываемой энергии может потенциально составлять всего 0 долларов США.03 за киловатт-час.

«Сила торнадо неоспорима», — с энтузиазмом сказал Мишо. «Моя работа установила принципы, с помощью которых мы можем контролировать и использовать эту силу для производства чистой энергии в беспрецедентных масштабах».

Тепло, необходимое для запуска мини-торнадо, будет обеспечено временным источником тепла, например нагревателем или паром. Тем не менее, AVEtec заявляет, что после того, как вихрь будет таким образом создан, непрерывное тепло может быть обеспечено более устойчивым источником, таким как отработанное промышленное тепло или теплая морская вода.По данным компании, действующая электростанция AVE диаметром 100 метров (328 футов) способна вырабатывать до 200 мегаватт электроэнергии.

На данный момент усилия сосредоточены на создании 8-метрового (26-футового) прототипа, который создаст 40-метровый (141-футовый) вихрь диаметром 30 сантиметров (11 дюймов). Вихрь будет питать одну 1-метровую (3,2 фута) турбину и будет производиться в сотрудничестве с Lambton College в Сарнии, Онтарио.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.