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

Содержание

Вихревой генератор тепла. Вихревой теплогенератор своими руками. Вихревые теплогенераторы

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?

Смело можно ответить: в последнее время набирает популярности вихревый индукционный нагреватель, который создан на основе передовых современных технологий.

Стоит также отметить, что расходы на этот вид электрического отопления значительно сокращены. (Об особенностях индукционного отопления читайте ).

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

Конструкция

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:

  1. Нагревательный элемент, как правило, представлен в виде металлической трубы, которая помещается в электромагнитное поле.
  2. Индуктор, который является генератором электромагнитного поля. Обычно он представлен в виде цилиндра, состоящего из витков медной проволоки.
  3. Генератор переменного тока. Этот узел отвечает за преобразование обычной электроэнергии в высокочастотный ток.

Принцип работы ВИН

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

  • генератор образует высокочастотный ток и подает его на индуктор;
  • индуктор, принимая этот ток, создает возле цилиндрической катушки электромагнитное поле;
  • нагревательный элемент, который находится внутри катушки из медной проволоки, разогревается с помощью вихревых токов, которые созданы электромагнитным полем;
  • теплоноситель, который находится внутри нагревательного элемента, одновременно с ним разогревается, и непосредственно подается к радиаторам отопления.

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

Преимущества и недостатки

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:

  • электромагнитное поле разогревает не только теплообменник, но и все окружающие предметы, в том числе и человеческие ткани;
  • Важный момент: человеку не стоит долго находиться возле индукционного нагревателя!

  • если в поле действия электромагнитного поля окажется ферромагнитное изделие, то это неминуемо будет приводить к перегреву котла из-за дополнительного намагничивания;
  • высокий уровень теплоотдачи создает риск детонации ВИН от перегрева.

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:

Множество полезных изобретений осталось невостребованными. Это происходит из-за человеческой лени или из-за страха перед непонятным. Одним из таких открытий долгое время был вихревой теплогенератор. Сейчас на фоне тотальной экономии ресурсов, стремлению к использованию экологически чистых источников энергии, теплогенераторы стали применять на практике для отопления дома или офиса. Что же это такое? Прибор, который раньше разрабатывался только в лабораториях, или новое слово в теплоэнергетике.

Система отопления с вихревым теплогенератором

Принцип действия

Основой работы теплогенераторов является преобразование механической энергии в кинетическую, а затем – в тепловую.

Еще в начале ХХ столетия Жозеф Ранк обнаружил сепарацию вихревой струи воздуха на холодную и горячую фракции. В середине прошлого века немецкий изобретатель Хилшем модернизировал устройство вихревой трубы. Спустя немного времени, русский ученый А. Меркулов запустил в трубу Ранке вместо воздуха воду. На выходе температура воды значительно повысилась. Именно этот принцип лежит в основе работы всех теплогенераторов.

Проходя через водяной вихрь, вода образует множество воздушных пузырьков. Под воздействием давления жидкости пузырьки разрушаются. Вследствие этого освобождается какая-то часть энергии. Происходит нагрев воды. Этот процесс получил название кавитация. На принципе кавитации рассчитывается работа всех вихревых теплогенераторов. Генератор такого типа называется «кавитационный».

Виды теплогенераторов

Все теплогенераторы делятся на два основных вида:

  1. Роторный. Теплогенератор, в котором вихревой поток создается при помощи ротора.
  2. Статический. В таких видах водяной вихрь создается при помощи специальных кавитационных трубок. Давление воды производит центробежный насос.

Каждый вид обладает своими преимуществами и недостатками, на которых следует остановиться подробнее.

Роторный теплогенератор

Статором в данном устройстве служит корпус центробежного насоса.

Роторы могут быть различные. В интернете представлено множество схем и инструкций по их выполнению. Теплогенераторы – скорее научный эксперимент, постоянно находящийся в процессе разработки.

Конструкция роторного генератора

Корпусом является пустотелый цилиндр. Расстояние между корпусом и вращающейся частью рассчитывается индивидуально (1.5-2 мм).

Нагревание среды происходит благодаря ее трению с корпусом и ротором. Помогают этому пузырьки, которые образуются за счет кавитации воды в ячейках ротора. Производительность таких устройств на 30% выше статических. Установки довольно шумные. Имеют повышенную изношенность деталей, за счет постоянного воздействия агрессивной среды. Требуется постоянный контроль: за состоянием сальников, уплотнителей и др. Это значительно усложняет и удорожает обслуживание. При их помощи редко монтируют отопление дома, им нашли немного другое применение – обогрев больших производственных помещений.

Модель промышленного кавитатора

Статический теплогенератор

Основной плюс данных установок в том, что в них ничего не вращается. Электроэнергия тратится только на работу насоса. Кавитация происходит при помощи естественных физических процессов в воде.

КПД таких установок иногда превышает 100%. Средой для генераторов может быть жидкость, сжатый газ, тосол, антифриз.

Разница между температурой входа и выхода может достигать 100⁰С. При работе на сжатом газе, его вдувают по касательной в вихревую камеру. В ней он ускоряется. При создании вихря, горячий воздух проходит сквозь коническую воронку, а холодный возвращается. Температура может достигать 200⁰С.

Достоинства:

  1. Может обеспечить большую разность температур на горячем и холодном концах, работать при низком давлении.
  2. КПД не ниже 90%.
  3. Никогда не перегревается.
  4. Пожаро,- и взрывобезопасен. Может использоваться во взрывоопасной среде.
  5. Обеспечивает быстрый и эффективный нагрев всей системы.
  6. Может использоваться как для обогрева, так и для охлаждения.

В настоящее время применяется недостаточно часто. Используют кавитационный теплогенератор, чтобы удешевить отопление дома или производственных помещений при наличии сжатого воздуха. Недостатком остается довольно высокая стоимость оборудования.

Теплогенератор Потапова

Популярным и более изученным является изобретение теплогенератора Потапова. Он считается статическим устройством.

Сила давления в системе создается центробежным насосом. Струя воды подается с большим напором в улитку. Жидкость начинает разогреваться благодаря вращению по изогнутому каналу. Она попадает в вихревую трубу. Метраж трубы должен быть больше ширины в десятки раз.

Схема устройства генератора

  1. Патрубок
  2. Улитка.
  3. Вихревая труба.
  4. Верхний тормоз.
  5. Выпрямитель воды.
  6. Соединительная муфта.
  7. Нижнее тормозное кольцо.
  8. Байпас.
  9. Отводная линия.

Вода проходит по расположенной вдоль стенок винтовой спирали. Дальше поставлено тормозное устройство для выведения части горячей воды. Струя немного разравнивается пластинами, прикрепленными к втулке. Внутри имеется пустое пространство, соединенное с еще одним тормозным устройством.

Вода с высокой температурой поднимается, а холодный вихревой поток жидкости спускается по внутреннему пространству. Холодный поток соприкасается с горячим через пластины на втулке и нагревается.

Теплая вода спускается к нижнему тормозному кольцу и еще подогревается благодаря кавитации. Подогретый поток от нижнего тормозного устройства проходит через байпас в отводящий патрубок.

Верхнее тормозное кольцо имеет проход, диаметр которого равен поперечнику вихревой трубы. Благодаря ему горячая вода может попасть в патрубок. Происходит смешивание горячего и теплого потока. Дальше вода используется по назначению. Обычно для обогрева помещений или бытовых нужд. Обрат присоединяется к насосу. Патрубок – к входу в систему отопления дома.

Чтобы установить теплогенератор Потапова, необходима диагональная разводка. Горячий теплоноситель нужно подавать в верхний ход батареи, а из нижнего будет выходить холодный.

Генератор Потапова собственными силами


Существует много промышленных моделей генератора. Для опытного мастера не составит труда изготовить вихревой теплогенератор своими руками :

  1. Вся система должна быть надежно закреплена. При помощи уголков изготавливают каркас. Можно использовать сварку или болтовое соединение. Главное, чтобы конструкция была прочной.
  2. На станине укрепляют электродвигатель. Его подбирают соответственно площади помещения, внешним условиям и имеющемуся напряжению.
  3. На раме крепится водяной насос. При его выборе учитывают:
  • насос необходим центробежный;
  • у двигателя хватит сил для его раскрутки;
  • насос должен выдерживать жидкость любой температуры.
  1. Насос присоединяется к двигателю.
  2. Из толстой трубы диаметром 100 мм изготавливается цилиндр длиной 500-600 мм.
  3. Из толстого плоского металла необходимо изготовить две крышки:
  • одна должна иметь отверстие под патрубок;
  • вторая под жиклер. На краю делается фаска. Получается форсунка.
  1. Крышки к цилиндру лучше крепить резьбовым соединением.
  2. Жиклер находится внутри. Его диаметр должен быть в два раза меньше ¼ части диаметра цилиндра.

Очень маленькое отверстие приведет к перегреву насоса и быстрому износу деталей.

  1. Патрубок со стороны форсунки подключается к подаче насоса. Второй подключают к верхней точке системы отопления. Остывшая вода из системы подключается к входу насоса.
  2. Вода под давлением насоса подается в форсунку. В камере теплогенератора ее температура увеличивается благодаря вихревым потокам. Потом она подается в отопление.

Схема кавитационного генератора

  1. Жиклер.
  2. Вал электродвигателя.
  3. Вихревая труба.
  4. Входящая форсунка.
  5. Отводящий патрубок.
  6. Гаситель вихрей.

Для регулирования температуры, за патрубком ставят задвижку. Чем меньше она открыта, тем дольше вода в кавитаторе, и тем выше ее температура.

При прохождении воды через жиклер, получается сильный напор. Он бьет в противоположную стену и за счет этого закручивается. Поместив в середину потока дополнительную преграду, можно добиться большей отдачи.

Гаситель вихрей

На этом основана работа гасителя вихрей:

  1. Изготавливается два кольца, ширина 4-5 см, диаметр немного меньше цилиндра.
  2. Из толстого металла вырезается 6 пластин длиной ¼ корпуса генератора. Ширина зависит от диаметра и подбирается индивидуально.
  3. Пластины закрепляются внутрь колец друг напротив друга.
  4. Гаситель вставляется напротив сопла.

Разработки генераторов продолжаются. Для увеличения производительности с гасителем можно экспериментировать.

В результате работы происходят теплопотери в атмосферу. Для их устранения можно изготовить теплоизоляцию. Сначала ее делают из металла, а поверх обшивают любым изолирующим материалом. Главное, чтобы он выдерживал температуру кипения.

Для облегчения введения в эксплуатацию и обслуживания генератора Потапова необходимо:

  • окрасить все металлические поверхности;
  • изготавливать все детали из толстого металла, так теплогенератор дольше прослужит;
  • во время сборки есть смысл изготовить несколько крышек с различным диаметром отверстий. Опытным путем подбирается оптимальный вариант для данной системы;
  • до подключения потребителей, закольцевав генератор, необходимо проверить его герметичность и работоспособность.

Гидродинамический контур

Для правильного монтажа вихревого теплогенератора необходим гидродинамический контур.

Схема подключения контура

Для его изготовления необходимы:

  • выходной манометр, для измерения давления на выходе из кавитатора;
  • термометры для измерения температуры до и после теплогенератора;
  • сбросной кран для удаления воздушных пробок;
  • краны на входе и выходе;
  • манометр на входе, для контроля давления насоса.

Гидродинамический контур упростит обслуживание и контроль за работой системы.

При наличии однофазной сети, можно использовать частотный преобразователь. Это позволит поднять скорость вращения насоса, подобрать правильную.

Вихревой теплогенератор применяется для отопления дома и подачи горячей воды. Имеет ряд преимуществ перед другими обогревателями:

  • установка теплогенератора не требует разрешительных документов;
  • кавитатор работает в автономном режиме и не требует постоянного контроля;
  • является экологически чистым источником энергии, не имеет вредных выбросов в атмосферу;
  • полная пожаро,- и взрывобезопасность;
  • меньший расход электричества. Неоспоримая экономичность, КПД приближается к 100%;
  • вода в системе не образует накипи, не требуется дополнительная водоподготовка;
  • может использоваться как для отопления, так и для подачи горячей воды;
  • занимает мало места и легко монтируется в любую сеть.

С учетом всего этого, кавитационный генератор становится более востребованным на рынке. Такое оборудование с успехом применяют для отопления жилых и офисных помещений.

Редко какой хозяин не пытается сэкономить на отоплении или потреблении еще каких-либо благ, которые с каждым годом становятся все дороже и дороже. Чтобы сделать экономной отопительную систему жилого или производственного помещения, многие люди прибегают к помощи различных схем и методам получения тепловой энергии. Один из аппаратов, подходящий под эти цели – кавитационный теплогенератор.

Что такое вихревой теплогенератор

Кавитационный вихревой генератор тепла – это простое устройство, способное эффективно обогреть помещение, затрачивая при этом минимум средств. Это происходит благодаря нагреву воды при кавитации – образовании небольших паровых пузырьков в местах снижения давления жидкости, которое возникает либо при работе насоса, либо при звуковых колебаниях.

Кавитационный нагреватель способен преобразовать механическую энергию в тепловую, что активно применяется в промышленности, где нагревающие элементы могут выйти из строя, работая с жидкостью, имеющей большую температурную разность. Такой кавитатор является альтернативой для систем, работающих на твердом топливе.

Преимущества вихревых кавитационных нагревателей:

  • Экономичность системы отопления;
  • Высокая эффективность обогрева;
  • Доступность;
  • Возможность собрать своими руками.


Недостатки аппарата:

  • При самостоятельной сборке довольно сложно найти материалы для создания аппарата;
  • Слишком большая мощность для небольшого помещения;
  • Шумная работа;
  • Немалые габариты.

Стандартное устройство теплогенератора и принцип его работы

Процесс кавитации выражается в образовании пузырьков пара в жидкости, впоследствии чего давление медленно понижается при большой скорости потока.

Из-за чего может происходить парообразование:

  • Возникновением акустики, вызванной звуком;
  • Излучением лазерного импульса.

Закрытые воздушные области перемешиваются с водой и уходят в место с большим давлением, где хлопаются с излучением ударной волны.

Принцип работы кавитационного аппарата:

  • Струя воды движется через кавитатор, где насос создает водяное давление, попадающее в рабочую камеру;
  • В камерах жидкость увеличивает скорость и давление с помощью различных трубочек разных размеров;
  • В центре камеры потоки смешиваются, и появляется кавитация;
  • При этом полости пара остаются маленькими и не взаимодействуют с электродами;
  • Жидкость движется к противоположному концу камеры, откуда возвращается назад для следующего использования;
  • Нагрев происходит благодаря движению и расширению воды на выходе из сопла.

Так работает вихревой кавитационный нагреватель. Его устройство простое, но позволяет быстро и эффективно обогреть помещение.

Кавитационный нагреватель и его типы

Нагреватель, работающий с кавитацией, может быть нескольких типов. Чтобы понять, какой генератор вам нужен, следует разобраться в его типажах.


Виды кавитационного нагревателя:

  1. Роторный – самый популярный из них это аппарат Григгса, работающий с помощью центробежного насоса ротационного действия. Внешне он выглядит как диск с отверстиями без выхода. Одно такое отверстие носит название: ячейка Григгса. Параметры этих ячеек и их число зависят от типа генератора и частоты вращения привода. Нагрев воды происходит между статором и ротором посредством быстрого ее движения по поверхности диска.
  2. Статический – он не имеет никаких вращающихся элементов, а кавитацию создают специальные сопла (элементы Лаваля). Насос нагнетает давление воды, что проводит к ее быстрому движению и нагреву. Выходные отверстия сопел более узкие, чем предыдущие и жидкость начинает двигаться еще быстрее. Из-за быстрого расширения воды и получается кавитация, дающая в итоге тепло.

Если выбирать между этими двумя видами, то следует учитывать, что производительность роторного кавитатора более высокая и он не такой габаритный, как статический.

Правда, статический нагреватель меньше изнашивается из-за отсутствия вращающихся элементов. Использовать аппарат можно до 5 лет, а если выйдет из строя сопло – его с легкостью можно заменить, затрачивая на это куда меньше средств, чем на теплогенератор в роторном кавитаторе.

Экономный кавитационный теплогенератор своими руками

Создать самодельный вихревой генератор с кавитацией вполне реально, если внимательно изучить чертежи и схемы устройства, а также понимать его принцип работы. Самым простым для самостоятельного создания считается ВТГ Потапова с КПД 93%, схема которого подойдет как для домашнего, так и для промышленного использования.

Перед тем, как приступить к сборке прибора, следует правильно выбрать насос, ориентируясь по его типу, мощности, нужной тепловой энергии и величине напора.

В основном все кавитационные генераторы имеют формы сопла, которая считается самой простой и удобной для таких устройств.

Что нужно для создания кавитатора:

  • Манометры для измерения давления;
  • Термометр для замера температуры;
  • Выходные и входные патрубки с краниками;
  • Вентили для удаления воздушных пробок из отопительной системы;
  • Гильзы для термометров.

Также нужно проследить за размером сечения отверстия между диффузором и конфузором. Оно должно быть примерно 8 – 15 см, не уже и не шире.

Схема создания кавитационного генератора:

  1. Выбор насоса – здесь следует определиться с нужными параметрами. Насос обязательно должен иметь возможность работать с жидкостями высоких температур, иначе он быстро сломается. Также он должен уметь создавать рабочее давление в минимум 4 атмосферы.
  2. Создание камеры кавитации – тут главное правильно выбрать размер сечения проходного канала. Оптимальным вариантом считается 8-15 мм.
  3. Выбор конфигурации сопла – оно может быть в виде конуса, цилиндра или просто быть закругленным. Впрочем, не так важна форма, как то, чтобы вихревой процесс начинался уже при входе воды в сопло.
  4. Изготовление водного контура – внешне это такая изогнутая трубка, ведущая от камеры кавитации. К ней присоединяются две гильзы с термометром, два манометра, воздушный вентиль, который ставится между входом и выходом.


После создания корпуса следует провести испытание теплогенератора. Для этого насос следует подключить к электроэнергии, а радиаторы к отопительной системе. Далее происходит включение в сеть.

Особенно стоит смотреть на показания манометров и выставить нужную разницу между входом и выходом жидкости в пределах 8-12 атмосфер.

Теплогенератор своими руками (видео)

Кавитационный нагреватель достаточно интересный и экономный способ обогреть помещение. Он легко доступен и при желании может создаваться самостоятельно. Для этого нужно докупить необходимые материалы и сделать все в соответствии со схемами. И эффективность аппарата не заставит себя долго ждать.

Рекомендуем также

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.

Вихревой теплогенератор для частного дома: устройство, конструкция и нюансы сборки | ASUTPP

Использование вихревого эффекта стало актуальным относительно «недавно» — всего 30 лет назад, в начале 90-х. С тех пор данное направление стремительно развивается и одним из его актуальных проявлений есть изготовление вихревых теплогенераторов, использующихся для отопления помещений.

Что такое вихревой теплогенератор?

Рисунок 1: Вихревой теплогенератор на станине

Рисунок 1: Вихревой теплогенератор на станине

Принцип работы вихревого теплогенератора основан на физическом процессе, при котором в камере с жидкостью нагнетается высокое давление. Затем происходит вытеснение пузырьков газа, сопровождающееся повышением температуры (показатели иногда доходят до отметки в 1000 С0). Если после этого жидкость, разогретую до такой температуры, направить в другую камеру с меньшим давлением, то полученная тепловая энергия высвобождается. Именно поэтому вихревые генераторы настолько практичны – максимум тепла при относительно небольших энергозатратах.

Рисунок 2: Вихревой теплогенератор большой мощности

Рисунок 2: Вихревой теплогенератор большой мощности

Конструкции различных категорий вихревых теплогенераторов

Основные отличия данных устройств заключены в их конструктивных особенностях. Поэтому рассмотрим конструкции трёх самых популярных разновидностей вихревых теплогенераторов.

  1. Тангенциальные. Основное отличие от других – наличие специальной камеры, в которой и происходит вихревой эффект. К камере по одному патрубку подводится холодной воздух, а по другому, наружу, уже поступает горячий. Чтобы создать некоторое давление в системе, на входе в камеру установлено тормозящее приспособление, которые не даёт жидкости двигаться дальше с постоянной скоростью.
  2. Аксиальные. В генераторах такого типа камера отсутствует, но её функции выполняет специальная диафрагма с большим количеством отверстий определённой формы, расположенных по всему корпусу. Основной минус таких моделей – наличие слишком большого количества различных конструктивных частей, таких как нагревательная камера и формирователь потока.
  3. Активные. Такие теплогенераторы имеют подвижные части – активаторы, которые и создают тот самый вихревой эффект. Проблема устройств активного типа заключена в необходимости точного расчёта как подвижных, так и неподвижных деталей. Но КПД у них в разы выше.

Любой тип вихревых теплогенераторов имеет свои недостатки и преимущества, поэтому выбор следует делать исходя из поставленных целей.

Рисунок 3: Компьютерная модель устройства

Рисунок 3: Компьютерная модель устройства

Некоторые тонкости сборки

При сборке вихревого теплогенератора необходимо приобрести электродвигатель, например, асинхронного типа. Мощность двигателя лучше выбирать с запасом, так как от этого параметра напрямую зависит количество отдаваемого тёплого воздуха в окружающее пространство. Также необходимо найти или сделать камеру с металлическим диском внутри.

Рисунок 4: Электродвигатель в соединении с камерой, в которой находится металлический диск

Рисунок 4: Электродвигатель в соединении с камерой, в которой находится металлический диск

Процесс изготовления и сборки прост: просверлить ряд несквозных отверстий в диске и герметично заварить его в камере. К ней подвести воду посредством обыкновенного патрубка. Другой патрубок будет отводящим. К электродвигателю через рубильник или выключатель подвести напряжение. Монтаж окончен.

Рисунок 5: На диске необходимо правильно высверлить несквозные отверстия

Рисунок 5: На диске необходимо правильно высверлить несквозные отверстия

Для большей эффективности вода в металлическую камеру должна подаваться насосом – для правильной работы системы в ней необходимо создание некоторого давления.

P.S. Чтобы еще больше погрузиться в эту тему смотрите мое новое видео:

Вихревой теплогенератор. Правда и вымысел

Вихревой теплогенератор состоит из двигателя и кавитатора. В кавитатор подается вода (или другая жидкость). Двигатель раскручивает механизм кавитатора, в котором происходит процесс кавитации (схлопывания пузырьков). За счет этого, происходит нагрев жидкости, подаваемой в кавитатор. Подводимая электроэнергия расходуется на следующие цели: 1- нагрев воды, 2 — преодоление силы трения в двигателе и кавитаторе, 3- излучение звуковых колебаний (шум). Разработчики и производители утверждают, что принцип действия основан «на использовании возобновляемой энергии». При этом, не понятно, откуда эта энергия берется. Тем не менее, не происходит никакого дополнительного излучения. Соответственно, можно предположить, что вся энергия, подводимая к теплогенератору, тратится на нагрев воды. Таким образом, можно говорить о КПД, близком к 100%. Но не более…
Но перейдем от теории к практике.

На заре развития «вихревых теплогенераторов» предпринимались попытки проведения независимой экспертизы. Так, известная модель ЮСМАР изобретателя Ю.С.Потапова из Молдовы тестировалась американской компанией Earth Tech International (г.Остин, штат Техас), специализирующейся на экспериментальной верификации новых направлений в современной физике. В 1995 г. были проведены пять серий экспериментов по измерению соотношения между генерируемой тепловой и потребляемой электрической энергией. Заметим, что все многочисленные модификации испытуемого устройства, предназначенные для разных серий экспериментов, лично согласовывались с Ю.С.Потаповым в ходе визита одного из сотрудников компании в Молдову. Подробнейшее описание конструкции испытуемого теплогенератора с вихревой трубой, режимные параметры, методики проведения измерений и результаты приводятся на сайте компании www.earthtech.org/experiments/.

Для привода водяного насоса использовался электродвигатель с КПД=85%, тепловые потери которого на нагрев окружающего воздуха не принимались при расчете теплопроизводительности «вихревого теплогенератора». Отметим, что не измерялись и тепловые потери на нагрев окружающего воздуха, что, безусловно, несколько снижало получаемый КПД теплогенератора.

Результаты исследований, проведенных при варьировании основных режимных параметров (давление, расход теплоносителя, начальная температура воды и др.) в широком диапазоне продемонстрировали, что эффективность теплогенератора изменяется в диапазоне от 33 до 81%, что сильно не «дотягивает» до 300%, заявленных изобретателем перед проведением экспериментов.

Хотя по «тепловому вихрегенератору» расскажу…
Были некоторые примеры значительной экономии денежных средств на отопление в переходные периоды нашей экономики, когда деньги предприятий начинали считать. Сразу скажу, что с связано это с гримасами экономики, а совсем не с теплотехникой.

Скажем, некоторое предприятие желает отапливать свои помещения. Ну холодно им видите ли.
По некоторым причинам, ясно каким, не может вложиться в Газовую трубу, строить свою котельную на угле, мазуте — не хватает масштабов, а центральное отопление отсутствует или далеко.
Остается электричество, но при получении разрешения на использование электроэнергии в термальных целях устанавливали предприятию тариф, превышающий в несколько раз обычный.
Такие были раньше правила, и не только в России, но в Украине, Молдове и др. государствах, которые отпочковались от нас.
Вот тут приходил на помощь г-н Потапов и подобные.
Покупали чудо-устройство, тариф на электроэнергию для электродвигателей оставался обычный, тепловой КПД естественно никак больше сотни быть не мог, а вот в денежном отношении КПД был и 200 и 300, смотря во сколько раз сэкономили на тарифе.
Применяя ТН можно было достичь еще большей экономии, но для тех времен и вихретеплогенератора с эффективностью якобы 1,2-1,5 вполне было достаточно.
Ведь еще больший заявляемый КПД мог только повредить и отпугнуть покупателей, ведь квоты на электроснабжение выделялись по потребляемой мощности, а давал генератор тепла столько-же, если не меньше, в связи с потерями по cos Ф.
По теплопотерям помещений в 30-40% погрешности еще как-то можно было уложиться, списать на колебания погоды.
Сейчас это ушло в прошлое, но тема вихрегенераторов по инерции продолжает всплывать, и ведь находятся дураки, которые покупают, клюнув на информацию с фотками и адресами, что ряд уважаемых предприятий в свое время использовали их у себя и экономили большую кучу денег.
Только всей подоплеки им никто не рассказывает.

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.

Гидродинамические теплогенераторы. Аспект эффективности — Журнал АКВА-ТЕРМ

Опубликовано: 27 сентября 2010 г.

227

С. Геллер

Об аппаратах, преобразующих в тепло механическую энергию, переданную жидкости, не раз писалось в специализированных и популярных технических изданиях. Нередко данные об эффективности этих аппаратов, указываемые авторами многих публикаций, вызывают сомнения у вдумчивого читателя. Так, «продвиженцы» вихревых нагревателей жидкости утверждают, что КПД их оборудования превышает 100 %, и объясняют это проявлением еще недостаточно изученных физических процессов. Какова же реальная эффективность термогидравлических устройств? Ответить на этот вопрос поможет новая работа изобретателя С.В. Геллера. Постоянные читатели журнала «Аква-Терм», возможно, помнят его статью «Вихревые теплогенераторы. Гидроимпульсный нагреватель жидкости», опубликованную в 2006 г. (А-Т 34.205).

Подписаться на статьи можно на главной странице сайта.

Механическое воздействие на жидкость приводит к ее нагреву. В середине ХIХ в. известные ученые Д. Джоуль и Р. Майер сформулировали понятие механического эквивалента теплоты. Даже спустя полтора века в этом направлении изобретается что-то новое. Обнаружено, что в тепло может быть превращена не только подводимая извне механическая энергия, но и внутренняя энергия жидкости (в режиме кавитации). Для возбуждения кавитации широко используют метод закрутки жидкости (вихревые эффекты). Первенство в создании вихревого нагревателя жидкости принадлежит профессору Куйбышевского авиационного института А.П. Меркулову (1960-е гг.). В настоящее время вихревые нагреватели жидкости (ВНЖ) производятся рядом фирм в России (Москва, Санкт-Петербург, Ростов-на-Дону) и на Украине (Донецк, Харьков, Киев). Аппараты находят применение на электрифицированных объектах, прокладка газовых коммуникаций и теплоцентралей к которым невозможна или неэкономична. Их преимущество перед ТЭНовыми теплогенераторами состоит в долговечности, пожарной безопасности, отсутствии проблем, связанных с образованием накипи, способности нагревать любые жидкости, в том числе – агрессивные (например, растворы гальванических ванн). На рис. 1 показана типовая схема мини-котельной на базе ВНЖ.

К сожалению, в настоящее время имеются факторы, дискредитирующие гидродинамические теплогенераторы. В ряде статей (особенно в рекламных материалах продавцов таких аппаратов) заявляется о том, что характеризующий их эффективность «коэффициент преобразования» превышает 100 %. При этом вопрос, каким образом определялись показатели, обходится стороной.

Информация, которой располагает автор данной статьи, позволяет утверждать, что далеко не все производители вихревых теплогенераторов используют корректную методику определения эффективности своего оборудования. Это касается и вполне добросовестных компаний, декларирующих достаточно реальные значения КПД выпускаемых ими аппаратов.

В качестве примера приведем методику Ковровского завода имени Дегтярёва (ОАО «ЗиД»), одного из двух самых известных производителей термогидравлических установок. (Документ называется «Методы контроля теплопроизводительности ВТУ» и есть в распоряжении автора.) В ней оговариваются следующие моменты.

Потребляемая электрическая мощность определяется путем непосредственного замера (п. 1.1) при помощи универсального измерителя MIC-2090W Motech Industried Inc. или путем замера силы тока (п. 1.2). Во втором случае значение потребляемой мощности определяется по формуле:

P = 3 • UФIФ • cosϕ • η,

где UФ – фазное напряжение; IФ – фазный ток; cosϕ – угол сдвига между током и напряжением; η – КПД электродвигателя.

Контроль значений температуры, расхода теплоносителя и теплопроизводительности установки осуществляется (п. 2.1) с помощью теплосчетчика КМ-5-2-25/25-ПП/ПП-0-1*2-0-0-0-1 при достижении теплового баланса. Схема измерительной установки показана на рис. 2.

Регулировку теплового баланса предписывается (п. 3.2) производить с помощью открытия-закрытия заслонок раструба калорифера и (или) кранов К2, К3. Тепловой баланс считается достигнутым при установлении значения температуры в диапазоне 75 ± 15 °С с колебанием значения t ±2 °С и колебанием разницы температур Δt ±0,3 °С в течение 1 ч.

Показателем эффективности установки предлагается считать соотношение произведенной тепловой и затраченной электрической энергии. Рассчитанное по данной методике КПД вихревых термогидравлических установок ОАО «ЗиД» составляет 80 %.

Такой метод представляется некорректным, так как предполагает оперирование мгновенными значениями измеряемых характеристик. Практически невозможно обеспечить стабильное значение потребляемой электрической мощности. Тем более сомнительно определять это значение путем разовых замеров силы тока. Нельзя говорить и о стабильности параметров, определяющих тепловую производительность, – расхода и температуры теплоносителя. Достоверно оценить эффективность термогидравлической установки можно, только произведя измерение показателей тепловой и электрической энергии за контролируемый отрезок времени.

С учетом этого в 2007 г. автор статьи испытал разработанный им гидроимпульсный нагреватель жидкости БРАВО (об его особенностях будет рассказано ниже). Методика испытаний, позволяющая с минимальной погрешностью измерить количество тепла, выделяемого термогидравлическим нагревателем жидкости, разработана В.С. Коптевым, директором по науке ЗАО «НПО «Тепловизор».

Макетный образец аппарата БРАВО (рис. 3) был интегрирован в схему испытательного стенда – теплового пункта, состоящего из электронасосного агрегата, трубной обвязки и запорной арматуры. Имелись также трубные ответвления на два теплообменника (бойлера), которые при проведении замеров были перекрыты. Для измерения теплопроизводительности использован серийный одноканальный электромагнитный теплосчетчик ВИС.Т НПО «Тепловизор» с первичным преобразователем расхода, который устанавливался на подпиточном трубопроводе. Измерение потребляемой электрической энергии производилось с помощью электросчетчика типа САУ-И678.

С целью минимизации затрат на работы по измерению теплопроизводительности реализована следующая методика проведения экспериментов. В тепловую установку постоянно подавалась холодная вода, которая после гидромеханических воздействий в аппарате БРАВО непрерывно сливалась через накопительный бак в сливной трап бойлерной. Учитывая гидравлическую плотность установки (отсутствие утечек контролировались визуально), можно утверждать, что массовый расход воды на входе в нее равен массовому расходу сливаемой воды. Поэтому для определения количества генерируемой тепловой энергии достаточно измерить массовый расход холодной воды, температуры (энтальпии) воды на входе и выходе установки и осуществить численное интегрирование произведения разности энтальпии на массовый расход в контролируемый отрезок времени. Такой алгоритм реализует одноканальный теплосчетчик ВИС.Т, укомплектованный подобранной парой платиновых термометров сопротивления и позволяющий измерять количество тепловой энергии с погрешностью не более 4 % в диапазоне разностей температур от 2 до 10 °С и при расходах менее 1 % (до 0,1 %) верхнего предела измерения.

Так как в большинстве случаев практическое использование теплогенератора для обогрева рабочих и жилых помещений требует непрерывных или квазинепрерывных режимов подачи тепла, теплопроизводительность установки измеряли в квазинепрерывном (установившемся) режиме: температура сливаемой воды стабилизировалась и не менялась на протяжении часа.

Для минимизации влияния на результаты измерений притока или потерь тепловой энергии с поверхности аппарата БРАВО в окружающий воздух измерения производилось при таких расходах подпиточной воды, когда температура корпуса аппарата и сливаемой воды на 1–3 °С выше или ниже температуры воздуха в помещении теплового пункта. Ниже приведены результаты двух экспериментов.

Первое измерение: температура воздуха в бойлерной – 31,0 °С; температура воды на выходе и корпусе установки – 31,4 °С. Измерения тепловой энергии проводились в течение 3600 с (через каждые 300 с). Потребление электроэнергии по электросчетчику составило за этот период 14,3 кВт•ч (12,303 Мкал), количество сгенерированного тепла – 10,046 Мкал. Таким образом, соотношение полученной и израсходованной энергии составило:

η = 10,0460/12,303 = 0,817 (81,7 %).

Второе измерение: температура окружающей среды – 31,0 °С, воды на выходе – 28,2 °С, корпуса установки – 29,8 °С. Количество затраченной энергии – 15,2 кВт•ч (13,07 Мкал), выработанной – 11,1716 Мкал;

η = 11,1716/13,07 = 0,854 (85,4 %).

С учетом максимально возможной погрешности измерений КПД установки в опробованных режимах работы находится в пределах от 75,6 до 87,2 %. Потери в обмотках электродвигателя (теплота, отдаваемая ими окружающей среде) хорошо коррелируют с разностью между затраченной электроэнергией и верхним значением теплового КПД макетного образца БРАВО.

Таким образом, представляется вполне реальным усовершенствовать конструкцию аппарата таким образом, чтобы его эффективность достигла КПД 100 %. Возможное решение – оснастить аппарат погружным электронасосом и поместить его в термоизолированный бойлер.

Аббревиатура, составившая название аппарата БРАВО, расшифровывается следующим образом: «БиРоторный Аппарат Волновой Отопительный». Он имеет следующую конструкцию: вокруг неподвижной геометрической оси установлены как минимум два ротора – активатор и генератор. На периферии активатора расположены вихревые камеры. Генератор выполнен по принципу сегнерова колеса.

Роторы вращаются встречно. При этом циклически генерируются гидроудары – путем перекрытия генератором выходов вихревых камер активатора. Гидроударные волны из перекрытых камер перепускаются в тыловые зоны открытых камер. Имеются средства саморегулирования энергообмена роторов с рабочим телом.

Всё это обеспечивает большую амплитуду и широкий частотный спектр колебаний, а также высокую эффективность кавитации при малом гидравлическом сопротивлении.

Конструкция аппарата позволяет избежать общего недостатка аппаратов динамического типа – наличия валов с жестко посаженными на них роторами, а также кавитационного износа роторов (зоны кавитации локализованы в осевых зонах рабочих камер, вне контакта с их поверхностями).

Словарь терминов
Сегнерово колесо
– изобретенный Я.А. Сегнером прибор, работа которого основана на реактивном действии вытекающей воды. Расположенное в горизонтальной плоскости колесо без обода, у которого спицы заменены трубками с отогнутыми концами так, что вытекающая из них вода приводит колесо во вращение.

Статья напечатана в журнале «Аква-Терм» #4(44) 2008


вернуться назад

Читайте также:

Анатолий Акимов: Что такое вихревой теплогенератор и возможно ли КПД, прево | Наука | Общество

В комментариях читателей к репортажу о вихревых теплогенераторах часто встречается вопрос о невозможности КПД, превосходящего 100%.

Поскольку вопрос естественный и требует понятного ответа, я решил не отвечать на него сам – как бы отменно я ни разобрался в этом вопросе, убедит лишь ответ профессионала, – а воспользоваться тем ответом, который дал мне в ходе интервью Анатолий Акимов, уже, к сожалению, покойный, один из пионеров теорсионной техники. Интервью с ним было опубликовано в 2003 году в другой газете, поэтому перепечатывать его в «АиФ» невозможно. А вывесить его на сайте целесообразно, поскольку никто, на мой взгляд, яснее Акимова не мог ответить.

Итак, слово выдающемуся ученому, разработчику торсионных генераторов, академику Российской академии естественных наук, директору Международного института теоретической и прикладной физики РАЕН, доктору физико-математических наук Анатолию Евгеньевичу Акимову.

Вечный двигатель — лишь шаг ребенка на пути новой энергетики

«AиФ»: — Все в школе учили: КПД технического устройства не может превышать 100%. В последние годы из разных мест доносятся вести: создана теплоустановка, КПД которой достигает 150%, 200%, 400%. Есть ли предел и не рекламные ли это хитрости изобретателей, стремящихся завоевать место на рынке?

Анатолий Акимов: — Вначале уточним, что же мы учили в школе: КПД не может достигать 100% в замкнутой системе, то есть такой, где энергия и потребляется, и расходуется. Если же система открытая, КПД может быть сколь угодно высоким, хоть миллионы процентов — важно лишь иметь приток энергии извне.

Вихревые тепловые установки, о которых вы говорите, сегодня производятся более чем 20 организациями в России, Украине, Литве, Молдавии. Они различны: у одних действительно величина полученного тепла в два-три раза больше количества потребляемой электроэнергии, другие только декларируют, что у них КПД выше 100%, на самом деле он хорошо, если достигает 85%. Но во всех случаях установки работают по принципу открытых систем, значит, КПД может быть любым. Заявлять можно что угодно. А доказать истинность утверждения способна только официальная метрологическая организация.

Мне лично довелось проверять установки одного известного в своем кругу изобретателя. Три его оригинальные установки имели КПД 107%, 350% и 420%. А зарубежная фирма проверяла серийную машину, изготовленную по проекту этого же специалиста, у нее КПД составил только 85%. Почему? Этого не знает даже сам разработчик. Видимо, при переходе от оригинала к “тиражу” были упущены какие-то конструктивные нюансы, от которых зависит эффективность и, соответственно, рентабельность устройства.

«AиФ»: — Выходит, все дело в грамотных замерах потребляемой и расходуемой энергии. Кто из создателей вихревых теплогенераторов лидирует в этом направлении?

А. А.: — Мне известен только один из них, устройства которого проверялись в официальной метрологической организации профессиональными теплофизиками. … Главный инженер сообщил, что платит за потребление электроэнергии в 2,5 раза меньше, чем прежде, когда использовалась обычная отопительная система. Вдоль Октябрьской железной дороги вы можете найти много производственных зданий, которые отапливаются такими серийными установками.

«AиФ»: — Итак, все эти замечательные обогреватели — открытые системы. Все они имеют один и тот же принцип — закручивают воду. Для закручивания используется насос, потребляющий электроэнергию. А откуда же берется избыточная энергия — из окружающей среды?

А. А.: — Некоторые коллеги, подсознательно стремясь оставаться в привычном, хорошо описанном мире, заявляют: ничего нового эти вихревые теплогенераторы собой не представляют — обычные тепловые машины.

Они были бы правы только в том случае, если бы вблизи работающего вихревого обогревателя температура воздуха понижалась. Тогда понятно: энергия отбирается у окружающего воздуха и трансформируется в тепло нагревающейся воды. Таких установок запатентовано великое множество.

Но у известных мне устройств как раз наоборот: температура воздуха рядом с ними не падает, а возрастает! Значит, простейшее, очевидное объяснение не проходит.

«AиФ»: — Там, где пробуксовывают привычные представления, возникают гипотезы. Вихревые теплогенераторы породили несколько очень различных. Академик Грицкевич убежден: энергия отбирается из атомов водорода и кислорода. Профессор Колпаков из Харькова заявил об открытии поляризационных волн. Инженер Котельников из Сызрани доказывает с помощью расчетов, что энергия отнимается у гравитационного поля. Другие видят энергетический ресурс в кавитации — пузырьках воздуха, образующихся при закручивании воды. Эти ученые критикуют вас, Анатолий Евгеньевич, считая торсионные поля ненужной выдумкой, замутняющей неизученное физическое явление.

А. А.: — Молодцы: раз критикуют, значит, мыслят. А когда сразу много людей мыслит, обязательно доберутся до истины.

Только ведь и я имею право на критику. Возьмем, к примеру, кавитацию. Даже не будем забираться в физику этого сложного процесса. Потому что кавитация вовсе не обязательна для работы вихревых обогревателей — есть много таких, где пузырьков в воде не образуется. А приток энергии извне наблюдается.

То же самое с гравитацией. Когда труба, в которой образуется вихрь, расположена вертикально, есть, конечно, соблазн привлечь для объяснения гравитационное поле, ведь вода поступает сверху вниз. Но выпускается сколько угодно установок с горизонтально расположенной вихревой трубой. В этом случае гравитация уж точно ни при чем.

Об энергии атомов давайте я говорить не буду — слишком специальный вопрос. Скажу лишь, что эту точку зрения я тоже не разделяю.

«AиФ»: — Ну вот и подобрались к торсионным полям, или, по-русски, полям кручения. Если многие физики упорно отказывают этим полям в праве на существование, вам, видимо, не избежать доказательств.

А. А.: — Разумеется. Вот вы видите на моем столе серую коробку размером с телевизор. Это генератор торсионных полей. Вы, конечно, не обязаны верить мне на слово — мало ли что может таиться в коробке.

Но вот я включаю этот генератор и подношу его к плавильной печи. Пластичность произведенного силумина — сплава алюминия и кремния — возрастает в два раза при одновременном росте прочности. Для понимающих людей это сенсация посильней, чем КПД 300%. Обычно увеличение пластичности металла на 3% — уже успех. А вдвое — такого не бывало.

То, что на результат повлияла серая коробка, не подлежит сомнению: ведь я не фокусник, такой же результат получен в Петербурге в ЦНИИ материалов по моей методике, но без моего участия. Причем эффект не зависит ни от расстояния между генератором и плавильной печью, ни от экранирования. Если бы тут было замешано электромагнитное поле, экран снимал бы его влияние. Сила всех дальнодействующих физических полей убывает пропорционально квадрату расстояния до объекта.

Значит, серая коробка генерирует физическое поле, обладающее ранее неизвестными свойствами. Утверждая, что это торсионное поле, я не совершаю открытия. Такие поля описал в 1922 году французский математик Эли Картан. Правда, произошел казус. С точки зрения физики у Картана все получилось хорошо. А вот в разработке теории торсионных полей этот выдающийся математик допустил ошибки. Пришлось эту теорию разрабатывать заново нашему соотечественнику и современнику Геннадию Ивановичу Шипову.

«AиФ»: — Но Шипов стал утверждать такое, от чего у мэтров классической физики вылезают последние волосы: энергия берется из физического вакуума. Мы-то привыкли считать: вакуум — пустота, ничто; как же может ничто дать что-то, причем нечто огромное?

А. А.: — Ну, вы излагаете обывательскую точку зрения. Современная физика утверждает, что физический вакуум не пустота, а первооснова материи. Другое дело, что некоторые наши уважаемые академики-ортодоксы по старинке считают, что физический вакуум — система с минимумом энергии. А во всем цивилизованном мире — и, что самое смешное, у нас в России тоже — опубликованы тысячи работ в самых солидных научных журналах, в которых доказывается: энергия вакуума колоссальна и практически неисчерпаема.

Ну, вот вам конкретные доказательства. Книга “Космология ранней Вселенной”, изданная в МГУ в 1988 году как учебник. Уважаемые авторы: А.Долгов, Я.Зельдович и М.Сажин. На странице 96 читаем: “Лучшее по энергии состояние — вакуум системы имеет ненулевую (бесконечную) плотность энергии”. На следующей странице: “Обычно об этом (бесконечной энергии) попросту забывали, объявляя ее ненаблюдаемой и отсчитывая энергию частиц от этого бесконечно высокого уровня”.

Вы вдумайтесь только в состояние науки, уподобившейся страусу, который окунает голову в песок и полагает, что его нет. Так и здесь: бесконечное ввиду невозможности его объяснить принято за ноль!

Джон Уиллер, входящий в десятку крупнейших физиков-теоретиков современности, подсчитал плотность вещества, соответствующего энергии вакуума. У него получилось: 1095 г/см3. Для сравнения: плотность ядерного вещества — 1014 г/см3, то есть оно содержит в 1081 раз меньше энергии. А что такое ядерное вещество, видно из расхожей метафоры: один его кубический сантиметр весит столько же, сколько сто линкоров. Сопоставляя результаты Зельдовича и Уиллера, можно сказать, что 1095 г/см3 — это не максимальный, а самый низкий возможный уровень.

Теперь вы понимаете, что энергия атомных электростанций, атомных бомб в сравнении с энергией вакуума — что муравей в сравнении со слоном.

Вот почему я связываю работу вихревых теплогенераторов с отъемом энергии из вакуума: ей больше просто неоткуда взяться.

Генератор Андреа Росси — блеф или научная сенсация? →

«AиФ»: — Получается, человечество только прикоснулось к энергии слона, притом что атомную энергетику можно отнести к миру муравьев. Какие же перспективы раскрывает эта новая энергетика?

А. А.: — Ну вы, конечно, понимаете, что по сравнению с цифрой 1081 — таков может быть выигрыш при переходе от атомной энергетики к вакуумной — экономия электроэнергии в 2,5 раза, достигнутая в Твери, просто шаг младенца. Но принципиально важно, что этот шаг уже сделан. Младенец ходит! А воспитать из него рекордсмена мира в беге на стометровку — дело времени и желания.

Уже сейчас можно заметно снизить бремя энергетического кризиса в мире и оттянуть момент, когда мировые запасы нефти и газа будут исчерпаны.

«AиФ»: — Так, может, отказаться от нефти вовсе? Вакуум в отличие от нее неисчерпаем.

А. А.: — Сразу отказаться от использования нефти было бы еще страшней, чем в один прекрасный день увидеть, что скважины во всем мире пусты. Тогда бы все работники нефтегазового комплекса, нефтеперерабатывающей промышленности, все энергетики стали вдруг не нужны. Если додумать эту мысль до конца, ненужными окажутся машиностроение и все существующие технологии. Безработица в мире приблизится к 100 процентам, и жить в таком мире станет невозможно.

Поэтому новая энергетика будет входить в жизнь постепенно, «снизу». К примеру, тверская фирма, о которой я рассказывал, давно выпускает серийные теплогенераторы мощностью 35 и 40 киловатт, они пользуются спросом у промышленников. А сейчас готовится производство установок мощностью 5 киловатт, вот они будут иметь массовый спрос у населения: отапливать дачные домики станет вдвое дешевле.

В рамках реформы ЖКХ, когда государство отказывается финансировать им же провозглашенную реформу, обострилась проблема горячего водоснабжения населения. Внедрение новых установок снизит нагрузки в коммунальной сфере и сделает население менее зависимым от реформаторов. Экономия выразится не только в меньшем потреблении энергии при сохранении необходимого уровня теплоснабжения — новая энергетика не требует магистральных трубопроводов. Значит, будет меньше аварий, меньше возможностей для шантажа у тех, кто держит руку на рубильнике.

Практика использования вихревых отопительных систем показала, что меняется структура воды: трубы не ржавеют, на них не откладываются соли — все ведь видели налет накипи на домашнем чайнике. Срок эксплуатации труб резко возрастет. При почти тотальном износе трубопроводов в России вихревая энергетика просто спасительна.

Кроме того, закрученная вода биологически активна: улучшается всхожесть семян, повышается продуктивность растений. Можно в тепличном хозяйстве не только экономить на теплоносителях, но и резко повысить отдачу хозяйств.

«AиФ»: — Анатолий Евгеньевич, последний вопрос волнует многих наших читателей. Уже сегодня можно забирать из сети, к примеру, 100 киловатт и с помощью закрученной воды получать в виде тепла 200 киловатт. А нельзя ли из этих двухсот половину преобразовать обратно в электроэнергию и пустить на раскрутку воды? Тогда бы у нас были “дармовые” 100 киловатт. И, уж извините, что так выражаюсь в присутствии академика, вечный двигатель?

А. А.: — Указанные системы не нарушают законов термодинамики и поэтому не являются вечными двигателями. Так что давайте выразимся корректней: автономный источник электроэнергии, не использующий невосполнимые ресурсы.

«AиФ»: — Звучит как стихи!

А. А.: — Да, исполнилась бы вековая мечта. К сожалению, когда тепловую энергию преобразуют в электрическую, КПД слишком низок, он попросту перечеркнет выигрыш от высокого КПД вихревой установки. Но я уверен, что повысить качество преобразования тепла в электричество реально в течение ближайших нескольких лет. И тогда, конечно, появятся автономные энергоустановки, которым не нужны запасы недр.

«AиФ»: — Выходит, мы на пороге новой эры в истории цивилизации?

А. А.: — Ну что вы! На фоне известной нам цифры 10 в степени 95 это сущие крохи. Настоящее освоение энергии вакуума далеко впереди.

Читайте также: Доходное завихрение. Способна ли вода заменить в энергетике газ?

Вихревой теплогенератор своими руками. Как сделать своими руками вихревой термогенератор Потапова

Теплогенераторы Vortex — это устройства, с помощью которых можно довольно просто обогреть жилую комнату. Это достигается 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.

Могут использоваться самые разные нагревательные приборы. Чаще всего используются радиаторы отопления, а также конвекторы. Также неотъемлемой частью системы любой модели считается блок управления с датчиком температуры и сборщиком грязи. Чтобы собрать вихревой теплогенератор своими руками, необходимо более подробно ознакомиться с его самыми известными модификациями.

Модель с радиальной камерой

Сделать вихревой теплогенератор с собственной радиальной камерой (чертежи и схемы представлены ниже) достаточно сложно.В этом случае ротор должен быть выбран мощным и максимальным давлением, он должен выдерживать не менее 3 бар. Также сделайте чехол для устройства. Толщина металла должна быть не менее 2,5 мм. В этом случае диаметр выхода должен быть 5,5 см. Все это позволит удачно приварить прибор к насадке.

Выпускной клапан находится в устройстве недалеко от края фланца. Также следует выбрать улитку к модели. Как правило, в этом случае используется стальной тип.Чтобы он стерся, его концы необходимо заранее заточить. В качестве герметика в этой ситуации можно использовать резину. Его минимальная толщина должна составлять 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 наличием множества канальцев. Вы можете вырезать их самостоятельно, используя машинку.

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 улитки. В этом случае крышку необходимо снять отдельно. Для этого некоторые специалисты советуют нарезать резьбы. Диффузор используется с небольшим диаметром. Уплотнение используется только на выходе. В системе должно быть два клапана. Закрепить улитку на теле можно болтом. Однако важно закрепить на нем защитное кольцо. Выход из ротора должен располагаться на расстоянии примерно 3,5 см.

Теплогенераторы вихревые Потапов

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

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

Двухходовая модель в сборе

Вихревой кавитационный теплогенератор своими руками можно сделать с электродвигателем мощностью около 5 кВт. Корпус для устройства должен быть выбран чугунного типа. В этом случае минимальный диаметр выпускного отверстия должен составлять 4,5 см. Роторы для этой модели подходят только для двух дисков. В этом случае для статора важно использовать ручную доработку. Он установлен в вихревом теплогенераторе над улиткой.

Непосредственно диффузор желательно использовать небольшой.При желании можно расточить трубкой. Подушечку-улитку лучше всего использовать толщиной около 2 мм. Однако в этой ситуации очень многое зависит от уплотнителей. Их необходимо установить сразу над центральной втулкой. Чтобы воздух быстро убегал, важно сделать дополнительную стойку. В этом случае крышка для устройства подбирается по резьбе.

Теплогенераторы вихревого типа на три выхода

Теплогенератор вихревой своими руками собирается на трех выходах (чертежи представлены ниже) аналогично предыдущей модификации.Однако разница в том, что ротор для устройства нужно выбирать на одном диске. Причем в механизме чаще всего используются три клапана. Сальниковые сальники используются только в крайнем случае.

Некоторые специалисты также рекомендуют использовать пластиковые пломбы-улитки. Они идеально подходят по влагостойкости. Под крышкой также следует установить защитное кольцо. Все это необходимо для того, чтобы снизить износ форсунки. Электродвигатели для вихревых теплогенераторов в основном выбирают мощностью около 4 кВт.Муфта должна быть достаточно эластичной. Наконец, следует отметить, что у основания улитки устанавливается фланец.

Коллектор Модель

Сборка вихревого теплогенератора с коллектором своими руками необходима с момента подготовки корпуса. В этом случае должно быть два выхода. Дополнительно тщательно отшлифуйте входной патрубок. Важно выбрать чехол в этой ситуации отдельно с ниткой. Электродвигатели с коллектором в основном устанавливаются средней мощности.В этой ситуации потребление энергии будет незначительным.

Улитка выбирается из стали и устанавливается сразу на прокладку. Для того, чтобы он поместился под розетку, лучше всего использовать напильник. Кроме того, для постройки корпуса необходим сварочный инвертор. Коллектор, как и улитка, должен стоять на прокладке. В этом случае втулка фиксируется в модели с помощью зажимного кольца.

Теплогенераторы вихревого типа с тангенциальными каналами

Для сборки вихревых теплогенераторов своими руками с тангенциальными каналами необходимо предварительно выбрать хороший герметик.Благодаря этому устройство максимально долго будет сохранять температуру. Чаще всего устанавливается двигатель мощностью около 3 кВт. Все это дает хорошие характеристики при правильной установке улитки и диффузора.

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

Использование однонаправленных спинов

Вихревые теплогенераторы своими руками собираются с однонаправленными завихрениями. В этом случае работы стандартно нужно начинать с подготовки корпуса устройства. В этой ситуации многое зависит от размера электродвигателя. Коллекторы, в свою очередь, используются довольно редко.

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

С кольцевыми втулками

Собрать вихревой теплогенератор с кольцевыми втулками своими руками можно только с помощью сварочного инвертора. В этом случае необходимо заранее подготовить розетку. Фланец в устройстве следует устанавливать только на зажимное кольцо. Также важно выбрать качественное масло для устройства.Все это нужно для того, чтобы износ кольца был незначительным. Гильза в этом случае устанавливается непосредственно под улиткой. При этом чехол для него используется довольно редко. В этой ситуации необходимо заранее рассчитать расстояние до стойки. Это не должно повредить муфту.

Модификация привода

Чтобы сделать вихревой теплогенератор своими руками, сначала необходимо выбрать хороший электродвигатель. Его мощность должна быть не менее 4 кВт. Все это даст хорошую теплоотдачу.Корпуса для устройства чаще всего используются чугунные. В этом случае выходные отверстия необходимо вывернуть отдельно. Вы можете использовать для этого файл. Ротор целесообразнее подбирать для электродвигателя ручного типа. Муфту необходимо установить на защитную шайбу. Многие специалисты советуют устанавливать улитку только после диффузора.

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

Для экономичного обогрева жилого, хозяйственного или производственного помещения собственники используют различные схемы и способы получения тепловой энергии. Чтобы собрать теплогенератор кавитационного действия своими руками, следует разбираться в процессах, позволяющих выделять тепло.

На чем основана работа

Кавитация относится к процессу обучения. Пузырьки пара в водяном столбе Этому способствует медленное снижение давления воды при высокой скорости потока. 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 высокого давления, где они схлопываются под действием излучения ударной волны.Явление кавитации не может происходить без указанных условий.

Физический процесс явления кавитации сродни кипению жидкости, но при кипении давление воды и пара в пузырьках является средним по величине и одинаковым. Во время кавитации давление в жидкости выше среднего и выше давления пара. Снижение давления носит локальный характер.

При создании необходимых условий молекулы газа, которые всегда присутствуют в толще воды, начинают выделяться внутри образовавшихся пузырьков.Это явление интенсивное, так как температура газа внутри полости достигает 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 материалы, инертные к этому газу — золото и серебро — подвергаются разрушительному воздействию агрессивного кислорода.Кроме того, явление схлопывания воздушных полостей вызывает достаточно шума, что является нежелательной проблемой.

Многие энтузиасты использовали процесс кавитации для создания тепловых генераторов в частном доме. Суть системы заключена в закрытом корпусе, 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 г. . Процесс разрыва пузыря 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 струи воды.

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 как колесо.

При создании кавитационных насосов конструкция ротора претерпела множество изменений, но наиболее производительной считается модель григгс , которая одной из первых добилась положительных результатов в создании теплогенератора кавитационного действия. В таком устройстве ротор выполнен в виде диска, на поверхности которого выполнены многочисленные отверстия. Они глухие, определенного диаметра и глубины. Количество ячеек зависит от частоты электрического тока и, следовательно, от вращения ротора.

Статор теплогенератора представляет собой герметичный 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, возникала турбулентность с образованием кавитационных полостей. В этом же зазоре нагревается жидкость. Для эффективной работы теплогенератора поперечный размер ротора должен быть не менее 30 см, при этом частота вращения 3000 об / мин .Если делать ротор меньшего диаметра, то следует увеличить количество оборотов.

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

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

Статический генераторный насос

Название статического теплогенератора получено условно из-за отсутствия деталей вращательного действия. Для создания кавитационных процессов в жидкости используется конструкция сопла.

Для воссоздания явления кавитации необходимо обеспечить высокую скорость воды , для чего используется мощный центробежный насос. Насос нагнетает струю воды, которая устремляется во входное отверстие форсунки. Выходной диаметр сопла намного уже предыдущего и жидкость получает дополнительную энергию движения, ее скорость увеличивается.На выходе из сопла из-за быстрого расширения воды получаются эффекты кавитации с образованием газовых полостей внутри тела жидкости. Нагрев воды происходит по тому же принципу, что и в роторной модели, только немного снижается КПД.

Статические теплогенераторы имеют ряд преимуществ перед ротационными моделями :

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

Технология теплогенератора отопления

Насос увеличивает напор воды и подает ее в рабочую камеру, сопло которой соединено с ней посредством фланца.

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

Для контроля скоростных характеристик потока воды на выходе и ходе рабочей полости устанавливаются тормозные устройства.

Вода движется к соплу на противоположном конце камеры, откуда она течет в обратном направлении для повторного использования с 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 моторную энергию воды в тепло, которое расходуется на обогрев помещения.Прежде чем строить кавитационный агрегат своими руками, следует отметить плюсы и минусы такой установки. К положительным характеристикам относятся:

  • эффективное производство тепловой энергии;
  • экономичен в эксплуатации из-за отсутствия как такового топлива;
  • доступный вариант для приобретения и изготовления своими руками

Теплогенераторы имеют недостатки:

  • шумная работа насоса и явления кавитации;
  • производственные материалы не всегда легко достать;
  • использует приличную мощность для комнаты 60–80 м2;
  • занимает много полезной площади помещения.

Изготовление теплогенератора своими руками

Перечень запчастей и комплектующих для создания теплогенератора:

Выбор циркуляционного насоса

Для этого необходимо определиться с необходимыми параметрами устройства. Первая характеристика — это способность работать с высокотемпературными жидкостями. Если этим условием пренебречь, насос быстро выйдет из строя.

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

Производительность насоса существенно не повлияет на скорость нагрева, так как во время работы жидкость проходит через сопло условно узкого диаметра. Обычно транспортируется до 3-5 кубометров воды в час. Гораздо большее влияние на работу теплогенератора окажет коэффициент преобразования электроэнергии в тепловую.

Классическим примером является реализация устройства в виде сопла Лаваля, которое модернизирует мастер, изготавливающий генератор своими руками.Особое внимание стоит уделить выбору размера сечения проходного канала. Он должен обеспечивать максимальный перепад давления жидкости. Если диаметр наименьший , то вода будет вылетать из сопла под высоким давлением, и процесс кавитации будет происходить более активно.

Но в этом случае поток воды будет уменьшен, что приведет к ее смешиванию с холодными массами. Небольшое 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 камере насоса.Это сократит срок его службы. Наиболее приемлемым, как показала практика, считается диаметр 9-16 мм.

Форсунка имеет цилиндрическую, коническую и закругленную форму. Однозначно сказать, какой выбор будет эффективнее, нельзя, все зависит от остальных параметров установки. Главное, чтобы вихревой процесс происходил уже на стадии поступления исходной жидкости в сопло.

Изготовление водяного контура

Предварительно схематически обозначить длину контура и его особенности, все это передать мелом на пол.По сути, 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 устройств подключаются два манометра, две гильзы, в которых установлен термометр. Также в контуре есть клапан для сбора воздуха.

Вода в контуре течет против часовой стрелки. Для регулирования давления между входом и выходом ставим вентиль. Используется труба диаметром 50, что характерно для совпадения с размерами форсунок.

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

Проверка генератора

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

После этого запускаем воду и наблюдаем за температурными параметрами. Нагрева в системе будет достаточно. за десять минут при 3-5 ° C 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 немного желания и навыков коллекционера, так как все приборы используются в готовом виде.А эффективность не заставит себя ждать.

Назначение самодельного вихревого теплогенератора Потапова (ВТГ) — получать тепло только с помощью электродвигателя и насоса. В основном это устройство используется как экономичный обогреватель.

Схема системы вихревого нагрева.

Поскольку исследований по определению параметров изделия в зависимости от мощности насоса не проводится, приблизительные размеры будут выделены.

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

Главное двигатель

Выбирать двигатель нужно в зависимости от того, какое напряжение имеется. Существует множество схем, с помощью которых можно подключить мотор 380 вольт к сети 380 вольт и наоборот. Но это уже 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 тех устройств, которые будут в наличии, нужно будет подбирать на месте.

Чертеж вихревого теплогенератора.

Перечень инструментов и материалов:

  • угловая шлифовальная машина;
  • сварочный аппарат;
  • электродрель;
  • набор сверл;
  • Ключи гаечные
  • 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 — сборка может производиться болтами и гайками. Это не повлияет на окончательный вариант дизайна. Выбирайте длину и ширину так, чтобы все детали подходили оптимально.
  2. Отрежьте еще один квадрат. Прикрепите его как поперечину, чтобы можно было починить двигатель.
  3. Покрасьте раму.
  4. Просверлите в раме отверстия под болты и установите двигатель.

Насосная установка

Теперь вам нужно будет подобрать водяной насос. Теперь в специализированных магазинах можно купить агрегат любой модификации и мощности. Что мне 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 такой же толщины, как угол. Сцепление без токарного станка вряд ли возможно.Поэтому надо где-то заказывать.

Схема гидровихревого теплогенератора.

Вихревой теплогенератор Потапова состоит из корпуса, выполненного в виде закрытого цилиндра. На его концах должны быть сквозные отверстия и патрубки для подключения к системе отопления. Секрет конструкции — внутри цилиндра. Форсунка должна располагаться за входным патрубком. Его отверстие подбирается для этого устройства индивидуально, но желательно, чтобы оно было в два раза меньше четверти диаметра тела трубы.Если вы сделаете 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: угловая шлифовальная машина или ножовка по металлу, сварочный аппарат, электродрель, разводной ключ.

Материалы: толстая металлическая труба, электроды, сверла, 2 штуцера с резьбой, муфты.

  1. Отрежьте кусок толстой трубы диаметром 100 мм и длиной 500-600 мм.Сделайте на нем внешний паз примерно на 20-25 мм и половину толщины трубы. Обрежьте нить.
  2. Сделайте два кольца длиной 50 мм из трубы одинакового диаметра. Обрежьте внутреннюю резьбу на одной стороне каждого полукольца.
  3. Из плоского металла той же толщины, что и труба, сделайте крышки и приварите их со стороны колец, где нет резьбы.
  4. Сделайте центральное отверстие в крышках: одно для диаметра сопла, а другое — для диаметра сопла. На внутренней стороне крышки, где стоит сопло, сделайте скос сверлом большего диаметра.В результате должна получиться насадка.
  5. Подключите теплогенератор к системе. Присоедините насадку там, где она находится, к насосу в отверстие, из которого под давлением подается вода. Подключите ввод системы отопления ко второй трубе. Подключите выход системы к входу насоса.

Вода под давлением, который создаст насос, будет проходить через сопло вихревого теплогенератора, которое вы делаете сами. В камере он начнет нагреваться из-за энергичного перемешивания.Затем подайте его в систему для отопления. Чтобы отрегулировать температуру, установите за соплом шариковый фиксатор. Накройте его, и вихревой теплогенератор будет дольше гонять воду внутри корпуса, а значит, температура в нем начнет повышаться. Так работает этот обогреватель.

Способы повышения производительности

Контур теплового насоса.

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

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

Чтобы уменьшить потери тепла, сделайте изоляцию вокруг корпуса устройства. Вы можете защитить его оловянным кожухом.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 самостоятельно.
  2. Определитесь с ее габаритами и подберите трубу такого диаметра, внутри которой легко поместились бы все эти механизмы.
  3. Сделайте крышки с одной и другой стороны.
  4. Обеспечить жесткость крепления внутренних механизмов и способность насоса перекачивать через себя воду из образовавшегося резервуара.
  5. Сделайте впускное отверстие и прикрепите к нему сопло. Насос с водозаборником должен располагаться внутри как можно ближе к этому отверстию.

На противоположном конце трубы приварите фланец. С его помощью крышка будет крепиться через резиновую прокладку. Чтобы было легче монтировать внутренности, сделайте простой легкий каркас или каркас. Соберите устройство внутри него. Проверьте установку и затяжку всех компонентов. Вставляем в корпус и закрываем крышкой.

Подключиться к потребителям и проверить на утечки.Если утечек нет, включите насос. При открытии и закрытии крана, который находится на выходе из генератора, отрегулируйте температуру.

Изоляция генератора

Схема подключения теплогенератора к системе отопления.

Для начала нужно сделать крышку ТЭНа. Для этого возьмите лист оцинкованного листа или тонкого алюминия. Вырежьте из нее два прямоугольника, если сделаете оболочку из двух половинок. Или один прямоугольник, но с расчетом, что вихревой теплогенератор Потапова, собранный своими руками, после изготовления полностью поместится в него.

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

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

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

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

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

Схема стационарного теплогенератора.

Инструменты: сварочный аппарат, угловая шлифовальная машина.

Материалы: листовой металл или полосовое железо, толстостенная труба.

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

  1. Закрепите пластину в тисках. Повесьте его с одной и другой стороны кольца. Приварите к ним пластину.
  2. Снимите заготовку с зажима и переверните на 180 градусов. Поместите пластину внутрь колец и закрепите в зажиме так, чтобы пластины были напротив друг друга. Таким образом закрепите 6 пластин на равном расстоянии.
  3. Соберите вихревой теплогенератор, вставив описываемое устройство напротив сопла.

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

Схема тепловой пушки.

  1. Обязательно защитите вихревой теплогенератор Потапова покраской всех поверхностей.
  2. Во время работы его внутренние части будут находиться в очень агрессивной среде, вызванной процессами кавитации. Поэтому постарайтесь сделать корпус и все, что в нем, из плотного материала. Не экономьте на железе.
  3. Сделайте несколько вариантов крышки с разными впускными отверстиями.Тогда будет проще подобрать их диаметр, чтобы получить высокую производительность.
  4. То же самое и с гасителем колебаний. Его также можно изменить.

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

Включите вихревой теплогенератор и запишите время, когда он нагревает воду до определенной температуры. Термометр лучше иметь электронный, он точнее. Затем внесите изменения в конструкцию и снова проведите эксперимент, отслеживая повышение температуры. Чем сильнее при этом нагревается вода, тем больше предпочтений нужно будет отдать окончательному варианту установленного улучшения конструкции.

Для обогрева помещений или нагрева жидкостей часто используются классические устройства — нагревательные элементы, камеры сгорания, нити накаливания и т. Д.Но наряду с ними используются устройства с принципиально другим 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 работы

Принцип действия кавитационного теплогенератора заключается в тепловом воздействии за счет преобразования механической энергии в тепло. Теперь рассмотрим подробнее само явление кавитации.Когда в жидкости создается избыточное давление, возникают турбулентности, из-за того, что давление жидкости больше, чем давление содержащегося в ней газа, молекулы газа выделяются в отдельные включения — схлопывание пузырьков. Из-за разницы давлений вода стремится сжать пузырек газа, который накапливает на своей поверхности большое количество энергии, а температура внутри достигает порядка 1000 — 1200ºС.

При переходе кавитационных полостей в зону нормального давления пузырьки разрушаются, и 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, заключающееся в перекачивании воды к месту сужения трубопровода.Когда сопло достигает потока воды, давление жидкости значительно увеличивается, и начинают формироваться кавитационные пузырьки. Покидая сопло, пузырьки излучают 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 нагревается уже 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

Основная задача кавитационного теплогенератора — образование газовых включений, а качество нагрева будет зависеть от их количества и интенсивности.В современной промышленности существует несколько типов таких теплогенераторов, различающихся принципом образования пузырьков в жидкости. Наиболее распространены три типа:

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

Помимо вышеперечисленных типов, существует лазерная кавитация, но этот метод еще не получил коммерческого распространения. Теперь рассмотрим каждый из видов подробнее.

Роторный теплогенератор

Он состоит из электродвигателя, вал которого соединен с поворотным механизмом, предназначенным для создания турбулентности 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 множеством выемок на поверхности, при вращении цилиндра внутри статора эти выемки создают неоднородность в воде и вызывают протекание кавитационных процессов.


Рис. 3: конструкция генератора роторного типа

Количество выемок 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 долгую историю модернизации и усовершенствования рабочий элемент роторного типа претерпел множество трансформаций.

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


Рис. 4: Дисковый теплогенератор

Несмотря на простоту конструкции, роторные агрегаты довольно сложны в использовании, так как требуют точной калибровки, надежных пломб и соблюдения геометрических параметров при эксплуатации, что вызывает затруднения 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 достоинствам 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 по длине трубам или за счет установки форсунок Лаваля.Подача воды к рабочему органу осуществляется гидродинамическим насосом, который создает механическое усилие жидкости в сужающемся пространстве, а при переходе в более широкую полость возникает кавитационная турбулентность.

В отличие от предыдущей модели трубчатое отопительное оборудование мало шумит и не так быстро изнашивается. При установке и эксплуатации не нужно беспокоиться о точной балансировке, а при разрушении ТЭНов их замена и ремонт обойдутся гораздо дешевле, чем с роторными моделями.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 пульсации 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 большую площадь пузырьки разрушаются, выделяя тепловую энергию. Генераторы ультразвуковой кавитации также обладают хорошими характеристиками, так как не имеют вращающихся элементов.

Приложение

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

  • Отопление — внутри установок механическая энергия преобразуется в тепловую, за счет чего нагретая жидкость движется по системе отопления. Стоит отметить, что кавитационные теплогенераторы могут обогревать не только промышленные объекты, но и целые поселки.
  • Проточный водонагреватель — кавитационная установка способна быстро нагреть жидкость, благодаря чему легко заменяет газовую или электрическую колонку.
  • Смешивание жидкостей — из-за разрежения слоев для получения небольших полостей такие агрегаты позволяют добиться надлежащего качества смешивания жидкостей, которые не соединяются естественным образом из-за разной плотности.

Преимущества и недостатки

По сравнению с другими теплогенераторами кавитационные агрегаты отличаются рядом достоинств и недостатков.

К преимуществам таких устройств можно отнести:

  • Намного более эффективный механизм для выработки тепловой энергии;
  • Потребляет значительно меньше ресурсов, чем топливные генераторы;
  • Может использоваться для отопления как маломощных, так и крупных потребителей;
  • Совершенно экологически чистый — при эксплуатации не выделяет вредных веществ в окружающую среду.

К недостаткам кавитационных теплогенераторов можно отнести:

  • Сравнительно большие габариты — электрические и топливные модели намного меньше, что немаловажно при установке в уже эксплуатируемом помещении;
  • Большой шум из-за работы водяного насоса и самого кавитационного элемента, что затрудняет его установку в бытовых помещениях;
  • Неэффективное соотношение мощности и производительности для помещений с малой квадратурой (до 60 м 2 выгоднее использовать установку на газе, жидком топливе или эквивалентную электроэнергию с ТЭНом).\\

КТГ своими руками

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 потребуется:

  • 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 — размещены с двух сторон патрубка для измерения давления на входе и выходе кавитационного элемента.
  • Термометр для измерения количества теплоносителя в системе.
  • Клапан для удаления лишнего воздуха из кавитационного теплогенератора. Устанавливается в самой высокой точке системы.
  • Форсунка
  • — должна иметь диаметр отверстия от 9 до 16 мм, делать меньше не рекомендуется, так как кавитация может возникнуть уже в насосе, что значительно сократит срок его службы. Форма насадки может быть цилиндрической, конической или овальной, с практической точки зрения подойдет любой.
  • 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 ° C и включение при температуре ниже 60 ° C. Но вы можете выбрать режим работы кавитационного теплогенератора самостоятельно.

Фиг.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, либо последние должны быть удалены на безопасное расстояние от системы отопления.

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

В связи с дороговизной промышленного отопительного оборудования многие мастера собираются сделать экономичный вихревой теплогенератор своими руками.

Такой теплогенератор представляет собой всего лишь слегка модифицированный центробежный насос. Однако для того, чтобы собрать такое устройство самостоятельно, даже имея все схемы и чертежи, нужно обладать хотя бы минимальными знаниями в этой области.

Принцип действия

Охлаждающая жидкость (чаще всего используется вода) попадает в кавитатор, где установленный электродвигатель раскручивает и рассекает его винтом, в результате чего образуются пузырьки с парами (такое бывает при подводной лодке и корабле плывут, оставляя определенный след).

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

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

Каркас и выбор позиций

Чтобы сделать самодельный вихревой теплогенератор, для подключения его к системе отопления понадобится мотор.

Причем, чем больше у него мощность, тем больше он сможет нагреть теплоноситель (то есть будет выделять тепло быстрее и больше). Однако здесь необходимо ориентироваться на рабочее и максимальное напряжение в сети, которое будет к нему подаваться после монтажа.

Выбирая водяную помпу, необходимо учитывать только те варианты, от которых двигатель может раскручиваться. При этом он должен быть центробежного типа, иначе ограничений по его выбору нет.

Также нужно подготовить станину для двигателя.Чаще всего это обычный железный каркас, куда крепятся железные уголки. Размеры такой кровати будут зависеть, прежде всего, от габаритов самого двигателя.

После его выбора необходимо обрезать углы соответствующей длины и сварить саму конструкцию, что должно позволить разместить все элементы будущего теплогенератора.

Далее, чтобы прикрепить электродвигатель, вырежьте еще один уголок и приварите к раме, но уже поперек. Последний штрих в подготовке каркаса — 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 главным элементом этого устройства является именно форсунка, расположенная внутри этого цилиндра, непосредственно рядом с входом.

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 очень горячим из-за повышенного давления, что также негативно скажется на стенках деталей.

Как сделать

Для создания самодельного теплогенератора 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 нужно сделать на нем внешнюю канавку 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 каждой.
  3. Далее нужно взять лист металла толщиной, аналогичной толщине трубы. Сделайте из него крышки. Их нужно приварить к кольцам со стороны, где у них нет резьбы.
  4. Теперь нужно проделать 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 сделать фаску с помощью сверла. В результате форсунка должна выйти.
  5. Теперь подключаем теплогенератор ко всей этой системе. Отверстие под насос, откуда под давлением подается вода, необходимо подсоединить к форсунке, расположенной рядом с форсункой. Вторую трубу подключите ко входу в саму систему отопления.Но подключите выход от последнего ко входу насоса.

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

Изменение температуры произойдет при изменении его положения, если он будет пропускать меньше воды (будет в полузакрытом положении).Вода будет дольше задерживаться и перемещаться внутри корпуса, за счет чего ее температура повысится. Так устроен подобный водонагреватель.

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

Кавитационный теплогенератор для отопления дома. Вихревой теплогенератор

своими руками

Назначение вихревого теплогенератора Потапова (ВТГ), сделанного вручную, — получение тепла только с помощью электродвигателя и насоса.В основном это устройство используется как экономичный обогреватель.

Схема устройства системы вихревого обогрева.

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

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

Главное двигатель

Выбирать двигатель нужно в зависимости от имеющегося напряжения.Существует множество схем, с помощью которых можно подключить двигатель 380 Вольт к сети 220 Вольт и наоборот. Но это уже другая тема.

Сборка теплогенератора начинается от электродвигателя. Его нужно будет закрепить на кровати. Конструкция этого устройства представляет собой металлический каркас, который проще всего сделать из квадрата. Размеры нужно будет подбирать локально для тех устройств, которые будут доступны.

Чертеж вихревого теплогенератора.

Перечень инструментов и материалов:

  • угловая шлифовальная машина;
  • сварочный аппарат;
  • электродрель;
  • набор сверл;
  • ключи рожковые или гаечные на 12 и 13;
  • болты, гайки, шайбы;
  • металлический уголок;
  • грунтовка, краска, малярная кисть.
  1. Нарежьте квадраты на угловой шлифовальной машине. С помощью сварочного аппарата соберите прямоугольную конструкцию. Как вариант, сборку можно выполнить с помощью болтов и гаек.Это не повлияет на окончательный дизайн. Выбирайте длину и ширину так, чтобы все детали подходили оптимально.
  2. Вырежьте еще один квадрат. Прикрепите его как поперечину, чтобы можно было закрепить двигатель.
  3. Покрасьте раму.
  4. Просверлите в раме отверстия под болты и установите двигатель.

Установка насоса

Теперь вам нужно будет подобрать водяной насос. Теперь в специализированных магазинах можно приобрести агрегат любой модификации и мощности. На что следует обратить внимание?

  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 такой же толщины, как угол. Изготовить стяжную втулку без токарного станка вряд ли возможно. Следовательно, вам придется где-то заказывать.

Схема гидровихревого теплогенератора.

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

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

Материалы: толстая металлическая труба, электроды, сверла, 2 штуцера с резьбой, муфты.

  1. Отрежьте кусок толстой трубы диаметром 100 мм и длиной 500-600 мм. Сделайте на нем внешний паз примерно на 20-25 мм и половину толщины трубы. Обрежьте нити.
  2. Сделайте два кольца длиной 50 мм из трубы одинакового диаметра. Нарежьте внутреннюю резьбу на одной стороне каждого полукольца.
  3. Из плоского металла той же толщины, что и труба, сделайте заглушки и приварите их со стороны колец, где нет резьбы.
  4. Сделайте в крышках центральное отверстие: одно по диаметру сопла, а другое — по диаметру сопла. На внутренней стороне крышки, где находится жиклер, сделайте фаску сверлом большего диаметра. В результате должна получиться насадка.
  5. Подключите теплогенератор к системе. Подсоедините патрубок, где находится форсунка, к насосу в отверстие, из которого под давлением подается вода.Подключите ввод системы отопления ко второму патрубку. Подключите выход из системы к входу насоса.

Вода под давлением, которое будет создавать насос, будет проходить через сопло вихревого теплогенератора, которое вы делаете своими руками. В камере он начнет нагреваться из-за энергичного перемешивания. Затем подайте его в систему на отопление. Поместите шаровой затвор позади патрубка, чтобы регулировать температуру. Накройте его, и вихревой теплогенератор будет дольше гонять воду внутри корпуса, а значит, температура в нем начнет расти.Так работает этот обогреватель.

Способы повышения производительности

Схема теплового насоса.

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

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

Чтобы уменьшить тепловые потери, сделайте теплоизоляцию вокруг корпуса устройства. Вы можете защитить его оловянным кожухом. В качестве изолятора используйте любой изоляционный материал, способный выдержать температуру кипения жидкости.

  1. Соберите компактное устройство, состоящее из погружного насоса, соединительной трубы и теплогенератора, которое вы собрали самостоятельно.
  2. Определитесь с ее габаритами и подберите трубу такого диаметра, внутри которой легко поместились бы все эти механизмы.
  3. Сделайте крышки с одной и другой стороны.
  4. Обеспечить жесткость крепления внутренних механизмов и способность насоса перекачивать через себя воду из образовавшегося резервуара.
  5. Сделайте впускное отверстие и прикрепите к нему ниппель. Помпа должна располагаться внутри так, чтобы водозаборник находился как можно ближе к этому отверстию.

Приварите фланец к противоположному концу трубы.С его помощью крышка будет крепиться через резиновую прокладку. Чтобы было проще монтировать внутренности, сделайте несложный легкий каркас или каркас. Соберите устройство внутри него. Проверьте установку и затяжку всех компонентов. Вставляем в корпус и закрываем крышкой.

Подключитесь к потребителям и проверьте все на герметичность. Если утечек нет, включите насос. Открывая и закрывая кран, расположенный на выходе из генератора, отрегулируйте температуру.

Изоляция генератора

Схема подключения теплогенератора к системе отопления.

Для начала нужно сделать кожух из утеплителя. Возьмите для этого лист оцинкованного листа или тонкого алюминия. Вырежьте из нее два прямоугольника, если вы будете делать оболочку из двух половинок. Или один прямоугольник, но с расчетом, что после изготовления в него полностью поместится вихревой теплогенератор Потапова, собранный вручную.

Лучше всего гнуть лист на трубе большого диаметра или использовать поперечину. Положите на него обрезной лист и прижмите сверху деревянный брусок.Другой рукой прижмите лист жести так, чтобы образовался легкий изгиб по всей длине. Слегка сдвиньте заготовку и повторите операцию еще раз. Делайте это, пока не получите цилиндр.

  1. Соедините его с замком, используемым жестянщиками водосточной трубы.
  2. Сделать крышки корпуса с отверстиями для подключения генератора.
  3. Оберните устройство изоляционным материалом. Закрепите изоляцию проволокой или тонкими полосками листового металла.
  4. Поместите прибор в корпус, закройте крышки.

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

При прохождении воды через сопло или форсунку на выходе создается мощная струя, которая попадает в противоположный конец устройства. Он закручивается, а нагрев происходит за счет трения молекул. Это означает, что, поместив внутри этого потока дополнительное препятствие, можно увеличить перемешивание жидкости в устройстве.

Когда вы узнаете, как это работает, вы можете приступить к разработке дополнительных улучшений. Это будет вихревой глушитель из продольных пластин, расположенных внутри двух колец, в виде стабилизатора авиационной бомбы.

Схема стационарного теплогенератора.

Инструменты: сварочный аппарат, угловая шлифовальная машина.

Материалы: листовой металл или плоский чугун, толстостенная труба.

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

  1. Закрепите пластину в тисках. Повесьте его с одной и другой стороны кольца. Приварите к ним пластину.
  2. Снимите заготовку с зажима и переверните на 180 градусов. Поместите пластину внутрь колец и закрепите зажимом так, чтобы пластины были напротив друг друга.Таким образом закрепите 6 пластин на равном расстоянии.
  3. Соберите вихревой теплогенератор, вставив описываемое устройство напротив сопла.

Возможно, этот продукт можно улучшить. Например, вместо параллельных пластин используйте стальную проволоку, намотав ее в воздушный шар. Или проделайте на пластинах отверстия разного диаметра. Об этом улучшении ничего не говорится, но это не значит, что этого делать нельзя.

Схема устройства тепловой пушки.

  1. Обязательно защитите вихревой теплогенератор Потапова покраской всех поверхностей.
  2. Его внутренние части во время работы будут находиться в очень агрессивной среде, вызванной процессами кавитации. Поэтому постарайтесь сделать корпус и все в нем из плотного материала. Не экономьте на оборудовании.
  3. Сделайте несколько разных крышек с разными впускными отверстиями. Тогда будет проще подобрать их диаметр, чтобы получить высокую производительность.
  4. То же самое и с гасителем колебаний.Его также можно изменить.

Постройте небольшой лабораторный стенд, на котором вы будете работать со всеми характеристиками. Для этого не подключайте потребителей, а закольцовывайте трубопровод к генератору. Это упростит его тестирование и подбор необходимых параметров. Поскольку сложно найти сложные устройства для определения КПД в домашних условиях, предлагается следующий тест.

Включите вихревой теплогенератор и отметьте время, когда он нагревает воду до определенной температуры.Лучше иметь электронный градусник, он точнее. Затем измените схему и снова запустите эксперимент, наблюдая за повышением температуры. Чем больше при этом нагревается вода, тем большее предпочтение придется отдать окончательному варианту установленного улучшения конструкции.

Владельцы частных домов всячески стремятся сэкономить на отоплении, которое из года в год требует немалых затрат. Для создания экономичных систем отопления в жилых, производственных, общественных помещениях разработаны и применяются на практике различные схемы получения рентабельной тепловой энергии.Для этих целей подходит кавитационный теплогенератор.

Для экономии тепловой энергии — с этим теплогенератором вам поможет

Вихревой прибор: общая концепция

Конструктивно такая установка достаточно проста. Применяется для эффективного и рентабельного отопления здания с минимальными финансовыми затратами. Эффективность достигается за счет особого нагрева воды за счет кавитации. Этот метод заключается в создании мелких пузырьков из пара в зоне пониженного давления рабочей жидкости, что обеспечивается за счет особых звуковых колебаний при работе насоса.

Кавитационный нагреватель отлично справляется с преобразованием механической энергии в тепловой поток, что актуально для промышленных объектов. В них периодически выходят из строя ТЭНы, так как они работают с жидкостями с большим перепадом температур.

Именно эти кавитаторы служат надежной заменой устройствам, работа которых зависит от твердого топлива.

Из этого видео вы узнаете, как работает теплогенератор:

Кавитационные генераторы: преимущества

Такие установки широко используются в условиях завалов и на производстве. Причиной тому являются следующие факторы, которые их характеризуют:

  • доступность;
  • КПД системы отопления;
  • возможность создать дизайн своими руками;
  • высокая эффективность нагрева.

Правила эксплуатации гласят, что установка вихревых изделий в жилом помещении невозможна из-за создания высокоуровневого шума. Оптимальным вариантом будет обустройство отдельной хозяйственной постройки, котельной.

К недостаткам можно отнести довольно большие габариты готовой к эксплуатации каменки.Также существует излишняя мощность для частного дома, дачи, возможная сложность приобретения материалов, которые понадобятся в случае самостоятельного изготовления кавитатора.

В этом обогревателе одно из преимуществ — высокий КПД.

Устройство и принцип работы нагревателя

Кавитационный нагрев характеризуется образованием пузырьков из пара в рабочей жидкости. В результате этого действия давление постепенно снижается из-за высокой скорости потока.Следует отметить, что необходимое испарение задается особым излучением лазерных импульсов или акустикой, задаваемой определенными звуками. Воздушные области замкнутого типа смешиваются с водной массой, после чего попадают в зону высокого давления, где прорываются и излучают ожидаемую ударную волну.

Оборудование кавитационного типа отличается по принципу действия. Схематично это выглядит так:

  1. Поток воды движется через кавитатор, в котором с помощью циркуляционного насоса создается рабочее давление на рабочую емкость.
  2. Далее, в таких емкостях скорость и давление жидкости соответственно увеличиваются за счет труб, установленных по чертежам.
  3. Потоки, достигающие центральной части камеры, перемешиваются, в результате чего образуется кавитация.
  4. В результате описанного процесса пузырьки пара не увеличиваются в размерах и отсутствует их взаимодействие с электродами.
  5. После этого вода перемещается в противоположную часть емкости и возвращается, образуя новый круг.
  6. Нагрев обеспечивается движением и расширением жидкости в точке выхода из сопла.

По работе вихревой установки видно, что ее конструкция незамысловата и проста, но в то же время обеспечивает быстрый и экономичный обогрев помещения.

Типы нагревателей

Котел кавитационного нагрева относится к одному из распространенных типов нагревателей. Самые востребованные:

  1. Поворотные установки, среди которых особого внимания заслуживает установка Григгса.Суть его действия основана на роторном центробежном насосе. Описанная конструкция внешне напоминает диск с несколькими отверстиями. Каждая такая ниша называется ячейкой Григгса, их количество и функциональные параметры зависят от скорости привода, типа используемой генераторной установки. Рабочая жидкость нагревается в пространстве между ротором и статором за счет быстрого движения по поверхности диска.
  2. Статические обогреватели. Котлы лишены каких-либо движущихся частей; кавитация в них обеспечивается специальными элементами Лаваля.Насос, установленный в системе отопления, устанавливает необходимый напор воды, которая начинает быстро двигаться и нагреваться. Из-за узких отверстий в соплах жидкость движется с ускоренной скоростью. Благодаря быстрому расширению достигается кавитация, необходимая для нагрева.

Выбор того или иного обогревателя зависит от потребностей человека. При этом следует учитывать, что роторный кавитатор более эффективен, к тому же имеет меньшие размеры.

Особенностью статического агрегата является отсутствие вращающихся частей, что определяет его долгий срок службы.Срок эксплуатации без обслуживания до 5 лет. Если форсунка сломается, ее легко заменить, что намного дешевле по сравнению с приобретением нового рабочего элемента для поворотной установки.

Самодельное оборудование

Создать кавитатор своими руками вполне возможно, но для начала следует ознакомиться со схематическими особенностями, точными чертежами агрегата, разобраться и детально изучить принцип, по которому он работает. Самой простой моделью считается ВТГ Потапова с КПД 93%. Схематично теплогенератор довольно простой , будет уместен в быту и промышленном использовании.

Перед сборкой агрегата необходимо выбрать в системе насос, который должен полностью удовлетворять требованиям по мощности, необходимой тепловой энергии. Описанные генераторы в большинстве своем по форме напоминают сопло; такие модели наиболее удобны и просты для домашнего использования.


При создании теплогенератора своими руками не забывайте о необходимых запчастях, например, вкладышах

Создание кавитатора невозможно без предварительной подготовки определенных инструментов и приспособлений. К ним относятся:

  • входные и выходные патрубки с кранами;
  • манометры;
  • термометр, без которого невозможно измерить температуру;
  • гильзы, которыми комплектуются термометры;
  • клапаны, с помощью которых снимаются воздушные пробки со всей системы отопления.

Последовательность проектирования кавитационного теплогенератора своими руками представлена ​​следующими действиями:

  1. Выбрать насос, который рассчитан на высокотемпературные жидкости.В противном случае он быстро выйдет из строя. К такому элементу предъявляется обязательное требование: создание давления в 4 атмосферы.
  2. Реализация резервуара для кавитации. Главное условие — выбор проходного канала необходимого по сечению.
  3. Выбор насадки с учетом особенностей комплектации. Такая деталь может быть цилиндрической, конической, круглой формы. Важно, чтобы на входе воды в емкость развивался вихревой процесс.
  4. Подготовка внешнего контура — важная процедура. Это изогнутая трубка, выходящая из кавитационной камеры. Далее он соединяется с двумя гильзами термометров и двумя манометрами, а также с воздушным клапаном, расположенным в пространстве между выходом и входом.

Закончив с корпусом, можно поэкспериментировать с нагревателем. Процедура заключается в подключении насосного агрегата к электросети, при этом радиаторы подключаются к системе отопления.Следующим шагом будет включение сети.

Следует проводить строгий контроль показателей манометров. Разница между цифрами на входе и выходе должна колебаться в пределах 8-12 атмосфер.

Если конструкция исправна, в нее подается необходимое количество воды. Хороший показатель — нагрев жидкости на 3-5 градусов за 10-15 минут.

Нагреватель кавитационного типа — выгодная установка, он отапливает здание за короткое время, к тому же максимально экономичен.При желании его легко спроектировать в домашних условиях, для чего потребуются доступные и недорогие светильники.

Ежегодно рост цен на отопление заставляет искать более дешевые способы обогрева жилого помещения в холодное время года. Особенно это актуально для тех домов и квартир, которые имеют большую площадь. Один из таких способов экономии — вихревой. Он имеет множество преимуществ, а также позволяет сэкономить при создании. Простота конструкции не затруднит сбор даже у новичков.Далее мы рассмотрим преимущества этого способа обогрева, а также попробуем составить план сборки теплогенератора своими руками.

Теплогенератор — это специальное устройство, основное назначение которого — выработка тепла путем сжигания загруженного в него топлива. При этом выделяется тепло, которое расходуется на нагрев теплоносителя, который в свою очередь напрямую выполняет функцию обогрева жилого помещения.

Первые теплогенераторы появились на рынке еще в 1856 году, благодаря изобретению британского физика Роберта Бунзена, который в ходе серии экспериментов заметил, что выделяемое при горении тепло может быть направлено в любом направлении.

С тех пор генераторы, конечно же, были модифицированы и теперь способны обогревать гораздо большую площадь, чем они были 250 лет назад.

Основным критерием, по которому генераторы отличаются друг от друга, является заправляемое топливо. В зависимости от этого различают следующие типы :

  1. Дизельные теплогенераторы — вырабатывают тепло за счет сгорания дизельного топлива. Они способны хорошо обогревать большие площади, но для дома их лучше не использовать из-за образования токсичных веществ, образующихся в результате сгорания топлива.
  2. Газовые теплогенераторы — работают по принципу непрерывной подачи газа, горят в специальной камере, которая также выделяет тепло. Считается очень экономичным вариантом, но для установки требуется специальное разрешение и повышенная безопасность.
  3. Генераторы на твердом топливе похожи по конструкции на обычную угольную печь, с камерой сгорания, отсеком для сажи и золы и нагревательным элементом. Они удобны для эксплуатации на открытых площадках, так как их эксплуатация не зависит от погодных условий.
  4. — принцип их действия основан на процессе термического преобразования, при котором пузырьки, образующиеся в жидкости, вызывают смешанный поток фаз, что увеличивает количество выделяемого тепла.

Для обогрева помещений или нагрева жидкостей часто используются классические устройства — ТЭНы, камеры сгорания, нити и т. Д. Но наряду с ними применяются устройства с принципиально другим 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 работы

Принцип действия кавитационного теплогенератора заключается в тепловом воздействии за счет преобразования механической энергии в тепло. Теперь давайте подробнее рассмотрим само явление кавитации. Когда в жидкости создается избыточное давление, возникают вихри, из-за того, что давление жидкости больше, чем давление содержащегося в ней газа, молекулы газа выделяются отдельными включениями — схлопыванием пузырьков.Из-за разницы давлений вода стремится сжимать пузырек газа, который накапливает на своей поверхности большое количество энергии, а температура внутри достигает примерно 1000 — 1200 ° C.

Когда кавитационные полости переходят в зону нормального давления, пузырьки разрушаются, и энергия от их разрушения выделяется в окружающее пространство. За счет этого выделяется тепловая энергия, а жидкость нагревается от вихревого потока. На этом принципе основана работа теплогенераторов, далее рассмотрим принцип работы простейшего варианта кавитационного нагревателя.

Самая простая модель

Рис. 1: Принцип работы кавитационного теплогенератора

Посмотрите на рисунок 1, здесь представлено устройство простейшего кавитационного теплогенератора, заключающееся в перекачивании воды насосом к месту сужения трубопровода. Когда поток воды достигает сопла, давление жидкости значительно увеличивается и начинается образование кавитационных пузырьков. Покидая сопло, 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

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


Рис.2: Кавитационный теплогенератор Потапова

Но широкого распространения прибор не получил из-за отсутствия практического обоснования его эксплуатации.

Просмотры

Основная задача кавитационного теплогенератора — образование газовых включений, а качество нагрева будет зависеть от их количества и интенсивности. В современной промышленности существует несколько типов таких теплогенераторов, которые отличаются принципом образования пузырьков в жидкости. Наиболее распространены три типа:

  • Роторные теплогенераторы — рабочий орган вращается за счет электропривода и создает завихрения жидкости;
  • Трубчатый — изменение давления за счет системы труб, по которым движется вода;
  • Ультразвуковой — неоднородность жидкости в таких теплогенераторах создается за счет звуковых колебаний низкой частоты.

Кроме вышеперечисленных типов, существует лазерная кавитация, но этот способ пока не нашел промышленного внедрения. Теперь рассмотрим подробнее каждый из типов.

Роторный теплогенератор

Он состоит из электродвигателя, вал которого соединен с поворотным механизмом, предназначенным для создания турбулентности 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 канавок на поверхности; когда цилиндр вращается внутри статора, эти канавки создают неоднородность воды и вызывают кавитационные процессы.


Рис. 3: конструкция генератора роторного типа

Количество выемок и их геометрические параметры определяются в зависимости от модели. Для оптимальных параметров нагрева расстояние между ротором и статором составляет около 1,5 мм. Этот дизайн не единственный в своем роде; За долгую историю модернизаций и усовершенствований рабочий элемент поворотного типа претерпел множество преобразований.

Одной из первых эффективных моделей кавитационных преобразователей был генератор Григгса, в котором использовался дисковый ротор с глухими отверстиями на поверхности. Один из современных аналогов дисковых кавитационных теплогенераторов показан на Рисунке 4 ниже:


Рис. 4: дисковый теплогенератор

Несмотря на простоту конструкции, агрегаты роторного типа довольно сложны в использовании, так как требуют точной калибровки, надежных уплотнений и соблюдения геометрических параметров в процессе эксплуатации, что затрудняет их эксплуатацию.Такие кавитационные теплогенераторы характеризуются довольно низким сроком службы — 2 — 4 года из-за кавитационной эрозии корпуса и деталей. К тому же они создают довольно большую шумовую нагрузку при работе вращающегося элемента. К достоинствам 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 по длине трубам или за счет установки форсунок Лаваля.Подача воды к рабочему телу осуществляется гидродинамическим насосом, который создает механическую силу жидкости в сужающемся пространстве, а при переходе в более широкую полость возникают кавитационные вихри.

В отличие от предыдущей модели трубчатое отопительное оборудование мало шумит и не так быстро изнашивается. При установке и эксплуатации не нужно беспокоиться о точной балансировке, а при разрушении ТЭНов их замена и ремонт обойдутся намного дешевле, чем с роторными моделями.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 вибрирует при подаче электрических сигналов. Вибрация пластины создает эффект пульсации внутри жидкости, которая достигает стенок камеры резонатора и отражается. При обратном движении волны встречаются с поступательными колебаниями и создают гидродинамическую кавитацию.


Рис. 5: Принцип работы ультразвукового теплогенератора

Далее пузырьки уносятся потоком воды по узким входным патрубкам тепловой установки. При переходе на большую площадь пузырьки схлопываются, выделяя тепловую энергию. Генераторы ультразвуковой кавитации также обладают хорошими характеристиками, поскольку в них нет вращающихся элементов.

Приложение

В промышленности и в быту кавитационные теплогенераторы нашли применение в самых разных сферах деятельности.В зависимости от поставленных задач они используются для:

  • Отопление — внутри установок механическая энергия преобразуется в тепловую, за счет чего нагретая жидкость движется по системе отопления. Стоит отметить, что кавитационные теплогенераторы могут обогревать не только промышленные объекты, но и целые поселки.
  • Нагрев проточной воды — кавитационная установка способна быстро нагревать жидкость, благодаря чему легко заменяет газовую или электрическую колонку.
  • Смешивание жидких веществ — за счет разрежения в слоях с образованием небольших полостей такие агрегаты позволяют добиться должного качества смешивания жидкостей, которые, естественно, не соединяются из-за разной плотности.

Плюсы и минусы

Кавитационные агрегаты по сравнению с другими теплогенераторами имеют ряд преимуществ и недостатков.

К преимуществам таких устройств можно отнести:

  • Намного более эффективный механизм получения тепловой энергии;
  • Потребляет значительно меньше ресурсов, чем топливные генераторы;
  • Может использоваться для отопления как маломощных, так и крупных потребителей;
  • Полностью экологически чистый — при эксплуатации не выделяет вредных веществ в окружающую среду.

К недостаткам кавитационных теплогенераторов можно отнести:

  • Сравнительно большие габариты — электрические и топливные модели намного меньше, что немаловажно при установке в уже эксплуатируемом помещении;
  • Высокий уровень шума из-за работы водяного насоса и самого кавитационного элемента, что затрудняет его установку в бытовых помещениях;
  • Неэффективное соотношение мощности и производительности для помещений с небольшой площадью (до 60 м 2 выгоднее использовать агрегат на газе, жидком топливе или эквивалентной электроэнергии с ТЭНом).\

Сделай сам CTG

Самый простой вариант реализации в домашних условиях — кавитационный генератор трубчатого типа с одной или несколькими форсунками для нагрева воды. Поэтому разберем пример изготовления именно такого устройства, для этого вам потребуется:

  • 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 рукава для их установки — расположены по обеим сторонам патрубка для измерения давления на входе и выходе из кавитационного элемента.
  • Термометр для измерения количества нагрева охлаждающей жидкости в системе.
  • Клапан для удаления лишнего воздуха из кавитационного теплогенератора. Устанавливается в самой высокой точке системы.
  • Форсунка
  • — должна иметь диаметр отверстия от 9 до 16 мм, меньше делать не рекомендуется, так как кавитация может возникнуть уже в насосе, что значительно сократит срок его службы. Форма насадки может быть цилиндрической, конической или овальной, с практической точки зрения вам подойдет любая.
  • Трубы и соединительные элементы (радиаторы отопления при их отсутствии) подбираются в соответствии с поставленной задачей, но самый простой вариант — пластиковые трубы под пайку.
  • Автоматика включения / выключения кавитационного теплогенератора — как правило, привязана к температурному режиму, настроена на отключение при температуре около 80 ° C и включение при падении ниже 60 ° C. Но вы можете выбрать режим работы кавитационного теплогенератора самостоятельно.

Рис. 6: схема кавитационного теплогенератора

Перед тем, как соединить все элементы, 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 безопасном расстоянии от системы отопления.

Соберите все элементы, как вы изображены на схеме, и проверьте герметичность, не включая генератор. Затем проверить кавитационный теплогенератор в рабочем режиме, нормальное повышение температуры жидкости составляет 3-5 ° С за одну минуту.

Отопление дома, гаража, офиса, торгового помещения — вопрос, который необходимо решать сразу после постройки помещения.Неважно, в какое время года на улице. Зима все равно наступит. Так что о том, чтобы согреться внутри, нужно заранее побеспокоиться. Тем, кто покупает квартиру в многоэтажном доме, беспокоиться не о чем — строители уже все сделали. Но тем, кто строит собственный дом, обустраивает гараж или отдельно стоящее строение, придется выбирать, какую систему отопления установить. И одним из решений станет вихревой теплогенератор.

Разделение воздуха, то есть разделение его на холодную и горячую фракции в вихревой струе — 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 называемая вихревая труба была модернизирована множеством способов и пыталась приспособиться практически ко всем видам человеческой деятельности. Однако везде он уступал как по цене, так и по эффективности существующим устройствам. Пока русский ученый Меркулов не придумал проточную воду внутри, он не установил, что температура на выходе повышается в несколько раз, и не называл этот процесс кавитацией.Цена устройства не сильно снизилась, зато КПД стал почти стопроцентным.

Принцип действия


Так что же такое таинственная и доступная кавитация? Но все довольно просто. При прохождении через вихрь в воде образуется множество пузырьков, которые, в свою очередь, лопаются, высвобождая определенное количество энергии. Эта энергия нагревает воду. Количество пузырьков не сосчитать, но вихревой кавитационный теплогенератор может повысить температуру воды до 200 градусов.Было бы глупо не воспользоваться этим.

Два основных типа

Несмотря на то, что то и дело появляются сообщения о том, что кто-то где-то своими руками сделал уникальный вихревой теплогенератор такой мощности, что можно обогреть весь город, в большинстве случаев это обычные газетные утки, у которых есть нет фактической основы. Когда-нибудь, возможно, это произойдет, но пока принцип действия этого устройства можно использовать только двумя способами.

Роторный теплогенератор.В этом случае корпус центробежного насоса будет действовать как статор. В зависимости от мощности по всей поверхности ротора просверливаются отверстия определенного диаметра. Именно из-за них появляются те самые пузыри, разрушение которых нагревает воду. Преимущество такого теплогенератора только одно. Это намного продуктивнее. Но минусов гораздо больше.

  • Такая установка производит много шума.
  • Износ деталей повышен.
  • Требует частой замены сальников и манжет.
  • Обслуживание слишком дорогое.

Статический теплогенератор. В отличие от предыдущей версии здесь ничего не вращается, и процесс кавитации происходит естественным образом. Работает только насос. А список достоинств и недостатков имеет совершенно противоположную направленность.

  • Устройство может работать при низком давлении.
  • Разница температур холодного и горячего концов довольно большая.
  • Абсолютно безопасно, где бы оно ни использовалось.
  • Быстрый нагрев.
  • КПД 90% и выше.
  • Может использоваться как для обогрева, так и для охлаждения.

Единственным недостатком статического ВТГ можно считать высокую стоимость оборудования и связанный с этим довольно длительный срок окупаемости.

Как собрать теплогенератор


При всех этих научных терминах, которые могут напугать человека, незнакомого с физикой, вполне возможно сделать ГТГ в домашних условиях. Конечно, повозиться придется, но если все сделать правильно и качественно, можно в любой момент насладиться теплом.

А начинать придется, как и в любом другом деле, с подготовки материалов и инструментов. Вам понадобится:

  • Сварочный аппарат.
  • Шлифовальный станок.
  • Электродрель.
  • Набор ключей гаечных.
  • Набор сверл.
  • Уголок металлический.
  • Болты и гайки.
  • Толстая металлическая труба.
  • Два резьбовых соединения.
  • Муфты.
  • Электродвигатель.
  • Центробежный насос.
  • Джет.

Теперь вы можете сразу приступить к работе.

Установка двигателя

Электродвигатель, выбранный в соответствии с имеющимся напряжением, монтируется на раме, сваренной или скрепленной болтами, из угла. Габаритные размеры станины рассчитаны таким образом, чтобы на ней можно было разместить не только двигатель, но и насос. Грядку лучше покрасить, чтобы не было ржавчины. Отметьте отверстия, просверлите и установите мотор.

Подключите насос

Насос следует выбирать по двум критериям.Во-первых, он должен быть центробежным. Во-вторых, мощности двигателя должно хватить, чтобы раскрутить его. После того, как насос установлен на станине, процедура выглядит следующим образом:

  • В толстой трубе диаметром 100 мм и длиной 600 мм необходимо сделать внешнюю канавку 25 мм и половину толщины на обеих трубах. стороны. Обрежьте нити.
  • На двух отрезках одной трубы длиной 50 мм каждый обрежьте внутреннюю резьбу на половину длины.
  • Приварите металлические крышки достаточной толщины на стороне, противоположной резьбе.
  • Сделайте отверстия в центре крышек. Один соответствует размеру сопла, второй — размеру сопла. С внутренней стороны отверстия под насадку сверлом большого диаметра необходимо снять фаску, чтобы получилась своеобразная насадка.
  • К насосу подсоединяется патрубок с патрубком. К отверстию, из которого под давлением подается вода.
  • Вход в систему отопления подключается ко второму патрубку.
  • Выход из системы отопления соединен с входом насоса.

Цикл закрыт. Вода будет подаваться к соплу под давлением и из-за образовавшегося там вихря и возникающего в результате эффекта кавитации она начнет нагреваться. Регулирование температуры можно осуществить, установив за трубой шаровой кран, по которому вода поступает обратно в систему отопления.

Слегка прикрыв его, можно повысить температуру, и наоборот, открыв — понизить.

Будем улучшать теплогенератор.

Как ни странно звучит, но даже эту довольно сложную конструкцию можно улучшить, дополнительно увеличив ее производительность, что будет несомненным плюсом для отопления большого частного дома.Это улучшение основано на том факте, что сам насос имеет тенденцию терять тепло. Это означает, что вам нужно заставить вас тратить как можно меньше.

Этого можно добиться двумя способами. Изолируйте насос любым подходящим теплоизоляционным материалом. Или окружите 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 необходимо поместить ее в специально разработанный герметичный контейнер, который выдержит давление всей системы.Вода будет подаваться именно в эту емкость, а насос будет забирать ее оттуда. Внешняя вода также будет подогреваться, что позволит насосу работать намного эффективнее.

Вихревой разрядник

Но оказывается, это еще не все. Досконально изучив и поняв принцип работы вихревого теплогенератора, вы можете оборудовать его вихревым демпфером. Поток воды под высоким давлением ударяется о противоположную стену и закручивается. Но таких вихрей может быть несколько.Достаточно установить внутри устройства конструкцию, напоминающую хвостовик авиационной бомбы. Делается это так:

  • Из трубы чуть меньшего диаметра, чем сам генератор, необходимо вырезать два кольца шириной 4-6 см.
  • Приварите шесть металлических пластин внутри колец, подобранных таким образом, чтобы вся конструкция была длиной в четверть длины самого корпуса генератора.
  • При сборке устройства закрепите эту конструкцию внутри насадки.

Нет предела совершенству и быть не может, и в наше время доработкой вихревого теплогенератора занимаются. Не все могут это сделать. Но собрать устройство по приведенной выше схеме вполне возможно.

Теплогенератор Vortex своими руками. Теплогенераторы Vortex

Теплогенераторы Vortex — это устройства, с помощью которых можно достаточно просто отапливать жилые помещения. Это достигается только за счет использования электродвигателя, а также насоса.В целом это устройство можно назвать экономичным, и оно не требует больших затрат на себя. Стандартная схема подключения вихревого теплогенератора предполагает использование циркуляционного насоса. В верхней части должен быть обратный клапан. Благодаря этому расширительный бак способен выдерживать высокое давление.

Нагревательные устройства для отопления можно использовать по-разному. Чаще всего используются радиаторы отопления, а также конвекторы. Также неотъемлемой частью системы любой модели считается блок управления с термодатчиком и грязеобразователем.Чтобы собрать вихревой теплогенератор своими руками, необходимо более подробно ознакомиться с наиболее известными его модификациями.

Модель с радиальной камерой

Изготовить радиальную камеру вихревой теплогенератор своими руками (чертежи и схемы представлены ниже) достаточно сложно. При этом ротор необходимо подбирать на мощное и максимальное давление, он должен выдерживать не менее 3 бар. Также необходимо сделать корпус для устройства.Толщина металла должна быть не менее 2,5 мм. В этом случае выход по диаметру должен быть равен 5,5 см. Все это позволит успешно приварить устройство к патрубку.

Выпускной клапан расположен в приборе недалеко от края фланца. Также следует выбрать улитку для модели. Как правило, в этом случае используется стальной тип. Чтобы он стерся, его концы необходимо заранее отшлифовать. В качестве герметика в этой ситуации можно использовать резину. По крайней мере, его толщина должна быть 2.2 мм. Диаметр розетки в свою очередь приветствуется на уровне 4,5 см. Отдельно стоит обратить внимание на диффузор. С помощью этого устройства в камеру попадает теплый воздух. Радиальная модификация отличается наличием множества канальцев. Вы можете вырезать их самостоятельно с помощью станка.

Вихревые теплогенераторы с С-образной камерой

Вихревые теплогенераторы с С-образной камерой изготавливаются своими руками для дома с помощью сварочного аппарата.В этом случае необходимо в первую очередь собрать туловище под улитку. Крышку нужно снимать отдельно. Для этого некоторые специалисты советуют обрезать нить. Диффузор используется с небольшим диаметром. Герметик используется только на выходе. Всего в системе должно быть два клапана. Закрепите улитку на корпусе болтом. Однако важно закрепить на нем защитное кольцо. Выход из ротора должен располагаться на расстоянии примерно 3,5 см.

Теплогенераторы вихревого типа Потапова

Вихревой теплогенератор Потапова собирается своими руками с ротором на двух дисках.Минимум его диаметр должен быть 3,5 см. При этом чаще всего устанавливают статоры чугунного типа. Корпус для устройства можно выбрать стальной, но толщина металла в этом случае минимальная должна быть около 2,2 мм. Кожух для вихревого теплогенератора выбирается толщиной примерно 3 мм. Все это необходимо для того, чтобы улитка над ротором плотно сидела. Также важно использовать плотное прижимное кольцо.

Кожух устанавливается на выходе, но его толщина должна быть примерно 2.2 мм. Для крепления кольца необходимо использовать втулку. Место соединения в этом случае должно быть выше улитки. Диффузоры для этого устройства используются самые простые. В этом механизме всего два клапана. Один из них должен располагаться над ротором. При этом минимальный зазор для камеры должен составлять 2 мм. Крышка часто снимается путем нарезания резьбы. Электродвигатель для устройства царапается мощностью не менее 3 кВт. За счет этого предельное давление в системе может возрасти до 5 бар.

Сборка модели на два выхода

Вихревой кавитационный теплогенератор своими руками можно сделать с электродвигателем мощностью около 5 кВт. Корпус устройства должен быть чугунного типа. В этом случае минимальный диаметр выхода должен составлять 4,5 см. Роторы для этой модели подходят только для двух дисков. В этом статоре важно использовать ручную модификацию. Он установлен в вихревом теплогенераторе над улиткой.

Целесообразнее использовать диффузор, а не маленький.При желании можно измельчить трубкой. Прокладку под улиткой лучше использовать толщиной около 2 мм. Однако в этой ситуации многое зависит от сальника. Установите их прямо по центру ступицы. Чтобы воздух шел быстро, важно сделать дополнительную стойку. В этом случае крышка для устройства подбирается по резьбе.

Теплогенераторы вихревые на три выхода

Теплогенератор вихревой собран на трех выходах своими руками (чертежи представлены ниже) аналогично предыдущей модификации.Однако разница заключается в том, что ротор для устройства нужно подбирать на одном диске. При этом клапанов в механизме чаще всего используется три. Пломбы для упаковки используются только в крайнем случае.

Некоторые специалисты также рекомендуют использовать пластиковые пломбы для улиток. Они идеально подходят для гидроизоляции. Также под крышкой следует установить защитное кольцо. Все это необходимо для того, чтобы снизить износ фитинга. Электродвигатели для вихревых теплогенераторов в основном выбирают мощностью около 4 кВт.Муфта должна быть достаточно эластичной. Наконец, следует отметить, что у основания улитки устанавливается фланец.

Модель с коллектором

Сборка с коллектором вихревого теплогенератора своими руками необходима с подготовкой корпуса. В этом случае должно быть два выхода. Кроме того, тщательно очистите впускное отверстие. Крышку в этой ситуации важно подбирать отдельно с резьбой. Электродвигатели с коллектором обычно устанавливаются на среднюю мощность.В этой ситуации потребление энергии будет незначительным.

Улитка выбирается из стали и устанавливается сразу на прокладку. Для того, чтобы он поместился под розетку, лучше всего использовать напильник. В этом случае для конструкции корпуса необходимо иметь сварочный инвертор. Коллектор, как и улитка, должен стоять на прокладке. Втулка фиксируется в модели зажимным кольцом.

Вихревые теплогенераторы с тангенциальными каналами

Для самостоятельного сбора вихревых теплогенераторов с тангенциальными каналами необходимо сначала выбрать хороший герметик.Благодаря этому прибор дольше всех будет сохранять температуру. Чаще всего устанавливается двигатель мощностью около 3 кВт. Все это дает хорошие характеристики при правильной установке улитки и диффузора.

Сальник при этом подгоняется под сам ротор. Для того, чтобы исправить это, многие специалисты рекомендуют использовать двусторонние шайбы. В этом случае также устанавливаются зажимные кольца. Если втулка для штуцера не подходит, то ее можно отшлифовать. Сделать камеру с каналами есть возможность резак.

Применение однонаправленных спинов

Вихревые теплогенераторы собираются однонаправленными закрутками своими руками довольно просто. В этом случае работу следует начинать в обычном режиме, начиная с подготовки корпуса устройства. Многое в этой ситуации зависит от габаритов электродвигателя. Коллекторы, в свою очередь, используются редко.

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

Использование кольцевых втулок

Для сборки кольцевых втулок вихревой теплогенератор своими руками получится только с помощью сварочного инвертора. В этом случае необходимо заранее подготовить розетку. Фланец в устройстве следует устанавливать только на зажимное кольцо.Также важно выбрать качественное масло для устройства. Все это нужно для того, чтобы износ кольца не был значительным. Хаб в этом случае устанавливается прямо под улиткой. При этом чехол для него используется довольно редко. В этой ситуации нужно заранее рассчитать расстояние до стойки. Она не должна касаться муфты.

Модификация с приводным механизмом

Чтобы сделать вихревой теплогенератор с приводным механизмом, в первую очередь необходимо выбрать хороший электродвигатель.Его мощность должна быть не менее 4 кВт. Все это даст хорошую теплоотдачу. Корпуса для устройства чаще всего используются чугунные. В этом случае розетки нужно шлифовать отдельно. Для этого вы можете использовать файл. Ротор для электродвигателя целесообразнее выбирать ручного типа. Муфту необходимо закрепить на защитной шайбе. Многие специалисты советуют устанавливать улитку только после диффузора.

Таким образом можно будет поставить пломбу на верхнюю крышку. Приводной механизм должен располагаться непосредственно над двигателем.Однако на сегодняшний день существуют модификации с боковой установкой. Стойки в этом случае необходимо приваривать с обоих концов. Все это значительно увеличит прочность устройства. И последнее, но не менее важное: установка ротора. На этом этапе особое внимание следует уделить фиксации кожуха.

Кавитационные вихревые теплогенераторы — все, что вам нужно знать о технологии и ее практическом применении. Теплогенератор Vortex

Добавить в закладки

Теплогенератор Потапова не известен широким массам и до сих пор мало изучен с научной точки зрения.Впервые попытаться реализовать пришедшую в голову идею Юрий Семенович Потапов решился еще в конце восьмидесятых годов прошлого века. Исследование проводилось в городе Кишиневе. Исследователь не ошибся, и результаты попыток превзошли все его ожидания.

Готовый теплогенератор был запатентован и введен в эксплуатацию только в начале февраля 2000 года.

Все существующие мнения относительно теплогенератора, созданного Потаповым, довольно сильно расходятся.Кто-то считает его практически мировым изобретением, ему приписывают очень высокий КПД при работе — до 150%, а в некоторых случаях даже до 200% экономии энергии. Считается, что на Земле практически создан неисчерпаемый источник энергии без вредных последствий для окружающей среды … Другие утверждают обратное — мол, все это шарлатанство, а теплогенератор, по сути, требует ресурсов даже больше, чем при использовании его типовых аналогов.

По некоторым данным, разработки Потапова запрещены в России, Украине и на территории Молдовы.По другим данным, ведь в настоящее время в нашей стране термогенераторы этого типа производят несколько десятков заводов, продаются по всему миру, давно пользуются спросом и занимают призовые места на различных технических выставках.

Описательная характеристика конструкции теплогенератора

Вы можете представить себе, как выглядит теплогенератор Потапова, внимательно изучив схему его устройства. Причем состоит из довольно типичных деталей, и о чем идет речь, разобраться не составит труда.

Итак, центральной и важнейшей частью теплогенератора Потапова является его корпус. Он занимает центральное положение во всей конструкции и имеет цилиндрическую форму, устанавливается вертикально. Циклон прикреплен к нижней части корпуса, его основанию, своим концом для создания в нем вихревых потоков и увеличения скорости движения жидкости. Поскольку установка в основе своего действия имеет большие скоростные явления, то в ее конструкции необходимо было предусмотреть элементы, замедляющие весь процесс для более удобного управления.

Для этих целей к корпусу на противоположной стороне циклона подключается специальное тормозное устройство. Он слишком цилиндрический, в его центре установлена ​​ось. К оси по радиусам прикреплено несколько ребер, в количестве от двух. После тормозного устройства находится дно с выпускным отверстием для жидкости. Далее по пути дыра превращается в патрубок.

Это основные элементы теплогенератора, все они расположены в вертикальной плоскости и плотно связаны между собой.Дополнительно выпуск жидкости снабжен байпасом. Они плотно скреплены и обеспечивают контакт между двумя концами цепочки основных элементов: то есть патрубок верхней части соединяется с циклоном в нижней части. В том месте, где байпасная труба входит в зацепление с циклоном, предусмотрено дополнительное маленькое тормозное устройство. К торцевой части циклона под прямым углом к ​​оси основной цепи элементов устройства подключено инжекционное сопло.

Форсунка впрыска предусмотрена конструкцией устройства для соединения насоса с циклоном, трубопроводами подачи и отвода жидкости.

Прототип теплогенератора Потапова

Вдохновением Юрия Семеновича Потапова на создание теплогенератора послужила вихревая трубка Ранка. Трубка Ранка была изобретена с целью разделения горячих и холодных воздушных масс. Позже начали спускать воду в трубу Ранка, чтобы получить аналогичный результат. Вихревые потоки зарождались в так называемой улитке — структурной части устройства. В процессе использования трубки Ранка было замечено, что вода после прохождения улиткового расширения устройства изменяла свою температуру в положительном направлении.

Потапов обратил внимание на это необычное, не совсем научно обоснованное явление, применив его к изобретению теплогенератора с одним лишь незначительным отличием. После прохождения воды через вихрь ее потоки не делятся резко на горячий и холодный, как это произошло с воздухом в трубке Ранка, а на теплый и горячий. В результате измерительных исследований новой разработки Юрий Семенович Потапов выяснил, что самая энергоемкая часть всего устройства — электронасос — потребляет гораздо меньше энергии, чем вырабатывается в результате работы.Это принцип экономии, на котором основан теплогенератор.

Физические явления, на основе которых действует теплогенератор

В общем, ничего сложного и необычного в работе теплогенератора Потапова нет.

Принцип действия данного изобретения основан на процессе кавитации, поэтому его также называют вихревым теплогенератором. Кавитация основана на образовании пузырьков воздуха в толще воды, вызванном силой вихревой энергии водяного потока.Образование пузырей всегда сопровождается специфическим звуком и образованием определенной энергии в результате их ударов на большой скорости. Пузырьки — это полости в воде, заполненные парами воды, в которой они образовались. Жидкость оказывает постоянное давление на пузырек, соответственно, он стремится переместиться из области высокого давления в область низкого давления, чтобы выжить. В результате он не выдерживает давления и резко сжимается или «лопается», при этом выплескивая энергию, образуя волну.

Выделяемая «взрывная» энергия большого количества пузырей настолько мощна, что может разрушить внушительные металлические конструкции … Именно такая энергия служит дополнительной при нагревании. Для теплогенератора предусмотрен полностью замкнутый контур, в котором образуются очень мелкие пузырьки, лопающиеся в толще воды. Они не обладают такой разрушительной силой, но обеспечивают увеличение тепловой энергии до 80%. В шлейфе поддерживается напряжение переменного тока до 220В, сохраняется важная для процесса целостность электронов.

Как уже было сказано, образование «водного вихря» необходимо для работы тепловой установки. Встроенная в тепловая установка насос, который генерирует необходимый уровень давления и принудительно направляет его в рабочую емкость. Во время возникновения водоворота в воде происходят определенные изменения механической энергии в столбе жидкости. В результате начинает устанавливаться такой же температурный режим. Дополнительная энергия создается, по Эйнштейну, за счет перехода определенной массы в необходимое тепло, весь процесс сопровождается холодным ядерным синтезом.

Принцип работы теплогенератора Потапова

Для полного понимания всех тонкостей характера работы такого устройства, как теплогенератор, все этапы процесса нагрева жидкости следует рассматривать поэтапно.

В системе теплогенератора насос создает давление от 4 до 6 атм. Под создаваемым давлением вода под давлением поступает в форсунку, соединенную с фланцем запущенного центробежного насоса.Струя жидкости быстро устремляется в полость улитки, подобно улитке в трубке Ранка. Жидкость, как и в эксперименте с воздухом, начинает быстро вращаться по изогнутому каналу для достижения эффекта кавитации.

Следующий элемент, который содержит теплогенератор и куда входит жидкость, — это вихревая трубка, в этот момент вода уже достигла одноименного символа и быстро движется. По замыслу Потапова, длина вихревой трубы в несколько раз превышает ее ширину.Противоположный край вихревой трубки уже горячий, и жидкость направляется туда.

Чтобы достичь нужной точки, он движется по винтовой спирали. Винтовая спираль расположена у стенок вихревой трубы. В мгновение ока жидкость достигает своего места назначения — вихревой трубки горячего пятна. Этим действием завершается движение жидкости по основному корпусу устройства. Далее конструктивно предусмотрено основное тормозное устройство. Это устройство предназначено для частичного вывода горячей жидкости из приобретенного состояния, то есть поток несколько выравнивается благодаря закрепленным на втулке радиальным пластинам.Втулка имеет внутреннюю пустую полость, которая соединена с небольшим тормозным устройством, следующим за циклоном в конструкции теплогенератора.

По стенкам тормозного устройства горячая жидкость движется все ближе и ближе к выходному отверстию устройства. Между тем, вихревой поток забираемой холодной жидкости протекает через внутреннюю полость втулки главного тормозного устройства против потока горячей жидкости.

Время контакта двух потоков через стенки проходного изолятора достаточно для нагрева холодной жидкости.И вот уже теплая струя через небольшое тормозное устройство направляется на выход. Дополнительный нагрев теплого потока осуществляется при его прохождении через тормозное устройство под действием явления кавитации. Хорошо нагретая жидкость готова покинуть небольшое тормозное устройство через байпас и пройти через главный выпускной патрубок, соединяющий два конца основного контура элементов теплового устройства.

Горячий теплоноситель тоже направляется к выходу, но в обратном направлении.Напомним, что нижняя часть крепится к верхней части тормозного устройства; В центральной части днища предусмотрено отверстие диаметром, равным диаметру вихревой трубы.

Вихревая трубка, в свою очередь, соединена отверстием в дне. Следовательно, горячая жидкость прекращает свое движение по вихревой трубе, проходя к забойному отверстию. После этого горячая жидкость поступает в главный выход, где смешивается с теплой струей. На этом завершается движение жидкости через систему теплогенератора Потапова.На выходе из водонагревателя вода поступает из верхней части патрубка — горячей, а из нижней его части — теплой, в которой она смешивается, готовая к употреблению. Горячая вода может использоваться как в системе водоснабжения для бытовых нужд, так и в качестве теплоносителя в системе отопления. Все этапы работы теплогенератора проходят в присутствии эфира.

Особенности применения теплогенератора Потапова для отопления помещений

Как известно, нагретую воду в термогенераторе Потапова можно использовать для различных бытовых целей.Использование теплогенератора в качестве конструктивного элемента системы отопления может быть достаточно выгодным и удобным. Если исходить из указанных экономических параметров установки, то ни один другой прибор не может сравниться по экономичности.

Так, при использовании теплогенератора Потапова для нагрева теплоносителя и запуска его в систему предусмотрен следующий порядок действий: уже отработанная жидкость с более низкой температурой из первого контура снова поступает в центробежный насос. В свою очередь центробежный насос по патрубку направляет теплую воду прямо в систему отопления.

Преимущества теплогенераторов при использовании для отопления

Самым очевидным преимуществом теплогенераторов является их относительно простое обслуживание, несмотря на возможность бесплатной установки без специального разрешения работников электросети. Достаточно раз в полгода проверять трущиеся части устройства — подшипники и сальники. При этом, по заявлениям поставщиков, средний гарантированный срок службы составляет до 15 лет и более.

Теплогенератор Потапова полностью безопасен и безвреден для окружающей среды и людей, использующих его.Экологичность оправдана тем, что при работе кавитационного теплогенератора выбросы в атмосферу наиболее вредных продуктов переработки исключены: природный газ, твердые топливные материалы и дизельное топливо. Их просто не используют.

Работа пополнена от сети. Возможность возгорания исключена из-за отсутствия контакта с открытым пламенем. Дополнительную безопасность обеспечивает приборная панель устройства, с ее помощью осуществляется тотальный контроль над всеми процессами изменения температуры и давления в системе.

Экономическая эффективность при обогреве помещения теплогенераторами выражается в нескольких преимуществах. Во-первых, не нужно беспокоиться о качестве воды, когда она играет роль теплоносителя. Не нужно думать, что это нанесет вред всей системе только из-за своего низкого качества. Во-вторых, финансовых вложений не нужно делать на устройство, прокладку и содержание тепловых трасс. В-третьих, нагрев воды по законам физики и использование кавитации и вихревых потоков полностью исключает появление кальциевых камней на внутренних стенках установки.В-четвертых, исключаются расходы на транспортировку, хранение и приобретение ранее необходимых топливных материалов (природный уголь, твердые топливные материалы, нефтепродукты).

Неоспоримое преимущество теплогенераторов для домашнего использования заключается в их исключительной универсальности. Спектр использования теплогенераторов в быту очень широк:

  • в результате прохождения через систему вода трансформируется, структурируется, и патогенные микробы погибают в таких условиях;
  • воду из теплогенератора можно использовать для полива растений, что поспособствует их быстрому росту;
  • теплогенератор способен нагревать воду до температуры, превышающей точку кипения;
  • теплогенератор может работать совместно с существующими системами или встраиваться в новую систему отопления;
  • теплогенератор давно используется людьми, знающими его как основной элемент системы отопления в домах;
  • теплогенератор легко и недорого готовит горячую воду для использования в бытовых нуждах;
  • Теплогенератор может нагревать жидкости, используемые для различных целей.

Совершенно неожиданным преимуществом является то, что теплогенератор можно использовать даже для нефтепереработки. Благодаря уникальности разработки, вихревая установка способна сжижать пробы тяжелой нефти, проводить подготовительные работы перед транспортировкой на нефтеперерабатывающие заводы. Все эти процессы выполняются с минимальными затратами.

Следует отметить способность теплогенератора к абсолютно автономной работе … То есть режим интенсивности его работы можно установить самостоятельно.К тому же все конструкции теплогенератора Потапова очень просты в установке. Не требуется привлечение сотрудников сервисных организаций; все монтажные операции можно производить самостоятельно.

Самостоятельная установка теплогенератора Потапова

Для установки вихревого теплогенератора Потапова своими руками в качестве основного элемента системы отопления потребуется немало инструментов и материалов. Это при условии, что уже готова разводка самой системы отопления, то есть регистры подвешены под окнами и соединены между собой трубами.Осталось только подключить устройство подачи горячего теплоносителя. Вам необходимо подготовить:

    хомуты
  • — для плотного соединения труб системы и труб теплогенератора типы соединений будут зависеть от используемых материалов труб;
  • инструменты для холодной или горячей сварки — при использовании труб с двух сторон;
  • герметик для заделки стыков;
  • Плоскогубцы
  • для зажимных хомутов.

При установке теплогенератора предусмотрена диагональная разводка труб, то есть по ходу движения горячий теплоноситель будет подводиться к верхнему патрубку аккумуляторной батареи, проходить через него, а охлаждающая жидкость будет выходить из напротив нижнего патрубка.

Непосредственно перед установкой теплогенератора необходимо убедиться, что все его элементы целы и находятся в хорошем рабочем состоянии. Затем выбранным способом нужно подключить водопроводную трубу к подаче в систему. То же самое проделать с отводными патрубками — подсоединить соответствующие. Затем следует позаботиться о подключении к системе отопления необходимых управляющих устройств:

  • предохранительный клапан для поддержания давления в системе в нормальном диапазоне;
  • Циркуляционный насос
  • для принудительного перемещения жидкости через систему.

После этого теплогенератор подключается к источнику питания 220 В, и система заполняется водой при открытых воздушных клапанах.

Теплогенераторы Vortex — это устройства, с помощью которых можно довольно просто обогреть жилое пространство. Это достигается только за счет использования электродвигателя, а также насоса. В целом это устройство можно назвать экономичным, и оно не влечет за собой больших затрат. Стандартная схема подключения вихревого теплогенератора подразумевает использование циркуляционного насоса.В верхней части должен располагаться обратный клапан … Благодаря этому он способен выдерживать большое давление.

Могут использоваться различные нагревательные устройства. Чаще всего используются радиаторы отопления, 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 его самыми известными модификациями.

Модель радиальной камеры

Изготовить вихревой теплогенератор с радиальной камерой своими руками достаточно сложно (чертежи и схемы представлены ниже).В этом случае ротор должен быть выбран мощным и максимальное давление, которое он должен выдерживать не менее 3 бар. Также следует сделать чехол для устройства. Толщина металла должна быть не менее 2,5 мм. В этом случае диаметр розетки должен быть 5,5 см. Все это позволит удачно приварить прибор к трубе.

Выпускной клапан находится в устройстве недалеко от края фланца. Также следует выбрать улитку к модели. Как правило, в этом случае используется стальной тип.Чтобы он стерся, его концы необходимо заранее отшлифовать. В этой ситуации можно использовать резиновое уплотнение. Его минимальная толщина должна составлять 2,2 мм. Диаметр розетки в свою очередь приветствуется на уровне 4,5 см. Отдельное внимание стоит уделить диффузору. С помощью этого устройства в камеру втягивается теплый воздух. Радиальная модификация отличается наличием множества канальцев. Вы можете вырезать их самостоятельно, используя машинку.

Вихревые теплогенераторы с С-образной камерой

Изготовлены с С-образной вихревой камерой для дома с использованием сварочного аппарата… В этом случае необходимо в первую очередь собрать туловище для улитки. В этом случае крышку необходимо снять отдельно. Для этого некоторые специалисты советуют обрезать нить. Диффузор используется с небольшим диаметром. Уплотнение используется только на выходе. В системе должно быть два клапана. Вы можете прикрепить спираль к корпусу болтом. Однако важно закрепить на нем защитное кольцо. Выход из ротора должен располагаться на расстоянии примерно 3,5 см.

Вихревые теплогенераторы Потапов

Вихревые теплогенераторы Потапова своими руками собраны с помощью ротора на двух дисках.Его минимальный диаметр должен составлять 3,5 см. В этом случае 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. . Кожух для вихревого теплогенератора выбирается толщиной примерно 3 мм. Все это необходимо для того, чтобы улитка достаточно плотно сидела над ротором. В этом случае важно использовать зажимное кольцо также плотно.

На выходе устанавливается кожух, но его толщина должна быть примерно 2.2 мм. Для фиксации кольца необходимо использовать втулку. Фитинг в этом случае должен находиться выше улитки. Диффузоры для этого устройства самые простые. В этом случае в механизме всего два клапана. Один из них должен располагаться над ротором. В этом случае минимальный зазор у камеры должен составлять 2 мм. Чехол чаще всего снимается за резьбу. Электродвигатель для устройства питается мощностью не менее 3 кВт. В результате предельное давление в системе может возрасти до 5 бар.

Сборка модели на два вывода

Вихревой кавитационный теплогенератор своими руками можно сделать с электродвигателем мощностью около 5 кВт. Корпус для устройства нужно выбирать чугунного типа. В этом случае минимальный диаметр выпускного отверстия должен составлять 4,5 см. Роторы для этой модели подходят только для двух дисков. В этом случае статор важно использовать ручную доработку. Он установлен в вихревом теплогенераторе над улиткой.

Целесообразнее использовать непосредственно небольшой диффузор.Можно при желании отшлифовать его из трубы. Лучше использовать прокладку-улитку толщиной около 2 мм. Однако в этой ситуации очень многое зависит от сальников. Их необходимо устанавливать непосредственно над центральной втулкой. Чтобы воздух шел быстро, важно сделать дополнительную стойку. В этом случае крышка для устройства подбирается по резьбе.

Теплогенераторы Vortex на три вывода

Теплогенератор «Vortex» на три вывода собирается своими руками (чертежи ниже) аналогично предыдущей модификации.Однако разница заключается в том, что ротор для устройства нужно подбирать на одном диске. При этом в механизме чаще всего используются три клапана. Сальниковые сальники используются только в крайнем случае.

Некоторые специалисты также советуют использовать для улитки пластиковые пломбы. Они идеально подходят для гидроизоляции. Также под крышкой следует установить защитное кольцо. Все это необходимо для того, чтобы снизить износ фитинга. Электродвигатели для вихревых теплогенераторов в основном выбирают мощностью около 4 кВт.Муфта должна иметь достаточно гибкую посадку. Напоследок следует отметить, что в основании улитки установлен фланец.

Модель с коллектором

Собирать вихревой теплогенератор с коллектором своими руками необходимо с подготовки корпуса. В этом случае должно быть два выхода. Дополнительно следует тщательно отшлифовать воздухозаборник. В этой ситуации важно подобрать чехол отдельно с резьбой.Коллекторные двигатели обычно средней мощности. В такой ситуации потребление электроэнергии будет незначительным.

Улитка выбрана из стали и устанавливается непосредственно на прокладку. Лучше всего использовать напильник, чтобы подогнать его к розетке. При этом для постройки корпуса необходим сварочный инвертор. Коллектор, как и улитка, должен стоять на прокладке. В этом случае втулка фиксируется в модели с помощью зажимного кольца.

Вихревые теплогенераторы с тангенциальными каналами

Для сборки вихревых теплогенераторов своими руками с тангенциальными каналами необходимо предварительно выбрать хороший герметик… Благодаря этому устройство максимально долго будет сохранять температуру. Чаще всего устанавливается двигатель мощностью около 3 кВт. Все это дает хорошие характеристики при правильной установке спиральной камеры и диффузора.

В этом случае сальник устанавливается на сам ротор. Для ее закрепления многие специалисты рекомендуют использовать двусторонние шайбы. В этом случае также устанавливаются зажимные кольца. Если втулка не подходит к соске, то ее можно повернуть. Камеру с каналами можно сделать резаком.

Применение однонаправленной скрутки

Вихревые теплогенераторы своими руками собираются с однонаправленной скруткой довольно просто. В этом случае работу нужно начинать стандартно с подготовки корпуса устройства. Многое в этой ситуации зависит от габаритов электродвигателя. Коллекторы, в свою очередь, используются редко.

Однонаправленная скрутка устанавливается только после закрепления фланца. В свою очередь, крышка используется только для впуска … Все это необходимо для уменьшения износа втулки.Как правило, однонаправленные скручивания исключают использование фурнитуры. При этом сборка вихревого теплогенератора стоит недорого.

С использованием кольцевых втулок

Собрать вихревой теплогенератор своими руками с кольцевыми втулками можно будет только с помощью сварочного инвертора … В этом случае необходимо заранее подготовить вывод. Фланец в устройстве следует устанавливать только на зажимное кольцо. Также важно подобрать для устройства качественное масло.Все это нужно для того, чтобы износ кольца был незначительным. В этом случае втулка устанавливается непосредственно под улиткой. При этом чехол для него используется довольно редко. В этой ситуации расстояние до стойки нужно рассчитывать заранее. Он не должен касаться сцепления.

Модификация с приводным механизмом

Чтобы сделать вихревой теплогенератор своими руками с приводным механизмом, сначала нужно выбрать хороший электродвигатель.Его мощность должна быть не менее 4 кВт. Все это даст хорошие теплопроизводительность. Корпуса для устройства чаще всего чугунные. В этом случае выходные отверстия необходимо заземлить отдельно. Для этого можно использовать напильник. Для электродвигателя ручного типа целесообразнее подбирать ротор … Муфту необходимо прикрепить к защитной шайбе. Многие специалисты советуют устанавливать улитку только после диффузора.

Таким образом можно будет поставить пломбу на верхнюю крышку.Механизм прямого привода должен располагаться над электродвигателем. Однако сегодня есть модификации с его боковой установкой. В этом случае стойки необходимо приварить с обоих концов. Все это значительно повысит долговечность устройства. Последнее, что нужно сделать, это установить ротор. На этом этапе особое внимание следует уделить креплению кожуха.

Поиски альтернативных способов получения энергии привели к появлению множества изобретений, суть которых не совсем понятна обычным людям.В то же время разговоры об эффективности 110, 200 и даже 400% вызывают ажиотаж вокруг этих разработок. Эта тенденция не обошла стороной появившиеся на рынке вихревые теплогенераторы. системы отопления в 90-х годах прошлого века. Что это за чудо-устройство?

Как говорят многочисленные источники, вихревой теплогенератор успешно преобразует электричество в тепло. Точный механизм этого процесса до сих пор не описан, но его основателем считается ученый Григгс, создавший первую модель такого генератора.Устройство представляло собой электродвигатель с двухсторонним ротором, при прохождении воздуха через который он очищался.

Но при испытаниях было замечено разделение потоков воздуха, один из которых имеет высокую температуру. Впоследствии была попытка использовать воду в качестве лечебной среды. Это нововведение положило начало современным моделям вихревых теплогенераторов.

Возможный принцип их работы показан на рисунке:

Вода, попадая в ротор, когда попадает в вихревые потоки, начинает порождать процесс кавитации.Для него характерно образование мелких пузырьков воздуха, на границах которых возникает высокая температура. Они могут быть источниками нагрева жидкости. В дальнейшем масса воды с более высокой температурой поступает в коллектор конденсата или. Остальной холод снова направляется по трубам к ротору. При этом он может смешиваться с уже остывшим теплоносителем из обратного патрубка системы отопления.

Производством таких систем занимается несколько предприятий.В основном их продукция предназначена для организации отопления больших площадей, но есть и бытовые модели.

Вихревые системы обогрева

Удмуртское предприятие ООО «Вихревые тепловые системы» выпускает подобные водонагревательные устройства довольно давно. В ассортименте их продукции можно найти малые электростанции и комплексы для глобального решения вопросов отопления больших зданий и производственных помещений.

VTG — 2,2

Это самая маленькая единица из всего, что производит компания.Он предназначен для обогрева помещения объемом до 90 м³. Принцип работы не отличается от вышеизложенного — на роторе двигателя установлен специальный шнек, через который проходит поток воды. После нагрева теплоноситель попадает в систему труб отопления.

Его стоимость около 34 тысяч рублей.

VTG — 2.2 Характеристики

VTG — 30

Модель среднего вихревого теплогенератора. Он рассчитан на большие помещения, чем предыдущий — до 1400 м³.Вместе с ним рекомендуется приобрести шкаф управления, который предназначен для автоматизации всего процесса нагрева жидкости.

Стоимость — 150 тыс. Руб.

В настоящее время продуктовая линейка компании включает более 16 моделей теплогенераторов, различающихся по мощности.

VTG — 30 Технические характеристики

IPTO

Небольшое производственное предприятие из Ижевска «ИПТО» также наладило производство вихревых теплогенераторов.

Теплогенератор IPTO состоит из электродвигателя и цилиндрической форсунки.Конструкция последнего представляет собой циклон с тангенциальным входом. Двигатель работает в насосном режиме, перекачивая водные массы в цилиндрическое сопло. Там они создают вихревой поток, который впоследствии останавливается тормозным устройством. На этом этапе нагревается теплоноситель.

IPTO Характеристики и цены

По заявлениям производителей, эффективность их продукции превышает 100%. Для некоторых моделей ставки равны 150%. Испытания проводились на технических площадках специализированных институтов — РКК «Энергия» и ЦАГЭ им…. Однако точных данных на сайте производителя не представлено.

Эти компании являются крупнейшими производителями вихревых теплогенераторов. Но помимо них есть много компаний, которые на производственной базе различных предприятий готовы изготавливать аналоги теплогенераторов.

Для отопления частного дома и квартиры часто используют автономные генераторы. Предлагаем рассмотреть, что такое индукционный вихревой теплогенератор, принцип его работы, как сделать прибор своими руками, а также чертежи устройств.

Описание генератора

Существуют разные типы вихревых теплогенераторов, в основном они отличаются своей формой. Раньше использовались только трубчатые модели, сейчас активно используются круглые, асимметричные или овальные. Стоит отметить, что это небольшое устройство может полностью обеспечить систему отопления, а при правильном подходе и горячее водоснабжение.

Фото — Мини теплогенератор вихревого типа.

Вихревой и гидровихревой теплогенератор — это механическое устройство, которое отделяет сжатый газ от горячего и холодного потоков.Воздух, выходящий из «горячего» конца, может достигать температуры 200 ° C, а из холодного — до -50. Следует отметить, что основным преимуществом такого генератора является то, что в его электрическом устройстве нет движущихся частей, все неподвижно закреплено. Трубы чаще всего изготавливают из нержавеющей легированной стали, которая отлично выдерживает высокие температуры и внешние разрушающие факторы (давление, коррозия, ударные нагрузки).


Фото — Теплогенератор Vortex

Сжатый газ вдувается по касательной в вихревую камеру, после чего разгоняется до высокой скорости вращения.Из-за конического сопла на конце выпускной трубы только «входная» часть сжатого газа может двигаться в заданном направлении. Остальные вынуждены возвращаться во внутренний вихрь, диаметр которого меньше внешнего.

Где используются вихревые теплогенераторы:

  1. В холодильных установках;
  2. Для отопления жилых домов;
  3. Для обогрева производственных помещений;

Следует иметь в виду, что вихревой газогидравлический генератор менее эффективен, чем традиционное оборудование для кондиционирования воздуха.Они широко используются для недорогого точечного охлаждения, когда сжатый воздух поступает от местного сетевого отопления.

Видео: исследование вихревых теплогенераторов

Принцип действия

Существуют различные объяснения причин вихревого эффекта вращения при полном отсутствии движения и магнитных полей.

Фото — Схема вихревого теплогенератора

В этом случае газ действует как тело вращения из-за его быстрого движения внутри устройства.Этот принцип работы отличается от общепринятого стандарта, где холодный и горячий воздух идет отдельно, потому что при объединении потоков по законам физики образуются разные давления, что в нашем случае вызывает вихревое движение газов.

Из-за наличия центробежной силы температура воздуха на выходе намного выше, чем температура на входе, что позволяет использовать устройства как для выработки тепла, так и для эффективного охлаждения.

Существует другая теория принципа действия теплогенератора, из-за того, что оба вихря вращаются с одинаковой угловой скоростью и направлением, внутренний угол вихря теряет свой угловой момент.Уменьшение момента кинетическая энергия передается внешнему вихрю, в результате чего образуются разделенные потоки горячего и холодного газа. Этот принцип работы является полным аналогом эффекта Пельтье, в котором устройство использует электрическую энергию давления (напряжения) для перемещения тепла к одной стороне разнородного металлического соединения, в результате чего другая сторона охлаждается, а потребляемая энергия возвращается обратно. источник.


Фото — Принцип работы гидротипа-генератора

Преимущества вихревого теплогенератора :

  • Обеспечивает значительную (до 200 º С) разницу температур между «холодным» и «горячим» газом, работает даже при низком давлении на входе;
  • Работает с КПД до 92%, не требует принудительного охлаждения;
  • Преобразует весь входящий поток в один охлаждающий.Благодаря этому вероятность перегрева систем отопления практически исключена
  • Используется энергия, генерируемая в вихревой трубе в виде единого потока, что способствует эффективному нагреву природного газа с минимальными потерями тепла;
  • Обеспечивает эффективное разделение температуры вихря входящего газа при атмосферном давлении и выходного газа при отрицательном давлении.

Такой альтернативный вариант отопления с практически нулевым потреблением напряжения отлично отапливает помещение от 100 квадратных метров (в зависимости от модификации). Основные минусы : Это дороговизна и редкость на практике.

Как сделать теплогенератор своими руками

Вихревые теплогенераторы очень сложные устройства, на практике можно сделать автомат ВТГ Потапа, схема которого подходит как для домашних, так и для промышленных работ.

Фото — Вихревой теплогенератор Потапов

Так появился механический теплогенератор Потапова (КПД 93%), схема которого представлена ​​на рисунке.Несмотря на то, что Николай Петраков был первым, кто получил патент, именно устройство Потапова пользуется особым успехом у домашних мастеров.

На этой схеме показана конструкция вихревого генератора. Смесительный патрубок 1 соединен фланцем с нагнетательным насосом, который в свою очередь подает жидкость с давлением от 4 до 6 атмосфер. Когда вода попадает в коллектор, на рисунке 2 образуется вихрь, который подается в специальную вихревую трубку (3), длина которой в 10 раз больше диаметра.Вихрь воды движется по спиральной трубе у стенок к горячей трубе. Этот конец заканчивается дном 4, в центре которого имеется специальное отверстие для выхода горячей воды.

Для регулирования потока перед днищем расположено специальное тормозное устройство, или выпрямитель потока воды 5, он состоит из нескольких рядов пластин, которые приварены к втулке по центру. Втулка коаксиальна трубке 3. В момент, когда вода движется по трубке к выпрямителю по стенкам, в осевом сечении образуется противоточный поток.Здесь вода движется к соплу 6, которое врезается в стенку улитки и трубу подачи жидкости. Здесь производитель установил еще один 7-дисковый выпрямитель потока для регулирования потока холодной воды … Если тепло выходит из жидкости, то оно через специальный байпас 8 направляется в горячий конец 9, где вода смешивается с нагретой. с помощью миксера 5.

Непосредственно из трубы горячего водоснабжения жидкость поступает в радиаторы, после чего, делая «круг», возвращается в теплоноситель для повторного нагрева.Затем источник нагревает жидкость, насос повторяет круг.

Согласно этой теории, существуют даже модификации теплогенератора для массового производства. низкое давление … К сожалению, проекты хороши только на бумаге, на самом деле мало кто ими пользуется, особенно если учесть, что расчет ведется по теореме Вириала, которая должна учитывать энергию Солнца (переменная величина) и центробежная сила в пробирке.

Формула выглядит следующим образом:

Эпот = — 2 Экин

Где Ekin = mV2 / 2 — кинетическое движение Солнца;

Масса планеты m, кг.

Бытовой теплогенератор вихревого типа для потаповской воды может иметь следующие технические характеристики:


Фото — Модификации вихревых теплогенераторов

Обзор цен

Несмотря на относительную простоту, купить вихревые кавитационные теплогенераторы зачастую проще, чем собрать самодельный прибор … Генераторы нового поколения продаются во многих крупных городах России, Украины, Белоруссии и Казахстана.

Считайте прайс из открытых источников (мини-аппараты будут дешевле), сколько стоит генератор Мустафаева, Болотова и Потапова:

Самая низкая цена на теплогенератор вихревой энергии марок Акойл, Вита, Гравитон, Муст, Евроальянс, Юсмар, НТК, в Ижевске, например, около 700 000 рублей.При покупке обязательно проверяйте паспорт устройства и сертификаты качества.

Многие полезные изобретения остались невостребованными. Это связано с человеческой ленью или боязнью непонятного. Одним из таких открытий долгое время был вихревой теплогенератор. Сейчас, на фоне тотальной экономии ресурсов, стремления использовать экологически чистые источники энергии, теплогенераторы начали применяться на практике для отопления дома или офиса. Что это? Устройство, которое раньше разрабатывали только в лабораториях, или новое слово в теплоэнергетике.

Система отопления с вихревым теплогенератором

Принцип действия

В основе работы теплогенераторов лежит преобразование механической энергии в кинетическую, а затем в тепловую.

Еще в начале двадцатого века Джозеф Рэнк открыл разделение вихревого воздушного потока на холодную и горячую фракции. В середине прошлого века немецкий изобретатель Хилшем модернизировал устройство вихревой трубки. Спустя короткое время русский ученый А. Меркулов пустил в трубу Ранке воду вместо воздуха.На выходе температура воды значительно повысилась. Именно этот принцип лежит в основе работы всех теплогенераторов.

Проходя сквозь водоворот воды, вода образует множество пузырьков воздуха. Пузырьки схлопываются под действием давления жидкости. В результате выделяется некоторая часть энергии. Вода греется. Этот процесс называется кавитацией. Работа всех вихревых теплогенераторов рассчитана по принципу кавитации. Такой тип генератора называется «кавитационным».

Типы теплогенераторов

Все теплогенераторы делятся на два основных типа:

  1. Роторные. Теплогенератор, в котором вихревой поток создается с помощью ротора.
  2. Статический. В этих типах водяной вихрь создается с помощью специальных кавитационных трубок. Давление воды создается центробежным насосом.

У каждого вида есть свои достоинства и недостатки, о которых стоит поговорить более подробно.

Роторный теплогенератор

Статор в данном устройстве выполняет роль корпуса центробежного насоса.

Роторы бывают разные. В Интернете есть множество схем и инструкций по их выполнению. Теплогенераторы — это скорее научный эксперимент, который постоянно разрабатывается.

Конструкция роторного генератора

Корпус представляет собой полый цилиндр. Расстояние между корпусом и вращающейся частью рассчитывается индивидуально (1,5-2 мм).

Нагрев среды происходит за счет ее трения о корпус и ротор. Этому способствуют пузырьки, образующиеся из-за кавитации воды в ячейках ротора.Производительность таких устройств на 30% выше статических. Инсталляции довольно шумные. Имеют повышенный износ деталей из-за постоянного воздействия агрессивной среды … Требуется постоянный контроль: за состоянием сальников, сальников и т. Д. Это значительно усложняет и увеличивает стоимость обслуживания. С их помощью редко устанавливают отопление дома, нашли несколько иное применение — обогрев больших производственных помещений.

Модель промышленного кавитатора

Статический теплогенератор

Основным преимуществом этих установок является то, что в них ничего не вращается.Электроэнергия расходуется только на работу насоса. Кавитация возникает в результате естественных физических процессов в воде.

КПД таких установок иногда превышает 100%. Среда для генераторов может быть жидкостью, сжатым газом, антифризом, антифризом.

Разница температур на входе и выходе может достигать 100 ° C. При работе на сжатом газе он вдувается тангенциально в вихревую камеру. В нем он ускоряется. При создании вихря через коническую воронку проходит горячий воздух, а обратно — холодный.Температура может достигать 200⁰С.

Преимущества:

  1. Может обеспечивать большую разницу температур между горячим и холодным концом, работать при низком давлении.
  2. КПД не менее 90%.
  3. Никогда не перегревается.
  4. Пожаро- и взрывозащищенные. Может использоваться во взрывоопасной среде.
  5. Обеспечивает быстрый и эффективный нагрев всей системы.
  6. Может использоваться как для обогрева, так и для охлаждения.

В настоящее время используется недостаточно часто.Кавитационный теплогенератор используют для удешевления отопления дома или производственных помещений, при наличии сжатого воздуха … Недостатком является довольно высокая стоимость оборудования.

Теплогенератор Потапова

Наиболее популярным и изученным является изобретение теплогенератора Потапова. Считается статичным устройством.

Сила давления в системе создается центробежным насосом … Струя воды с высоким давлением подается в улитку.Жидкость начинает нагреваться за счет вращения по изогнутому каналу. Он попадает в вихревую трубку. Длина трубы должна быть в десять раз больше ширины.

Схема устройства генератора

  1. Трубный патрубок
  2. Улитка.
  3. Вихревая трубка.
  4. Тормоз верхний.
  5. Выпрямитель воды.
  6. Муфта.
  7. Кольцо тормозное нижнее.
  8. Обход.
  9. Ответвление.

Вода течет по спиральной спирали, расположенной вдоль стен.Далее устанавливается тормозное устройство для отвода части горячей воды. Жиклер немного выравнивается пластинами, прикрепленными к втулке. Внутри есть пустое место, подключенное к другому тормозному устройству.

Высокотемпературная вода поднимается, а по внутреннему пространству опускается холодный вихревой поток жидкости … Холодный поток через пластины на вводе контактирует с горячим и нагревается.

Теплая вода стекает к нижнему тормозному кольцу и нагревается за счет кавитации.Нагретый поток от нижнего тормозного устройства проходит через байпас к отводной трубе.

Верхнее тормозное кольцо имеет проход, диаметр которого равен диаметру вихревой трубки. Благодаря ему в трубу может попасть горячая вода. Происходит смешение горячего и теплого потоков. Затем вода используется по прямому назначению. Обычно для отопления помещений или бытовых нужд. Возврат подключен к насосу. Патрубок — к входу в систему отопления дома.

Для установки теплогенератора Потапова необходима диагональная разводка.Горячий теплоноситель необходимо подавать к верхнему ходу аккумулятора, а холодный — выходить из нижнего.

Генератор Потапова самостоятельно


Есть много моделей промышленных генераторов. Для опытного мастера сделать вихревой теплогенератор своими руками не составит труда. :

  1. Вся система должна быть надежно закреплена. Используя уголки, делается каркас. Можно использовать сварку или болтовое соединение. Главное, чтобы конструкция была прочной.
  2. Электродвигатель усилен на станине. Подбирается с учетом площади помещения, внешних условий и имеющегося напряжения.
  3. К раме прикреплен водяной насос. При его выборе учтите:
  • требуется центробежный насос;
  • двигатель имеет достаточно силы, чтобы раскрутить его;
  • насос должен выдерживать жидкость любой температуры.
  1. Насос подключен к двигателю.
  2. Цилиндр длиной 500-600 мм изготавливается из толстой трубы диаметром 100 мм.
  3. Две крышки должны быть из толстого плоского металла:
  • в нем должно быть отверстие под патрубок;
  • второй под жиклер. По краю делается фаска. Получается насадка.
  1. Крышки к баллону лучше крепить с помощью резьбового соединения.
  2. Жиклер внутри. Его диаметр должен составлять половину диаметра цилиндра.

Очень маленькое отверстие приведет к перегреву насоса и быстрому износу деталей.

  1. Патрубок со стороны форсунки подсоединяется к подающей линии насоса. Второй подключается к верхней точке системы отопления. Охлажденная вода из системы подключается к входу насоса.
  2. В форсунку подается вода под давлением насоса. В камере теплогенератора его температура повышается за счет вихревых течений. Затем его подают на обогрев.

Схема генератора кавитации

  1. Jet.
  2. Вал электродвигателя.
  3. Вихревая трубка.
  4. Входное сопло.
  5. Напорный патрубок.
  6. Вихревой демпфер.

Для контроля температуры за патрубком устанавливается вентиль. Чем меньше он открыт, тем дольше вода в кавитаторе и тем выше его температура.

Когда вода проходит через форсунку, создается сильное давление. Он ударяется о противоположную стену и из-за этого скручивается. Разместив дополнительное препятствие посреди ручья, можно добиться большей эффективности.

Вихревой демпфер

На этом основана работа вихревого демпфера:

  1. Изготовлены два кольца, ширина 4-5 см, диаметр немного меньше цилиндра.
  2. 6 пластин ¼ корпуса генератора вырезаны из толстого металла. Ширина зависит от диаметра и подбирается индивидуально.
  3. Пластины закреплены внутри колец напротив друг друга.
  4. Заслонка вставляется напротив форсунки.

Разработка генератора продолжается.Вы можете поэкспериментировать с демпфером, чтобы увеличить производительность.

В результате работы происходит потеря тепла в атмосферу. Для их устранения можно сделать теплоизоляцию. Сначала он делается из металла, а сверху обшивается любым теплоизоляционным материалом. Главное, чтобы он выдерживал температуру кипения.

Для облегчения ввода в эксплуатацию и обслуживания генератора Потапова необходимо:

  • покрасить все металлические поверхности;
  • сделайте все детали из толстого металла, поэтому теплогенератор прослужит дольше;
  • при сборке имеет смысл сделать несколько крышек с отверстиями разного диаметра.Опытным путем подобран лучший вариант для данной системы;
  • перед подключением потребителей, замкнув генератор, необходимо проверить его герметичность и работоспособность.

Гидродинамический контур

Для правильной установки вихревого теплогенератора необходим гидродинамический контур.

Схема подключения контура

Для его изготовления необходимы:

  • манометр на выходе для измерения давления на выходе из кавитатора;
  • термометры для измерения температуры до и после теплогенератора;
  • предохранительный клапан для снятия воздушных пробок;
  • краны на входе и выходе;
  • манометр на входе для контроля давления насоса.

Гидродинамический контур упростит обслуживание и управление системой.

Если у вас однофазная сеть, можно использовать преобразователь частоты. Это увеличит скорость вращения насоса, выбирайте правильный.

Вихревой теплогенератор используется для отопления дома и подачи горячей воды. Имеет ряд преимуществ перед другими обогревателями:

  • установка теплогенератора не требует разрешительной документации;
  • кавитатор работает в автономном режиме и не требует постоянного контроля;
  • — экологически чистый источник энергии, не имеет вредных выбросов в атмосферу;
  • полная пожаро- и взрывобезопасность;
  • меньше потребление электроэнергии.Бесспорный КПД, КПД приближающийся к 100%;
  • вода в системе не образует накипи, дополнительной обработки воды не требуется;
  • можно использовать как для отопления, так и для горячего водоснабжения;
  • занимает мало места и легко устанавливается в любой сети.

Учитывая все это, кавитационный генератор становится все более популярным на рынке. Такое оборудование успешно применяется для обогрева жилых и офисных помещений.

Видео.Вихревой теплогенератор своими руками.

Производство таких генераторов налаживается. Современная промышленность предлагает роторные и статические генераторы. Они оснащены приборами управления и датчиками защиты. Вы можете выбрать генератор для монтажа отопления для помещений любого размера.

Научные лаборатории и мастера продолжают эксперименты по совершенствованию теплогенераторов. Возможно, вскоре вихревой теплогенератор займет достойное место среди отопительных приборов.

Aqua Vortex Tube — приготовление горячей и холодной воды с использованием давления свободной воды

Вихревая трубка , также известная как вихревая трубка Ранка-Хильша , представляет собой механическое устройство, которое разделяет сжатый газ на горячий и холодный потоки.В нем нет движущихся частей.

Вихревая трубка

Это любопытное устройство, которое использует сжатый воздух в качестве источника энергии и производит холодный воздух (выходящий с левой стороны) и горячий воздух (выходящий с правой стороны).

См. Статью в Википедии по адресу: http://en.wikipedia.org/wiki/Vortex_tube

Несмотря на то, что с помощью этого устройства можно мгновенно производить горячий или холодный воздух, оно не считается эффективным, потому что никто не придумал эффективного устройства для производства сжатого воздуха.

Я американец, и у нас давление воды в большинстве местных жителей в Соединенных Штатах стандартизовано на уровне 30 фунтов на квадратный дюйм (PSI). Я не уверен насчет остального мира, но в большинстве мест, вероятно, есть что-то подобное. Я хочу сказать, что когда большинство из нас включает водопроводные краны или садовые шланги, мы получаем воду под давлением; мы уже за это платим.

Поскольку у нас есть эта «свободная» энергия, я направил свое изобретательство на то, как модифицировать вышеупомянутую «вихревую трубку», чтобы ее можно было использовать для мгновенного производства горячей и холодной воды; не требуются электрические «нагревательные» элементы или охлаждение.

В моей новой Aqua Vortex Tube используется тот же подход, но он значительно отличается тем, что использует воду (или другие жидкости) и может быть разработан только для горячей воды, только для холодной воды или и для горячей, и для холодной воды. С помощью этого нового устройства, в зависимости от давления за водой (мы используем 30 фунтов на квадратный дюйм), вода «комнатной» температуры при 72 ° F может быть мгновенно превращена в очень горячую воду на 180 °. Эту очень горячую воду можно уменьшить, если при желании добавить в линию холодную воду. Точно так же воду 72º можно превратить в очень холодную воду, которая мгновенно образует кубики льда.

Эта Aqua Vortex Tube настолько эффективна при приготовлении горячей и холодной воды, что потребует незначительных изменений в водопроводе, чтобы разместить трубки с горячей водой вокруг холодной выходной трубы и трубки с холодной водой вокруг горячей выходной трубы, но они могут быть встроены в ту же трубу. устройство коммерчески.

Это устройство можно использовать дома, в ресторанах, офисах, а также на промышленных предприятиях. Его также можно использовать на лодках, кораблях, яхтах, поездах и самолетах всех видов, которые используют или раздают воду или другие «напитки».”

Только представьте, ни водонагревателя, ни холодильника, ни морозильника не нужно, просто уже свободная, напорная вода. В тропиках или в летние месяцы это устройство значительно сократит расходы на электроэнергию при приготовлении кубиков льда.

Это устройство также идеально подходит для трубопроводов нефти и природного газа, которые необходимо обогревать в холодном климате для эффективного транзита.

Новый друг этого сайта попросил дать ответную ссылку на причины отсутствия горячей воды в доме. Многие сочтут это полезным при наступлении холода.

Vortex Generator — обзор

3.2.3.1 Влияние LVG на поток и теплопередачу в теплообменниках с ребристыми и овальными трубками

Чтобы выявить влияние LVG на общий поток и теплопередачу в теплообменниках. и трубчатых теплообменников, проведено численное моделирование теплообменников с ребристыми и овальными трубами с низковольтными теплообменниками и без них. На рисунке 29 показана принципиальная схема теплообменников с ребристыми и овальными трубками с треугольными крылышками.LVG симметрично установлены за овальными трубками, а заштрихованная область представляет собой расчетную область. Проточные каналы теплообменников с ребристыми и овальными трубами без и с треугольными крылышками показаны на Рис. 30. Расположение и ориентация LVG показаны на Рис. 31. На поверхности ребра условия нескользящие и непроницаемые. применяется для скоростей, в то время как периодические условия применяются для температуры.

Рисунок 29. Ребристо-овальные трубчатые теплообменники с LVG и расчетной областью (единица измерения: мм) [43].

Рисунок 30. Проточный канал ребристо-овальных теплообменников [43]. (A) Базовая структура. (B) Структура LVG.

Рисунок 31. Размер и расположение LVG [43].

При прохождении воздуха по каналу теплообменника с ребристыми и овальными трубами с ГНР возникают продольные вихри из-за разницы давлений до и после ГПН и трения. Ось этого сильного закрученного вторичного потока совпадает с направлением основного потока. при буксировке до сильного нарушения ГПН пограничные слои могут быть ослаблены или их формирование может быть прервано.Сильные эффекты воронки продольных вихрей также могут переносить жидкость из области следа в область основного потока. Холодная текучая среда у кромки и горячая текучая среда в области основного потока могут быть хорошо перемешаны, и теплопередача может быть улучшена.

На рисунке 32 показаны распределения изовел в трех плоскостях x z при Re = 1500. Скорость во входной области перед LVG почти однородна и без каких-либо вихрей. После того, как жидкость проходит через LVG, образование продольных вихрей приводит к сильно неоднородным равновеликим уровням и вызывает сильный вторичный поток.Поперечная скорость может в три раза превышать скорость на входе. Сильный закрученный поток переносит жидкость около ребра и стенки трубы к сердцевине основного потока. Между тем, жидкость в ядре основного потока также переносится в область около ребра и стенки трубы. Эти процессы значительно способствуют смешиванию горячих и холодных жидкостей и увеличивают коэффициент теплопередачи.

Рис. 32. Распределение изоуровней 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 направлению основного потока. Когда жидкость проходит через LVG, изменение давления и разделение жидкости на поверхности LVG создают очень сложный вихревой поток. Как видно из рис. 33, помимо основного вихря могут образовываться индуцированные вихри и угловые вихри. Совместное воздействие различных вихрей привело к полному возмущению теплового пограничного слоя. Горячие и холодные жидкости полностью смешиваются, и теплопередача улучшается.

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

Цветную версию этого рисунка отсылают к онлайн-версии этой книги.

На рисунке 34 показан температурный контур в трех поперечных сечениях, перпендикулярных основному потоку, при Re = 1500. Во входной области изотермы параллельны друг другу, и нет явного изменения теплового пограничного слоя до жидкость, проходящая через LVG.Однако изотермы искажаются после LVG. Тепловой пограничный слой становится тоньше, а градиент температуры увеличивается на поверхности ребра, на которую попадают продольные вихри. Эти изменения увеличивают коэффициент теплопередачи на поверхности ребер, и улучшаются характеристики теплопередачи теплообменника.

Рис. 34. Изотермы на трех сечениях, перпендикулярных основному направлению потока (единица: K) [43].

На рисунке 35 показано распределение локальной скорости на средней плоскости, которая параллельна плоскости x y для случаев без и с LVG.Из фиг. 35A можно видеть, что существует большая зона следа для случая без LVG. Флюид в этой зоне почти изолирован от флюида в основном потоке. Образуется тепловой барьер, и теплопередача в этой зоне крайне плохая. После установки LVG сильный поперечный вторичный поток, создаваемый продольными вихрями, эффективно уменьшает размер зоны следа. Между тем, жидкость с большим импульсом перенаправляется на поверхность овальной трубы продольными вихрями, что, в свою очередь, эффективно задерживает отрыв пограничного слоя на овальной трубе (рис.35Б). Все вышеперечисленные механизмы могут эффективно способствовать улучшению теплоотдачи. На рисунках направление потока снизу вверх.

Рис. 35. Распределение локальной скорости в среднем поперечном сечении (единицы: м / с) [43]. (A) Без LVG. (B) С LVG.

Цветную версию этого рисунка отсылают к онлайн-версии этой книги.

На рис. 36 показаны профили локальной температуры в среднем сечении для Re = 1500. Из рис.36А видно, что температура в вышеупомянутой зоне теплового барьера близка к температуре овальной трубки. Зона теплового барьера становится значительно меньше после установки LVG (рис. 36B). Сравнение рис. 36a и b показывает, что распределения температуры перед LVG почти одинаковы для обоих случаев. Однако температура жидкости значительно снижается после того, как жидкость проходит через LVG, особенно в области ниже по потоку от LVG. Возникновение продольных вихрей изменяет поле течения и способствует перемешиванию холодной и горячей жидкости.Температурный градиент на поверхности теплопередачи также увеличивается, что в конечном итоге приводит к усилению теплопередачи во всем теплообменнике. Как и раньше, направление потока — снизу вверх.

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

Цветную версию этого рисунка отсылают к онлайн-версии этой книги.

На рисунке 37 показано среднее число Нуссельта по сравнению с числом 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) теплообменник с ребристыми и овальными трубами с LVG показал лучшие характеристики теплопередачи по сравнению со случаем без LVG. Использование LVG увеличивает среднее число Нуссельта примерно на 14–33%. На рисунке 38 показан коэффициент трения в зависимости 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) теплообменник с ребристыми и овальными трубами 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 увеличивало сопротивление формы, так что падение давления в теплообменнике увеличивалось.

Рисунок 37. Среднее число Нуссельта в зависимости от числа Рейнольдса для теплообменников с ребристыми и овальными трубками [43].

Цветную версию этого рисунка отсылают к онлайн-версии этой книги.

Рис. 38. Зависимость коэффициента трения от числа Рейнольдса для теплообменников с ребристыми и овальными трубками [43].

Цветную версию этого рисунка отсылают к онлайн-версии этой книги.

Результаты моделирования также анализируются с использованием принципа синергии поля [24], где угол пересечения между скоростью и градиентом температуры является важным параметром. На рисунке 39 показан средний угол взаимодействия в зависимости от числа Рейнольдса.Видно, что средние углы пересечения для обоих случаев уменьшаются с увеличением числа Рейнольдса. Это означает, что по мере увеличения числа Рейнольдса возмущение усиливается 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 для теплообменника с ребристыми и овальными трубами с ГПН всегда меньше, чем для случая без ГП.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 вектора скорости и градиента температуры для теплообменников с ребристыми и овальными трубками [43].

Цветную версию этого рисунка отсылают 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 LVG и с ними. 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. По мере того как поток продолжает движение к зоне следа, изотермы растягиваются 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 потока и температуры ухудшается. На рис. 40C и D показаны изотермы и линии тока для случая с LVG. Как и в случае без LVG, изотермы и линии тока почти перпендикулярны друг другу на входе в теплообменник. По мере того, как поток продолжает движение к зоне следа, LVG генерируют продольные вихри на выходе из овальных трубок.Сильно закрученный вторичный поток изменил локальные поля скорости и температуры, так что угол пересечения между скоростью и изотермами увеличился. Другими словами, угол между скоростью и температурным градиентом уменьшается, синергия между скоростью и температурой в зоне следа улучшается, а общая теплопередающая способность теплообменника увеличивается.

Рис. 40. Сравнение синергии между полями скорости и температуры для случая без LVG и с ним [43].(A) Изотермы для случая без LVG. (B) Обтекаемые формы для корпуса без LVG. (C) Изотермы для случая с LVG. (D) Оптимизация для случая с LVG.

Атмосферный вихревой двигатель создает торнадо для выработки электричества

Торнадо обычно вызывают разрушительную силу природы в ее самом ужасном виде. Однако что, если всю эту мощность можно было бы использовать для производства более дешевой и эффективной электроэнергии? Именно этого и предлагает достичь канадский инженер Луи Мишо с помощью изобретения, получившего название «атмосферный вихревой двигатель» (или AVE).

AVE работает, вводя теплый воздух в круговую станцию, после чего разница в температуре между этим нагретым воздухом и атмосферой выше создает вихрь — или управляемый торнадо, который, в свою очередь, приводит в движение несколько ветряных турбин для выработки электричества. Вихрь можно было отключить, просто отключив источник теплого воздуха.

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

Компания

Мишо, AVEtec Energy Corporation, сообщает, что система не производит выбросов углекислого газа и не требует накопления энергии для работы, и что, кроме того, стоимость произведенной энергии может быть потенциально до 0 долларов США.03 за киловатт-час.

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

Тепло, необходимое для запуска мини-торнадо, будет обеспечиваться временным источником тепла, например нагревателем или паром. Тем не менее, AVEtec заявляет, что, как только вихрь образуется, непрерывное тепло может быть обеспечено более устойчивым источником — например, отработанным промышленным теплом или теплой морской водой.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 вихрь высотой 40 метров (141 фут) и диаметром 30 сантиметров (11 дюймов). Вихрь будет приводить в действие одну 1-метровую (3,2 фута) турбину, которая будет производиться в партнерстве с Lambton College в Сарнии, Онтарио.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *