Вихревой теплогенератор для частного дома своими руками
Отопление дома, гаража, офиса, торговых площадей – вопрос, решать который надо сразу после того, как помещение построено. И не важно, какое время года на улице. Зима всё равно придёт. Так что побеспокоиться о том, чтобы внутри было тепло необходимо заранее. Тем, кто покупает квартиру в многоэтажном доме, волноваться не о чем – строители уже всё сделали. А вот тем, кто строит свой дом, оборудует гараж или отдельно стоящее небольшое здание, придётся выбирать, какую систему отопления устанавливать. И одним из решений будет вихревой теплогенератор.
История изобретения
Вихревой сосуд
Сепарация воздуха, иначе говоря, разделение его на холодную и горячую фракции в вихревой струе – явление, которое и легло в основу вихревого теплогенератора, было открыто около ста лет назад. И как это часто бывает, лет 50 никто не мог придумать, как его использовать. Так называемую вихревую трубу модернизировали самыми разными способами и пытались пристроить практически во все виды человеческой деятельности. Однако везде она уступала и по цене и по КПД уже имеющимся приборам. Пока русский учёный Меркулов не придумал запустить внутрь воду, не установил, что на выходе температура повышается в несколько раз и не назвал этот процесс кавитацией. Цена прибора уменьшилась не намного, а вот коэффициент полезного действия стал практически стопроцентным.
Принцип действия
Сепарация воздуха в вихревом сосуде
Так что же такое эта загадочная и доступная кавитация? А ведь всё довольно просто. Во время прохождения через вихрь, в воде образуется множество пузырьков, которые в свою очередь лопаются, высвобождая некое количество энергии. Эта энергия и нагревает воду. Количество пузырьков подсчёту не поддаётся, а вот температуру воды вихревой кавитационный теплогенератор может повысить до 200 градусов. Не воспользоваться этим было бы глупо.
Два основных вида
Несмотря на то и дело появляющиеся сообщения о том, что кто-то где-то смастерил уникальный вихревой теплогенератор своими руками такой мощности, что можно отапливать целый город, в большинстве случаев это обычные газетные утки, не имеющие под собой никакой фактической основы. Когда-нибудь, возможно, это случиться, а пока принцип работы этого прибора можно использовать только двумя способами.
Роторный теплогенератор. Корпус центробежного насоса в этом случае будет выступать в качестве статора. В зависимости от мощности по всей поверхности ротора сверлят отверстия определённого диаметра. Именно за счёт их и появляются те самые пузырьки, разрушение которых и нагревает воду. Достоинство у такого теплогенератор только одно. Он намного производительнее. А вот недостатков существенно больше.
- Шумит такая установка очень сильно.
- Изношенность деталей повышенная.
- Требует частой замены уплотнителей и сальников.
- Слишком дорогое обслуживание.
Статический теплогенератор. В отличие от предыдущей версии, здесь ничего не вращается, а процесс кавитации происходит естественным путём. Работает только насос. И список достоинств и недостатков принимает резко противоположное направление.
- Прибор может работать при низком давлении.
- Разница температур на холодном и горячих концах довольно велика.
- Абсолютно безопасен, в каком бы месте не использовался.
- Быстрый нагрев.
- КПД 90 % и выше.
- Возможность использования, как для обогрева, так и для охлаждения.
Единственным недостатком статического ВТГ можно считать дороговизну оборудования и связанную с этим довольно долгую окупаемость.
Как собрать теплогенератор
Инструменты для работы
При всех этих научных терминах, которые могут напугать незнакомого с физикой человека, смастерить в домашних условиях ВТГ вполне возможно. Повозиться, конечно, придётся, но если всё сделать правильно и качественно, можно будет наслаждаться теплом в любое время.
И начать, как и в любом другом деле, придётся с подготовки материалов и инструментов. Понадобятся:
- Сварочный аппарат.
- Шлифмашинка.
- Электродрель.
- Набор гаечных ключей.
- Набор свёрл.
- Металлический уголок.
- Болты и гайки.
- Толстая металлическая труба.
- Два патрубка с резьбой.
- Соединительные муфты.
- Электродвигатель.
- Центробежный насос.
- Жиклёр.
Вот теперь можно приступать непосредственно к работе.
Устанавливаем двигатель
Электродвигатель, подобранный в соответствии с имеющимся напряжением, устанавливается на станину, сваренную или собранную с помощью болтов, из уголка. Общий размер станины вычисляется таким образом, чтобы на ней можно было разместить не только двигатель, но и насос. Станину лучше покрасить во избежание появления ржавчины. Разметить отверстия, просверлить и установить электродвигатель.
Подсоединяем насос
Насос следует подбирать по двум критериям. Во-первых, он должен быть центробежным. Во вторых, мощности двигателя должно хватить, чтобы его раскрутить. После того, как насос будет установлен на станину, алгоритм действий следующий:
- В толстой трубе диаметром 100 мм и длиной 600 мм с двух сторон нужно сделать внешнюю проточку на 25 мм и в половину толщины. Нарезать резьбу.
- На двух кусках такой же трубы длинной каждый 50 мм нарезать внутреннюю резьбу на половину длины.
- Со стороны противоположной от резьбы приварить металлические крышки достаточной толщины.
- По центру крышек сделать отверстия. Одно по размеру жиклёра, второе по размеру патрубка. С внутренней стороны отверстия под жиклёр сверлом большого диаметра необходимо снять фаску, чтобы получилось подобие форсунки.
- Патрубок с форсункой подсоединяется к насосу. К тому отверстию, из которого вода подаётся под напором.
- Вход системы отопления подсоединяется ко второму патрубку.
- К входу насоса присоединяется выход из системы отопления.
Цикл замкнулся. Вода будет под давлением подаваться в форсунку и за счёт образовавшегося там вихря и возникшего эффекта кавитации станет нагреваться. Регулировку температуры можно осуществить, установив за патрубком, через который вода попадает обратно в систему отопления, шаровый кран.
Чуть прикрыв его, вы сможете повысить температуру и наоборот, открыв – понизить.
Усовершенствуем теплогенератор
Это может звучать странно, но и эту довольно сложную конструкцию можно усовершенствовать, ещё больше повысив её производительность, что будет несомненным плюсом для обогрева частного дома большой площади. Основывается это усовершенствование на том факте, что сам насос имеет свойство терять тепло. Значит, нужно заставить расходовать его как можно меньше.
Добиться этого можно двумя путями. Утеплить насос при помощи любых подходящих для этой цели теплоизоляционных материалов. Или окружить его водяной рубашкой. Первый вариант понятен и доступен без каких-либо пояснений. А вот на втором следует остановиться подробнее.
Чтобы соорудить для насоса водяную рубашку придётся поместить его в специально сконструированную герметическую ёмкость, способную выдерживать давление всей системы. Вода будет подаваться именно в эту емкость, и насос будет забирать её уже оттуда. Внешняя вода так же нагреется, что позволит насосу работать намного продуктивнее.
Вихрегаситель
Но, оказывается и это ещё не всё. Хорошо изучив и поняв принцип работы вихревого теплогенератора, можно оборудовать его гасителем вихрей. Подаваемый под большим давлением поток воды ударяется в противоположную стенку и завихряется. Но этих вихрей может быть несколько. Стоит только установить внутрь устройства конструкцию напоминающую своим видом хвостовик авиационной бомбы. Делается это следующим образом:
- Из трубы чуть меньшего диаметра, чем сам генератор необходимо вырезать два кольца шириной 4-6 см.
- Внутрь колец приварите шесть металлических пластинок, подобранных таким образом, чтобы вся конструкция получилась длинной равной четверти длины корпуса самого генератора.
- Во время сборки устройства закрепите эту конструкцию внутри напротив сопла.
Пределу совершенства нет и быть не может и усовершенствованием вихревого теплогенератора занимаются и в наше время. Не всем это под силу. А вот собрать устройство по схеме, приведённой выше, вполне возможно.
Как сделать 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.
устройство, плюсы и минусы использования в отопительных системах. Теплоустановка потапова
Википедия утверждает, что теплогенератором является устройство, которое вырабатывает тепло сжиганием некоего топлива. Сразу возникает вопрос: что именно необходимо сжечь в вихревом теплогенераторе ТГ, ионном генераторе тепла или электродном котле? Далее, приводится схема со стандартной процедурой сгорания топлива в соответствующей камере, передачей тепла потребителю и фактически утверждаются ограничения на сферу применения вихревых и прочих тепогенераторов — только небольшие здания и индивидуальное отопление.
Поскольку даже электродные котлы способны отапливать солидные здания, хочу уличить википедию в безграмотности следующими доводами.
Принцип действия вихревых теплогенераторов
Изначально явление вихревой кавитации было открыто в ходе наблюдений за поведением и работой лопастей судовых винтов. Сразу же открытое явление приобрело негативную оценку, поскольку приводило к повреждениям и преждевременному износу лопастей. Однако, сегодня кавитация используется для экономичного отопления и нагрева воды в вихревых теплогенераторах, которые производит наше предприятие.
«Приручив» эффект кавитации, удалось создать высокоэффективный вихревой теплогенератор, в основу работы которого положен довольно простой принцип: создание вихревых потоков воды. Для этого используется стандартный асинхронный двигатель, который путем смешивания обратного и возмущающего потоков воды создает мощные завихрения, приводящие к образованию микроскопических пузырьков газа.
Специальная конструкция гидродинамического смесителя и нагнетаемое насосом давление воды вынуждает пузырьки газа схлопываться, высвобождая огромное количество тепловой энергии. Внутренняя температура пузырьков в момент схлопывания доходит до 1500°С. Можете себе представить какой потенциал кроется в простой воде.
В сравнении с установками прямого электрического нагрева, вихревые теплогенераторы имеют гораздо более высокое отношение полезной выходной тепловой мощности к потребляемой мощности.
Этот показатель может быть в разы больше и даже превышать единицу. Это обстоятельство получило в исследовательской среде название «сверхединичности», то есть способность отдавать с одного затраченного киловатта энергии полтора и больше киловатта тепла на выходе. Эта «сверхединичность» выходит за пределы научных академических догм, поэтому официальное объяснение этого механизма отсутствует. Не взирая на это, независимым исследователям удалось построить адекватную модель кавитационного процесса, в которой не применяются «эзотерические» гипотезы. При этом «сверхединичность» получает естественное обоснование, которое совершенно не противоречит базовым законам сохранения энергии.
Немного теории
Первым шагом в данной модели служит ревизия представлений о содержании термина «кавитационный пузырек».
В соответствии с правилами термодинамики, преобразование электрической энергии в тепловую невозможно со 100%-ой эффективностью и коэффициент полезного действия генератора тепла может принимать значения в пределах 100% (или единицы).
Однако, имеются подтвержденные факты работы кавитационных вихревых теплогенераторов с КПД равным 100% и более. К примеру, официально зафиксированы государственные испытания теплового кавитационного насоса Белорусской фирмы «Юрле», которые были проведены Институтом тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова Национальной Академии Наук АН Беларуси. Подтвержденный коэффициент преобразования составил 0,975-1,15 (без учета тепловых потерь в окружающую среду)
». Ряд производителей реализуют кавитационные вихревые теплогенераторы с коэффициентом полезного действия 1.25 и 1.27. Бесперебойно и экономно функционируют вихревые теплогенераторы нашей компании, которые в определённых режимах работы демонстрируют превышение полезной тепловой мощности над потребляемой электрической мощностью в 1.48 раза и более.
Отклик научной среды на эти достижения ожидаемый: ученые мужи старательно их игнорируют, делая вид, что данных фактов не существует (пример этого на видео). Но разгадка парадокса «сверхединичности» есть и, по нашему мнению, ответ здесь довольно прост. В перечисленных устройствах электроэнергия не трансформируется в нагревание воды, а всего лишь служит инструментом поддержания самого процесса.
Служит своеобразным катализатором, в присутствии которого имеет место перераспределение энергий, изначально свойственных самой воде. В процессе этого перераспределения, конфигурация различных видов энергий в структуре теплоносителя меняется таким образом, что это приводит к росту температуры воды.
Выдвигаемая ниже версия этих процессов является прямым следствием современных представлений о температуре и теплоте, предлагаемых независимыми исследователями. Приведем вкратце тезисы этой теории:
- 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.
- 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.
- Температуру объекта можно повысить без передачи ему энергии со стороны и, не совершая работы над ним.
Вероятно, такой нагрев теплоносителя происходит во время функционирования вихревых теплогенераторов благодаря кавитации. В таком случае, потребляемая мощность из электросети, расходуется на понижение давления в воде локально. По этой причине в воде формируются кавитационные агрегаты молекул. Следующий этап трансформации этих молекул не связан с потреблением электроэнергии или ее мощностью. Как было описано ранее, нагрев кавитационных объектов-молекул, приводящий к эффективному тепловому результату, не нуждается в дополнительных интервенциях электроэнергии извне. Соответственно, так как тепловая энергия на выходе оборудования здесь не зависит от электрической мощности на входе, то какие-либо запреты на превышение полезной мощности над потребляемой отсутствуют. Собственно, положения данной теории успешно воплощены в кавитационных вихревых теплогенераторах, а ее тезисы достигаются в правильно подобранных функциональных режимах.
Поэтому «запредельный» КПД (более 100%) этих режимов, в соответствии с предлагаемой теорией, совершенно не противоречит классическому закону сохранения энергии. В пример, можно привести аналогию с функционированием слаботочного реле, которое переключает высокоамперные токи. Либо работу детонатора, которая приводит к мощному взрыву.
Надо отметить, что работа именно вихревого теплогенератора стала своеобразным маркером, который столь ярко и наглядно демонстрирует «сверхединичность» процессов преобразования энергии, вразрез с устоявшимися академическими догмами. Предлагаем взглянуть на «сверхединичность» с иной позиции: если соответствующее оборудование не дотягивает до «сверхединичности», то это говорит о несовершенной конструкции изделия или о неверно выбранном режиме функционирования.
Отметим важное положительное практическое свойство вихревого теплогенератора: удачная конструкция, которая формирует кавитационные агрегаты молекул, вызывая их взрывную конденсацию, не приводит их в соприкосновение с рабочими частями изделия и даже близко к ним. Кавитационные пузырьки двигаются в свободном объёме воды. В результате, в ходе многолетней эксплуатации вихревого оборудования, практически полностью отсутствуют симптомы кавитационной эрозии. В тоже время, это очень существенно снижает уровень акустического шума, возникающего вследствие кавитации.
Купить вихревой теплогенератор
Приобрести требуемую модель вихревого теплогенератора или согласовать условия поставки, монтажа, получить примерную смету затрат Вы можете, связавшись с нами по любой контактной форме на этой странице.
Отопление дома, гаража, офиса, торговых площадей – вопрос, решать который надо сразу после того, как помещение построено. И не важно, какое время года на улице. Зима всё равно придёт. Так что побеспокоиться о том, чтобы внутри было тепло необходимо заранее. Тем, кто покупает квартиру в многоэтажном доме, волноваться не о чем – строители уже всё сделали. А вот тем, кто строит свой дом, оборудует гараж или отдельно стоящее небольшое здание, придётся выбирать, какую систему отопления устанавливать. И одним из решений будет вихревой теплогенератор.
Сепарация воздуха, иначе говоря, разделение его на холодную и горячую фракции в вихревой струе – явление, которое и легло в основу вихревого теплогенератора, было открыто около ста лет назад. И как это часто бывает, лет 50 никто не мог придумать, как его использовать. Так называемую вихревую трубу модернизировали самыми разными способами и пытались пристроить практически во все виды человеческой деятельности. Однако везде она уступала и по цене и по КПД уже имеющимся приборам. Пока русский учёный Меркулов не придумал запустить внутрь воду, не установил, что на выходе температура повышается в несколько раз и не назвал этот процесс кавитацией. Цена прибора уменьшилась не намного, а вот коэффициент полезного действия стал практически стопроцентным.
Принцип действия
Так что же такое эта загадочная и доступная кавитация? А ведь всё довольно просто. Во время прохождения через вихрь, в воде образуется множество пузырьков, которые в свою очередь лопаются, высвобождая некое количество энергии. Эта энергия и нагревает воду. Количество пузырьков подсчёту не поддаётся, а вот температуру воды вихревой кавитационный теплогенератор может повысить до 200 градусов. Не воспользоваться этим было бы глупо.
Два основных вида
Несмотря на то и дело появляющиеся сообщения о том, что кто-то где-то смастерил уникальный вихревой теплогенератор своими руками такой мощности, что можно отапливать целый город, в большинстве случаев это обычные газетные утки, не имеющие под собой никакой фактической основы. Когда-нибудь, возможно, это случиться, а пока принцип работы этого прибора можно использовать только двумя способами.
Роторный теплогенератор. Корпус центробежного насоса в этом случае будет выступать в качестве статора. В зависимости от мощности по всей поверхности ротора сверлят отверстия определённого диаметра. Именно за счёт их и появляются те самые пузырьки, разрушение которых и нагревает воду. Достоинство у такого теплогенератор только одно. Он намного производительнее. А вот недостатков существенно больше.
- Шумит такая установка очень сильно.
- Изношенность деталей повышенная.
- Требует частой замены уплотнителей и сальников.
- Слишком дорогое обслуживание.
Статический теплогенератор. В отличие от предыдущей версии, здесь ничего не вращается, а процесс кавитации происходит естественным путём. Работает только насос. И список достоинств и недостатков принимает резко противоположное направление.
- Прибор может работать при низком давлении.
- Разница температур на холодном и горячих концах довольно велика.
- Абсолютно безопасен, в каком бы месте не использовался.
- Быстрый нагрев.
- КПД 90 % и выше.
- Возможность использования, как для обогрева, так и для охлаждения.
Единственным недостатком статического ВТГ можно считать дороговизну оборудования и связанную с этим довольно долгую окупаемость.
Как собрать теплогенератор
При всех этих научных терминах, которые могут напугать незнакомого с физикой человека, смастерить в домашних условиях ВТГ вполне возможно. Повозиться, конечно, придётся, но если всё сделать правильно и качественно, можно будет наслаждаться теплом в любое время.
И начать, как и в любом другом деле, придётся с подготовки материалов и инструментов. Понадобятся:
- Сварочный аппарат.
- Шлифмашинка.
- Электродрель.
- Набор гаечных ключей.
- Набор свёрл.
- Металлический уголок.
- Болты и гайки.
- Толстая металлическая труба.
- Два патрубка с резьбой.
- Соединительные муфты.
- Электродвигатель.
- Центробежный насос.
- Жиклёр.
Вот теперь можно приступать непосредственно к работе.
Устанавливаем двигатель
Электродвигатель, подобранный в соответствии с имеющимся напряжением, устанавливается на станину, сваренную или собранную с помощью болтов, из уголка. Общий размер станины вычисляется таким образом, чтобы на ней можно было разместить не только двигатель, но и насос. Станину лучше покрасить во избежание появления ржавчины. Разметить отверстия, просверлить и установить электродвигатель.
Подсоединяем насос
Насос следует подбирать по двум критериям. Во-первых, он должен быть центробежным. Во вторых, мощности двигателя должно хватить, чтобы его раскрутить. После того, как насос будет установлен на станину, алгоритм действий следующий:
- В толстой трубе диаметром 100 мм и длиной 600 мм с двух сторон нужно сделать внешнюю проточку на 25 мм и в половину толщины. Нарезать резьбу.
- На двух кусках такой же трубы длинной каждый 50 мм нарезать внутреннюю резьбу на половину длины.
- Со стороны противоположной от резьбы приварить металлические крышки достаточной толщины.
- По центру крышек сделать отверстия. Одно по размеру жиклёра, второе по размеру патрубка. С внутренней стороны отверстия под жиклёр сверлом большого диаметра необходимо снять фаску, чтобы получилось подобие форсунки.
- Патрубок с форсункой подсоединяется к насосу. К тому отверстию, из которого вода подаётся под напором.
- Вход системы отопления подсоединяется ко второму патрубку.
- К входу насоса присоединяется выход из системы отопления.
Цикл замкнулся. Вода будет под давлением подаваться в форсунку и за счёт образовавшегося там вихря и возникшего эффекта кавитации станет нагреваться. Регулировку температуры можно осуществить, установив за патрубком, через который вода попадает обратно в систему отопления, шаровый кран.
Чуть прикрыв его, вы сможете повысить температуру и наоборот, открыв – понизить.
Усовершенствуем теплогенератор
Это может звучать странно, но и эту довольно сложную конструкцию можно усовершенствовать, ещё больше повысив её производительность, что будет несомненным плюсом для обогрева частного дома большой площади. Основывается это усовершенствование на том факте, что сам насос имеет свойство терять тепло. Значит, нужно заставить расходовать его как можно меньше.
Добиться этого можно двумя путями. Утеплить насос при помощи любых подходящих для этой цели теплоизоляционных материалов. Или окружить его водяной рубашкой. Первый вариант понятен и доступен без каких-либо пояснений. А вот на втором следует остановиться подробнее.
Чтобы соорудить для насоса водяную рубашку придётся поместить его в специально сконструированную герметическую ёмкость, способную выдерживать давление всей системы. Вода будет подаваться именно в эту емкость, и насос будет забирать её уже оттуда. Внешняя вода так же нагреется, что позволит насосу работать намного продуктивнее.
Вихрегаситель
Но, оказывается и это ещё не всё. Хорошо изучив и поняв принцип работы вихревого теплогенератора, можно оборудовать его гасителем вихрей. Подаваемый под большим давлением поток воды ударяется в противоположную стенку и завихряется. Но этих вихрей может быть несколько. Стоит только установить внутрь устройства конструкцию напоминающую своим видом хвостовик авиационной бомбы. Делается это следующим образом:
- Из трубы чуть меньшего диаметра, чем сам генератор необходимо вырезать два кольца шириной 4-6 см.
- Внутрь колец приварите шесть металлических пластинок, подобранных таким образом, чтобы вся конструкция получилась длинной равной четверти длины корпуса самого генератора.
- Во время сборки устройства закрепите эту конструкцию внутри напротив сопла.
Пределу совершенства нет и быть не может и усовершенствованием вихревого теплогенератора занимаются и в наше время. Не всем это под силу. А вот собрать устройство по схеме, приведённой выше, вполне возможно.
Заметили, что цена отопления и горячего водоснабжения выросла и не знаете, что с этим делать? Решение проблемы дорогих энергоресурсов — это вихревой теплогенератор. Я расскажу о том, как устроен вихревой теплогенератор и каков принцип его работы. Также вы узнаете, можно ли собрать такой прибор своими руками и как это сделать в условиях домашней мастерской.
Немного истории
Вихревой тепловой генератор считается перспективной и инновационной разработкой. А между тем, технология не нова, так как уже почти 100 лет назад ученые думали над тем, как применить явление кавитации.
Первая действующая опытная установка, так-называемая «вихревая труба», была изготовлена и запатентована французским инженером Джозефом Ранком в 1934 году.
Ранк первым заметил, что температура воздуха на входе в циклон (воздухоочиститель) отличается от температуры той же воздушной струи на выходе. Впрочем, на начальных этапах стендовых испытаний, вихревую трубу проверяли не на эффективность нагрева, а наоборот, на эффективность охлаждения воздушной струи.
Технология получила новое развитие в 60- х годах двадцатого века, когда советские ученые догадались усовершенствовать трубу Ранка, запустив в нее вместо воздушной струи жидкость.
За счет большей, в сравнении воздухом, плотности жидкой среды, температура жидкости, при прохождении через вихревую трубу, менялась более интенсивно. В итоге, опытным путем было установлено, что жидкая среда, проходя через усовершенствованную трубу Ранка, аномально быстро разогревалась с коэффициентом преобразования энергии в 100%!
К сожалению, необходимости в дешёвых источниках тепловой энергии на тот момент не было, и технология не нашла практического применения. Первые действующие кавитационные установки, предназначенные для нагрева жидкой среды, появились только в середине 90-х годов двадцатого века.
Череда энергетических кризисов и, как следствие, увеличивающийся интерес к альтернативным источникам энергии послужили причиной для возобновления работ над эффективными преобразователями энергии движения водяной струи в тепло. В результате, сегодня можно купить установку необходимой мощности и использовать ее в большинстве отопительных систем.
Принцип действия
Кавитация позволяет не давать воде тепло, а извлекать тепло из движущейся воды, при этом нагревая ее до значительных температур.
Устройство действующих образцов вихревых теплогенераторов внешне несложное. Мы можем видеть массивный двигатель, к которому подключена цилиндрическое приспособление «улитка».
«Улитка» — это доработанная версия трубы Ранка. Благодаря характерной форме, интенсивность кавитационных процессов в полости «улитки» значительно выше в сравнении с вихревой трубой.
В полости «улитки» располагается дисковый активатор — диск с особой перфорацией. При вращении диска, жидкая среда в «улитке» приводится в действие, за счет чего происходят кавитационные процессы:
- Электродвигатель крутит дисковый активатор
. Дисковый активатор — это самый важный элемент в конструкции теплогенератора, и он, посредством прямого вала или посредством ременной передачи, подсоединён к электродвигателю. При включении устройства в рабочий режим, двигатель передает крутящий момент на активатор; - Активатор раскручивает жидкую среду
. Активатор устроен таким образом, что жидкая среда, попадая в полость диска, закручивается и приобретает кинетическую энергию; - Преобразование механической энергии в тепловую
. Выходя из активатора, жидкая среда теряет ускорение и, в результате резкого торможения, возникает эффект кавитации. В результате, кинетическая энергия нагревает жидкую среду до + 95 °С, и механическая энергия становится тепловой.
Сфера применения
Иллюстрация | Описание сферы применения |
Отопление . Оборудование, преобразующее механическую энергию движения воды в тепло, с успехом применяется при обогреве различных зданий, начиная с небольших частных построек и заканчивая крупными промышленными объектами. Кстати, на территории России уже сегодня можно насчитать не менее десяти населённых пунктов, где централизованное отопление обеспечивается не традиционными котельными, а гравитационными генераторами. | |
Нагрев проточной воды для бытового использования . Теплогенератор, при включении в сеть, очень быстро нагревает воду. Поэтому такое оборудование можно использовать для разогрева воды в автономном водопроводе, в бассейнах, банях, прачечных и т.п. | |
Смешивание несмешиваемых жидкостей . В лабораторных условиях, кавитационные установки могут использоваться для высококачественного перемешивания жидких сред с разной плотностью, до получения однородной консистенции. |
Интеграция в отопительную систему частного дома
Для того, чтобы применить теплогенератор в отопительной системе, его в нее надо внедрить. Как это правильно сделать? На самом деле, в этом нет ничего сложного.
Перед генератором (на рисунке отмечен цифрой 2) устанавливается центробежный насос (на рисунке — 1), которой будет поддавать воду с давлением до 6 атмосфер. После генератора устанавливается расширительный бак (на рисунке — 6) и запорная арматура.
Преимущества применения кавитационных теплогенераторов
Достоинства вихревого источника альтернативной энергии | |
Экономичность . Благодаря эффективному расходованию электричества и высокому КПД, теплогенератор экономичнее в сравнении с другими видами отопительного оборудования. | |
Малые габариты в сравнении с обычным отопительным оборудованием сходной мощности . Стационарный генератор, подходящий для отопления небольшого дома, вдвое компактнее современного газового котла. Если установить теплогенератор в обычную котельную вместо твёрдотопливного котла, останется много свободного места. | |
Небольшая масса установки . За счет небольшого веса, даже крупные установки высокой мощности можно запросто расположить на полу котельной, не строя специальный фундамент. С расположением компактных модификаций проблем вообще нет.
| |
Простая конструкция . Теплогенератор кавитационного типа настолько прост, что в нем нечему ломаться. В устройстве небольшое количество механически подвижных элементов, а сложная электроника отсутствует в принципе. Поэтому вероятность поломки прибора, в сравнении с газовыми или даже твердотопливными котлами, минимальна. | |
Нет необходимости в дополнительных доработках . Теплогенератор можно интегрировать в уже существующую отопительную систему. То есть, не потребуется менять диаметр труб или их расположение. | |
Нет необходимости в водоподготовке . Если для нормальной работы газового котла нужен фильтр проточной воды, то устанавливая кавитационный нагреватель, можно не бояться засоров. За счет специфических процессов в рабочей камере генератора, засоры и накипь на стенках не появляются. | |
Работа оборудования не требует постоянного контроля . Если за твёрдотопливными котлами нужно присматривать, то кавитационный обогреватель работает в автономном режиме. Инструкция эксплуатации устройства проста — достаточно включить двигатель в сеть и, при необходимости, выключить. | |
Экологичность . Кавитационные установки никак не влияют на экосистему, ведь единственный энергопотребляющий компонент — это электродвигатель. |
Схемы изготовления теплогенератора кавитационного типа
Для того чтобы сделать действующий прибор своими руками, рассмотрим чертежи и схемы действующих устройств, эффективность которых установлена и документально зарегистрирована в патентных бюро.
Иллюстрации | Общее описание конструкций кавитационных теплогенераторов |
Общий вид агрегата . На рисунке 1 показана наиболее распространенная схема устройства кавитационного теплогенератора. Цифрой 1 обозначена вихревая форсунка, на которой смонтирована камера закрутки. С боку камеры закрутки можно видеть входной патрубок (3), который присоединён к центробежному насосу (4). Цифрой 6 на схеме обозначены впускные патрубки для создания встречного возмущающего потока. Особо важный элемент на схеме — это резонатор (7) выполненный в виде полой камеры, объем которой изменяется посредством поршня (9). Цифрой 12 и 11 обозначены дроссели, которые обеспечивают контроль интенсивности подачи водных потоков. | |
Прибор с двумя последовательными резонаторами . На рис 2 показан теплогенератор, в котором резонаторы (15 и 16) установлены последовательно. Один из резонаторов (15) выполнен в виде полой камеры, окружающей сопло, обозначенное цифрой 5. Второй резонатор (16) также выполнен в виде полой камеры и расположен с обратного торца устройства в непосредственной близости от входных патрубков (10) подающих возмущающие потоки. Дроссели, помеченные цифрами 17 и 18, отвечают за интенсивность подачи жидкой среды и за режим работы всего устройства. | |
Теплогенератор с встречными резонаторами . На рис. 3 показана малораспространённая, но очень эффективная схема прибора, в котором два резонатора (19, 20) расположены друг напротив друга. В этой схеме вихревая форсунка (1) соплом (5) огибает выходное отверстие резонатора (21). Напротив, резонатора, отмеченного цифрой 19, вы можете видеть входное отверстие (22) резонатора под номером 20. Обратите внимание на то, что выходные отверстия двух резонаторов расположены соосно. |
Иллюстрации | Описание камеры закрутки (Улитки) в конструкции кавитационного теплогенератора |
«Улитка» кавитационного теплогенератора в поперечном разрезе . На этой схеме можно видеть следующие детали: 1 — корпус, который выполнен полым, и в котором располагаются все принципиально важные элементы; 2 — вал, на котором закреплен роторный диск; 3 — роторное кольцо; 4 — статор; 5 — технологические отверстия проделанная в статоре; 6 — излучатели в виде стержней. Основные трудности при изготовлении перечисленных элементов могут возникнуть при производстве полого корпуса, так как лучше всего его сделать литым. Так как оборудования для литья металла в домашней мастерской нет, такую конструкцию, пусть и с ущербом для прочности, придётся делать сварной. | |
Схема совмещения роторного кольца (3) и статора (4) . На схеме показано роторное кольцо и статор в момент совмещения при прокручивании роторного диска. То есть, при каждом совмещении этих элементов мы видим образование эффекта, аналогичного действию трубы Ранка.
| |
Поворотное смещение роторного кольца и статора . На этой схеме показано то положение конструктивных элементов «улитки», при котором происходит гидравлический удар (схлопывание пузырьков), и жидкая среда нагревается. То есть, за счёт скорости вращения роторного диска, можно задать параметры интенсивности возникновения гидравлических ударов, провоцирующих выброс энергии. Проще говоря, чем быстрее будет раскручиваться диск, тем температура водной среды на выходе будет выше. |
Подведем итоги
Теперь вы знаете, что собой представляет популярный и востребованный источник альтернативной энергии. А значит, вам будет просто решить: подходит такое оборудование или нет. Также рекомендую к просмотру видео в этой статье.
В связи с высокими ценами на промышленное отопительное оборудование многие умельцы собираются делать своими руками экономичный нагреватель вихревой теплогенератор.
Такой теплогенератор представляет собой всего лишь немного видоизмененный центробежный насос. Однако, чтобы собрать самостоятельно подобное устройство, даже имея все схемы и чертежи, нужно иметь хотя бы минимальные знания в данной сфере.
Принцип работы
Теплоноситель (чаще всего используют воду) попадает в кавитатор, где установленный электродвигатель производит его раскручивание и рассечение винтом, в результате образуются пузырьки с парами (это же происходит, когда плывет подводная лодка и корабль, оставляя за собой специфический след).
Двигаясь по теплогенератору, они схлопываются, за счет чего выделяется тепловая энергия. Такой процесс и называется кавитацией.
Исходя из слов Потапова, создателя кавитационного теплогенератора, принцип работы данного типа устройства основан на возобновляемой энергии. За счет отсутствия дополнительного излучения, согласно теории, КПД такого агрегата может составлять около 100%, так как практически вся используемая энергия уходит на нагрев воды (теплоносителя).
Создание каркаса и выбор элементов
Чтобы сделать самодельный вихревой теплогенератор, для подключения его к отопительной системе, потребуется двигатель.
И, чем больше будет его мощность, тем больше он сможет нагреть теплоноситель (то есть быстрее и больше будет производить тепла). Однако здесь необходимо ориентироваться на рабочее и максимальное напряжение в сети, которое к нему будет подаваться после установки.
Производя выбор водяного насоса, необходимо рассматривать только те варианты, которые двигатель сможет раскрутить.
При этом, он должен быть центробежного типа, в остальном ограничений по его выбору нет.
Также нужно приготовить под двигатель станину. Чаще всего она представляет собой обычный железный каркас, куда крепятся железные уголки. Размеры такой станины будут зависеть, прежде всего, от габаритов самого двигателя.
После его выбора необходимо нарезать уголки соответствующей длины и осуществить сварку самой конструкции, которая должна позволить разместить все элементы будущего теплогенератора.
Далее нужно для крепления электродвигателя вырезать еще один уголок и приварить к каркасу, но уже поперек. Последний штрих, в подготовке каркаса – это покраска, после которой уже можно крепить силовую установку и насос.
Конструкция корпуса теплогенератора
Такое устройство (рассматривается гидродинамический вариант) имеет корпус в виде цилиндра.
Соединяется с отопительной системой он через сквозные отверстия, которые у него находятся по бокам.
Но основным элементом этого устройства является именно жиклер, находящийся внутри этого цилиндра, непосредственно рядом с входным отверстием.
Обратите внимание:
важно, чтобы размер входного отверстия жиклера имел размеры соответствующие 1/8 от диаметра самого цилиндра. Если его размер будет меньше этого значения, то вода физически не сможет в нужном количестве через него проходить. При этом насос будет сильно нагреваться, из-за повышенного давления, что также будет оказывать негативное влияние и на стенки деталей.
Как изготовить
Для создания самодельного генератора тепла понадобится шлифовальная машинка, электродрель, а также сварочный аппарат.
Процесс будет происходить следующим образом:
- Сначала нужно отрезать кусок достаточно толстой трубы, общим диаметром 10 см, а длиной не более 65 см. После этого на ней нужно сделать внешнюю проточку в 2 см и нарезать резьбу.
- Теперь из точно такой же трубы необходимо сделать несколько колец, длиной по 5 см, после чего нарезается внутренняя резьба, но только с одной её стороны (то есть полукольца) на каждой.
- Далее нужно взять лист металла толщиной, аналогичной с толщиной трубы. Сделайте из него крышки. Их нужно приварить к кольцам с той стороны, где у них нет резьбы.
- Теперь нужно сделать в них центральные отверстия. В первой оно должно соответствовать диаметру жиклера, а во второй диаметру патрубка. При этом, с внутренней стороны той крышки, которая будет использоваться с жиклером, нужно сделать, используя сверло, фаску. В итоге должна выйти форсунка.
- Теперь подключаем ко всей этой системе теплогенератор. Отверстие насоса, откуда вода подается под давлением, нужно присоединить к патрубку, находящемуся возле форсунки. Второй патрубок соедините со входом уже в саму отопительную систему. А вот выход из последней подключите ко входу насоса.
Таким образом, под давлением, создаваемым насосом, теплоноситель в виде воды начнет проходить через форсунку. За счет постоянного движения теплоносителя внутри этой камеры он и будет нагреваться. После этого она попадает уже непосредственно в систему отопления. А чтобы была возможность регулировать получаемую температуру, нужно за патрубком установить шаровой кран.
Изменение температуры будет происходить при изменении его положения, если он будет меньше пропускать воды (будет находиться в полузакрытом положении). Вода будет дольше находиться и двигаться внутри корпуса, за счет чего её температура увеличится. Именно таким образом и работает подобный водонагреватель.
Смотрите видео, в котором даются практические советы по изготовлению вихревого теплогенератора своими руками:
Рекомендуем также
Теплогенератор своими руками рекомендации по изготовлению
Теплогенератор своими руками – реальная возможность сэкономить денежные средства на приобретении нагревательного аппарата, предназначенного для получения нагретого теплового носителя в результате сжигания топлива.
Такое оборудование достаточно давно и весьма успешно эксплуатируется в современных отопительных конструкциях и системах горячего водоснабжения.
Роторный вихревой теплогенератор
В таком оборудовании роль статора отводится обычному центробежному насосу. Полый внутри и цилиндрический по форме корпус, может быть представлен отрезком трубы с наличием стандартных двухсторонних фланцевых заглушек. Внутри конструкции располагается ротор, являющийся главным конструктивным элементом.
Вся поверхность ротора представлена определенным количеством просверленных глухих отверстий, размеры которых зависят от показателей мощности устройства.
Вихревой генератор
Промежуток от корпуса до вращающейся части должен быть рассчитан индивидуально, но, как правило, размеры такого пространства варьируются в пределах двух миллиметров.
Важно отметить, что производительность роторного вихревого устройства примерно на 30% превышает такие показатели статического теплового генератора, но этот тип оборудования нуждается в контроле состояния всех элементов, а также отличается достаточно шумной работой.
Статический кавитационный теплогенератор
Такое наименование теплового генератора весьма условно, и обуславливается отсутствием в конструкции вращающихся элементов. Создание кавитационных процессов основывается на применении особых сопел, а также зависит от высокой скорости движения воды с применением мощного центробежного насосного оборудования.
Кавитационный теплогенератор
Тепловые статические генераторы характеризуются определенными преимуществами по сравнению с роторным оборудованием:
- нет необходимости осуществлять максимально точную балансировку и подгонку всех используемых деталей,
- подготовительные механические мероприятия не предполагают слишком четкое шлифование,
- отсутствие движущихся элементов в значительной степени снижает уровень изнашиваемости уплотнителей,
- эксплуатационный срок такого оборудования составляет примерно пять лет.
Кроме всего прочего, кавитационный теплогенератор отличается ремонтопригодностью, а замена пришедших в негодность сопел не потребует больших финансовых затрат или привлечения специалистов.
В тепловых генераторах кавитационного типа процесс прогревания воды осуществляется по такому же принципу, как и в роторных моделях, но показатели эффективности такого оборудования несколько снижены, что обусловлено конструктивными особенностями.
Изготовление теплогенератора своими руками
Создать самостоятельно высокоэффективный и надежный кавитационный тепловой генератор достаточно сложно, тем не менее, его применение позволяет обеспечить экономное отопление в частном домовладении. Тепловые генераторы статического вида изготавливаются на основе сопел, а роторные модели с целью создания кавитации, требуют применения электродвигателя.
Выбор насоса для устройства
Чтобы грамотно выбрать насосное оборудование, необходимо правильно определить все его основные параметры, представленные производительностью и уровнем рабочего давления, а также максимальными температурными показателями перекачиваемой воды.
Применение устройства, непредназначенного для работы с высокотемпературными жидкостями, крайне не желательно, так как в этом случае значительно сокращается срок его эксплуатации.
Эффективность работы теплового генератора и скорость нагрева жидкости напрямую зависят от напора, развиваемого насосным оборудованием в процессе работы. Менее важным параметром при выборе является производительность устанавливаемого насоса.
Важно помнить, что именно мощностью насосного оборудования, используемого в тепловом генераторе, определяется коэффициент, отражающий эффективность процесса преобразования в тепловую энергию, поэтому специалисты рекомендуют приобретать центробежный многоступенчатый насос на высокое давление модели МVI1608-06/РN-16.
Изготовление и разработка кавитатора
На сегодняшний день известно большое количество модификаций статического кавитатора, но в любом случае основой, как правило, выступает улучшенное сопло Лаваля с определенным сечением канала от диффузора до конфузора.
Сечение не должно быть сильно зауженным, так как недостаточный объём теплового носителя, перекачиваемый через сопло, негативно сказывается на количестве тепла и скорости прогрева, а также способствует завоздушиванию жидкости, которая поступает на входной насосный патрубок.
Попадание воздуха вызывает повышенные шумы, а также может стать основной причиной появления кавитации и внутри самого насосного оборудования.
Наилучшими показателями обладают отверстия каналов с диаметром в пределах 0,8-1,5см. Кроме всего прочего, уровень эффективности нагрева напрямую зависит от конструкции камеры в сопельном расширении.
Если местная сеть часто дает перебои, то без генератора для газового котла не обойтись. Такой агрегат обеспечит энергией дом в случае аварийного отключения.
Инструкция по изготовлению термогенератора своими руками представлена тут.
Слышали ли вы об электрогенераторах на дровах? Если интересно, читайте эту статью.
Изготовление гидродинамического контура
Применяемый в тепловом генераторе гидродинамический контур представляет собой стандартное устройство, представленное:
- манометром, установленном на выходном участке сопла и предназначенным для измерения показателей давления,
- термометром, необходимым для измерения температурных показателей на входе,
- вентилем для эффективного удаления из системы воздуха,
- вводным и выводным патрубками, оснащенными вентилями,
- гильзой для температурного термометра на вход и выход,
- манометром на входную часть сопла, предназначенным для измерения показателей давления на вход в систему.
Контур системы представлен трубопроводом, входная часть которого соединяется с выходной частью патрубка на насосном оборудовании, а выходная — с входной частью установленного насоса.
В трубопроводную систему обязательно вваривается сопло, а также основные элементы, представленные патрубками на подключение манометра, гильзами для температурного термометра, штуцером под вентиль для удаления воздушной пробки и штуцером для подключения отопительного контура.
Для подачи теплоносителя в контур системы используется нижний патрубок, а водоотвод осуществляется посредством верхнего патрубка. Вентиль, установленный на участке от входного до выходного патрубков, позволяет эффективно регулировать перепады давления.
Процесс испытания теплогенератора
Насосное оборудование запитывается от электрической сети, а радиаторные батареи стандартно подключаются к отопительной системе.
Испытывать работоспособность теплового генератора можно после того, как будет полностью установлено оборудование, а также проведен визуальный осмотр всех узлов и соединений.
При включении в электросеть двигатель приступает к работе, а манометр давления обязательно устанавливается в диапазоне 8-12 атмосфер.
Затем необходимо спустить воду и понаблюдать за параметрами температуры.
Как показывает практика, оптимальным является прогрев теплоносителя в системе отопления примерно на 3-5оС за одну минуту. Примерно за десять минут эффективный прогрев воды достигает показателей в 60оС.
Ветрогенератор превращает кинетическую энергию ветра в электрическую. Как сделать ветрогенератор своими руками и в чем его преимущества тема нашей статьи.
Принцип работы дровяного газогенератора и советы по сборке своими руками вы найдете в данном материале.
Заключение
Безусловно, тепловые генераторы обладают целым рядом преимуществ, включая эффективность образования тепловой энергии, экономичность работы, а также вполне доступную стоимость и возможность самостоятельного изготовления.
Тем не менее, в процессе эксплуатации такого генератора потребителю придётся столкнуться с шумной работой насосного оборудования и явлениями кавитации, а также значительными габаритами и сокращением полезной площади.
Кавитационные нагреватели воды. Кавитационный теплогенератор для отопления дома.
Главное это двигатель
Потом в том же масштабе, что и сетка, нарисуйте план вашей квартиры со всеми реально существующими помещениями. Не забудьте про ванную комнату, туалет и кладовку. Балконы и лоджии
не считаются.
Теперь вспомните, на какую сторону света у вас выходят окна. И поверните Ба Гуа как бы в зеркальном отражении: то есть, если окна у вас выходят на восток, соедините стену с окнами на плане жилища с западом на сетке Ба Гуа. Собственно, вот и все. Теперь вы знаете, где какой сектор находится.
Способ 2: компас и транспортир
Этот способ подходит для недоверчивых людей и для тех, кто во всем любит точность. Если вы не можете с полной уверенностью сказать, куда у вас выходят окна, то есть если вы, например, сомневаетесь, юг там или юго-восток (юго-запад), воспользуйтесь измерительными приборами.
Как и в первом способе, нарисуйте точный и подробный план вашего жилища и вырежьте его по контуру. Теперь вам надо найти центр вашего дома. Для этого возьмите остро отточенный карандаш и положите на острие ваш план. Вам надо добиться того, чтобы бумага с карандаша не падала. Как только установится полное равновесие, считайте, что центр найден. Пометьте его.
На следующем этапе вам понадобится компас. Найдите место в помещении, где ничего не «фонит», то есть не стоит телевизор, холодильник, компьютер и не лежит какой-нибудь забытый магнит – все эти предметы отражаются на точности измерений.
В принципе, для чистоты эксперимента можно выйти и на улицу. И уже там получить нужные вам данные. Только не вставайте под провода, иначе эффект может оказаться непредсказуемым – ваш компас запросто может перепутать север с югом.
Определите стороны света и нанесите их на свой план. Только помните, что действует зеркальное отражение, то есть там, где реальный юг, вы пишете север, где восток – запад, и так далее. Сложно с определенностью сказать, что подразумевали китайцы, смещая стороны света на схеме Ба Гуа, но если вы обратили внимание, то на ней юг вверху, а на всех реальных географических картах – внизу.
На третьем этапе вам понадобится транспортир. Соедините его центр с центром на вашем плане. И просто разделите вашу квартиру на 8 секторов (каждый из них равен 45 градусам). Теперь вы абсолютно точно знаете, где находятся сектора.
Способ 3: из угла в угол
Если вам не хочется возиться с предыдущими способами, то можете просто ориентироваться на углы того помещения, которое вы собираетесь обустраивать согласно учению Фен-шуй. Для скептически настроенных читателей заметим, что этот способ не менее точен, чем два предыдущих.
Вычислять надо от входной двери (не от межкомнатных!), стоя к ней спиной.
- сектор карьеры – середина стены с входной дверью, то есть у вас за спиной;
- сектор славы и самореализации – середина противоположной от входной двери стены;
- сектор мудрости и знаний – ближний левый угол помещения;
- сектор помощников и путешествий – ближний правый угол помещения;
- сектор богатства – дальний левый угол помещения;
- сектор любви и брака – дальний правый угол помещения;
- сектор семьи и здоровья – центр левой стороны помещения;
- сектор детей и творчества – центр правой стороны помещения.
Все эти три способа можно использовать не только для всей квартиры, но и для конкретного помещения.
Китайская философия неразрывно связана с верой в то, что благополучие человека зависит от его умения правильно организовывать пространство вокруг себя. Даосская практика утверждает, что выбранный цвет кухни по фен шуй влияет и на качество приготовления пищи и на душевное самочувствие домочадцев. Что же рекомендует модное направление, и как его рекомендации согласовать с собственными предпочтениями?
Основы дизайна по фен шуй
Ассоциируя дом с организмом человека, восточные мудрецы отдают кухне роль сердца. В славянской практике кухня символизирует домашний очаг. Само словосочетание фен шуй переводится как «еда» и «деньги». А как должна выглядеть фен шуй кухня в идеале?
- Много свободного пространства – это главное требование к кухне, обустраиваемой по фен шуй.
Положительная энергия Ци должна беспрепятственно проходить по всей территории кухни. - Дверь в кухню не должна располагаться напротив входа в дом. В противном случае ждите большое количество гостей, которых будут привлекать аппетитные запахи, образующиеся при приготовлении пищи.
- Важный момент – постоянный приток свежего воздуха в помещение. Обязательно присутствие вытяжки.
- Форма помещения – квадратная или прямоугольная. Вариации с круглой, овальной или L-образной конфигурацией приведут к образованию мертвых зон. В таких зонах накапливается отрицательная энергия Ша, наносящая вред человеку.
- Обустраивая кухню по фен шуй, необходимо изолировать ее от других комнат дома или квартиры.
Таковы оптимальные требования к обустройству кухни. Соблюсти их в уже готовом интерьере сложно. Для снижения отрицательных моментов толкователи учения предлагают использовать дополнительные предметы.
Выбирайте для хранения круп круглые емкости. На входе в кухню поставьте на пол горшок с крупным растением. Повесьте над дверью музыку ветра. В посуде и элементах декора отдайте предпочтение изделиям из глины и дерева.
Цветовые решения
В образ интерьера по фен шуй входит и расстановка мебели, и наличие аксессуаров, и их цвет. Какие же цвета для кухни по фен шуй показаны?
Первая скрипка в цветовом оркестре фен шуй – это безупречная белизна. Белый цвет идеально вписывается в символику чистоты и считается великолепным посредником между двумя образующими учение стихиями, водой и огнем. Он легко сочетается с любыми цветами и хорошо поддерживает металлические поверхности мойки, плиты, рейлингов.
Другие цвета кухни по фен шуй представлены пастельными оттенками зеленого, желтого, коричневого, оранжевого. Они приближены к природным тонам и не создают дисбаланса между огнем и водой.
Если вы выбираете для мебельных фасадов зеленый или желтый цвет, то стены кухни следует оклеить обоями с преобладанием белого цвета.
Подходят для фен шуй и холодные тона (голубой, серый, черный), но они должны быть компенсированы теплыми цветовыми островками. Нельзя допустить, чтобы в интерьере кухни преобладали красные, черные, синие цвета. Откровенно яркие тона вступают в противоречие с основополагающими принципами учения. Они несут в семью ссоры и скандалы. В такой кухне возникает чувство дисгармонии, превалируют отрицательные эмоции.
Размещение по зонам (сетка Ба Гуа)
Для правильного распределения цветовых акцентов в фен шуй используют сетку Ба Гуа. Чтобы определить, куда и какой цвет внести, возьмите рисунок сетки и компас.
- Выясните по компасу северную сторону вашего дома.
- Повернитесь лицом к этой стороне.
- Мысленно разделите ваш дом на восемь частей. Определите по сетке, в какой из этих частей расположена кухня.
- Взгляните на рисунок сетки и обозначьте месторасположение кухни. Сетка покажет вам цвет, который нужно использовать в интерьере кухни.
Для южного направления подойдет бледно оранжевый оттенок стен в сочетании с металлическими тонами. По фен шуй юг – это огонь. Все, что связано с водой, противопоказано для этой стороны.
На восточную сторону кухни выбирайте зеленый, светло-желтый и коричневый цвета. Они относятся к природным цветам и не приемлют соседства с собой металлических деталей.
Запад и северо-запад требуют серого, серебряного, белого и металлического цветового решения. В этой зоне царствует металл, поэтому нельзя в ней использовать дерево и его цвета.
Для северной стороны используйте цвет воды (светло-синий, голубой, лазурь), но уравновешивайте его зелеными и белыми оттенками. Яркие, агрессивные оттенки красного, оранжевого, розового северу не подходят. Они представляют стихию огня и не могут существовать в водной зоне.
Учтите, что цвет стен кухни по фен шуй не должен резко контрастировать с мебелью и шторами. Интерьер по фен шуй любит умиротворение и уют, комфорт и душевное равновесие. И цвета для него выбираются в том же настроении, теплые и нежные. Они способствуют грамотному распределению энергии по всему периметру кухни.
Мебель и декор
В цветовых решениях мебельных гарнитуров преобладают белые, кремовые, зеленые и бежевые оттенки. Если фасады шкафов и тумб выполнены под дерево, озвученные цвета плавно переходят на стены. Подбирайте цвет обоев для кухни по фен шуй так, чтобы он органично сочетался с мебелью и декором.
Фен шуй не любит громоздких форм. Особенно важно соблюсти пространственную свободу в малогабаритном помещении. Используйте узкие шкафчики, небольшие открытые полки, компактные тумбы.
Разделение мойки и плиты тумбой – это обязательное условие для оформления интерьера кухни по фен шуй. Металл не должен бросаться в глаза. Хорошо, если для мойки вы сможете использовать искусственный или натуральный камень.
Весь декор располагается так, чтобы он не загромождал пространство. Если цветы, то на подоконнике или в висячих кашпо. Для фен шуй характерно большое количество живых растений. Они дополняют его направленность на природные факторы.
Декоративные элементы (вазы, статуэтки) лишены вычурности и помпезности. Чем скромнее и проще их внешний вид, тем лучше для атмосферы фен шуй. И в их цветовом исполнении желательны теплые краски.
Много деревянных деталей – это тоже примета фен шуй. И полы на кухне выстилают паркетной доской или ламинатом с древесным рисунком.
Освещение
Завершающим штрихом дизайна кухни по фен шуй становится свет. От постановки освещения зависит визуальное восприятие помещения. Света в фен шуй много, и он должен быть естественным. Не загромождайте окна кухни пышными занавесками. Откажитесь и от многочисленных рюшек и оборок. В каждой детали интерьера, в том числе и в оформлении окон, приветствуется минимализм.
В качестве источника света подойдут небольшие люстры, с минимальным количеством рожков. Используйте настенные светильники в обеденной зоне. Для рабочей зоны подойдут светодиоды с желтыми оттенками свечения. Свет в фен шуй не раздражает глаз, он льется непринужденно, мягко. Если вы смотрите на кухню и ощущаете солнечное тепло, значит, освещение организовано правильно.
Оборудование
В XXI веке представить кухню без бытовой техники невозможно. Фен шуй и не отрицает ее наличие, но рекомендует убирать мелкие бытовые приборы в шкафчики. Считается, что они способны притягивать негативную энергию.
Если строго следовать рекомендациям, то в интерьере по фен шуй нет места для электрической плиты. Китайцы воспринимают только открытый огонь, как природную стихию. Плита должна быть газовой. Лучшее место для холодильника – юго-западная или юго-восточная стена кухни.
Очевидно, что при таком количестве деталей, влияющих на интерьер по фен шуй, обустроить кухню в уже готовом помещении сложно. Наилучший вариант для такого стиля – это его формирование при строительстве дома.
Не хотите отказываться от идеи кухни по фен шуй, выбирайте максимально подходящие варианты расположения мебели и техники. Главное, выдержите цветовое наполнение интерьера.
Чтобы определиться со значимыми зонами в вашем доме, а затем активировать их необходимо для начала выяснить, где находятся стороны света по фен-шуй
. Однако прежде чем подойти к этому заданию давайте разберемся, что это нам даст и к чему приведет.
Следует отметить, что древнекитайское учение фен шуй, относится к дому (квартире) как к живому организму, который находится либо в гармонии либо в противоречии со своими обитателями, и чтобы в него привлечь благоприятные энергии и в дальнейшем позволить им беспрепятственно передвигаться, нужно активизировать определенные жизненно важные зональные пространства, каждое из которых отвечает за что-то свое. Делается это с помощью цвета, обстановки, а также специальных, амулетов, талисманов и . Но прежде чем приступить к активации следует уточнить стороны света по фен-шуй
и найти нужные зоны.
Фен шуй считает, что все, что происходит с нами в нашей жизни можно разделить на девять аспектов, которые объединяются между собой в определенном порядке, образуя так называемую сетку Багуа. Это загадочное слово в переводе с китайского означает следующее: «Ба» — восемь, «гуа» — триграмма и получается восемь триграмм.
Такую сетку Багуа изображают либо в виде восьмигранноё фигуры с определенными цветами, либо в виде простой и доступной таблицы. Затем эту самую сетку накладывают на план квартиры или дома, и выясняют все необходимые сектора. Но прежде чем это сделать, необходимо определить стороны света по фен-шуй
и сделать соответствующие отметки на плане вашего жилья.
Проще всего это сделать при помощи компаса, необходимо отыскать западное направление, сделать согласно этого надпись на плане и уже затем, отталкиваясь от неё, определить все остальное, и также отметить. Если же у вас не оказалась компаса под руками не спешите отчаиваться, просто посмотрите в окна вашей квартиры и выясните с какой стороны встает, и где садится солнышко. Там где оно заходит, будет запад, а там где встает, соответственно, восток.
Определив основные четыре направления — север, юг, запад, восток, вам следует также проставить на плане промежуточные, так между югом и западом, будет юго-западное зональное пространство, между западом и севером — северо-западное, между севером и востоком — северо-восточное, между востоком и югом — юго-восточное. Таким образом нам удалось найти четыре основных и четыре промежуточных стороны света по фен шуй применительно к вашему жилищу.
Так в юго-восточной части дома у нас находится
на юге — сектор славы и репутации, на юго-западе — любовь, брак и романтика, сектор дети и творчество расположен на западе, помощники на северо-западе, зональное пространство карьеры расположено на севере, обучение и знание на северо-востоке, а восточная часть жилья отвечает за здоровье и долголетие.
После того как вы правильно установили все стороны света и выясните в какой части вашего дома находятся те или иные сектора, незамедлительно приступайте к их активации, используя основные требования и рекомендации фен шуй, которые заключаются в правильной расстановки мебели, наличии определенных и других символов, а также в нужном цвете помещения.
Если вы все сделали грамотно, очень скоро в вашей жизни начнут происходить приятные события, которым последует ряд положительных перемен и жизнь начнет идти по новому, если же ничего не произойдет или напротив ухудшиться, еще раз вернитесь к определению зон и перепроверьте, все ли вы определили и активировали верно.
Фен шуй — это китайская система организации жилого пространства, усиливающая движение благоприятной энегрии ци в доме и нейтрализующая неблагоприятное течение внутри жилого пространства энергии ша. Это делается посредством различных символических приемов, одним из которых является применение традиционных изображений, символизирующих действие тех или иных стихий и активизирующих эти стихии в той или иной компасной зоне помещения. В этой статье мы рассмотрим различные традиционные символы фен шуй
. Различные изображения этих символических предметов, животных, растений соотвествуют различным стихиям, которые рекомендуется «поселять» в подходящих зонах жилого пространства, тем самым создавая благоприятную атмосферу в доме. Активизируя те или иные стихии, мы привносим в дом богатство, здоровье, благосостояние, умиротворение, активность, счастье, покой, рост и прочие сферы человеческой жизни.
- Начнем с южного направления в доме, так как это направление, по которому благоприятная энергия ци входит в дом — в этом месте по фен шуй рекомендуется делать вход. Это направление отвечает за стихию огня.
Фото / Рис 1: Благоприятные символы фен шуй, южное направление, малиновый феникс
Солнечное, теплое, красно-оранжево-желтое, согревающее, несущее жизненную энергию. Оно отвечает за карьерный рост и социальное положение жильцов дома. Для усиления этого направления следует пользоваться теплой красно-желтой осенней гаммой с золотистым отливом, можно ставить красные светильники, свечи, изображения огня и солнца. следует защищать эту зону от разрушительного действия воды и земли, избегая изображений земли и скал, водных сюжетов и холодной гаммы цветов. Традиционное символическое изображение южного направления в фен шуй — это малиновый феникс. Поместив его в южный угол, вы улучшите социальное положение и поспособствуете карьерному росту жителей этого дома. Фен шуй рекомендует почаще включать светильники и зажигать свечи и благовония в этой зоне. Тогда вас ждет успех, который связан с солнечной энергией изобилия.
- В юго-восточной и восточной зоне жилища, в соответствии с принципами фен шуй, царит стихия дерева. Зеленый, изумрудный, голубой цвет, домашние растения, наличие небольшого количества воды, изображения цветов, деревьев, земли, ручьев, трав — вот что усилит в этих зонах стихию дерева и привнесет в ваш дом энергию роста, здоровья, раскрытие потенциала домочадцев. В этой зоне следует избегать наличия металла, металлических предметов, а особенно режущих предметов и их изображений, огня и всего, что с ним связано. традиционный символ восточного направления — это зеленый дракон.
Фото / Рис 2: Благоприятные символы фен шуй, восточное направление, зеленый дракон
Фото / Рис 3: Благоприятные символы фен шуй, юго-восточное направление, дерево
- В восточной зоне жилища, как гласит китайская система фен шуй, царит стихия воды. Эта стихия созвучна с синим, голубым, черным цветом, наличием воды в виде фонтанов, водопадов, аквариумов с рыбами, ракушками, черепахами, лягушками. Изображения воды — водопадов, рек, озер, ручьев будут очень уместны в этой зоне. Разрушительным для этой зоны окажутся изображения огня, истощающими будут изображения деревьев и прочих растений и всех цветов, соответствующих этим чуждым для воды стихиям. Традиционный символ северной зоны — это черная черепаха. Так же в эту зону можно поселять рыб, особенно золотых аррован, или их изображения. Золотые и серебряные аррованы преумножают материальное благосостояние домочадцев. Северная зона отвечает за отдых, покой и наличие подпитывающих, словно вода, энергий, хорошее здоровье, умиротворение, спокойный сон и мир в семье.
Фото / Рис 4: Благоприятные символы фен шуй, северное направление, вода, серебряная аррована
- В северо-восточной, центральной и юго-западной зонах жилища пролегает полосой зона земли. Эта зона коричневого цвета, охра, земляные тона, огненные оттенки и металлические переливы усиливают эту зону. Изображение закругленных, не острых гор, холмов, земель, преобладающих над растительностью, красные фонарики, свечи, металлические не острые предметы, камни, самородки усиливают энергию земли в этой зоне. Энергия земли дает семейный уют, усиливает женские потоки, плодородие, плодовитость.
Фото / Рис 7: Благоприятные символы фен шуй, земля, северо-восточное, юго-западное направления, центральная зона, горы
Фото / Рис 5: Благоприятные символы фен шуй, западное направление, белый тигр, металл
В северо-западной и западной зоне находится зона металла. Фен шуй рекомендует усиливать эту зону белым цветом, яркими, светлыми, металлическими красками, изображениями металлических предметов, монет, окружностей, дисков. Эта зона отвечает за богатство, изобилие, процветание, материальный достаток. Традиционный символ западного направления — белый тигр. Западная зона — это зона мужской энергии в доме. Хозяину дома согласно фен шуй рекомендуется жить и работать в западной и северо-западной зона жилища. В таком случае всем членам семьи гарантировано богатство и материальное процветание. В этой зоне не благоприятно присутствие синего, черного, голубого цвета, которые несут собой стихию воды и размывают металлическую энергетику, а так же пагубно действует на эту зону огненные влияния, ведь огонь плавит металл. В северо-западной зоне можно разместить деньги, изделия из драгоценных металлов, сейф, копилку и изображения монет.
Фото / Рис 6: Благоприятные символы фен шуй, монета, северо-запад, металл
По фен-шуй является главным инструментом для анализа оценки энергии любого пространства, будь то офис, дом, квартира, приусадебный участок. Этот восьмиугольник с расположением представляет из себя энергетическую карту, разделенную на 9 секторов, включая центр. Каждый сектор описывает определенный аспект жизни человека. Ниже мы опишем каждый из них.
Магический квадрат Ло-Шу
, представляет из себя квадрат с девятью секторами, который так же как и восьмиугольник Багуа, служит инструментом для анализа энергетики помещений. По легенде, четыре тысячи лет назад из реки Ло, на берег выползла божественная черепаха, с изображением чисел на панцире, порядок расположения этих чисел составляет основу всех фен шуй формул.
Разные школы фен-шуй используют либо магический квадрат Ло-Шу, либо восьмиугольник Багуа, оба инструмента дают практически одинаковый результат, но небольшая разница все таки существует, но в данной статье мы не будем ее рассматривать. Для начинающих практиков фен-шуй, я бы посоветовал использовать квадрат Ло-Шу, так как его проще накладывать на план квартиры.
Как использовать квадрат Ло-Шу
Квадрат Ло-Шу
один из главных инструментов фен-шуй для оценки энергетики любых помещений. Для его использования вам понадобится план вашей квартиры или офиса, дома, приусадебного участка и тд., после чего вам нужно будет определить ориентацию вашего помещения по сторонам света. Для этого возьмите любой туристический компас, встаньте спиной к входной двери вашей квартиры, и сделайте измерения компасом, при измерении нужно учитывать помехи от железных конструкций. Поэтому сделайте шаг вперед от двери и сделайте второе измерение, и если они совпадают, то значит помех нету и ваше измерение выполнено точно. Если же результаты не совпадают, попробуйте определить источник помех и выполнить измерения на расстоянии от него.
После того как Вы выполнили измерения компасом и точно определили ориентацию вашей квартиры. На план вашей квартиры нанесите квадрат Ло-Шу совместив его точно со сторонами света. Теперь перед вами энергетическая карта вашей квартиры, с помощью этой карты вы можете влиять на разные аспекты вашей жизнь, ниже мы их рассмотрим все по порядку.
Как правильно накладывать квадрат Ло-Шу на план помещения
Согласно практики фен шуй правильной формой дома является квадрат или прямоугольник, в таких помещениях энергия Ци распределяется равномерно, и накладывать квадрат Ло-Шу на план дома, не составит особого труда. Для этого возьмите план дома, квартиры и начертите по несущем стенам дома линии, у вас должен получится квадрат или прямоугольник в зависимости от формы строения. Все что попало за борт, балконы, выступы, все нежилые помещения в расчет не нужно брать. Далее равномерно распределите этот квадрат или прямоугольник на девять одинаковых секторов, у вас должно получится девять одинаковых квадратиков или прямоугольников. После чего на схеме обозначьте стороны света.
Если же ваш план квартиры имеет не правильную форму, то есть не является квадратом, прямоугольником. Например ваша квартира буквой «Г», тогда также по несущим стенам дорисуйте ее до квадрата или прямоугольника.
Как видно на рисунке, полностью отсутствует восточная зона квартиры, этот сектор относится к семье, ниже мы их все опишем. По фэн-шуй у жильцов этого дома, имеются разногласия с родителями, недопонимания с детьми и всем тем с чем связан сектор семьи. Если у Вас похожая ситуация и отсутствует какой либо сектор, не расстраивайтесь, существуют корректирующие средства фэн-шуй, которые исправляют такие ситуации и делают благоприятной энергетику вашего дома.
Сектора и зоны квартиры
Зная описания всех секторов и зон квартиры, мы можем проанализировать энергетическую карту нашего дома, и узнать какой сектор стоит активировать в первую очередь, чтобы почувствовать себя более удачливее, счастливее, богаче и тд. Вы узнаете в какой зоне лучше всего расположить
1. Карьера, жизненный путь — СЕВЕР
Главный элемент: Вода.
Питающий элемент: Металл.
Цвета для активации сектора: Белый, синий, голубой, черный.
Сектор Карьера, относится к тому как вы зарабатываете на жизнь, он указывает ваш жизненный путь и ваши цели к которым вы стремитесь. Идея в том что если вы действительно на правильном пути, то на работе вы чувствуете себя очень хорошо, вы полны энтузиазма, и вам нравится ваша работа. Если же это не так, то вам стоит обратить внимание на этот сектор в вашем доме.
2. Взаимоотношения и любовь — ЮГО-ЗАПАД
Главный элемент: Земля.
Питающий элемент: Огонь.
Цвета для активации сектора: красный, розовый, все оттенки коричневого.
Сектор любви и отношений, отвечает за ваши отношения с близким человеком, а так же за отношения с друзьями, семьей. Если вы одиноки или у вас проблемы в браке, то стоит сосредоточится на этом секторе и привезти его в порядок. Для активации сектора можно использовать парные вещи, например две вазы, красные свечи и тд.
3. Семья — ВОСТОК
Главный элемент: Дерево.
Питающий элемент: Вода.
Цвета для активации сектора: коричневый, зеленый, синий, черный, немного красного.
Сектор Семья, отвечает за ваши взаимоотношения с детьми, родителями, а так же вашими родственниками. Если у вас имеются разногласия с родителями или детьми, то стоит обратить внимание на этот сектор и привезти его в порядок. Для активации сектора можно использовать живые цветы.
4. Богатство — ЮГО-ВОСТОК
Главный элемент: Дерево.
Питающий элемент: Вода.
Цвета для активации сектора: фиолетовый, зеленый, лиловый, немного красного.
Сектор Богатство, отвечает за материальные блага, достаток и процветание. Так же он относится и к внутреннему вашему восприятию мира, чувствуете ли вы себя счастливым, удовлетворенным жизнью. Для активации сектора можно использовать аквариум с рыбками, фонтанчик, так же подойдут живые цветы с круглыми листьями. Если вас преследующий финансовые неудачи в жизни, то вам стоит в первую очередь обратить внимание на этот сектор, привезти его в порядок, убрать завалы, если таковые имеются.
5. Здоровье — Центр
Главный элемент: Земля.
Питающий элемент: Огонь.
Цвета для активации сектора: бежевый, желтый,терракотовый, оранжевый.
Этот центральный сектор отвечает, за ваше здоровье в целом, за ваше самочувствие, за тот как быстро вы восстанавливаете свои силы. Этот сектор имеет особое расположение, находясь в центре он объединяет другие сектора вместе, поэтому он имеет влияние на все сектора в вашем доме. Слово здоровье передает прямой смысл этого сектора, от его здоровье зависит здоровье других прилегающих секторов, то есть если этот сектор не в порядке, имеются завалы — то это будет негативно влиять на все остальные сектора и плохо сказываться на всех аспектах жизни. Или же наоборот если вы активируете данный сектор, то положительная , окажет положительное влияние на все другие сектора в вашем доме.
6. Помощники и путешествия — СЕВЕРО-ЗАПАД
Главный элемент: Металл.
Питающий элемент: Земля.
Этот сектор отвечает, за путешествия, покровителей, поддержку друзей в трудные моменты жизни, а также за духовных наставников и интуицию. Есть ли вам к кому обратится в трудные моменты жизни? Имеются ли у вас авторитетные знакомые которые могут помочь вам, в непреодолимых ситуациях? Если со всем этим вы испытываете проблемы, то стоит обратить внимание на этот сектор и привезти его в порядок.
7. Творчество и дети — ЗАПАД
Главный элемент: Металл.
Питающий элемент: Земля.
Цвета для активации сектора: серый, белый, золотистый, серебряный, желтый.
Этот сектор отвечает за то как вы проводите свое свободное время, активный отдых на природе, или как вы выражаете себя через искусство, спорт. А также ваши отношения с детьми и их воспитание. Если у вас имеются проблемы с зачатием, стоит так же обратить внимание на этот сектор. Эта область также относится, к вашей постановке жизненных планов и их реализации, материализации ваших желаний.
8. Знания и мудрость — СЕВЕРО-ВОСТОК
Главный элемент: Земля.
Питающий элемент: Огонь.
Цвета для активации сектора: оранжевый, желтый, терракотовый, бежевый.
Эта область отвечает за то как вы учитесь, познаете мир, набираетесь опыта. Если вы испытываете проблеме в сфере обучения, стоит сначала поискать причины в этом секторе вашего дома. Еще этот сектор идеальное место для проведения домашней медитации, и занятия йогой.
Теплоустановка Потапова — Блог о строительстве
Теплогенератор Потапова не известен широким народным массам и еще мало изучен с научной точки зрения.
Впервые попробовать осуществить пришедшую в голову идею Юрий Семенович Потапов осмелился уже ближе к концу восьмидесятых годов прошлого столетия. Исследования проводились в городе Кишиневе. Исследователь не ошибся, и результаты попыток превзошли все его ожидания.Схема устройства теплогенератора на твердом топливе.Готовый теплогенератор удалось запатентовать и пустить в общее пользование лишь в начале февраля 2000 года.Все имеющиеся мнения в отношении созданного Потаповым теплогенератора достаточно сильно расходятся.
Кто-то считает его практически мировым изобретением, приписывают ему очень высокую экономичность при эксплуатации – до 150%, а в отдельных случаях и до 200% экономии энергии. Считают, что практически создан неиссякаемый источник энергии на Земле без вредных последствий для окружающей среды. Другие же утверждают обратное – мол, все это шарлатанство, и теплогенератор, на самом деле, требует ресурсов даже больше, чем при использовании его типовых аналогов.По некоторым источникам, разработки Потапова запрещены в России, Украине и на территории Молдовы.
По другим источникам, все-таки, на настоящий момент в нашей стране термогенераторы подобного типа выпускают несколько десятков заводов и продаются они по всему миру, давно пользуются спросом и занимают призовые места на различных технических выставках. Описательная характеристика строения теплогенератораСхема стационарного теплогенератора.Представить, как выглядит теплогенератор Потапова можно, тщательно изучив схему его строения. Тем более, что состоит он из достаточно типовых деталей, и о чем идет речь, понять будет не сложно.Итак, центральной и самой основательной частью теплогенератора Потапова является его корпус. Он занимает центральное положение во всей конструкции и имеет цилиндрическую форму, установлен он вертикально.
К нижней части корпуса, его фундаменту, торцом присоединен циклон для зарождения в нем вихревых потоков и увеличения скорости продвижения жидкости. Поскольку установка в основе своего действия имеет большие скоростные явления, то в ее конструкции необходимо было предусмотреть элементы, тормозящие весь процесс для более удобного управления.Для таких целей в противоположной стороне от циклона к корпусу присоединяется специальное тормозное устройство. Оно тоже цилиндрической формы, в центре его установлена ось.
На оси по радиусам прикреплены несколько ребер, количеством от двух. Следом за тормозным устройством предусмотрено дно, снабженное выходным отверстием для жидкости. Далее по ходу отверстие преобразуется в патрубок.Это основные элементы теплогенератора, все они расположены в вертикальной плоскости и плотно соединены.
Дополнительно патрубок для выхода жидкости оснащен перепускным патрубком. Они плотно скреплены и обеспечивают контакт двух концов цепочки основных элементов: то есть патрубок верхней части соединен с циклоном в нижней части. В месте сцепления перепускного патрубка с циклоном предусмотрено добавочное малое тормозное устройство.
К торцевой части циклона под прямым углом к оси основной цепочки элементов прибора присоединен инжекционный патрубок.Инжекционный патрубок предусмотрен конструкцией устройства с целью соединения насоса с циклоном, приводящими и отводящими трубопроводами для жидкости.Прототип теплогенератора ПотаповаСхема механизма работы теплового насоса. Вдохновителем Юрия Семеновича Потапова на создание теплогенератора стала вихревая труба Ранка. Труба Ранка была изобретена с целью разделения горячей и холодной масс воздуха. Позже в трубу Ранка стали запускать и воду с целью получения аналогичного результата.
Вихревые потоки брали свое начало в так называемой улитке – конструктивной части прибора. В процессе применения трубы Ранка было замечено, что вода после прохождения улиткообразного расширения прибора изменяла свою температуру в положительную сторону.На это необычное, до конца не обоснованное с научной точки зрения явление и обратил внимание Потапов, применив его для изобретения теплогенератора с одним лишь небольшим отличием в результате. После прохождения воды через вихрь ее потоки не резко делились на горячий и холодный, как это происходило с воздухом в трубе Ранка, а на теплый и горячий.
В результате некоторых измерительных исследований новой разработки Юрий Семенович Потапов выяснил, что самая энергозатратная часть всего прибора – электрический насос – затрачивает намного меньше энергии, чем ее вырабатывается в результате работы. В этом и заключается принцип экономичности, на котором основан теплогенератор.Физические явления, на основе которых действует теплогенераторСхема устройства вихревой теплосистемы.В общем-то, в способе действия теплогенератора Потапова ничего сложного или необычного нет.Принцип действия этого изобретения основан на процессе кавитации, отсюда его еще называют вихревым теплогенератором. Кавитация основана на образовании пузырьков воздуха в толще воды, вызванном силой вихревой энергии потока воды.
Образование пузырьков всегда сопровождается специфическим звуком и образованием некой энергии в результате их ударов на большой скорости. Пузырьки представляют собой полости в воде, заполненные испарениями от воды, в которой они сами и образовались. Жидкость оказывает постоянное давление на пузырек, соответственно, он стремится перемещаться из области высокого давления в область низкого, дабы уцелеть.
В итоге, он не выдерживает давления и резко сжимается или «лопается», при этом выплескивая энергию, образующую волну.Выделяемая «взрывная» энергия большого количества пузырьков обладает такой силой, что способна разрушить внушительные металлические конструкции. Именно такая энергия и служит добавочной при нагреве. Для теплогенератора предусмотрен полностью закрытый контур, в котором образуются пузырьки очень малого размера, лопающиеся в толще воды.
Они не обладают такой разрушительной силой, но обеспечивают прирост тепловой энергии до 80%. В контуре обеспечивается поддержание переменного тока напряжением до 220В, целостность важных для процесса электронов при этом сохраняется.Как уже было сказано, для работы тепловой установки необходимо образование «водяного вихря». За это отвечает встроенный в тепловую установку насос, который образовывает необходимый уровень давления и с силой направляет его в рабочую емкость.
Во время возникновения завихрения в воде происходят определенные перемены с механической энергией в толще жидкости. В результате начинает устанавливаться одинаковый температурный режим. Дополнительная энергия создается, по Эйнштейну, переходом некой массы в необходимое тепло, весь процесс сопровождается холодным ядерным синтезом.Принцип действия теплогенератора ПотаповаСхема устройства тепловой пушки.Для полного понимания всех тонкостей в характере работы такого устройства, как теплогенератор, следует рассмотреть поэтапно все стадии процесса нагрева жидкости.В системе теплогенератора насос создает давление на уровне от 4 до 6 атм.
Под созданным давлением вода с напором поступает в инжекционный патрубок, присоединенный к фланцу запущенного центробежного насоса. Поток жидкости стремительно врывается в полость улитки, подобной улитке в трубе Ранка. Жидкость, как и в проделанном с воздухом опыте, начинает быстро вращаться по изогнутому каналу для достижения эффекта кавитации.Следующий элемент, который содержит теплогенератор и куда попадает жидкость – это вихревая труба, в этот момент вода уже достигла одноименного характера и движется стремительно.
В соответствии с разработками Потапова, длина вихревой трубы в разы превышает размеры ее ширины. Противоположный край вихревой трубы является уже горячим, туда-то и направляется жидкость.Чтобы достичь необходимой точки, она проходит свой путь по винтообразно закрученной спирали. Винтовая спираль располагается около стенок вихревой трубы.
Через мгновение жидкость достигает своего пункта назначения – горячей точки вихревой трубы. Этим действием завершается движение жидкости по основному корпусу устройства. Следом конструктивно предусмотрено основное тормозное устройство.
Это устройство предназначено для частичного вывода горячей жидкости из обретенного ею состояния, то есть поток несколько выравнивается благодаря радиальным пластинам, закрепленным на втулке. Втулка имеет внутреннюю пустую полость, которая соединяется с малым тормозным устройством, следующим за циклоном в схеме строения теплогенератора.Схема подключения теплогенератора к системе отопления.Вдоль стенок тормозного устройства горячая жидкость все ближе продвигается к выходу из устройства. Тем временем, по внутренней полости втулки основного тормозного устройства навстречу потоку горячей жидкости протекает вихревой поток отведенной холодной жидкости.Времени контакта двух потоков через стенки втулки достаточно, чтобы нагреть холодную жидкость.
И теперь уже теплый поток направляется к выходу через малое тормозное устройство. Дополнительный нагрев теплого потока осуществляется во время прохождения его по тормозному устройству под действием явления кавитации. Хорошо прогретая жидкость готова выйти из малого тормозного устройства по байпасу и пройти по основному отводящему патрубку, соединяющему два конца основной цепи элементов теплового устройства.Горячий теплоноситель также направляется на выход, но в противоположном направлении.
Вспомним, что к верхней части тормозного устройства прикрепляется дно, в центральной части дна предусмотрено отверстие с диаметром, равным диаметру вихревой трубы. Вихревая труба, в свою очередь, соединена отверстием в дне. Следовательно, горячая жидкость заканчивает свое движение по вихревой трубе проходом в отверстие дна. После горячая жидкость попадает в основной отводящий патрубок, где смешивается с теплым потоком.
На этом движение жидкостей по системе теплогенератора Потапова закончено. На выход из нагревателя вода поступает с верхней части отводного патрубка – горячая, а из нижней его части – теплая, в нем же она смешивается, готовая к использованию. Горячая вода может применяться либо в водопроводе для хозяйственных нужд, либо в качестве теплоносителя в системе отопления.
Все этапы работы теплогенератора проходят в присутствии эфира.Особенности применения теплогенератора Потапова для отопления помещенийКак известно, нагретую воду в термогенераторе Потапова можно использовать в различных бытовых целях. Достаточно выгодным и удобным может быть применение теплогенератора в качестве конструктивной единицы отопительной системы. Если исходить из указанных экономических параметров установки, то ни одно другое устройство не сравнится по экономии.Итак, при использовании теплогенератора Потапова для нагрева теплоносителя и пуска его в систему предусмотрен следующий порядок: отработанная уже жидкость с более низкой температурой от первичного контура снова поступает в центробежный насос.
В свою очередь, центробежный насос отправляет теплую воду через патрубок непосредственно в систему отопления.Преимущества теплогенераторов при использовании для отопленияНаиболее явное преимущество теплогенераторов – достаточно простое обслуживание, несмотря на возможность свободной установки без спроса специального разрешения на то у сотрудников электросетей. Достаточно раз в полгода проверить трущиеся детали устройства – подшипники и сальники. При этом, по заявлениям поставщиков, средний гарантированный срок службы – до 15 лет и более.Теплогенератор Потапова отличается полной безопасностью и безвредностью для окружающей среды и использующих его людей.
Экологичность обоснована тем, что при работе кавитационного теплогенератора исключаются выбросы в атмосферу вреднейших продуктов от переработки природного газа, твердотопливных материалов и дизельного топлива. Они просто не используются.Подпитка работы происходит от электросети. Исключается возможность возникновения возгорания по причине отсутствия контакта с открытым огнем.
Дополнительную безопасность обеспечивает приборная панель устройства, с ней производится тотальный контроль за всеми процессами изменения температуры и давления в системе.Экономическая эффективность при отоплении помещения теплогенераторами выражается в нескольких преимуществах. Во-первых, не нужно заботиться о качестве воды, когда она играет роль теплоносителя. Думать о том, что она причинит вред всей системе только по причине ее низкого качества, не придется.
Во-вторых, финансовых вложений в обустройство, прокладку и обслуживание тепловых трасс делать не нужно. В третьих, нагрев воды с использованием физических законов и применения кавитации и вихревых потоков полностью исключает появления кальциевых камней на внутренних стенках установки. В четвертых, исключаются траты денежных средств на транспортировку, хранение и приобретение ранее необходимых топливных материалов (природного угля, твердотопливных материалов, нефтяных продуктов).Неоспоримое преимущество теплогенераторов для домашнего пользования заключается в их исключительной универсальности.
Спектр применения теплогенераторов в бытовом обиходе очень широк:в результате прохождения через систему вода преобразуется, структурируется, а болезнетворные микробы в таких условиях погибают;водой из теплогенератора можно поливать растения, что будет способствовать их бурному росту;теплогенератор способен нагреть воду до температуры, превышающей точку кипения;теплогенератор может работать в совокупности с уже используемыми системами или быть встроенным в новую отопительную систему;теплогенератор уже давно используется осведомленными о нем людьми в качестве основного элемента отопительной системы в домах;теплогенератор легко и без особых затрат подготавливает горячую воду для использования ее в хозяйственных нуждах;теплогенератор может нагревать жидкости, используемые по различным назначениям. Совершенно неожиданным преимуществом является то, что теплогенератор можно применять даже для переработки нефти. Ввиду уникальности разработки, вихревая установка способна разжижать тяжелые пробы нефти, провести подготовительные мероприятия перед транспортировкой на нефтеперерабатывающие заводы. Все указанные процессы проводятся с минимальными затратами.Следует отметить способность теплогенераторов к абсолютно автономной работе.
То есть режим интенсивности его работы можно задать самостоятельно. К тому же, все конструкции теплогенератора Потапова очень просты при монтаже. Привлекать работников сервисных организаций не потребуется, все операции по установке можно проделать самостоятельно.Самостоятельная установка теплогенератора ПотаповаДля установки своими руками вихревого теплогенератора Потапова в качестве основного элемента отопительной системы требуется достаточно мало инструментов и материалов.
Это при условии, что разводка самой отопительной системы уже готова, то есть регистры подвешены под окнами и соединены между собой трубами. Остается только подключить устройство, подающее горячий теплоноситель. 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 обеих сторон;герметик для уплотнения соединений;плоскогубцы для утяжки хомутов.При установке теплогенератора предусмотрена диагональная разводка труб, то есть по ходу движения горячий теплоноситель будет подаваться в верхний патрубок батареи, проходить через нее, а остывающий теплоноситель будет выходить из противоположного нижнего патрубка.Непосредственно перед установкой теплогенератора необходимо убедиться в целостности и исправности всех его элементов.
Затем выбранным способом нужно подсоединить подающий воду патрубок к подающему в систему. То же самое проделать с отводящими патрубками – соединить соответствующие. Затем следует позаботиться о подключении в систему отопления необходимых контролирующих приборов:предохранительный клапан для поддержания давления системы в норме;циркуляционный насос для принуждения движения жидкости по системе.После теплогенератор подключается к электропитанию напряжением 220В, и проводится заполнение системы водой при открытых воздушных задвижках.Поделитесь полезной статьей:
Теплогенератор Потаповане известен широким народным массам и еще мало изучен с научной точки зрения.Впервые попробовать осуществить пришедшую в голову идею Юрий Семенович Потапов осмелился уже ближе к концу восьмидесятых годов прошлого столетия. Исследования проводились в городе Кишиневе. Исследователь не ошибся, и результаты попыток превзошли все его ожидания.Готовый теплогенератор удалось запатентовать и пустить в общее пользование лишь в начале февраля 2000 года.Чертеж вихревого теплогенератора.Все имеющиеся мнения в отношении созданного Потаповым теплогенератора достаточно сильно расходятся.Кто-то считает его практически мировым изобретением, приписывают ему очень высокую экономичность при эксплуатации — до 150%, а в отдельных случаях и до 200% экономии энергии.
Считают, что практически создан неиссякаемый источник энергии на Земле без вредных последствий для окружающей среды. Другие же утверждают обратное — мол, все это шарлатанство, и теплогенератор, на самом деле, требует ресурсов даже больше, чем при использовании его типовых аналогов.По некоторым источникам, разработки Потапова запрещены в России, Украине и на территории Молдовы. По другим источникам, все-таки, на настоящий момент в нашей стране термогенераторы подобного типа выпускают несколько десятков заводов и продаются они по всему миру, давно пользуются спросом и занимают призовые места на различных технических выставках.Описательная характеристика строения теплогенератораПредставить, как выглядит теплогенератор Потапова можно, тщательно изучив схему его строения.
Тем более, что состоит он из достаточно типовых деталей, и о чем идет речь, понять будет не сложно. Схема стационарного теплогенератора.Итак, центральной и самой основательной частью теплогенератора Потапова является его корпус.Он занимает центральное положение во всей конструкции и имеет цилиндрическую форму, установлен он вертикально. К нижней части корпуса, его фундаменту, торцом присоединен циклон для зарождения в нем вихревых потоков и увеличения скорости продвижения жидкости. Поскольку установка в основе своего действия имеет большие скоростные явления, то в ее конструкции необходимо было предусмотреть элементы, тормозящие весь процесс для более удобного управления.Для таких целей в противоположной стороне от циклона к корпусу присоединяется специальное тормозное устройство.
Оно тоже цилиндрической формы, в центре его установлена ось.На оси по радиусам прикреплены несколько ребер, количеством от двух. Следом за тормозным устройством предусмотрено дно, снабженное выходным отверстием для жидкости. Далее по ходу отверстие преобразуется в патрубок.Это основные элементы теплогенератора, все они расположены в вертикальной плоскости и плотно соединены.
Дополнительно патрубок для выхода жидкости оснащен перепускным патрубком.Они плотно скреплены и обеспечивают контакт двух концов цепочки основных элементов: то есть патрубок верхней части соединен с циклоном в нижней части. В месте сцепления перепускного патрубка с циклоном предусмотрено добавочное малое тормозное устройство. К торцевой части циклона под прямым углом к оси основной цепочки элементов прибора присоединен инжекционный патрубок.Инжекционный патрубок предусмотрен конструкцией устройства с целью соединения насоса с циклоном, приводящими и отводящими трубопроводами для жидкости.Прототип теплогенератора ПотаповаСхема механизма работы теплового насоса.Вдохновителем Юрия Семеновича Потапова на создание теплогенератора стала вихревая труба Ранка.
Труба Ранка была изобретена с целью разделения горячей и холодной масс воздуха.Позже в трубу Ранка стали запускать и воду с целью получения аналогичного результата. Вихревые потоки брали свое начало в так называемой улитке — конструктивной части прибора. В процессе применения трубы Ранка было замечено, что вода после прохождения улиткообразного расширения прибора изменяла свою температуру в положительную сторону.На это необычное, до конца не обоснованное с научной точки зрения явление и обратил внимание Потапов, применив его для изобретения теплогенератора с одним лишь небольшим отличием в результате.После прохождения воды через вихрь ее потоки не резко делились на горячий и холодный, как это происходило с воздухом в трубе Ранка, а на теплый и горячий.
В результате некоторых измерительных исследований новой разработки Юрий Семенович Потапов выяснил, что самая энергозатратная часть всего прибора — электрический насос — затрачивает намного меньше энергии, чем ее вырабатывается в результате работы. В этом и заключается принцип экономичности, на котором основан теплогенератор.Физические явления, на основе которых действует теплогенераторВ общем-то, в способе действия теплогенератора Потапова ничего сложного или необычного нет.Принцип действия этого изобретения основан на процессе кавитации, отсюда его еще называют вихревым теплогенератором. Кавитация основана на образовании пузырьков воздуха в толще воды, вызванном силой вихревой энергии потока воды.
Образование пузырьков всегда сопровождается специфическим звуком и образованием некой энергии в результате их ударов на большой скорости.Пузырьки представляют собой полости в воде, заполненные испарениями от воды, в которой они сами и образовались. Жидкость оказывает постоянное давление на пузырек, соответственно, он стремится перемещаться из области высокого давления в область низкого, дабы уцелеть. В итоге, он не выдерживает давления и резко сжимается или «лопается», при этом выплескивая энергию, образующую волну.Схема устройства вихревой теплосистемы.Выделяемая «взрывная» энергия большого количества пузырьков обладает такой силой, что способна разрушить внушительные металлические конструкции.
Именно такая энергия и служит добавочной при нагреве.Для теплогенератора предусмотрен полностью закрытый контур, в котором образуются пузырьки очень малого размера, лопающиеся в толще воды. Они не обладают такой разрушительной силой, но обеспечивают прирост тепловой энергии до 80%. В контуре обеспечивается поддержание переменного тока напряжением до 220В, целостность важных для процесса электронов при этом сохраняется.Как уже было сказано, для работы тепловой установки необходимо образование «водяного вихря».
За это отвечает встроенный в тепловую установку насос, который образовывает необходимый уровень давления и с силой направляет его в рабочую емкость.Во время возникновения завихрения в воде происходят определенные перемены с механической энергией в толще жидкости. В результате начинает устанавливаться одинаковый температурный режим. Дополнительная энергия создается, по Эйнштейну, переходом некой массы в необходимое тепло, весь процесс сопровождается холодным ядерным синтезом.Принцип действия теплогенератора ПотаповаСхема вихревого теплогенератора «МУСТ».Для полного понимания всех тонкостей в характере работы такого устройства, как теплогенератор, следует рассмотреть поэтапно все стадии процесса нагрева жидкости.В системе теплогенератора насос создает давление на уровне от 4 до 6 атм.Под созданным давлением вода с напором поступает в инжекционный патрубок, присоединенный к фланцу запущенного центробежного насоса.
Поток жидкости стремительно врывается в полость улитки, подобной улитке в трубе Ранка. Жидкость, как и в проделанном с воздухом опыте, начинает быстро вращаться по изогнутому каналу для достижения эффекта кавитации.Следующий элемент, который содержит теплогенератор и куда попадает жидкость — это вихревая труба, в этот момент вода уже достигла одноименного характера и движется стремительно. В соответствии с разработками Потапова, длина вихревой трубы в разы превышает размеры ее ширины.
Противоположный край вихревой трубы является уже горячим, туда-то и направляется жидкость. Схема теплового насоса.Чтобы достичь необходимой точки, она проходит свой путь по винтообразно закрученной спирали.Винтовая спираль располагается около стенок вихревой трубы. Через мгновение жидкость достигает своего пункта назначения — горячей точки вихревой трубы. Этим действием завершается движение жидкости по основному корпусу устройства.Следом конструктивно предусмотрено основное тормозное устройство.
Это устройство предназначено для частичного вывода горячей жидкости из обретенного ею состояния, то есть поток несколько выравнивается благодаря радиальным пластинам, закрепленным на втулке. Втулка имеет внутреннюю пустую полость, которая соединяется с малым тормозным устройством, следующим за циклоном в схеме строения теплогенератора.Вдоль стенок тормозного устройства горячая жидкость все ближе продвигается к выходу из устройства. Тем временем, по внутренней полости втулки основного тормозного устройства навстречу потоку горячей жидкости протекает вихревой поток отведенной холодной жидкости.Времени контакта двух потоков через стенки втулки достаточно, чтобы нагреть холодную жидкость.И теперь уже теплый поток направляется к выходу через малое тормозное устройство.
Дополнительный нагрев теплого потока осуществляется во время прохождения его по тормозному устройству под действием явления кавитации. Хорошо прогретая жидкость готова выйти из малого тормозного устройства по байпасу и пройти по основному отводящему патрубку, соединяющему два конца основной цепи элементов теплового устройства.Горячий теплоноситель также направляется на выход, но в противоположном направлении. Вспомним, что к верхней части тормозного устройства прикрепляется дно, в центральной части дна предусмотрено отверстие с диаметром, равным диаметру вихревой трубы.Схема подключения теплогенератора к системе отопления.Вихревая труба, в свою очередь, соединена отверстием в дне.Следовательно, горячая жидкость заканчивает свое движение по вихревой трубе проходом в отверстие дна.
После горячая жидкость попадает в основной отводящий патрубок, где смешивается с теплым потоком. На этом движение жидкостей по системе теплогенератора Потапова закончено.На выход из нагревателя вода поступает с верхней части отводного патрубка — горячая, а из нижней его части — теплая, в нем же она смешивается, готовая к использованию. Горячая вода может применяться либо в водопроводе для хозяйственных нужд, либо в качестве теплоносителя в системе отопления.
Все этапы работы теплогенератора проходят в присутствии эфира.Особенности применения теплогенератора Потапова для отопления помещенийКак известно, нагретую воду в термогенераторе Потапова можно использовать в различных бытовых целях. Достаточно выгодным и удобным может быть применение теплогенератора в качестве конструктивной единицы отопительной системы. Если исходить из указанных экономических параметров установки, то ни одно другое устройство не сравнится по экономии.Итак, при использовании теплогенератора Потапова для нагрева теплоносителя и пуска его в систему предусмотрен следующий порядок: отработанная уже жидкость с более низкой температурой от первичного контура снова поступает в центробежный насос.
В свою очередь, центробежный насос отправляет теплую воду через патрубок непосредственно в систему отопления.Преимущества теплогенераторов при использовании для отопленияНаиболее явное преимущество теплогенераторов — достаточно простое обслуживание, несмотря на возможность свободной установки без спроса специального разрешения на то у сотрудников электросетей. Достаточно раз в полгода проверить трущиеся детали устройства — подшипники и сальники. При этом, по заявлениям поставщиков, средний гарантированный срок службы — до 15 лет и более.Схема устройства тепловой пушки.Теплогенератор Потапова отличается полной безопасностью и безвредностью для окружающей среды и использующих его людей.
Экологичность обоснована тем, что при работе кавитационного теплогенератора исключаются выбросы в атмосферу вреднейших продуктов от переработки природного газа, твердотопливных материалов и дизельного топлива. Они просто не используются.Подпитка работы происходит от электросети. Исключается возможность возникновения возгорания по причине отсутствия контакта с открытым огнем.
Дополнительную безопасность обеспечивает приборная панель устройства, с ней производится тотальный контроль за всеми процессами изменения температуры и давления в системе.Экономическая эффективность при отоплении помещения теплогенераторами выражается в нескольких преимуществах. Во-первых, не нужно заботиться о качестве воды, когда она играет роль теплоносителя. Думать о том, что она причинит вред всей системе только по причине ее низкого качества, не придется.Во-вторых, финансовых вложений в обустройство, прокладку и обслуживание тепловых трасс делать не нужно.
В третьих, нагрев воды с использованием физических законов и применения кавитации и вихревых потоков полностью исключает появления кальциевых камней на внутренних стенках установки. В четвертых, исключаются траты денежных средств на транспортировку, хранение и приобретение ранее необходимых топливных материалов (природного угля, твердотопливных материалов, нефтяных продуктов).Неоспоримое преимущество теплогенераторов для домашнего пользования заключается в их исключительной универсальности. Спектр применения теплогенераторов в бытовом обиходе очень широк:Схема гидровихревого теплогенератора.
в результате прохождения через систему вода преобразуется, структурируется, а болезнетворные микробы в таких условиях погибают;водой из теплогенератора можно поливать растения, что будет способствовать их бурному росту;теплогенератор способен нагреть воду до температуры, превышающей точку кипения;теплогенератор может работать в совокупности с уже используемыми системами или быть встроенным в новую отопительную систему;теплогенератор уже давно используется осведомленными о нем людьми в качестве основного элемента отопительной системы в домах;теплогенератор легко и без особых затрат подготавливает горячую воду для использования ее в хозяйственных нуждах;теплогенератор может нагревать жидкости, используемые по различным назначениям. Совершенно неожиданным преимуществом является то, что теплогенератор можно применять даже для переработки нефти. Ввиду уникальности разработки, вихревая установка способна разжижать тяжелые пробы нефти, провести подготовительные мероприятия перед транспортировкой на нефтеперерабатывающие заводы. Все указанные процессы проводятся с минимальными затратами.Следует отметить способность теплогенераторов к абсолютно автономной работе.То есть режим интенсивности его работы можно задать самостоятельно.
К тому же, все конструкции теплогенератора Потапова очень просты при монтаже. Привлекать работников сервисных организаций не потребуется, все операции по установке можно проделать самостоятельно.Самостоятельная установка теплогенератора ПотаповаСхема вихревого теплогенератора.Для установки своими руками вихревого теплогенератора Потапова в качестве основного элемента отопительной системы требуется достаточно мало инструментов и материалов.Это при условии, что разводка самой отопительной системы уже готова, то есть регистры подвешены под окнами и соединены между собой трубами. Остается только подключить устройство, подающее горячий теплоноситель.
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 обеих сторон;герметик для уплотнения соединений;плоскогубцы для утяжки хомутов.При установке теплогенератора предусмотрена диагональная разводка труб, то есть по ходу движения горячий теплоноситель будет подаваться в верхний патрубок батареи, проходить через нее, а остывающий теплоноситель будет выходить из противоположного нижнего патрубка.Непосредственно перед установкой теплогенератора необходимо убедиться в целостности и исправности всех его элементов.Затем выбранным способом нужно подсоединить подающий воду патрубок к подающему в систему. То же самое проделать с отводящими патрубками — соединить соответствующие. Затем следует позаботиться о подключении в систему отопления необходимых контролирующих приборов:предохранительный клапан для поддержания давления системы в норме;циркуляционный насос для принуждения движения жидкости по системе.После теплогенератор подключается к электропитанию напряжением 220В, и проводится заполнение системы водой при открытых воздушных задвижках.
Источники:
Гидроударная система отопления без потребления энергии от внешних источников Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»
УДК 621
НЕФЕДОВ Ю. И, кандидат технических наук, доцент
Харьковский национальный университет радиоэлектроники, г. Харьков
ГИДРОУДАРНАЯ СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ БЕЗ ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ ОТ ВНЕШНИХ ИСТОЧНИКОВ
В статье рассматривается замкнутая система отопления, в которой нагревание и транспортировка нагретой воды к потребителю осуществляется энергией, высвобождаемой при кавитации и гидроударе. Основным элементом системы является известный модифицированный гидротаран, в котором гидравлический удар осуществляется не только в конце рабочей трубы, но и в её начале [1].
Однако модифицированный гидротаран потребляет значительную массу воды, не используемую для нагревания, поэтому может эксплуатироваться преимущественно у больших открытых водоёмов. В работе показана возможность применения модифицированного гидротарана в замкнутой системе отопления, где полностью устраняются потери воды.
У статті розглядається замкнута система опалення, в якій нагрівання та транспортування нагрітої води до споживача здійснюється за допомогою енергії, яка виникає при кавітації і гідроударі. Головним елементом системи є відомий модифікований гідро таран, в якому гідравлічний удар здійснюється не тільки у кінці робочої труби, але й на її початку.
Однак модифікований гідро таран споживає значну масу води, яка не використовується для нагрівання. Тому цей гідро таран може діяти переважно у великих відкритих водоймищ. В статті розглядається можливість використання модифікованого гідро тарану в замкнутій системі опалення, де повністю усуваються втрати води.
Введение
Для нагрева воды в энергосберегающих теплогенераторах всё чаще используется энергия, выделяемая при гидроударах и кавитации. Однако многие теплогенераторы потребляют энергию от внешних источников электропитания, которая используется для создания вихревых потоков, вращения электронасосов, электрогидроудара и пр. Учитывая невысокую тепловую мощность таких теплогенераторов, затраты электроэнергии от внешних источников значительно снижают их коэффициент полезного действия. Сравнительно высокую тепловую мощность имеет гидроударный кавитационный теплогенератор без потребления электроэнергии, в котором гидроудар осуществляется не только в конце рабочей трубы гидротарана, как в обычном гидротаране, но и в её начале [1]. В таком модифицированном гидротаране удалось создать высокую скорость потока в рабочей трубе, при которой возникает кавитация и образуется паро-газовая каверна. Разрушение (захлопывание) каверны большим давлением отраженной от конца рабочей трубы ударной волны вызывает повышение температуры и давления воды. Высокое давление используется для подъёма и транспортировки горячей воды к потребителю. К недостаткам модифицированного гидротарана следует отнести потребление значительного объёма воды, не используемой для нагревания. Эта вода выбрасывается, как и в любом гидротаране, через отбойный клапан и растекается возле гидротарана. Не продуктивный, большой расход воды приводит к тому, что модифицированный гидротаран может эксплуатироваться преимущественно у больших водоёмов. Если же не используемую для нагревания воду вернуть в рабочую трубу модифицированного гидротарана без затрат электроэнергии от внешних источников, то можно создать замкнутую систему отопления, потребляющую незначительный объём воды из водопровода. Такую энергосберегающую систему отопления, потребляющую малое количество воды можно будет использовать для
обогрева жилых и производственных помещений, удалённых от энергоснабжения и больших водоёмов.
Устройство и принцип работы отопительной системы
Принципиальная блок-схема гидроударной системы отопления в продольном разрезе приведена на рисунке 1.
з
Рис. 1. Блок- схема гидроударной системы отопления без потребления энергии
от внешних источников
Отопительная система состоит из соединительной трубы 2, модифицированного гидротарана 3, который имеет — клапан-прерыватель потока воды 4, нагнетательный клапан 5, жёсткую конструктивную связь 6 между указанными клапанами, рабочую трубу 7, отбойный клапан 28, полусферический кавитатор 9, воздушный колпак 10, нагнетательную трубу 11, напорный бак 12, кран потребителя горячей воды 13, ёмкость с подвижным поршнем 14, клапан высокого давления 15, воздушный клапан 16. Система отопления содержит также турбогенератор 18, тепловые приборы (радиаторы) 19, сетку 20, кран горячей воды 21, электрические проводники 22, соединяющие турбогенератор с электронасосом 24, резервуар отработанной воды 23, трубу отвода отработанной воды 25, магнит 26, входной кран 27, узел крепления отбойного клапана 8, противовес 29, вертикальную трубу высотою Ь1. В отличие от модифицированного гидротарана [1], в гидротаране 3 отопительной системы, отбойный клапан 8 установлен не в верхней части рабочей трубы 7, а в её конце, как и в большинстве гидротаранов [2]. Это позволяет собрать всю отработанную воду, вытекающую из отбойного клапана 8 и тепловых приборов 19, в резервуаре отработанной воды 23 и далее перекачать эту воду электронасосом 24 через трубу 25 на вход соединительной трубы 2 гидротарана. Отбойный клапан 8 крепится при помощи узла крепления 28 и оси, которая проходит через верхнюю часть клапана и позволяет ему свободно колебаться. При этом рабочая труба 7 закрывается или открывается. Время, в течение которого отбойный клапан закрывает рабочую трубу, регулируется противовесом 29, который может перемещаться вдоль центральной оси клапана. Такое перемещение противовеса делает возможным регулировать длительность всего цикла теплообразования, а, следовательно, и тепловую мощность отопительной системы.
Рассмотрим подробно работу системы отопления.
Перед началом работы входной кран 28 и клапан-прерыватель 4 гидротарана открыты и вода из водопровода заполняет соединяющую 2 и рабочую 7 трубы, проходит через открытый отбойный клапан 8, где поток воды тормозится, создавая первый гидроудар. Высота Ь > 1м, с которой вода подаётся в рабочую трубу, создаёт начальную скорость
потока воды, достаточную для возникновения гидроудара в конце рабочей трубы. Дальше процесс теплообразования протекает так же как и в модифицированном гидротаране [1]. Высокое давление гидроудара закрывает отбойный клапан, образуя ударную волну, которая перемещается в рабочей трубе, доходит до нагнетательного клапана и открывает его, одновременно закрывая клапан-прерыватель. Через открытый нагнетательный клапан ещё холодная вода под давлением ударной волны заходит в воздушный колпак и создаёт высокое давление воздуха в верней его части. Под действием высокого давления воздуха нагнетательный клапан закрывается и вода по нагнетательной трубе подаётся в напорный бак, расположенный на высоте Н > 5 м. Пока нагнетательный клапан был открыт, у закрытого клапана-прерывателя входной поток тормозится, создавая высокое давление воды. При закрытии нагнетательного клапана, клапан-прерыватель открывается и поток высокого давления движется с большой скоростью в рабочей трубе, обтекает кавитатор, образуя за ним большую паро-газовую кавитационную каверну 17. Продолжая движение в рабочей трубе, скоростной поток доходит до открытого отбойного клапана, тормозится возле него, образуя в конце рабочей трубы гидроудар, в результате которого отбойный клапан закрывается и образуется вторая отражённая ударная волна высокого давления. Двигаясь с большой скоростью в рабоче трубе в обратном направлении, ударная волна доходит до парогазовой кавитационной каверны и разрушает (захлопывает) её. При этом вода нагревается и высокое давление открывает нагнетательный клапан, закрывая клапан-прерыватель входного потока. Уже горячая вода через нагнетательный клапан поднимается в воздушный колпак, создавая в верхней его части высокое давление воздуха, которое закрывает нагнетательный клапан и подаёт горячую воду по нагнетательной трубе в напорный бак. Далее процесс теплообразования повторяется многократно, пока горячая вода наполнит напорный бак 12. После этого кран потребителя 13 открывается, а через небольшое время входной кран 27 закрывается и отопительная система начинает работать в замкнутом режиме. Из напорного бака 12 горячая вода самотёком поступает в тепловые приборы 19 и к крану горячей воды 21. Охлаждённая вода из тепловых приборов поступает в вертикальную трубу высотою Ь1, откуда падает на гидротурбину турбогенератора 18, заставляя её вращаться. Высота Ь1 вертикальной трубы должна быть не меньше двух метров. Такая высота падения воды создаёт достаточную кинетическую энергию для вращения гидротурбины турбогенератора мощностью более 1 кВт. Турбогенератор 18 вырабатывает электроэнергию для вращения электронасоса 24, который перекачивает вытекающую в резервуар 23 из отбойного клапана и гидротурбины отработанную воду через трубу отвода отработанной воды 25 на вход соединительной трубы 2.
В системе отопления в качестве турбогенератора 18 можно использовать микрогидроэлектростанции — МГЭС-10Пр с пропеллерным приводом ( производство МНТО ИНСЭТ, Санкт-Петербург ). Мощность таких микрогидроэлектростанций от 0,6 до 4 кВт, а расход води от 0,07 до 0,14 м3/с. В качестве электронасоса 24 можно использовать либо центробежный либо осевой насос с потребляемой мощностью не превышающей мощность турбогенератора.
Резервуар отработанной воды 23 должен иметь большой объём и сообщаться с окружающей атмосферой. Это предотвратит повышение давления в резервуаре 23, которое может противодействовать работе отбойного клапана 8. С целью предотвращения повышению давления, в верхней части резервуара 23 устанавливается металлическая сетка 20, пропускающая воздух. На выходе трубы отвода отработанной воды 25 устанавливается магнит 26, создающий магнитное поле небольшой напряжённости (—100 А/М ), с силовыми линиями, перпендикулярными продольной оси трубы отвода отработанной воды. Назначение магнитного поля — восстановить кластерные структуры воды, разрушенные гидроударами и кавитацией. Обновление кластерных структур воды значительно повышает теплообразование в замкнутых кавитационных теплогенерирующих системах, создавая аномально высокое выделение тепла [3]. Аномально высокое теплообразование объясняется
тем, что при разрушении кластерных структур воды гидроударами и кавитацией, высвобождается энергия связи молекул, которая переходит в тепловую энергию.
Далее холодная вода с обновлённой кластерной структурой подаётся электронасосом на вход соединительной трубы 2 и замкнутый процесс теплообразования и передачи тепла многократно повторяется. При этом горячая вода может непосредственно потребляться через кран горячей воды 21. В таких случаях отопительную систему необходимо пополнять водой из водопровода через открытый входной кран 27.
Выводы
Тепловая мощность Р и производительность q системы отопления без потреблений энергии от внешних источников определяются параметрами модифицированного гидротарана и составляют в соответствии с расчётами Р = 30,4 кВт и q = 8,3 Кг/С горячей воды [1]. Для повышения тепловой мощности и продуктивности, надо увеличить диаметр D1 рабочей трубы и параметры всех элементов модифицированного тарана 3 и системы отопления. Однако и расчётные характеристики позволяют использовать систему отопления в жилых или производственных помещениях без затрат энергии от внешних источников и без потерь воды, не загрязняя окружающую среду.
Список литературы
1. Нефедов Ю. И., Брагин С. С. Гидроударный кавитационный теплогенератор и водоподъёмное устройство. В ж. «Энергосбережение- Энергетика • Энергоаудит», 2013, № 5, С. 24-29.
2. Овсепян В. М. Гидравлический таран и таранные установки. Теория, расчёт и Конструкции. — М., изд. «Машиностроение», 1968 , 123 с.
3. Патент РФ №2171435, заявл.16.02. 2000.
HYDROPERCUSSION HEATING SYSTEM WITHOUT ENERGY CONSUMPTION FROM ETERNAL SOURCES
NEFEDOV Ju. I., Candidate of Engineering, Associate Professor
The article describes closed heating system, in which warming and transportation of heated water to a consumer is realized with energy, released under cavitation and hydraulic blow. The main element in the system is known modified hydraulic ram, in which hydraulic blow is put in effect not only in the end of the working tunnel, but also in its beginning.
However, modified hydraulic ram consumes a substantial body of water not used for heating. In cause of this it may be used mainly near big open reservoir. The paper shows the possibility of using a modified hydraulic ram in a closed heating system, which completely eliminates water loss.
1. Nefedov J. I. Bragin S. S. Hydropercussion Cavitation Heat Generator and Water Lifting Device. [ Gidroudarniy Kavitacionniy Teplogenerator i Vodopodemnoe Ustroystvo ]
In journal “Energy Saving • Power Engineering • Energy Audit”, 2013, № 5, P. 24-29.
3. Ovsepian V. M. Hydraulic Ram and Ram Installations. Theory, Computation and Constructions. [Gidravlicheskiy Taran i Tarannye Ustanjvki. Teoriya, Raschet i Konstrukcii]. — М.: Publishing house Engineer. — 1968, 123 p.
2. Patent RF 2171435 priority 16.02.2000.
Поступила в редакцию 26.02.2014 г.
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. Их можно вырезать 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 необходимо 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 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 отшлифовать 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 возникнуть при отсутствии 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 по отношению 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 перемещаются 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 следует схематизировать , длину контура и его особенности, перенести все это на пол мелом.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 двигатель на 380 вольт к сети на 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;
- или комбинированные на 12 и 13;
- болты, гайки, шайбы;
- металлический уголок;
- грунтовка, краска, малярная кисть.
Ключи гаечные
- 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.
- Отрежьте еще один квадрат. Прикрепите его как поперечину, чтобы можно было починить двигатель.
- Покрасьте раму.
- 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?
- Насос должен быть центробежным.
- 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 сам нагреваться. 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.
- Отрежьте кусок толстой трубы диаметром 100 мм и длиной 500-600 мм.Сделайте на нем наружную канавку примерно на 20-25 мм и половину толщины трубы. Обрежьте нить.
- Сделайте два кольца длиной 50 мм из трубы одинакового диаметра. Обрежьте внутреннюю резьбу на одной стороне каждого полукольца.
- Из плоского металла той же толщины, что и труба, сделайте крышки и приварите их со стороны колец, где нет резьбы.
- 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.
- 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 данном 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.
- Соберите компактное устройство, состоящее из погружного насоса, соединительной трубы и теплогенератора, которое вы собрали самостоятельно.
- Определитесь с ее габаритами и подберите трубу такого диаметра, внутри которой легко поместились бы все эти механизмы.
- Сделайте крышки с одной и другой стороны.
- Обеспечить жесткость крепления внутренних механизмов и способность насоса перекачивать через себя воду из образовавшегося резервуара.
- Сделайте впускное отверстие и прикрепите к нему сопло. Насос с заборником воды 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 посадку 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 вырезанный лист и прижмите сверху деревянный брусок рукой. 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.
- Соедините его с замком, используемым жестянщиками для водосточных труб.
- Сделайте крышки для кожуха, сделав в них отверстия для подключения генератора.
- Оберните устройство изоляционным материалом. Закрепите изоляцию проволокой или тонкими полосками олова.
- 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. Вырежьте такие же полоски из полосы металла. Их длина должна быть равна четверти длины корпуса самого теплогенератора. Ширину выбирайте так, чтобы после сборки внутри оставалось свободное отверстие.
- Закрепите пластину в тисках. Повесьте его с одной и другой стороны кольца. Приварите к ним пластину.
- 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.
- 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.
- Обязательно защитите вихревой теплогенератор Потапова покраской всех поверхностей.
- 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.
- Сделайте несколько вариантов крышки с разными впускными отверстиями.Тогда будет проще подобрать их диаметр, чтобы получить высокую производительность.
- То же самое и с гасителем колебаний. Его также можно изменить.
Соберите небольшой лабораторный стол, на котором вы запустите 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 — ТЭНы, 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.
Кроме вышеперечисленных типов, существует лазерная кавитация, но этот метод еще не получил промышленного производства. 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 газовую, жидкую топливную или эквивалентную электрическую установку 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.
- — 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.
Форсунка
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 герметичность, 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 иметь хотя бы минимальные знания 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:
- 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.
- 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.
- 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.
- 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 с помощью сверла сделать фаску. В результате форсунка должна выйти.
- 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, дающее практические советы по изготовлению вихревого теплогенератора своими руками:
Роторный теплогенератор. Кавитационный теплогенератор. Процесс испытаний теплогенератора
В связи с дороговизной промышленного отопительного оборудования многие мастера собираются делать экономичный обогреватель с вихревым теплогенератором.
Такой теплогенератор представляет собой всего лишь слегка модифицированный центробежный насос. Однако чтобы собрать такое устройство своими руками даже со всеми схемами и чертежами, нужно иметь хотя бы минимальные знания в этой области.
Принцип действия
Теплоноситель (чаще всего используется вода) попадает в кавитатор, где установленный электродвигатель раскручивается и рассекает его винтом, в результате чего образуются пузырьки пара (то же самое происходит при плавании подводной лодки и корабля , оставляя после себя специфический след).
Двигаясь вдоль теплогенератора, они разрушаются, за счет чего выделяется тепловая энергия. Этот 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 используемая энергия уходит на нагрев воды (теплоносителя).
Изготовление каркаса и подбор элементов
Чтобы сделать самодельный вихревой теплогенератор, для подключения его к системе отопления потребуется двигатель.
Причем, чем больше будет его мощность, тем больше он сможет нагреть теплоноситель (то есть будет быстрее и будет выделяться больше тепла). Однако здесь необходимо ориентироваться на рабочее и максимальное сетевое напряжение, которое будет подаваться на него после установки.
Делая выбор водяного насоса, необходимо учитывать только те варианты, которые может раскрутить двигатель.При этом он должен быть центробежного типа, иначе ограничений по его выбору нет.
Также нужно подготовить под моторное полотно. Чаще всего это обычный железный каркас, к которому крепятся железные уголки. Размеры такой кровати будут зависеть в первую очередь 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 нужно смонтировать мотор, чтобы вырезать еще один угол и приварить к раме, но поперек. Последний штрих в подготовке каркаса — покраска, после которой уже можно монтировать силовой агрегат и насос.
Конструкция корпуса теплогенератора
Такое устройство (рассматриваемый гидродинамический вариант) имеет корпус в виде цилиндра.
Подключается к системе отопления через сквозные отверстия, расположенные по бокам.
Но главным элементом этого устройства является жиклер, расположенный внутри этого цилиндра, непосредственно рядом с входом.
Примечание: Важно, чтобы размер отверстия форсунки составлял 1/8 диаметра самого цилиндра. Если его размер меньше этого значения, то вода физически не сможет пройти через него в необходимом 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 вам потребуются шлифовальный станок, электродрель и сварочный аппарат.
Процесс будет следующим:
- Сначала нужно отрезать кусок трубы достаточно толстой, общим диаметром 10 см и длиной не более 65 см. После этого нужно сделать на нем внешнюю канавку 2 см и обрезать нить.
- Теперь необходимо сделать несколько колец из точно такой же трубы, длиной 5 см, после чего нарезается внутренняя резьба, но только с одной ее стороны (т.е. полукольца) с каждой стороны.
- Далее нужно взять лист металла, толщина которого аналогична толщине трубы.Сделайте из него обложку. Их нужно приварить к кольцам со стороны, где у них нет резьбы.
- Теперь вам нужно проделать в них центральные отверстия. В первом он должен соответствовать диаметру жиклера, а во втором — диаметру сопла. При этом с внутренней стороны крышки, которая будет использоваться с насадкой, необходимо с помощью сверла сделать фаску. В результате форсунка должна вылезти наружу.
- Теперь подключаем ко всей этой системе теплогенератор. Отверстие помпы, откуда под давлением подается вода, необходимо присоединить к форсунке, расположенной рядом с форсункой.Вторую трубу подключить к входу уже в самой системе отопления. Но на выходе последняя заглушка во впускной патрубок.
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 прямо в систему отопления. А чтобы можно было регулировать результирующую температуру, необходимо за форсункой установить шаровой кран.
Изменение температуры произойдет при изменении его положения, если он пропускает меньше воды (будет в полузакрытом положении). Вода будет дольше оставаться и перемещаться внутри корпуса, за счет чего ее температура повысится. Так устроен подобный водонагреватель.
Посмотреть видео, в котором дается практический совет по изготовлению вихревого теплогенератора своими руками:
Многие полезные изобретения остались невостребованными. Это связано с человеческой ленью или боязнью непонятного.Одним из таких открытий на долгое время стал вихревой теплогенератор. Сейчас, на фоне тотальной экономии ресурсов, стремления использовать экологически чистые источники энергии, теплогенераторы начали внедряться для отопления дома или офиса. Что это такое? Устройство, которое раньше разрабатывали только в лабораториях, или новое слово в теплоэнергетике.
Система отопления с вихревым источником тепла
Принцип действия
В основе работы теплогенераторов лежит преобразование механической энергии в кинетическую, а затем в тепловую энергию.
Еще в начале двадцатого века Джозеф Ранк обнаружил разделение вихревого потока воздуха на холодную и горячую фракции. В середине прошлого века немецкий изобретатель Хилшем модернизировал устройство вихревой трубки. Через некоторое время русский ученый А. Меркулов вместо воздуха пустил в трубу Ранке воду. На выходе температура воды значительно повысилась. Этот принцип лежит в основе работы всех теплогенераторов.
Проходя через водяной вихрь, вода образует множество пузырьков воздуха.Под действием давления жидкости пузырьки схлопываются. В результате часть энергии высвобождается. Вода подогревается. Этот процесс называется кавитацией. По принципу кавитации рассчитана работа всех вихревых теплогенераторов. Такой тип генератора называется «кавитационным».
Типы теплогенераторов
Все теплогенераторы делятся на два основных типа:
- Роторные. Теплогенератор, в котором вихревой поток создается с помощью ротора.
- Статический.В этих типах воды водоворот создается с помощью специальных кавитационных трубок. Напор воды производит центробежный насос.
У каждого вида есть свои достоинства и недостатки, о которых стоит поговорить более подробно.
Роторный теплогенератор
Статором в этом устройстве является корпус центробежного насоса.
Роторы могут быть разными. В Интернете есть множество схем и инструкций по их выполнению. Теплогенераторы — это скорее научный эксперимент, который постоянно развивается.
Конструкция роторного генератора
Корпус представляет собой полый цилиндр. Расстояние между корпусом и вращающейся частью рассчитывается индивидуально (1,5-2 мм).
Среда нагревается за счет 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. У них повышенный износ деталей из-за постоянного воздействия агрессивной среды.Требуется постоянный контроль: состояния сальников, уплотнений и т. Д. Это значительно усложняет и удорожает обслуживание. С их помощью редко устанавливают отопление дома, нашли несколько иное применение — обогрев больших производственных помещений.
Промышленный кавитатор, модель
Статический теплогенератор
Основным преимуществом этих настроек является то, что в них ничего не вращается. Электроэнергия расходуется только на работу насоса. Кавитация возникает с помощью естественных физических процессов в воде.
КПД таких установок иногда превышает 100%. Средой для генераторов может быть жидкость, сжатый газ, антифриз, антифриз.
Разница температур на входе и выходе может достигать 100⁰С. При работе со сжатым газом он вдувается по касательной в вихревую камеру. В нем он ускоряется. При создании вихря горячий воздух проходит через коническую воронку, а холодный возвращается. Температура может достигать 200⁰С.
Преимущества:
- Может обеспечивать большую разницу температур на горячем и холодном концах, работать с низким давлением.
- КПД не ниже 90%.
- Никогда не перегревается.
- Пожаро- и взрывобезопасность. Его можно использовать во взрывоопасной среде.
- Обеспечивает быстрый и эффективный нагрев всей системы.
- Может использоваться как для обогрева, так и для охлаждения.
В настоящее время не часто используется. Кавитационный теплогенератор применяется для удешевления отопления дома или производственных помещений при наличии сжатого воздуха. Недостаток — довольно высокая стоимость оборудования.
Теплогенератор Потапова
Популярным и более изученным является изобретение теплогенератора Потапова. Считается статичным устройством.
Сила давления в системе создается центробежным насосом. В улитку подается струя воды с большим давлением. Жидкость начинает нагреваться за счет вращения по изогнутому каналу. Она попадает в вихревую трубку. Метраж трубы должен быть в десять раз шире.
Схема устройства генератора
- Ниппель
- Улитка.
- Вихревая трубка.
- Тормоз верхний.
- Выпрямитель воды.
- Муфта.
- Кольцо тормозное нижнее.
- Байпас
- Ответвление.
Вода течет по спиральной спирали, расположенной вдоль стен. Далее ставим тормозное устройство для снятия части горячей воды. Жиклер немного выравнивается пластинами, прикрепленными к втулке. Внутри есть пустое место, подключенное к другому тормозному устройству.
Вода с высокой температурой поднимается, а холодный вихревой поток жидкости спускается по внутреннему пространству.Холодный поток касается горячих пластин на рукаве и нагревается.
Теплая вода спускается к нижнему тормозному кольцу и все еще нагревается из-за кавитации. Нагретый поток от нижнего тормозного устройства проходит через байпас в напорный патрубок.
Верхнее тормозное кольцо имеет канал, диаметр которого равен диаметру вихревой трубки. Благодаря ему в трубу может попасть горячая вода. Это смесь горячего и теплого течения. Далее вода используется по прямому назначению.Обычно для отопления помещений или бытовых нужд. Возврат присоединяется к насосу. Труба — к входу в систему отопления дома.
Для установки теплогенератора Потапова необходима диагональная разводка. Горячий теплоноситель нужно подавать к верхней части аккумулятора, а снизу будет охлаждаться.
Генератор Потапова собственными силами
Есть много промышленных моделей генератора. Для опытного мастера сделать вихревой теплогенератор своими руками не составит труда :
- Вся система должна быть надежно закреплена.С помощью уголков сделан каркас. Можно использовать сварку или болтовое соединение. Главное, чтобы конструкция была прочной.
- На раме укрепляют электродвигатель. Его выбирают в зависимости от площади помещения, внешних условий и имеющегося напряжения.
- На раме установлен водяной насос. При выборе учитывайте:
- требуется центробежный насос;
- двигатель имеет достаточно силы, чтобы продвигать его;
- насос должен выдерживать жидкость любой температуры.
- Насос присоединяется к двигателю.
- Цилиндр длиной 500-600 мм изготавливается из толстой трубы диаметром 100 мм.
- Необходимо сделать две крышки из толстого плоского металла:
- под насадку должно быть отверстие;
- второй под жиклер. По краю фаска. Получается насадка.
- Крышки к баллону лучше прикрепить резьбовым соединением.
- Джет внутри. Его диаметр должен быть в два раза меньше диаметра цилиндра.
Очень маленькое отверстие приведет к перегреву насоса и быстрому износу деталей.
- Сопло на боковой стороне сопла соединено с подачей насоса. Второй подключается к верхней части системы отопления. Охлажденная вода из системы подключается к входу насоса.
- Вода под давлением от насоса подается в форсунку. В камере теплогенератора его температура повышается за счет вихревых потоков.Затем его подают в отопление.
Схема генератора кавитации
- Jet.
- Вал двигателя.
- Вихревая трубка.
- Входное сопло.
- Напорная труба.
- Вихревой огнетушитель.
Для регулирования температуры за форсункой установлен клапан. Чем меньше он открыт, тем длиннее вода в кавитаторе и тем выше его температура.
При прохождении воды через форсунку получается сильный напор.Он ударяется о противоположную стену и за счет этого скручивается. Разместив дополнительное препятствие посреди ручья, можно добиться большей отдачи.
Вихревой огнетушитель
Это основа работы вихревого демпфера:
- Кольца изготовлены два, ширина 4-5 см, диаметр немного меньше цилиндра.
- 6 пластин корпуса генератора вырезаны из толстого металла. Ширина зависит от диаметра и подбирается индивидуально.
- Пластины закреплены внутри колец напротив друг друга.
- Заслонка вставляется напротив форсунки.
Разработка генератора продолжается. Чтобы повысить производительность с тушителем, можно поэкспериментировать.
В результате работы происходят тепловые потери в атмосферу. Для их устранения можно сделать утеплитель. Сначала его делают из металла, а сверху обшивают любым изоляционным материалом. Главное — выдерживать температуру кипения.
Для облегчения ввода в эксплуатацию и обслуживания генератора Потапова необходимо:
- покрасить все металлические поверхности;
- сделать все детали из толстого металла, чтобы теплогенератор прослужил дольше;
- при сборке имеет смысл сделать несколько крышек с разным диаметром отверстий.Опытным путем выбран лучший вариант для данной системы;
- Перед подключением потребителей, замыкающих генератор, необходимо проверить его герметичность и работоспособность.
Гидродинамический контур
Гидродинамический контур необходим для правильной установки вихревого теплогенератора.
Схема подключения схемы
Для ее изготовления необходимы:
- манометр выходной, для измерения давления на выходе из кавитатора;
- термометры для измерения температуры до и после теплогенератора;
- сливной клапан для снятия воздушных пробок;
- краны на входе и выходе;
- манометр на входе для контроля давления в насосе.
Гидродинамический контур упрощает обслуживание и управление системой.
При наличии однофазной сети можно использовать преобразователь частоты. Это увеличит скорость вращения насоса, подберите подходящий.
Теплогенератор Vortex применяется для отопления дома и горячего водоснабжения. Имеет ряд преимуществ перед другими обогревателями:
- установка теплогенератора не требует разрешительной документации;
- работает в автономном режиме и не требует постоянного контроля;
- — экологически чистый источник энергии, не имеет вредных выбросов в атмосферу;
- полный пожар и взрыв;
- меньше потребление электроэнергии.Непревзойденный КПД, КПД приближается к 100%;
- вода в системе не образует накипи; не требуется дополнительной обработки воды;
- может использоваться как для отопления, так и для подачи горячей воды;
- занимает мало места и легко монтируется в любой сети.
Кавитатор
Учитывая все это, кавитационный генератор становится все более популярным на рынке. Такое оборудование успешно применяется для обогрева жилых и офисных помещений.
Видео.Теплогенератор Vortex своими руками.
Осуществляется производство таких генераторов. Современная промышленность предлагает роторные и статические генераторы. Они оснащены приборами управления и датчиками защиты. Вы можете подобрать генератор для монтажа отопления любого помещения.
Научные лаборатории и мастера продолжают эксперименты по совершенствованию теплогенераторов. Возможно, вскоре вихревой теплогенератор займет достойное место среди отопительных приборов.
Сохраняют популярность различные способы экономии энергии или получения бесплатного электричества.Благодаря развитию Интернета информация о всевозможных «чудо-изобретениях» становится доступнее. Один дизайн, потеряв популярность, сменяется другим.
Сегодня мы рассмотрим так называемый генератор вихревой кавитации — устройство, изобретатели которого обещают нам высокоэффективный обогрев помещения , в котором он установлен. Что это? В этом устройстве используется эффект нагрева жидкости при кавитации — специфический эффект образования микропузырьков пара в зонах локального снижения давления в жидкости, который возникает либо при вращении рабочего колеса насоса, либо при колебании звука на жидкости.Если вы когда-нибудь пользовались ультразвуковой ванной, то наверняка заметили, как ее содержимое заметно нагревается.
В Интернете широко распространены статьи о роторных вихревых генераторах, принцип действия которых заключается в создании зон кавитации при вращении крыльчатки определенной формы. Это решение жизнеспособно?
Начнем с теоретических расчетов. В этом случае мы используем электрическую энергию для работы электродвигателя (средний КПД 88%), полученная механическая энергия частично расходуется на трение в уплотнениях кавитационного насоса, а частично на нагрев жидкости за счет кавитации.То есть в любом случае только часть потребляемой электроэнергии будет преобразована в тепло. Но если вспомнить, что КПД обычных ТЭНов составляет от 95 до 97 процентов, становится ясно, что чуда не будет: гораздо более дорогой и сложный вихревой насос будет менее эффективен, чем простая нихромовая спираль .
Можно утверждать, что при использовании ТЭНов в систему отопления необходимо вводить дополнительные циркуляционные насосы, при этом вихревой насос может перекачивать теплоноситель сам.Но, как ни странно, создатели насосов борются с возникновением кавитации, не только существенно снижающей КПД насоса, но и вызывая его эрозию. Следовательно, насос-теплогенератор должен быть не только мощнее специализированного перекачивающего насоса, но и требовать использования более современных материалов и технологий для обеспечения сопоставимого ресурса.
Конструктивно наша форсунка Лаваля будет иметь вид металлической трубы с трубной резьбой на концах, что позволяет подсоединять ее к трубопроводу с помощью резьбовых соединений.Для изготовления трубы понадобится токарный станок.
- Сама форма сопла, точнее его выходная часть, может отличаться по исполнению. Вариант «а» самый простой в изготовлении, а его характеристики можно варьировать, изменяя угол выходного конуса в пределах 12-30 градусов. Однако этот тип сопла обеспечивает минимальное сопротивление потоку жидкости и, как следствие, наименьшую кавитацию в потоке.
- Вариант «b» сложнее в изготовлении, но из-за максимального падения давления на выходе из сопла он создает наибольшую турбулентность потока.Условия возникновения кавитации в этом случае оптимальны.
- Вариант «В» — компромисс по сложности изготовления и эффективности, поэтому стоит на нем остановиться.
Плотно решая вопросы утепления и обогрева дома, мы часто сталкиваемся с тем, что существуют какие-то чудо-устройства или материалы, которые позиционируются как прорыв века. При дальнейшем изучении выясняется, что это очередная манипуляция. Ярким примером этого является кавитационный теплогенератор.Теоретически все получается очень выгодно, но пока на практике (в процессе полноценной эксплуатации) доказать эффективность устройства не удалось. То ли не хватило времени, то ли все было не так гладко.
Критический взгляд на кавитационный теплогенератор
С точки зрения рядового пользователя кавитационный теплогенератор вызывает некоторое недоверие. Такова природа человека. По словам изобретателей, это устройство обеспечивает КПД 300%.То есть агрегат, потребляя 1 кВт электроэнергии, вырабатывает 3 кВт тепла. Но так ли это на самом деле?
На авторитетных форумах нагрев воды кавитацией считается возможным, но эффективность этого процесса не превышает 60%. И на самом деле это нововведение никто особо не принимает. Да, есть патент на кавитационный теплогенератор, но это ничего не значит. Например, есть сертификаты, а некоторые подрядчики даже лоббировали возможность утеплять им фасады многоэтажек в рамках госпрограммы.Только после такой изоляции люди били пороги кораблей, чтобы вернуть потраченные деньги, так как эффективность жидкой изоляции на практике не подтвердилась.
Изобретатель может получить патент на свое детище, которое в случае его успешной реализации будет приносить доход. Но это не гарантирует, что устройство в будущем будет работать по заявленному алгоритму. Также нет никаких гарантий, что он выйдет серийно.
При измерении эффективности прототипов использовали какой-то хитрый способ подсчитать эффективность, чтобы понять, что простому смертному не дано.Конкретное маленькое, постоянное размытие глаз. Грубо говоря, все гладко только в теории. Если образец на 100% рабочий, то почему ученым до сих пор не присуждена Нобелевская премия?
На множестве форумов нам не удалось найти ни одного человека, который бы отапливал свой дом с помощью генератора кавитации. Нет никаких реальных доказательств его эффективности. В сети можно найти видео об этом устройстве, но толкового объяснения того, что работает и как работает, нет, все кругом и крайне неубедительно.Считаем, что такой способ отопления дома не стоит внимания.
Что такое кавитация
Кавитация — это негативное явление, возникающее из-за падения давления в жидкости. Когда давление воды падает до значения давления пара, это вызывает вскипание. Это когда жидкость частично переходит в парообразное состояние, то есть образуются пузырьки. Когда давление поднимается до уровня выше значения насыщенного пара — пузыри лопаются. В результате всклопываний возникают локальные волны давления до 7 тыс. Бар.Эти волны давления называют кавитацией.
Последствия кавитации:
- эрозия металла;
- точечная коррозия;
- Появление вибрации.
Изобретатели кавитационного генератора уверяют, что им удалось извлечь выгоду из негативного явления.
Сделай сам?
Можно купить готовый кавитационный теплогенератор, но сделать это устройство своими руками по чертежам вряд ли получится.В лучшем случае выйдет шумная машина, в которой не будет кавитации. К тому же, прежде чем что-то делать, нужно задать себе вопрос: «Почему?». Есть масса способов обогреть дом:
Последствия кавитации.
- газ твердое топливо ,
в тандеме с системами водяного отопления;
При отоплении частного дома или производственных помещений используются различные схемы получения тепла.
Один из них — генераторы кавитации, которые позволят отапливать помещения с меньшими затратами.
Для самостоятельной сборки и установки такого устройства необходимо разбираться в принципе работы и технологических нюансах.
Физические основы
Кавитация — образование пара в массе воды при медленном снижении давления и высокой скорости.
Пузырьки пара могут возникать под действием звуковой волны определенной частоты или при излучении источника когерентного света.
В процессе смешения паровых пустот с водой под давлением происходит самопроизвольное схлопывание пузырьков и возникновение при движении воды ударной силы (про расчет гидроудара в трубопроводах написано).
В таких условиях молекулы растворенных газов выделяются в образовавшиеся полости.
По мере прохождения процесса кавитации температура внутри пузырьков повышается до 1200 градусов.
Это отрицательно влияет на материалы. резервуаров для воды, потому что кислород при таких температурах начинает интенсивно окислять материал.
Эксперименты показали, что в таких условиях разрушаются даже сплавы благородных металлов.
Сделать генератор кавитации самостоятельно, довольно просто. Хорошо изученная технология уже несколько лет воплощается в материалах и применяется для отопления помещений.
В России первое устройство было запатентовано в 2013 году.
Генератор представлял собой закрытую емкость, через которую под давлением подавалась вода. Пузырьки пара образуются под действием переменного электромагнитного поля.
Преимущества и недостатки
Кавитационный водонагреватель — это простое устройство, преобразующее энергию жидкости в тепло.
Эта технология имеет преимущества :
- КПД;
- экономия топлива;
- наличие.
Теплогенератор собирается сделать своими руками из комплектующих , которые можно приобрести в строительном магазине ().
Такой прибор по параметрам не будет отличаться от заводских моделей.
Недостатки :
ВАЖНО!
Для контроля скорости жидкости используются специальные устройства, способные замедлять движение воды.
Принципы работы
Рабочий процесс происходит одновременно в двух фазах среды:
Принудительные устройства не предназначены для работы в таких условиях, которые приводят к разрушению полостей с потерей эффективности.
Теплогенераторы смешивают фазы , вызывая термическое преобразование.
Обогреватели бытового назначения преобразуют механическую энергию в тепло с возвратом жидкости к источнику (о котле косвенного нагрева с рециркуляцией читайте на странице).
Патент не получен, так как до сих пор нет точного обоснования процесса.
На практике используются приборы конструкции Шаубергера, Лазарева .
При создании генератора использованы чертежи Ларионова, Федоскина и Петракова.
Перед запуском выбирается помпа (Как сделать расчет циркуляции для системы отопления, читайте в статье).
Учитываются следующие параметры:
- мощность;
- необходимое количество тепловой энергии;
- напор.
Большинство моделей выполнено в виде насадок, что объясняется простотой модернизации, практичностью, большей мощностью.
Отверстие между диффузором и конфузором должно иметь диаметр 8-15 сантиметров. С меньшим сечением мы получаем высокое давление, но малую мощность.
Теплогенератор имеет расширительную камеру , размер которой рассчитывается исходя из желаемой мощности.
Особенности конструкции
Несмотря на простоту устройства, есть особенности, которые необходимо учитывать при сборке:
Расчет тепла выполняется по формулам:
Epot = — 2 * Ekin, где
Eкин = мВ2 / 2 — непостоянная кинетическая величина.
Построить кавитационный генератор своими руками позволит сэкономить не только на топливе, но и на покупке серийных моделей.
Производство таких теплогенераторов организовано в России и за рубежом.
У устройств
много преимуществ, но главный недостаток — стоимость — сводит их на нет. Средняя цена на бытовую модель порядка 50-55 тысяч рублей.
Заключение
Самостоятельно, собрав кавитационный теплогенератор, получаем аппарат с высоким КПД.
Для правильной работы устройства необходимо защитить металлические детали от окрашивания. Детали лучше делать толстостенными, контактирующими с жидкостью, что увеличит срок службы.
В предлагаемом видео смотрите наглядный пример работы самодельного кавитационного теплогенератора.
Автор |
Как построить самодельный водонагреватель: 13 шагов (с изображениями)
Введение: Как построить самодельный водонагреватель
Я покажу вам, как построить дешевый и простой водонагреватель для использования в кемпинге, охоте кабины или где-нибудь, где нет горячей воды. Я также включил фотографии своего готового продукта.Я много путешествую в своем доме на колесах и не люблю использовать сжиженный газ, поэтому я повозился с некоторыми материалами и придумал это. Все водонагреватели для дома потребляют много энергии, но тот, который я построил, потребляет менее 1200 Вт (10 ампер). Я бы не рекомендовал использовать это в доме, если вы не измените направление, поскольку в стандартных домах используется вода под давлением (городская вода или колодец). Когда я ношу лагерь, я беру инвертор мощностью 1500 Вт и подключаю к автомобильному аккумулятору, чтобы нагреть воду. Я пошел в Wal-Mart, купил палатку для душа и использовал ПВХ, чтобы забежать в палатку, надеть клапан и душевую насадку, и она готова к работе.
Добавить TipAsk QuestionDownload
Шаг 1: Шаг 1
Добавить TipAsk QuestionDownload
Шаг 2: Шаг 2
На этом шаге вам НЕ нужно снимать резервуар с кофеварки. Вам нужно просверлить (2) отверстия диаметром 3/4 дюйма в задней части кофеварки, чтобы перенаправить водяные линии, и вам нужно снять дно кофеварки, чтобы отсоединить старые линии и подключить новые. . (См. Изображение в ШАГЕ 13)
Добавить TipAsk QuestionDownload
Шаг 3: Шаг 3
Добавить TipAsk QuestionDownload
Шаг 4: Шаг 4
Добавить TipAsk QuestionDownload
Шаг 5: Шаг 5
Добавить TipAsk QuestionDownload Шаг 6: Шаг 6
Добавить TipAsk QuestionDownload
Шаг 7: Шаг 7
Добавить TipAsk QuestionDownload
Шаг 8: Шаг 8
Добавить TipAsk QuestionDownload
Шаг 9: Шаг 9
Добавить вопрос TipAsk
Загрузить
: Step 10
Как видите, у меня на бочке стоит модифицированная кофеварка.Я просверлил еще 2 отверстия в пространстве, где находится кофеварка, на случай, если шланг (-ы) будет протекать из элемента, и вода пойдет обратно в бочку, а не на землю. Моя не просочилась, но всегда лучше перестраховаться. Не обращайте внимания на все трубы и клапаны из ПВХ, поскольку я просто собрал их из тех частей, которые у меня были в то время. Я начал с водонагревателя для душа, затем добавил еще одну линию, ведущую к кухонной раковине.
Добавить TipAsk QuestionDownload
Шаг 11: Шаг 11
Это изображение моего поплавка.Я просто использовал обычный поплавок, который вставляется в унитаз. Единственная реальная проблема, с которой я до сих пор сталкивался с этой установкой, — это один раз в месяц, когда мне нужно чистить элемент кофеварки. Я просто отсоединяю кофеварку от бочки и заливаю уксус по шлангу к элементу. Кофеварка должна быть включена, чтобы очистить ее, так как она очищается от тепла и кислотности уксуса. Если вы не чистите его хотя бы раз в месяц, элемент засорится, и вам придется покупать новую кофеварку, так как из элемента очень трудно получить толстые слои извести и кальция.
Добавить TipAsk QuestionDownload
Шаг 12: Шаг 12
На этом рисунке, рядом с поплавком, изображен водяной насос (внизу справа). Я не провел выпускной шланг насоса к верхней части крышки, как описано в шагах . У меня на резервуаре установлен поплавок, но я вручную наливаю воду сверху, пока не установлю резервуар для холодной воды. Я использую ручей или речную воду, чтобы наполнять бочку, когда путешествую, но у меня есть осадочный фильтр, который фильтрует мою воду перед тем, как залить ее в бочку, чтобы помочь устранить накопление извести и кальция.Я также добавляю 3 капли отбеливателя на каждый галлон воды, который наливаю в бочку. В конце концов я хотел бы заменить крышу на моем доме на колесах, чтобы я мог собирать дождевую воду.
Добавить TipAsk QuestionDownload
Шаг 13: Шаг 13
На этом рисунке показано, где я просверлил отверстия диаметром 3/4 дюйма для моих новых шлангов для подключения к нагревательному элементу внутри кофеварки. В своей первой попытке я фактически разобрал кофеварку, чтобы закрепить элемент, но мне некуда было поставить элемент, поэтому я купил еще один, просверлил отверстия и оставил собранным.Еще я поставил небольшой вентиль на выпускной трубопровод, идущий в бочку. Это необходимо для контроля потока воды, если у вас есть насос для пруда / аквариума большего размера. Я не рекомендую использовать насос большего размера, так как с этим конкретным клапаном я должен очищать отложения извести и кальция каждые 2 недели, когда он не полностью открыт. У меня нет большого насоса в моей установке, но у меня был клапан, поэтому я установил его в качестве примера.
Добавить Подсказка Задать вопросЗагрузить
Будьте первым, кто поделится
Вы сделали этот проект? Поделитесь с нами!
Я сделал это!
Рекомендации
Обогрейте дом с помощью механической ветряной мельницы
Изображение: иллюстрация Роны Бинай для журнала Low-tech.
Производство возобновляемой энергии почти полностью направлено на производство электроэнергии. Однако мы используем больше энергии в виде тепла, которое солнечные панели и ветряные турбины могут производить лишь косвенно и относительно неэффективно. Солнечный тепловой коллектор пропускает преобразование в электричество и поставляет возобновляемую тепловую энергию прямым и более эффективным способом.
Гораздо менее известно, что механическая ветряная мельница может делать то же самое в ветреном климате — из-за слишком большого размера тормозной системы ветряная мельница может выделять много тепла за счет трения.Механическая ветряная мельница также может быть соединена с механическим тепловым насосом, который может быть дешевле, чем использование газового котла или электрического теплового насоса с приводом от ветряной турбины.
Тепло против электричества
В мировом масштабе спрос на тепловую энергию соответствует одной трети предложения первичной энергии, в то время как спрос на электроэнергию составляет лишь одну пятую. В умеренном или холодном климате доля тепловой энергии еще выше. Например, в Великобритании на тепло приходится почти половина общего потребления энергии. Если мы посмотрим только на домашние хозяйства, тепловая энергия для отопления помещений и нагрева воды в умеренном и холодном климате может составлять 60-80% от общего внутреннего спроса на энергию.
Несмотря на это, возобновляемые источники энергии играют незначительную роль в производстве тепла. Основным исключением является традиционное использование биомассы для приготовления пищи и обогрева, но в «развитом» мире даже биомасса часто используется для производства электроэнергии вместо тепла. Использование прямого солнечного тепла и геотермального тепла обеспечивает менее 1% и 0.2% мирового спроса на тепло, соответственно . Хотя на возобновляемые источники энергии приходится более 20% мирового спроса на электроэнергию (в основном гидроэлектроэнергия), на них приходится только 10% глобального спроса на тепло (в основном биомасса).
Прямое и косвенное производство тепла
Электроэнергия, произведенная из возобновляемых источников энергии, может быть — и преобразуется — в тепло косвенным образом. Например, ветряная турбина преобразует свою энергию вращения в электричество с помощью своего электрического генератора, и это электричество затем может быть преобразовано в тепло с помощью электрического нагревателя, электрического бойлера или электрического теплового насоса.Результат — тепло, выделяемое ветровой энергией.
В частности, многие правительства и организации продвигают электрический тепловой насос как устойчивое решение для производства тепла из возобновляемых источников. Однако солнечная и ветровая энергия также может использоваться напрямую, без предварительного преобразования их в электричество — и, конечно же, то же самое относится и к биомассе. Прямое производство тепла дешевле, может быть более энергоэффективным и более устойчивым, чем косвенное производство тепла.
Изображение: прототипы ветряных мельниц, вырабатывающих тепло, построенные Эсрой Л.Соренсен в 1974 году. Фото Клауса Нибро. Источник:
Прямая альтернатива солнечной фотоэлектрической энергии — солнечная тепловая энергия, технология, появившаяся в девятнадцатом веке после более дешевых технологий производства стекла и зеркал. Солнечная тепловая энергия может использоваться для нагрева воды, отопления помещений или в промышленных процессах, и это в 2-3 раза более энергоэффективно по сравнению с непрямым путем, включающим преобразование электроэнергии.
Практически никто не знает, что ветряная мельница может производить тепло напрямую
Прямая альтернатива ветроэнергетике, которую все знают, — это старомодная ветряная мельница, которой не меньше 2.000 лет. Он передавал энергию вращения от своего ветряного ротора непосредственно на ось станка, например, для пиления дерева или шлифования зерна. Этот старомодный подход остается актуальным, в том числе в сочетании с новыми технологиями, поскольку он будет более энергоэффективным по сравнению с первым преобразованием энергии в электричество, а затем обратно во вращательную энергию.
Однако старомодная ветряная мельница может обеспечивать не только механическую, но и тепловую энергию. Проблема в том, что этого почти никто не знает.Даже Международное энергетическое агентство не упоминает о прямом преобразовании ветра в тепло, когда предлагает все возможные варианты производства тепла из возобновляемых источников.
Ветряная мельница с водяным тормозом
Оригинальный тип ветряной мельницы, генерирующей тепло, преобразует энергию вращения непосредственно в тепло путем создания трения в воде с использованием так называемого «водяного тормоза» или «машины Джоуля». Теплогенератор, основанный на этом принципе, представляет собой ветряную мешалку или крыльчатку, установленную в изолированном резервуаре, наполненном водой.Из-за трения между молекулами воды механическая энергия преобразуется в тепловую. Нагретую воду можно перекачивать в здание для обогрева или стирки, и ту же концепцию можно применить к производственным процессам на заводе, требующим относительно низких температур.
Изображение; система отопления на базе ветряка с водяным тормозом. Источник:
Машина Джоуля изначально задумывалась как измерительный прибор. Джеймс Джоуль построил его в 1840-х годах для своего знаменитого измерения механического эквивалента тепла: одна калория равна количеству энергии, необходимому для повышения температуры 1 кубического сантиметра воды на 1 градус Цельсия.
Теплогенератор, основанный на этом принципе, представляет собой ветряную мешалку или крыльчатку, установленную в изолированном резервуаре, заполненном водой.
Самое интересное в ветряных мельницах с водяным тормозом то, что гипотетически они могли быть построены сотни или даже тысячи лет назад. Для них требуются простые материалы: дерево и / или металл. Но хотя мы не можем исключить их использование в доиндустриальные времена, первое упоминание о ветряных мельницах, производящих тепло, относится к 1970-м годам, когда датчане начали их строить после первого нефтяного кризиса.
Изображение: теплогенератор ветряной мельницы. Источник:
В то время Дания почти полностью зависела от импорта нефти для отопления, из-за чего многие домашние хозяйства оставались в холоде, когда поставки нефти были нарушены. Поскольку у датчан уже была сильная DIY-культура для небольших ветряных турбин, вырабатывающих электричество на фермах, они начали строить ветряные мельницы для обогрева своих домов. Некоторые выбрали непрямой путь, преобразовывая вырабатываемое ветром электричество в тепло с помощью электрических нагревательных приборов.Другие, однако, разработали механические ветряные мельницы, которые непосредственно производили тепло.
Строить дешевле
Прямой подход к производству тепла значительно дешевле и более экологичен, чем преобразование электроэнергии, вырабатываемой ветром или солнечной энергией, в тепло с помощью электрических нагревательных устройств. На это есть две причины.
Во-первых, и это наиболее важно, механические ветряные мельницы менее сложны, что делает их более доступными и менее ресурсоемкими в строительстве, а также увеличивает срок их службы.В ветряке с водяным тормозом можно исключить электрический генератор, преобразователи энергии, трансформатор и коробку передач, а из-за экономии веса ветряная мельница должна быть менее прочной. Машина Джоуля имеет меньший вес, меньшие размеры и меньшую стоимость, чем электрический генератор. Также важно то, что стоимость аккумуляторов тепла на 60-70% ниже по сравнению с батареями или использованием резервных тепловых электростанций.
Мельница с водяным тормозом, построенная в Институте агротехники в 1974 году.Фото Рикара Матцена. Источник:
Во-вторых, преобразование энергии ветра или солнца непосредственно в тепло (или механическую энергию) может быть более энергоэффективным, чем при использовании электрического преобразования. Это означает, что для подачи определенного количества тепла требуется меньше преобразователей солнечной и ветровой энергии и, следовательно, меньше места и ресурсов. Короче говоря, ветряная мельница, генерирующая тепло, устраняет основные недостатки энергии ветра: ее низкую удельную мощность и ее непостоянство.
Механические ветряные мельницы менее сложны, что делает их более доступными и менее ресурсоемкими в строительстве, а также увеличивает срок их службы.
Кроме того, прямое производство тепла значительно улучшает экономику и устойчивость небольших типов ветряных мельниц.Испытания показали, что небольшие ветряные турбины, вырабатывающие электричество, очень неэффективны и не всегда вырабатывают столько энергии, сколько необходимо для их производства. Однако использование аналогичных моделей для производства тепла снижает потребляемую энергию и затраты, увеличивает срок службы и повышает эффективность.
Сколько тепла может производить ветряная мельница?
Датская ветряная мельница с водяным тормозом 1970-х годов была относительно небольшой машиной с диаметром ротора около 6 метров и высотой около 12 метров.Более крупные ветряные мельницы, генерирующие тепло, были построены в 1980-х годах. Чаще всего используются простые деревянные лезвия. В общей сложности задокументировано не менее дюжины различных моделей, как самодельных, так и коммерческих. Многие из них были построены из использованных автомобильных запчастей и других выброшенных материалов.
Изображение: ветряная мельница Calorius, вырабатывающая до 4 кВт тепла. Изображение предоставлено Nordic Folkecenter в Дании.
Одна из самых маленьких ветряных мельниц раннего производства в Дании прошла официальные испытания.Calorius type 37 с диаметром ротора 5 метров и высотой 9 метров производил 3,5 киловатта тепла при скорости ветра 11 м / с (сильный ветер, балл по шкале Бофорта 6). Это сопоставимо с теплопроизводительностью самых маленьких электрокотлов для отопления помещений. С 1993 по 2000 год датская фирма Westrup построила в общей сложности 34 ветряных мельницы с водяным тормозом на основе этой конструкции, и к 2012 году их все еще оставалось в эксплуатации.
Гораздо более крупная ветряная мельница с водяным тормозом (диаметр ротора 7,5 м, башня 17 м) была построена в 1982 году братьями Сванеборг и отапливала дом одного из них (другой брат выбрал ветряную турбину и электрическую систему отопления).Ветряк с тремя лопастями из стекловолокна, по неофициальным данным, производил до 8 киловатт тепла, что сравнимо с мощностью электрического котла для скромного дома.
В конце 1980-х годов Кнуд Берту построил самую сложную на сегодняшний день тепловую ветряную мельницу: LO-FA. В других моделях тепловыделение происходило внизу башни — сверху ветряка проходила шахта до низа, где был установлен водяной тормоз.Однако в ветряке LO-FA все механические части для преобразования энергии были перемещены на вершину башни. Нижние 10 метров 20-метровой башни залили 15 тоннами воды в изотермический резервуар. Следовательно, из мельницы можно было буквально взять горячую воду.
Башня ветряной мельницы LO-FA была залита 15 тоннами воды в изотермическом баке: горячая вода могла буквально вытекать из ветряка.
LO-FA также была самой большой из тепловых ветряных мельниц с диаметром ротора 12 метров.Его тепловая мощность оценивалась в 90 киловатт при скорости ветра 14 м / с (Beaufort 7). Эти результаты кажутся чрезмерными по сравнению с другими ветряными мельницами, генерирующими тепло, но выход энергии ветряной мельницы увеличивается более чем пропорционально диаметру ротора и скорости ветра. Кроме того, фрикционной жидкостью в водяном тормозе была не вода, а гидравлическое масло, которое можно нагревать до гораздо более высоких температур. Затем масло передавало свое тепло накопителю воды в башне.
Возобновление процентов
Интерес к ветряным мельницам, генерирующим тепло, возродился несколько лет назад, хотя пока это касается лишь нескольких научных исследований.В статье 2011 года немецкие и британские ученые пишут, что «небольшие и удаленные домохозяйства в северных регионах требуют тепловой энергии, а не электричества, и поэтому ветряные турбины в таких местах должны быть построены для производства тепловой энергии».
Исследователи объясняют и иллюстрируют работу ветряной мельницы с водяным тормозом и рассчитывают оптимальную производительность технологии. Было обнаружено, что характеристики крутящего момента ветряного ротора и крыльчатки должны быть тщательно согласованы для достижения максимальной эффективности.Например, для очень маленькой ветряной мельницы Савониуса, которую ученые использовали в качестве модели (диаметр ротора 0,5 м, башня 2 м), было рассчитано, что диаметр крыльчатки должен быть 0,388 м.
Затем исследователи провели моделирование в течение пятидесяти часов, чтобы рассчитать тепловую мощность ветряной мельницы. Хотя Savonius — это низкоскоростная ветряная мельница, которая плохо подходит для выработки электроэнергии, она оказывается отличным производителем тепла: небольшая ветряная мельница вырабатывала до 1 кВт тепловой энергии (при скорости ветра 15 м / с). В исследовании 2013 года с использованием прототипа были получены аналогичные результаты, и расчетная эффективность системы составила 91%. Это сопоставимо с эффективностью ветряной турбины, нагревающей воду с помощью электричества.
Исследование 2013 года с использованием прототипа рассчитало, что эффективность системы составила 91%
Очевидно, что это не всегда штормовая погода, а это значит, что средняя скорость ветра не менее важна. В исследовании 2015 года изучаются возможности использования ветряных мельниц в Литве, балтийской стране с холодным климатом, зависящей от импорта дорогостоящего топлива. Исследователи подсчитали, что при средней скорости ветра в стране (4 м / с по шкале Бофорта 3) для выработки одного киловатта тепла требуется ветряная мельница с диаметром ротора 8,2 метра.
Теплогенерирующая ветряная мельница с водяным тормозом, размещенная внутри нижней части башни. Мельница была построена Йоргеном Андерсеном в 1975 году и находилась в Серритслеве. Фото Клауса Нибро. Источник:
Они сравнивают это с потребностью в тепловой энергии нового энергоэффективного здания площадью 120 м2, отапливаемого в соответствии с современными стандартами комфорта, и приходят к выводу, что ветряная мельница, генерирующая тепло, может покрыть от 40 до 75% годовой потребности в отоплении (в зависимости от класса энергоэффективности. конструкции).
Накопление тепла
Средняя скорость ветра также не гарантируется, что означает, что ветряная мельница, вырабатывающая тепло, требует аккумулирования тепла — в противном случае она будет обеспечивать обогрев только при дутье ветра. Один кубический метр нагретой воды (1 тонна, 1000 литров) может вместить до 90 кВт · ч тепла, что составляет примерно один-два дня подачи тепла для семьи из четырех человек.
Та же мельница, что и изображенная выше, вид снизу. Источник:
Таким образом, для того, чтобы обеспечить достаточное пространство для хранения воды в течение недели без ветра, требуется до 7 тонн воды, что соответствует объему в 7 кубических метров плюс изоляция.Однако следует также учитывать потери энергии (саморазряд), и это объясняет, почему датские ветряные мельницы, генерирующие тепло, обычно имеют резервуар для хранения от десяти до двадцати тысяч литров воды.
Теплогенерирующую ветряную мельницу также можно комбинировать с солнечным бойлером, чтобы и солнце, и ветер могли подавать тепловую энергию напрямую, используя меньший резервуар для воды.
Теплогенерирующую ветряную мельницу можно также комбинировать с солнечным котлом, чтобы и солнце, и ветер могли напрямую поставлять тепловую энергию, используя один и тот же резервуар для хранения тепла.В этом случае становится возможным построить довольно надежную систему отопления с резервуаром для хранения тепла меньшего размера, потому что сочетание двух, часто дополняющих друг друга, источников энергии увеличивает шансы на прямую подачу тепла. Ветряные мельницы, генерирующие тепло, особенно в менее солнечном климате, являются отличным дополнением к солнечной тепловой системе, потому что последняя вырабатывает относительно меньше тепла зимой, когда потребность в тепле максимальна.
Замедлители схватывания и механические тепловые насосы
Самые последние и обширные на сегодняшний день исследования относятся к 2016 и 2018 годам, и они сравнивают различные типы теплогенерирующих ветряных мельниц с различными типами косвенного производства тепла. В ветряных мельницах второго типа тепло вырабатывается с помощью механических тепловых насосов или гидродинамических замедлителей, а не с помощью водяного тормоза.
Механический тепловой насос — это просто тепловой насос без электродвигателя. Вместо этого ветряной ротор напрямую подключен к компрессору (-ам) теплового насоса. Это позволяет на одно преобразование энергии меньше, что делает комбинацию, по крайней мере, на 10% более энергоэффективной, чем электрический тепловой насос, приводимый в действие ветряной турбиной.
Гидродинамический ретардер хорошо известен как тормозная система тяжелых транспортных средств.Подобно джоулевой машине, он преобразует энергию вращения в тепло без участия электричества. Замедлители и механические тепловые насосы имеют те же преимущества, что и машины Джоуля, в том смысле, что они намного меньше, легче и дешевле электрических генераторов. Однако в этом случае для достижения оптимального КПД требуется коробка передач.
Сравнение различных видов производства прямого и косвенного нагрева. Источник:
В исследовании сравниваются теплогенерирующие ветряные мельницы на основе замедлителей и механических тепловых насосов с косвенным производством тепла с использованием электрических котлов и электрических тепловых насосов.В нем сравниваются эти четыре технологии для трех систем размера: небольшая ветряная мельница, предназначенная для отопления автономного дома, большая ветряная мельница, предназначенная для теплоснабжения деревни, и ветряная электростанция, производящая тепло для 20 000 жителей. Четыре концепции отопления ранжируются на основе их годовых капитальных и эксплуатационных затрат, предполагая, что срок их службы составляет 20 лет.
Прямое соединение механической ветряной мельницы с механическим тепловым насосом дешевле, чем использование газового котла или комбинации ветряной турбины и электрического теплового насоса.
Для автономной системы прямое соединение механической ветряной мельницы с механическим тепловым насосом является самым дешевым вариантом, в то время как сочетание ветряной турбины и электрического котла стоит в два-три раза дороже. Все остальные технологии находятся посередине. Принимая во внимание как инвестиционные, так и эксплуатационные расходы, малые тепловые ветряные мельницы с механическими тепловыми насосами одинаково дороги или дешевле, чем обычные газовые котлы, если предположить типичную производительность небольшой ветряной мельницы (которая производит — в течение одного года — 12% до 22% от его максимальной выходной энергии).
Изображение: Ветряк с водяным тормозом, разработанный О. Хельгасоном (слева), водяной тормоз с системой переменной нагрузки (справа). Изображения из «Испытания при очень высокой скорости ветра ветряной мельницы, управляемой водяным тормозом», О. Хельгасон и А.С. Сигурдсон, Научный институт Исландского университета. Источник:
С другой стороны, комбинация небольшой ветряной турбины и электрического теплового насоса требует, чтобы ветряная мельница с «коэффициентом мощности» не менее 30% стала конкурентоспособной по стоимости с газовым отоплением, но такая высокая производительность очень необычна.Более крупные системы имеют те же рейтинги — комбинация механических ветряных мельниц и механических тепловых насосов является самым дешевым вариантом, — но они имеют до трех раз меньшие капитальные затраты из-за экономии на масштабе. Более крупные ветряные мельницы имеют более высокий коэффициент мощности (16-40%), что приводит к еще большей экономии затрат.
Из-за больших потерь энергии на транспортировку тепла тепловая ветряная мельница лучше всего подходит как децентрализованный источник энергии, обеспечивая теплом домохозяйство, не подключенное к электросети, или, в оптимальном случае, небольшой город.
Однако более крупные системы также обнаруживают проблему при расширении технологии: хранение тепла может быть дешевле и эффективнее, чем хранение электроэнергии, но для транспорта справедливо обратное: потери энергии при транспортировке намного больше, чем потери энергии для электричества. коробка передач. Ученые подсчитали, что максимальное экономически достижимое расстояние при оптимальных ветровых условиях составляет 50 км.
Следовательно, тепловая ветряная мельница лучше всего подходит как децентрализованный источник энергии, обеспечивая теплом домохозяйство, не подключенное к электросети, или — в оптимальном случае — относительно небольшой город или город, или промышленную зону.Для еще более крупных систем энергию необходимо транспортировать в виде электричества, и в этом случае прямое производство тепла — со всеми его преимуществами — становится непривлекательным.
Ослепленный электричеством
Теплогенерирующие ветряные мельницы также исследуются для производства электроэнергии из возобновляемых источников, в основном потому, что они предлагают лучшее решение для хранения энергии по сравнению с батареями или другими распространенными технологиями. В этих системах произведенное тепло преобразуется в электричество с помощью паровой турбины.Система хранения аналогична системе концентрированной солнечной электростанции (CSP), а солнечные концентраторы заменены ветряными мельницами, генерирующими тепло.
«Вихретоковый нагреватель». Источник:
Поскольку для эффективного производства электроэнергии с помощью паровой турбины необходимы высокие температуры, эти системы не могут использовать джоулевые машины или гидродинамические замедлители, а вместо этого полагаются на тип замедлителя, называемый «вихретоковым нагревателем» (или «индукционным нагревателем»). ).Они состоят из магнита, установленного на вращающемся валу, и могут достигать температуры до 600 градусов Цельсия. Используя вихретоковые нагреватели, ветряные мельницы могут обеспечивать прямое тепло при более высоких температурах, что еще больше увеличивает их потенциальное использование в промышленности.
Однако использование накопленного тепла для производства электроэнергии значительно дороже и менее устойчиво по сравнению с использованием ветряных мельниц, генерирующих тепло, для прямого производства тепла. Эффективность преобразования накопленного тепла в электричество составляет не более 30%, а это означает, что две трети энергии ветра теряется из-за ненужного преобразования энергии — и то же самое верно, когда солнечное тепло используется для производства электроэнергии.
Прямое производство тепла, таким образом, дает возможность сэкономить в три раза больше выбросов парниковых газов и ископаемого топлива, используя такое же количество ветряных мельниц, которые также дешевле и более экологичны в строительстве. Надеемся, что прямому производству тепла будет отдан приоритет, которого оно заслуживает. Несмотря на потепление климата, потребность в тепловой энергии как никогда высока.
Крис Де Декер
Чтобы оставить комментарий, отправьте электронное письмо на адрес solar (at) lowtechmagazine (dot) com.
Превращение кинетической энергии ветра непосредственно в тепло (горячую воду) (форум ветров в Перми)
Моя система отопления немного отличается от большинства других тем, что для ее работы требуется не большое количество тепла, а скорее низкое тепло. Пока температура в основном контуре моей котельной системы остается выше 100 градусов … независимо от того, что подает тепло в основной контур котла; солнечная, дровяная, угольная или даже ветровая кавитация; мой пропановый котел не загорится. Но если температура упадет ниже 100 градусов, пропановый котел включится.В некотором смысле это хорошо, а в некоторых — плохо.
Хорошая часть этого заключается в том, что когда не дует ветер, пропановый котел будет направлять горячую воду, циркулирующую через кавитационный нагреватель, приводимый в действие ветром. Это хорошо, потому что не может быть замерзания, и кавитационный нагреватель не должен работать по-настоящему, чтобы нагревать воду с температуры земли от 57 до 195 градусов. Самая низкая температура — 100 градусов, точка пуска котла. Таким образом будет автоматизирована вся система…. когда дул ветер, кавитационный нагреватель сэкономил бы на расходе пропана, но как только ветер стихнет, пропановый котел будет просто делать то, что он всегда делал, и включать и выключать по мере необходимости.
Плохая часть состоит в том, что главный контур котла, который постоянно находится в пределах 100–150 градусов, теперь будет иметь длину 60 футов вместо 5 футов. Его можно было бы иметь суперизолированным, чтобы уменьшить потери тепла, но я неминуемо потеряю тепло. Я думаю, что ветро-кавитационный насос в значительной степени восполнит любой лишний пропан, который сжигает котел, создавая это дополнительное тепло, но он немного снижает эффективность.Однако вы также можете автоматизировать систему с помощью некоторых зональных клапанов. Это было бы не так сложно, но добавляло сложности в систему.
Ваша точка зрения о гибридной системе действительно подходит к делу, и это непростой вопрос. У меня в гараже стоит котел, не подключенный, но готовый к работе. На создание кавитационного насоса ветряной мельницы уйдет примерно столько же денег и времени, сколько на подключение дровяного / угольного котла. Если бы воздухонагреватель работал, это избавило бы меня от необходимости покупать уголь или складывать дрова, но, несомненно, дровяной / угольный котел обеспечил бы все тепло, которое мне нужно для моего дома.Я не могу сказать этого о ветровом кавитационном нагревателе, так как мне нужно, чтобы мой пропановый котел включался, когда ветер не дует. Вы можете установить и то, и другое, но тогда затраты на установку увеличатся вдвое.
На самом деле я больше склоняюсь к ветроэнергетическому кавитационному насосу только потому, что я не большой поклонник дров.
(PDF) Кавитация парового пузыря
Прогнозирование границы раздела пузырь-жидкость
Температура
Когда фазовый переход происходит на границе раздела, скрытая теплота
либо выделяется, либо рассеивается на границе раздела.Это скрытое тепло
рассматривается как дополнительный поток при теплопередаче на стороне жидкости.
Принимая установившийся тепловой баланс на поверхности раздела пузырьков и жидкости, мы получаем следующее уравнение.
KB4pR2
lth
ðTBTintÞ _
mk¼hl4pR2ðTint TlÞ (9)
Хабеев и его коллеги
15
, связанный с числом Пекле3
для паров жидкости
как
NuD¼2þPe1 = 2¼2þ2RS
jj
al
1 = 2
(10)
где Nu
D
— это число Пекле
на основе динамики пузырьков 9, Pe a
l
— коэффициент температуропроводности жидкости, R
и S — радиус пузырька и скорость стенки пузырька
соответственно.Уравнение 10 основано на предельном значении числа Нуссельта
для сферического объекта в неподвижной жидкости. Числовой член Pec-
let увеличивает коэффициент теплопередачи, когда пузырь
свободно колеблется (объемное сжатие и
расширение) в жидкости. Из приведенного выше соотношения мы можем видеть
, что когда пузырек колеблется, прогнозируемое значение числа Нуссельта
намного больше, чем 2, что значительно увеличивает коэффициент теплопередачи
и, следовательно, тепловой поток.Таким образом, предполагается, что сопротивление, оказываемое окружающей жидкостью
теплопередаче, намного меньше (из-за колебаний пузырьков и
возмущений теплового пограничного слоя) по сравнению с коэффициентом теплопередачи на стороне газа
. Значение коэффициента теплопередачи на стороне жидкости
(h
l
) в уравнении. 9 получается из жидкого
бокового числа Нуссельта, которое получается из уравнения. 10.
Массовый баланс конденсирующихся паров
Массовый перенос конденсируемых паров жидкости,
пара в данном случае, также был рассмотрен.Если жидкость
чистая, не будет никакого сопротивления переносу массы
на стороне жидкости. Таким образом, все сопротивление массовому перемещению
фермента обеспечивается только пограничным слоем, присутствующим внутри пузыря
(возможно, из-за наличия неконденсируемого газа).
Массоперенос рассматривается как двухэтапный процесс, первый — это фазовое изменение
на границе раздела пузырьков с жидкостью, а второе — диффузия паров через внутренний газовый пограничный слой
в пузырьке (в случай, если в пузыре
присутствуют неконденсирующиеся газы).В случае полностью парообразного пузырька, такого как
, в случае пузырьков пара диффузионное сопротивление во внутреннем пограничном слое
равно нулю. Таким образом, все сопротивление
можно отнести к изменению фазы на границе раздела.
Основанная на кинетической теории газов модель испарительного потока массы
из межфазной границы была ранее разработана
Герцем,
16
Ленгмюром
17
и Кнудсеном.
18
Позже модель была
улучшена Schrage
19
и Ytrehus и / stmo.
20
Скорость
фазового превращения на границе раздела газ-жидкость задается как
_
m¼4pR2ac ffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffi
1
2pRgTintMv
sðPOPvÞ (11)
000
молекулярная масса пара, P
O
— давление пара
жидкости при температуре границы раздела пузырь — жидкость
» T
int
» и P
v
— парциальное давление пара в пузырьке
бар.Уравнение 11 основано на кинетической теории газов. Эта модель
учитывает как частоту, с которой
молекул пара сталкиваются с жидкой поверхностью (интерфейсом)
, так и вероятность того, что сталкивающаяся молекула сконденсируется на поверхности или на поверхности жидкости. Уравнение массового потока (уравнение
11) без коэффициента аккомодации (
c
) дает максимальную скорость
, при которой может происходить испарение или конденсация
при заданном давлении или температуре, при отсутствии
каких-либо другое сопротивление массообмену.Первоначально разработанная модель массового потока
была основана на идеалистических предположениях
, например, на границе раздела пар-жидкость, объемное движение молекул
нормально к границе раздела и т. Д. Коэффициент аккомодации
учитывает кривизну поверхности, потому что кривизна поверхности будет
определяют угол, под которым молекулы пара сталкиваются с поверхностью (границей раздела) жидкости
, а также вероятность его конденсации. Коэффициент аккомодации (
c
) вводится
, чтобы связать фактическую скорость массопереноса с максимальной теоретической скоростью массопереноса.Для воды
c
, как сообщается, равно
, равному 0,35.
14
Наличие неконденсирующихся газов в пузырьке придает диффузионное сопротивление
переносу пара от границы раздела газ-жидкость
к сердцевине пузырька. Таким образом, скорость массопереноса
также зависит от диффузионного переноса во внутреннем газовом пограничном слое
и задается как
_
м¼4pR2DAB
lthRTint
POPv
0002
Подобно пограничному слою теплопередачи, толщина пограничного слоя
была рассчитана с использованием следующего уравнения
(Ур.13)
лм¼МИН ffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffi
RDAB
S
jj;
sR
p
! (13)
Общая скорость массопереноса основана на обоих сопротивлениях
, которые будут обсуждаться позже при завершении модели
уравнений.
Влияние турбулентности текучей среды в текущих жидкостях
Турбулентность текучей среды (среднеквадратичные колеблющиеся скорости) присутствует
обычно в текучих жидкостях влияет на динамику пузырьков в
следующим образом.
Турбулентное колеблющееся давление. Турбулентные колеблющиеся давления, возникающие из-за турбулентных колеблющихся скоростей в текучей жидкости
около пузыря, влияют на динамику пузыря.
Модель, представленная Мохолкаром и Пандитом
21
для получения
турбулентно-колеблющегося давления ниже по потоку используется
. Турбулентное мгновенное изменение давления коррелирует
с геометрическими параметрами, такими как размер трубы и размер отверстия, и
с рабочими параметрами, такими как давление жидкости и скорость
на отверстии.Подробности расчетов изменения турбулентного давления
для конкретного случая (число кавитации 51) приведены в
Приложении A.
В типичном примере протекания воды по трубе
(без кавитационного устройства, т.