Как да направите вихров топлинен генератор на Потапов със собствените си ръце. Кавитационни вихрови топлогенератори - всичко, което трябва да знаете за технологията и нейното практическо приложение
Освобождаването на топлинна енергия се основава на физически принциппреобразуване на един вид енергия в друг. Механичната енергия на въртене на електродвигателя се предава на дисковия активатор - основното работно тяло на топлогенератора. Течността вътре в кухината на активатора се завихря, придобивайки кинетична енергия. След това при рязко забавяне на течността възниква кавитация. Кинетичната енергия се преобразува в топлинна енергия, нагрявайки течността до температура от 95 градуса. С.
Термоагрегатите ТС1 са предназначени за:
Автономно отопление на жилища, офиси, промишлени помещения, оранжерии, други селскостопански постройки и др.;
- подгряване на вода за битови нужди, бани, перални, басейни и др.
Термоагрегатите TS1 отговарят на TU 3113-001-45374583-2003, са сертифицирани. Не изискват одобрения за монтаж, т.к енергията се използва за завъртане на електрическия двигател, а не за нагряване на охлаждащата течност. Работата на топлогенератори с електрическа мощност до 100 kW се извършва без лиценз ( федералния закон№ 28-ФЗ от 03.04.96 г.). Те са напълно подготвени за свързване към нов или съществуващата системаотопление, а дизайнът и размерите на уреда опростяват неговото поставяне и монтаж. Необходимото мрежово напрежение е 380 V.
Топлинните инсталации ТС1 се произвеждат под формата на моделна гама с инсталирана мощност на електродвигателя: 55; 75; 90; 110; 160; 250 и 400 kW.
Топлинните инсталации ТС1 работят в автоматичен режим с всеки топлоносител в даден температурен диапазон (импулсен режим на работа). В зависимост от външната температура времето за работа варира от 6 до 12 часа на ден.
Топлинните инсталации ТС1 са надеждни, взриво-пожаробезопасни, екологични, компактни и високоефективни в сравнение с други отоплителни уреди. Сравнителни характеристикиустройства за отопление на помещения с площ от 1000 кв.м. са дадени в таблицата:
Понастоящем топлинните инсталации TS1 се експлоатират в много региони на Руската федерация, близо и далеч в чужбина: в Москва, градовете на Московска област: в Домодедово, Литкарино, Ногинск, Рошал, Чехов; в Липецк, Нижни Новгород, Тула и други градове; в Калмикия, Красноярск и Ставрополски територии; в Казахстан, Узбекистан, Южна Кореаи Китай.
Заедно с партньори предоставяме пълен цикъл от услуги, като се започне от вътрешно почистване инженерни системии агрегати от твърди кристални, корозивни и органични отлагания без демонтаж на системни елементи по всяко време на годината. По-нататък - разработване на технически спецификации (технически спецификации за проектиране), проектиране, монтаж, въвеждане в експлоатация, обучение на персонала на клиента и поддръжка.
Доставката на отоплителни тела на базата на нашите агрегати може да се извърши в блок-модулен вариант. Автоматизацията на сградната система за топлоснабдяване и вътрешните инженерни системи може да бъде доведена от нас до нивото на IASUP (индивидуално автоматична системауправление на предприятието).
Ако няма достатъчно място за поставяне на блок за отопление вътре в сградата, те се монтират в специални контейнери, както се прави на практика в град Клин, Московска област.
За да се увеличи експлоатационният живот на електродвигателите, се препоръчва използването на системи за оптимизиране на работата на електродвигателите, включително система плавен старти които също доставяме по договореност с клиента.
Предимства от използването:
Генератор NG помпа; НС помпена станция; ED-електродвигател; DT температурен сензор;
РД - превключвател за налягане; GR - хидравличен клапан; M - манометър; RB - разширителен съд;
TO - топлообменник; ShchU - контролен панел.
Сравнение на съществуващи отоплителни системи.
Проблемът за рентабилното затопляне на водата, която се използва като топлоносител в системите за топла вода и топла вода, е бил и остава актуален, независимо от начина на извършване на тези процеси, дизайна на отоплителната система и източници на генериране на топлина.Има четири основни типа топлинни източници за решаване на този проблем:
· физико-химичен(изгаряне на изкопаеми горива: петролни продукти, газ, въглища, дърва за огрев и използването на други екзотермични химична реакция);
· електрическа енергиякогато топлината се отделя върху елементите, включени в електрическата верига, които имат достатъчно голямо омично съпротивление;
· термоядренвъз основа на използването на топлина, произтичаща от разпадането на радиоактивни материали или синтеза на тежки водородни ядра, включително тези, които се срещат на слънце и в дълбините кора;
· механиченкогато топлината се генерира от повърхностно или вътрешно триене на материалите. Трябва да се отбележи, че свойството на триене е присъщо не само на твърдите тела, но и на течните и газообразните.
Рационалният избор на отоплителната система се влияе от много фактори:
Наличие на определен вид гориво,
Екологични аспекти, дизайнерски и архитектурни решения,
Обемът на обекта в строеж,
· Финансови възможности на човек и много други.
1. Електрически бойлер- всички отоплителни електрически котли, поради загуба на топлина, трябва да бъдат закупени с резерв на мощност (+ 20%). Те са сравнително лесни за поддръжка, но изискват прилично количество електрическа енергия. Това изисква мощна очна линия. захранващ кабел, което не винаги е реалистично да се направи извън града.
Електричеството е скъпо гориво. Плащането за електроенергия много бързо (след един сезон) ще надхвърли цената на самия котел.
2. Електрически нагревателни елементи (въздух, масло и др.)- лесен за поддръжка.
Изключително неравномерно отопление на помещенията. Бързо охлаждане на отопляемото помещение. Висока консумация на енергия. Постоянното присъствие на човек в електрическо поледишане на прегрят въздух. Нисък експлоатационен живот. В редица региони плащанията за електрическа енергия, използвана за отопление, се извършват с нарастващ коефициент K = 1,7.
3. Електрическо подово отопление- сложността и високата цена на монтажа.
Не е достатъчно за отопление на стаята в студено време. Използването на нагревателен елемент с високо съпротивление (нихром, волфрам) в кабела осигурява добро разсейване на топлината. Просто казано, килимът на пода ще създаде предпоставки за прегряване и повреда на тази отоплителна система. Когато използвате плочки на пода, бетонната замазка трябва да изсъхне напълно. С други думи, първият процес безопасно включванесистеми - не по-малко от 45 дни. Постоянно присъствие на човек в електрическо и/или електромагнитно поле. Значителна консумация на енергия.
4. Газов котел- значителни начални разходи. проект, разрешителни, газоснабдяване от главния до къщата, специално помещение за бойлер, вентилация и много други. други. Ниското налягане на газа в мрежата има отрицателен ефект върху работата. Некачественото течно гориво води до преждевременно износване на компонентите и възлите на системата. Замърсяване на околната среда. Високи цени за обслужване.
5. Дизелов котел- имат най-скъпата инсталация. Освен това е необходима инсталация на резервоар за няколко тона гориво. Наличието на пътища за достъп до танкера. Екологичен проблем. Небезопасно. Скъпа услуга.
6. Електродни генератори- изисква се високопрофесионален монтаж. Изключително несигурен. Задължително заземяване на всички метални части на отоплението. Висок риск от токов удар за хората в случай на най-малка неизправност. Изискват непредвидимо добавяне на алкални компоненти към системата. Няма стабилност в работата.
Тенденцията в развитието на топлоизточниците е към преминаване към екологично чисти технологии, сред които най-разпространени в момента са електрическата.
Историята на създаването на вихров топлинен генератор
Удивителните свойства на вихъра са отбелязани и описани преди 150 години от английския учен Джордж Стоукс.
Докато работи върху подобряването на циклоните за отстраняване на праха от газовете, френският инженер Джоузеф Ранке забеляза, че газовата струя, излизаща от центъра на циклона, има по-ниска температура от захранващия газ, подаван в циклона. Още в края на 1931 г. Ранке кандидатства за изобретено устройство, което той нарича "вихрова тръба". Но той успява да получи патент едва през 1934 г. и то не у дома, а в Америка (патент на САЩ № 1952281).
Френските учени по това време реагираха с недоверие на това изобретение и се подиграха на доклада на Ж. Ранке, направен през 1933 г. на среща на Френското физическо дружество. Според тези учени работата на вихровата тръба, в която подаваният към нея въздух е разделен на горещи и студени потоци, противоречи на законите на термодинамиката. Независимо от това, вихровата тръба работи и по-късно намира широко приложение в много области на технологиите, главно за получаване на студ.
Без да знае за експериментите на Ранке, през 1937 г. съветският учен К. Страхович, в курс на лекции по приложна газова динамика, теоретично доказа, че при въртящите се газови потоци трябва да възникват температурни разлики.
Интересни са трудовете на ленинградеца В. Е. Финко, който обърна внимание на редица парадокси на вихровата тръба, разработвайки вихров газов охладител за получаване на свръхниски температури. Той обясни процеса на нагряване на газ в пристенната област на вихрова тръба с „механизма на вълново разширение и свиване на газа“ и открива инфрачервеното лъчение на газ от неговата аксиална област, която има лентов спектър.
Пълна и последователна теория за вихровата тръба все още не съществува, въпреки простотата на това устройство. От друга страна те обясняват, че когато газът се развива във вихрова тръба, той се компресира от центробежни сили по стените на тръбата, в резултат на което се нагрява тук, както се нагрява при компресиране в помпа. А в аксиалната зона на тръбата, напротив, газът претърпява разреждане и тук се охлажда, разширявайки се. Чрез отстраняване на газа от пристенната зона през единия отвор и от аксиалната през другия се постига разделяне на първоначалния газов поток на горещ и студен поток.
Още след Втората световна война - през 1946 г., немският физик Роберт Хилш значително подобрява ефективността на вихровата "Rank tube". Въпреки това, невъзможността за теоретично обосноваване на вихровите ефекти се отлага техническо приложениеОткрития на Rank-Hilsch в продължение на десетилетия.
Основен принос за развитието на основите на вихровата теория у нас в края на 50-те - началото на 60-те години на миналия век има професор Александър Меркулов. Парадокс, но преди Меркулов не е влизало в главата на никого да пуска течност в "тубичката на Ранка". И се случи следното: когато течността минаваше през "охлюва", тя бързо се нагрява с необичайно висока ефективност (коефициентът на преобразуване на енергията беше около 100%). И отново А. Меркулов не можеше да даде пълна теоретична обосновка и въпросът не стигна до практическо приложение. Едва в началото на 90-те години на миналия век първият Конструктивни решенияизползването на течен топлогенератор, работещ на базата на вихров ефект.
Топлинни станции на базата на вихрови топлогенератори
Проучвателните проучвания на най-икономичните източници на топлина за загряване на вода доведоха до идеята за използване на свойствата на вискозитета (триенето) на водата за генериране на топлина, характеризиращи способността й да взаимодейства с повърхностите на твърдите тела, които съставляват материала, в който тя се движи и между вътрешните слоеве на течността.Както всяко материално тяло, водата изпитва съпротивление на своето движение в резултат на триене в стените на направляващата система (тръбата), но за разлика от твърдо тяло, което се нагрява в процеса на такова взаимодействие (триене) и частично започва да се се разпадат, приповърхностните слоеве вода се забавят, намаляват скоростта на повърхностите и се завихрят. Когато по стената на направляващата система (тръбата) се достигнат достатъчно високи вихрови скорости на течността, топлината на повърхностното триене започва да се развива.
Възниква ефектът на кавитацията, който се състои в образуването на парни мехурчета, чиято повърхност се върти с висока скорост поради кинетичната енергия на въртене. Вътрешното налягане на парите и кинетичната енергия на въртене се противопоставят на налягането във водното тяло и силите на повърхностно напрежение. По този начин се създава състояние на равновесие, докато балонът се сблъска с препятствие, когато потокът се движи или между себе си. Процесът на еластичен сблъсък и разрушаване на черупката протича с освобождаването на енергиен импулс. Както знаете, големината на мощността, енергията на импулса се определя от стръмността на предната му част. В зависимост от диаметъра на мехурчето, предната част на енергийния импулс в момента на разрушаване на мехурчето ще има различна стръмност и следователно различно разпределение на енергийния честотен спектър. честота.
При определена температура и скорост на вихъра се появяват парни мехурчета, които, удряйки се в препятствия, се разрушават с освобождаването на енергиен импулс в нискочестотния (звуков), оптичен и инфрачервен честотен диапазон, докато температурата на импулса в инфрачервения диапазон по време на Разрушаването на мехурчетата може да бъде десетки хиляди градуса (оС). Размерът на образуваните мехурчета и разпределението на плътността на освободената енергия в секциите на честотния диапазон е пропорционално на линейната скорост на взаимодействие на триещите се повърхности на водата и твърдото вещество и обратно пропорционално на налягането във водата. В процеса на взаимодействие на триещите се повърхности в условия на силна турбулентност, за да се получи топлинна енергия, концентрирана в инфрачервения диапазон, е необходимо да се образуват микромехурчета пара с размер в диапазона 500-1500 nm, които при сблъсък с твърдо вещество повърхности или в зони с високо налягане, „избухват”, създавайки ефект на микрокавитация с енергията на освобождаване в топлинния инфрачервен диапазон.
Въпреки това, с линейното движение на водата в тръбата, взаимодействаща със стените на направляващата система, ефектът от превръщането на енергията на триене в топлина се оказва малък и въпреки че температурата на течността е при навънтръбата се оказва малко по-висока, отколкото в центъра на тръбата, не се наблюдава специален ефект на нагряване. Следователно един от рационалните начини за решаване на проблема с увеличаването на повърхността на триене и времето на взаимодействие на триещите се повърхности е завихрянето на водата в напречна посока, т.е. изкуствен вихър в напречната равнина. В този случай възниква допълнително турбулентно триене между слоевете на течността.
Цялата трудност на възбуждащото триене във флуид е да се поддържа течността в позиции, където повърхността на триене е най-голяма и да се достигне до състояние, при което налягането във водната маса, времето на триене, скоростта на триене и повърхността на триене са оптимални за дадения проект на системата и посочения топлинен капацитет.
Физиката на триенето и причините за произтичащия ефект на отделяне на топлина, особено между течните слоеве или между повърхността на твърдо вещество и повърхността на течност, не е достатъчно проучена и има различни теории, но това е областта на хипотези и физически експерименти.
За повече подробности относно теоретичната обосновка на ефекта от отделянето на топлина в топлогенератор вижте раздел "Препоръчителна литература".
Задачата на изграждането на течни (водни) топлогенератори е да се намерят структури и методи за контролиране на масата на водния носител, при които би било възможно да се получат най-големите повърхности на триене, за да се запази масата на течността в генератора за определено време. време, за да се постигне необходимата температура и в същото време да се осигури достатъчно пропускателна способностсистеми.
Като се вземат предвид тези условия, се изграждат термични станции, които включват: двигател (обикновено електрически), който механично задвижва водата в топлогенератор, и помпа, която осигурява необходимото изпомпване на вода.
Тъй като количеството топлина в процеса на механично триене е пропорционално на скоростта на движение на триещите се повърхности, тогава за увеличаване на скоростта на взаимодействие на триещите се повърхности се ускорява течността в напречна посока, перпендикулярна на посоката на главното се използва движение с помощта на специални завихрящи устройства или дискове, въртящи флуидния поток, т.е. създаване на вихров процес и реализиране по този начин на вихров топлогенератор. Проектирането на такива системи обаче е сложен технически проблем, тъй като е необходимо да се намери оптималния диапазон от параметри на линейната скорост на движение, ъгловата и линейната скорост на въртене на течността, коефициента на вискозитет, топлопроводимост и до предотвратяване на фазов преход в състояние на пара или гранично състояние, когато обхватът на освобождаване на енергия се премести в оптичен или звуков обхват, т.е. когато процесът на приповърхностна кавитация в оптичния и нискочестотен диапазон става преобладаващ, което, както знаете, разрушава повърхността, върху която се образуват кавитационни мехурчета.
Схематична блокова схема на термична инсталация със задвижване от електродвигател е показана на фигура 1. Изчислението на отоплителната система на обекта се извършва от проектантската организация съгласно техническо заданиеклиент. Изборът на отоплителни тела се извършва въз основа на проекта.
Ориз. 1. Схематична блокова схема на термична инсталация.
Топлинната инсталация (TC1) включва: вихров топлогенератор (активатор), електродвигател (електрическият двигател и топлогенераторът са монтирани на основна рамка и механично свързани чрез съединител) и оборудване за автоматично управление.
Водата от помпената помпа влиза във входната тръба на топлогенератора и излиза от изходната тръба с температура от 70 до 95 C.
Капацитетът на помпената помпа, която осигурява необходимото налягане в системата и изпомпва вода през отоплителната инсталация, се изчислява за специфична систематоплоснабдяване на обекта. За да се осигури охлаждане на крайните уплътнения на активатора, налягането на водата на изхода на активатора трябва да бъде най-малко 0,2 MPa (2 atm.).
Когато се достигне зададената максимална температура на водата на изходната тръба, нагревателят се изключва по команда от температурния сензор. При охлаждане на водата до достигане на комплекта минимална температура, по команда от температурния сензор, нагревателят се включва. Разликата между зададените температури на включване и изключване трябва да бъде най-малко 20°C.
Инсталираната мощност на отоплителния блок се избира въз основа на пикови натоварвания (едно десетилетие на декември). За избор необходимата сумана отоплителни тела, пиковата мощност се разделя на мощността на отоплителните тела от моделната гама. В този случай е по-добре да се инсталира Повече ▼по-малко мощни инсталации. При пикови натоварвания и при първоначално загряване на системата всички блокове ще работят, през есенно-пролетния сезон ще работят само част от блоковете. При правилен избор на броя и мощността на отоплителните тела, в зависимост от външната температура и топлинните загуби на съоръжението, блоковете работят 8-12 часа на ден.
Отоплителната инсталация е надеждна в експлоатация, осигурява екологичност при работа, е компактна и високоефективна в сравнение с всички други отоплителни уреди, не изисква одобрение от захранващата организация за инсталацията, е конструктивно проста и лесна за инсталиране, не изискват химическа обработка на водата, подходяща е за използване върху всякакви обекти. Отоплителната станция е напълно оборудвана с всичко необходимо за свързване към нова или съществуваща отоплителна система, а дизайнът и размерите опростяват поставянето и монтажа. Станцията работи автоматично в посочения температурен диапазон, не изисква дежурен придружител.
Отоплителната станция е сертифицирана и отговаря на TU 3113-001-45374583-2003.
Меки стартери (меки стартери).
Меките стартери (меки стартери) са предназначени за мек старт и спиране асинхронни електродвигатели 380 V (660, 1140, 3000 и 6000 V по избор). Основни области на приложение: изпомпване, вентилация, оборудване за изсмукване на дим и др.
Използването на меки стартери ви позволява да намалите пусковите токове, да намалите вероятността от прегряване на двигателя, да осигурите пълна защита на двигателя, да увеличите експлоатационния живот на двигателя, да премахнете трептения в механичната част на задвижването или хидравлични удари в тръби и клапани в момента на стартиране и спиране на двигателите.
Микропроцесорен контрол на въртящия момент с 32-знаков дисплей
Ограничаване на тока, пусков въртящ момент, двоен наклон на рампата
Плавно спиране на двигателя
Електронна защита на двигателя:
Претоварване и късо съединение
Поднапрежение и пренапрежение
Задържан ротор, защита срещу продължителен пуск
Загуба и/или дисбаланс на фазите
Прегряване на устройството
Диагностика на състояние, грешки и повреди
Дистанционно
Модели от 500 до 800 kW се предлагат при заявка. Съставът и условията на доставка се формират при съгласуване на техническото задание.
Топлогенератори на базата на "вихрова тръба".
Вихровата тръба на топлогенератора, чиято диаграма е показана на фиг. 1, свържете инжекторната дюза 1 към фланеца на центробежна помпа (не е показана на фигурата), захранваща вода под налягане от 4 - 6 атм. Попадайки в охлюва 2, самият воден поток се завихря във вихрово движение и навлиза във вихровата тръба 3, чиято дължина е 10 пъти нейния диаметър. Въртящият се вихров поток в тръбата 3 се движи по спираловидна спирала при стените на тръбата към нейния противоположен (горещ) край, който завършва в дъно 4 с отвор в центъра му за излизане на горещия поток. Пред долната част 4 е фиксирано спирачно устройство 5 - изправител на потока, направен под формата на няколко плоски пластини, радиално заварени към централната втулка, от бор с тръба 3. В изглед отгоре наподобява оперението на въздушна бомба.Когато вихровият поток в тръбата 3 се придвижи към този изправител 5, в аксиалната зона на тръбата 3 се образува обратен поток. В него водата също се върти към фитинга 6, врязан в плоската стена на охлюва 2 коаксиално с тръбата 3 и предназначен да освободи "студения" поток. Друг изправител на потока 7 е монтиран във фитинга 6, подобен на спирачното устройство 5. Той служи за частично преобразуване на енергията на въртене на "студения" поток в топлина. Изходящ топла водасе насочва през байпас 8 към горещия изходен разклонител 9, където се смесва с горещия поток, напускащ вихровата тръба през изправителя 5. От разклонителя 9 нагрятата вода постъпва или директно към консуматора, или в топлообменник, който пренася топлината към консуматорската верига. В последния случай отпадъчните води от първи контур (вече с по-ниска температура) се връщат към помпата, която отново я подава във вихровата тръба през дюзата 1.
Характеристики на инсталиране на отоплителни системи, използващи топлогенератори на базата на "вихрови" тръби.
Топлинен генератор, базиран на "вихрова" тръба, трябва да бъде свързан към отоплителната система само през резервоар за съхранение.
Когато топлогенераторът се включва за първи път, преди да влезе в режим на работа, директната линия на отоплителната система трябва да бъде затворена, тоест топлогенераторът трябва да работи по "малка верига". Охлаждащата течност в резервоара за съхранение се нагрява до температура 50-55 ° C. След това клапанът на изходната линия периодично се отваря с ¼ от хода. Когато температурата в линията на отоплителната система се повиши, клапанът отваря още ¼ ход. Ако температурата в резервоара за съхранение падне с 5 ° C, кранът се затваря. Отваряне - затваряне на вентила до пълното загряване на отоплителната система.
Тази процедура се дължи на факта, че с рязко подаване студена водана входа на "вихровата" тръба, поради ниската й мощност, може да се получи "пробив" на вихъра и загуба на ефективност на топлинната инсталация.
От опита на експлоатацията на системи за топлоснабдяване, препоръчителните температури са:
В изходната линия 80 ° C,
Отговори на вашите въпроси
1. Какви са предимствата на този топлогенератор пред други източници на топлина?
2. При какви условия може да работи топлогенераторът?
3. Изисквания към охлаждащата течност: твърдост (за вода), съдържание на сол и др., тоест какво може да повлияе критично на вътрешните части на топлогенератора? Ще се натрупва ли варовик по тръбите?
4. Каква е инсталираната мощност на двигателя?
5. Колко топлогенератори трябва да бъдат монтирани в отоплителния блок?
6. Каква е производителността на топлогенератора?
7. До каква температура може да се нагрее топлоносителят?
8. Възможно ли е да се регулира температурният режим чрез промяна на броя на оборотите на електродвигателя?
9. Каква алтернатива на водата може да бъде за предпазване на течността от замръзване в случай на „авария“ с електричество?
10. Какъв е обхватът на работното налягане на охлаждащата течност?
11. Имам ли нужда от циркулационна помпа и как да избера нейната мощност?
12. Какво е включено в комплекта за топлинна инсталация?
13. Колко надеждна е автоматизацията?
14. Колко силен е топлогенераторът?
15. Възможно ли е да се използват монофазни електродвигатели с напрежение 220 V в термична инсталация?
16. Могат ли да се използват дизелови двигатели или друго задвижване за завъртане на активатора на топлогенератора?
17. Как да изберем напречното сечение на захранващия кабел на отоплителната инсталация?
18. Какви одобрения трябва да бъдат извършени за получаване на разрешение за инсталиране на топлогенератор?
19. Кои са основните неизправности при работа на топлогенераторите?
20. Кавитацията разрушава ли дисковете? Какъв е ресурсът на топлинната инсталация?
21. Какви са разликите между дисковите и тръбните топлогенератори?
22. Какъв е коефициентът на преобразуване (отношението на получената топлинна енергия към консумираната електрическа енергия) и как се определя?
24. Готови ли са разработчиците да обучат персонала за обслужване на топлогенератора?
25. Защо гаранцията на термо инсталацията е 12 месеца?
26. В каква посока трябва да се върти топлогенераторът?
27. Къде са входните и изходните тръби на топлогенератора?
28. Как да настроите температурата за включване/изключване на отоплителния блок?
29. На какви изисквания трябва да отговаря топлофикационният пункт, в който се монтират отоплителните тела?
30. В съоръжението на LLC "Rubezh" в Литкарино температурата в склада се поддържа 8-12 ° C. Възможно ли е да се поддържа температура от 20°C с такава термична инсталация?
Q1: Какви са предимствата на този топлогенератор пред други източници на топлина?
О: В сравнение с котлите на газ и течно гориво, основното предимство на топлогенератора е пълната липса на обслужваща инфраструктура: не са необходими котелно помещение, персонал за поддръжка, химическа подготовка и редовна поддръжка. Например, в случай на прекъсване на захранването, топлогенераторът автоматично ще се включи отново, докато присъствието на човек е необходимо, за да включи отново нафтовите котли. В сравнение с електрическото отопление (нагревателни елементи, електрически котли), топлогенераторът печели както в експлоатация (без директни нагревателни елементи, обработка на водата), така и в икономическо отношение. В сравнение с топлоцентрала, топлогенераторът позволява всяка сграда да се отоплява отделно, което елиминира загубите при доставката на топлина и елиминира необходимостта от ремонт на отоплителната мрежа и нейната експлоатация. (За повече подробности вижте раздела на сайта „Сравнение на съществуващи отоплителни системи“).
Q2: При какви условия може да работи топлогенераторът?
О: Работните условия на топлогенератора се определят от техническите условия за неговия електродвигател. Възможен е монтаж на електродвигатели във водоустойчив, прахоустойчив, тропически дизайн.
Q3: Изисквания към топлоносителя: твърдост (за вода), съдържание на сол и др., тоест какво може да повлияе критично на вътрешните части на топлогенератора? Ще се натрупва ли варовик по тръбите?
О: Водата трябва да отговаря на изискванията на GOST R 51232-98. Не се изисква допълнителна обработка на водата. Пред входа на топлогенератора трябва да се монтира филтър. грубо почистване... Накип не се образува по време на работа, съществуващият по-рано мащаб се унищожава. Не се допуска като топлоносител да се използва вода с високо съдържание на соли и кариерна течност.
Q4: Каква е инсталираната мощност на двигателя?
О: Инсталираната мощност на електродвигателя е мощността, необходима за завъртане на активатора на топлинния генератор при стартиране. След като двигателят достигне работен режим, консумацията на енергия спада с 30-50%.
Q5: Колко топлогенератори трябва да бъдат инсталирани в отоплителния блок?
О: Инсталираната мощност на отоплителния блок се избира въз основа на пикови натоварвания (- 260С едно десетилетие на декември). За да изберете необходимия брой отоплителни тела, пиковата мощност се разделя на мощността на отоплителните тела от моделната гама. В този случай е по-добре да инсталирате по-голям брой по-малко мощни инсталации. При пикови натоварвания и при първоначално загряване на системата всички блокове ще работят, през есенно-пролетния сезон ще работят само част от блоковете. При правилен избор на броя и мощността на отоплителните тела, в зависимост от външната температура и топлинните загуби на съоръжението, блоковете работят 8-12 часа на ден. Ако се монтират по-мощни отоплителни тела, те ще работят за по-кратко време, по-малко мощните - за по-дълго, но консумацията на енергия ще бъде същата. За агрегирано изчисляване на потреблението на енергия на отоплителна инсталация за отоплителния сезон се прилага коефициент 0,3. Не се препоръчва използването само на един уред в отоплителен блок. При използване на една отоплителна инсталация е необходимо да имате резервно отоплително устройство.
Q6: Каква е производителността на топлогенератора?
О: При едно преминаване водата в активатора се нагрява с 14-20 ° C. В зависимост от капацитета, топлогенераторите изпомпват: ТС1-055 - 5,5 m3 / h; TS1-075 - 7,8 m3 / час; ТС1-090 - 8,0 m3 / h. Времето за нагряване зависи от обема на отоплителната система и нейните топлинни загуби.
Q7: До каква температура може да се нагрее охлаждащата течност?
О: Максималната температура на нагряване на топлоносителя е 95оС. Тази температура се определя от характеристиките на механичните уплътнения, които трябва да се монтират. Теоретично е възможно да се затопли вода до 250 ° C, но за да се създаде топлогенератор с такива характеристики, е необходимо да се извърши R&D.
В8: Възможно ли е да се регулира температурният режим чрез промяна на скоростта?
О: Конструкцията на термичната инсталация е проектирана да работи при обороти на двигателя 2960 + 1,5%. При други обороти на двигателя ефективността на топлогенератора намалява. Регламент температурен режимизвършва се чрез включване / изключване на електродвигателя. Когато се достигне зададената максимална температура, електрическият мотор се изключва, когато охлаждащата течност се охлади до минималната зададена температура, се включва. Зададеният температурен диапазон трябва да бъде най-малко 20 ° C
В9: Каква алтернатива на водата може да бъде за предпазване на течността от замръзване в случай на авария с електричество?
О: Всяка течност може да се използва като топлоносител. Възможно е използването на антифриз. Не се препоръчва използването само на един уред в отоплителен блок. При използване на една отоплителна инсталация е необходимо да имате резервно отоплително устройство.
Q10: Какъв е диапазонът на работното налягане на охлаждащата течност?
О: Топлогенераторът е проектиран да работи в диапазона на налягане от 2 до 10 атм. Активаторът само завихря водата, налягането в отоплителната система се създава от циркулационната помпа.
Q11: Имам ли нужда от циркулационна помпа и как да избера нейния капацитет?
О: Капацитетът на помпената помпа, която осигурява необходимото налягане в системата и изпомпва вода през отоплителния блок, се изчислява за конкретна система за топлоснабдяване на съоръжението. За да се осигури охлаждане на крайните уплътнения на активатора, налягането на водата на изхода на активатора трябва да бъде най-малко 0,2 MPa (2 atm.) Среден капацитет на помпата за: ТС1-055 - 5,5 m3 / h; TS1-075 - 7,8 m3 / час; ТС1-090 - 8,0 m3 / h. Помпата е помпа под налягане, инсталирана преди отоплителната инсталация. Помпата е аксесоар към системата за топлоснабдяване на съоръжението и не е включена в комплекта за доставка на отоплителния блок TC1.
Q12: Какво е включено в комплекта на термичния модул?
О: Комплектът за доставка на отоплителния блок включва:
1. Вихров топлогенератор TS1 -______ No ______________
1 бр
2. Контролен панел ________ № _______________
1 бр
3. Маркучи под налягане (гъвкави вложки) с фитинги DN25
2 бр
4. Температурен датчик TCM 012-000.11.5 L = 120 cl. V
1 бр
5. Паспорт за продукта
1 бр
Q13: Колко надеждна е автоматизацията?
О: Автоматизацията е сертифицирана от производителя и има гаранционен срокработа. Възможно е термичната инсталация да се оборудва с табло за управление или контролер на асинхронен електродвигател "EnergySaver".
Q14: Колко силен е топлогенераторът?
О: Самият активатор на отоплителната инсталация практически не издава шум. Само електрическият мотор издава шум. В съответствие с техническите характеристики на електродвигателите, посочени в техните паспорти, максималното допустимо ниво на звукова мощност на електродвигателя е 80-95 dB (A). За да се намали нивото на шума и вибрациите, е необходимо да се монтира нагревателният блок върху опори, абсорбиращи вибрации. Използването на контролери за асинхронни електродвигатели "EnergySaver" позволява един и половина пъти да се намали нивото на шума. V промишлени сградитоплинните инсталации са разположени в отделни помещения, мазета. В жилищни и офис сгради отоплителната точка може да бъде разположена автономно.
Q15: Възможно ли е да се използват монофазни електродвигатели с напрежение 220 V в термична инсталация?
О: Произвежданите в момента модели термични инсталации не позволяват използването на еднофазни електродвигатели с напрежение 220 V.
В16: Могат ли дизелови двигатели или друго задвижване да се използват за завъртане на активатора на топлинния генератор?
О: Конструкцията на термичната инсталация тип TC1 е предназначена за стандартни асинхронни трифазни двигатели с напрежение 380 V. със скорост на въртене 3000 об/мин. По принцип типът на двигателя няма значение, необходимо условиее само за осигуряване на скорост от 3000 об/мин. Въпреки това, за всеки такъв вариант на двигателя, конструкцията на рамката на термичния блок трябва да бъде проектирана индивидуално.
Q17: Как да изберем напречното сечение на захранващия кабел на отоплителната инсталация?
О: Напречното сечение и марката на кабелите трябва да бъдат избрани в съответствие с PUE - 85 за изчислените токови натоварвания.
Q18: Какви одобрения трябва да бъдат извършени, за да се получи разрешение за инсталиране на топлогенератор?
О: Не се изискват одобрения за инсталацията, т.к електричеството се използва за завъртане на електрическия двигател, а не за нагряване на охлаждащата течност. Работата на топлогенератори с електрическа мощност до 100 kW се извършва без лиценз (Федерален закон № 28-FZ от 03.04.96 г.).
Q19: Кои са основните неизправности по време на работа на топлогенераторите?
О: Повечето повреди се дължат на неправилна работа. Работата на активатора при налягане по-малко от 0,2 MPa води до прегряване и разрушаване на механичните уплътнения. Работата при налягания над 1,0 MPa също води до загуба на херметичност на механичните уплътнения. Ако двигателят е свързан неправилно (звезда-триъгълник), двигателят може да изгори.
Q20: Кавитацията унищожава ли дисковете? Какъв е ресурсът на топлинната инсталация?
О: Четири години опит в работата на вихровите топлогенератори показва, че активаторът практически не се износва. Електродвигателят, лагерите и механичните уплътнения имат по-къс ресурс. Срокът на експлоатация на компонентите е посочен в техните паспорти.
Q21: Какви са разликите между дисковите и тръбните топлогенератори?
О: В дисковите топлогенератори се създават вихрови потоци поради въртенето на дисковете. При тръбните топлогенератори той се усуква в "охлюв" и след това се забавя в тръбата, отделяйки топлинна енергия. В същото време ефективността на тръбните топлогенератори е с 30% по-ниска от тази на дисковите топлогенератори.
Q22: Какъв е коефициентът на преобразуване (отношението на получената топлинна енергия към консумираната електрическа енергия) и как се определя?
О: Отговорът на този въпрос може да бъде намерен в Деянията по-долу.
Доклад за резултатите от експлоатационните изпитвания на вихров топлогенератор дисков тип TS1-075
Удостоверение за изпитване на термична инсталация TS-055
О: Тези въпроси са отразени в проекта за обекта. При изчисляване на необходимата мощност на топлогенератора, нашите специалисти, според техническите условия на клиента, изчисляват и топлинната мощност на отоплителната система, дават препоръки за оптималното разположение на отоплителната мрежа в сградата, както и на място монтаж на топлогенератора.
Q24: Готови ли са разработчиците да обучат персонала за обслужване на топлогенератора?
О: Времето за работа на механичното уплътнение преди смяна е 5000 часа непрекъсната работа (~ 3 години). Работното време на двигателя преди смяната на лагера е 30 000 часа. Въпреки това се препоръчва веднъж годишно в края отоплителен сезонизвършва рутинна проверка на електродвигателя и автоматичната система за управление. Нашите специалисти са готови да обучат персонала на Клиента за извършване на всички превантивни и ремонтни дейности. (За повече подробности вижте раздела на сайта „Обучение на персонала“).
Q25: Защо гаранцията за топлинна инсталация е 12 месеца?
О: Гаранционният срок от 12 месеца е един от най-често срещаните гаранционни периоди. Производителите на компоненти за отоплителни тела (контролни табла, свързващи маркучи, сензори и др.) определят гаранционен срок от 12 месеца на своите продукти. Гаранционният срок за инсталацията като цяло не може да бъде по-дълъг от гаранционния срок за нейните компоненти, поради което такъв гаранционен срок е посочен в техническите условия за производство на топлинната инсталация TC1. Експлоатационният опит на топлинни инсталации ТС1 показва, че ресурсът на активатора може да бъде най-малко 15 години. Чрез натрупване на статистика и съгласуване с доставчиците за увеличаване на гаранционния срок на компонентите, ще можем да увеличим гаранционния срок на топлинната инсталация до 3 години.
Q26: В каква посока трябва да се завърти топлогенераторът?
О: Посоката на въртене на топлогенератора се задава от електродвигател, който се върти по посока на часовниковата стрелка. По време на пробни пускания, завъртането на активатора обратно на часовниковата стрелка няма да го повреди. Преди първото стартиране е необходимо да се провери свободното движение на роторите; за това топлогенераторът се завърта ръчно на един / половин оборот.
Q27: Къде са входните и изходните тръби на топлогенератора?
О: Входът на активатора на топлогенератора се намира от страната на електродвигателя, изходът е от противоположната страна на активатора.
Q28: Как да настроите температурата за включване и изключване на отоплителния блок?
О: Инструкции за настройка на температурата за включване-изключване на отоплителния блок са дадени в раздел „Партньори“ / „Овен“.
Q29: На какви изисквания трябва да отговаря отоплителната точка, в която са монтирани отоплителните тела?
О: Подстанцията, в която са монтирани отоплителните тела, трябва да отговаря на изискванията на SP41-101-95. Текстът на документа може да бъде изтеглен от сайта: "Информация за топлоснабдяването", www.rosteplo.ru
В30: В съоръжението на LLC "Rubezh" в Литкарино температурата в склада се поддържа 8-12 ° C. Възможно ли е да се поддържа температура от 20°C с такава термична инсталация?
О: В съответствие с изискванията на SNiP, термичната инсталация може да загрява охлаждащата течност до максимална температура от 95 ° C. Температурата в отопляемите помещения се задава от самия потребител с помощта на OVENA. Една и съща отоплителна централа може да поддържа температурни диапазони: за складови съоръжения 5-12°С; за промишлени 18-20 ° C; за жилища и офиси 20-22°C.
Вихровият топлогенератор се състои от двигател и кавитатор. Вода (или друга течност) се подава към кавитатора. Двигателят завърта механизма на кавитатора, в който протича процесът на кавитация (срутване на мехурчета). Поради това течността, подадена към кавитатора, се нагрява. Доставената електрическа енергия се изразходва за следните цели: 1- загряване на вода, 2 - преодоляване на силата на триене в двигателя и кавитатора, 3- излъчване на звукови вибрации (шум). Разработчиците и производителите твърдят, че принципът на действие се основава " относно използването на възобновяема енергия. „В същото време не е ясно откъде идва тази енергия.Въпреки това не се получава допълнително облъчване. Съответно може да се предположи, че цялата енергия, подадена към топлогенератора, се изразходва за нагряване на водата. По този начин можем да говорим за ефективност, близка до 100%. Но не повече...
Но нека преминем от теория към практика.
В зората на развитието на "вихрови топлогенератори" бяха направени опити за провеждане на независима проверка. Така добре познатият модел YUSMAR на изобретателя Y.S. Потапов от Молдова беше тестван от американската компания Earth Tech International (Остин, Тексас), която е специализирана в експериментална проверка на нови направления в съвременната физика. През 1995 г. бяха проведени пет серии експеримента за измерване на съотношението между генерираната топлина и консумираната електрическа енергия. Имайте предвид, че всички многобройни модификации на тестваното устройство, предназначени за различни серии от експерименти, бяха лично договорени с Y.S. Potapov по време на посещението на един от служителите на компанията в Молдова. Подробно описаниеПроектът на изпитвания вихров тръбен топлогенератор, работните параметри, процедурите за измерване и резултатите са дадени на уебсайта на компанията www.earthtech.org/experiments/.
За задвижване на водната помпа е използван електродвигател с ефективност 85%, чиито топлинни загуби за отопление на околния въздух не са взети предвид при изчисляване на топлинната мощност на "вихровия топлогенератор". Имайте предвид, че не са измерени и топлинните загуби за нагряване на околния въздух, което, разбира се, донякъде намалява получената ефективност на топлогенератора.
Резултатите от изследвания, проведени при вариране на основните работни параметри (налягане, дебит на охлаждащата течност, начална температура на водата и др.) в широк диапазон показват, че ефективността на топлогенератора варира в диапазона от 33 до 81%, което е далеч от 300% обявен за изобретател преди да експериментира.
Въпреки че ще ви разкажа за "термичния вихров генератор" ...
Имаше примери за значителни спестявания на пари за отопление през преходните периоди на нашата икономика, когато парите на предприятията започнаха да се броят. Веднага трябва да кажа, че това е свързано с гримасите на икономиката, а не изобщо с топлотехниката.
Да приемем, че една компания иска да отоплява помещенията си. Е, виждате ги студени.
По някаква причина е ясно какво, той не може да инвестира в газопровод, да построи собствена котелна на въглища, мазут - няма достатъчно мащаб и централно отоплениелипсва или е далеч.
Електричеството остава, но при получаване на разрешение за използване на електрическа енергия за топлинни цели беше определена тарифа за предприятието, която беше няколко пъти по-висока от обичайната.
Такива бяха правилата преди и не само в Русия, но и в Украйна, Молдова и други държави, които се отделиха от нас.
Тук на помощ се притече г-н Потапов и други подобни.
Купиха чудо устройство, тарифата за електроенергия за електродвигатели остана нормална, топлинната ефективност естествено не можеше да бъде повече от сто, но в парично изражение ефективността беше 200 и 300, в зависимост от това колко пъти са спестили от тарифата.
С помощта на термопомпата беше възможно да се постигнат още по-големи спестявания, но за онези времена беше напълно достатъчен вихров топлинен генератор с ефективност от уж 1,2-1,5.
В края на краищата, още по-високата декларирана ефективност би могла само да навреди и да изплаши купувачите, тъй като квотите за захранване бяха разпределени според консумацията на енергия, а топлогенераторът даде същото количество, ако не и по-малко, поради загуби в cos F.
По отношение на топлинните загуби в помещенията, 30-40% от грешката все още може да бъде изпълнена, дължаща се на колебанията на времето.
Сега това е в миналото, но темата за вихровите генератори по инерция продължава да се появява и все пак има глупаци, които купуват, кълват информация със снимки и адреси, че редица уважавани предприятия са ги използвали в своите време и спестиха много пари.
Само че никой не им казва целия фон.
Търсене алтернативен начинполучаването на енергия поражда множество изобретения, чиято същност не е напълно ясна за обикновените хора. В същото време разговорите за 110, 200 и дори 400% ефективност създават вълнение около тези разработки. Тази тенденция не пощади вихровите топлогенератори, които се появиха на пазара на отоплителни системи през 90-те години на миналия век. Какво е това чудо устройство?
Както казват много източници, вихровият топлинен генератор успешно преобразува електричеството в топлина. Досега точният механизъм на този процес не е описан, но за негов основател се смята ученият Григс, създал първия модел на такъв генератор. Устройството беше Електрически двигателс двустранен ротор, с преминаване на въздух, през който е почистен.
Но по време на тестовете се забелязва разделяне на въздушните потоци, единият от които е с висока температура. Впоследствие имаше опит за използване на водата като среда за третиране. Тази иновация е началото на съвременните модели на вихрови топлогенератори.
Възможен принцип на тяхното действие е показан на фигурата:
Водата, влизаща в ротора, когато навлезе във вихровите потоци, започва да генерира процеса на кавитация. Характеризира се с образуването на малки въздушни мехурчета, по границите на които възниква висока температура. Те могат да бъдат източници на нагряване на течността. Впоследствие маса вода с по-висока температура влиза в кондензационния колектор или. Останалата част от студа отново се насочва през тръбите към ротора. В същото време може да се смесва с вече охладения топлоносител от връщащата тръба на отоплителната система.
Няколко предприятия се занимават с производството на такива системи. По принцип техните продукти са предназначени за организиране на отопление на големи площи, но има и домакински модели.
Вихрови отоплителни системи
Удмуртското предприятие Vortex Teplosystems LLC произвежда подобни устройствазагряване на вода. В асортимента на техните продукти могат да се намерят малки инсталации и комплекси за глобално решение на проблема с отоплението на големи сгради и промишлени помещения.
VTG - 2.2
Това е най-малката единица от всички, които компанията произвежда. Предназначен е за отопление на помещение с обем до 90 m³. Принципът на действие не се различава от горния - на ротора на двигателя е монтиран специален шнек, през който преминава водният поток. След нагряване охлаждащата течност влиза в системата на отоплителните тръби.
Цената му е около 34 хиляди рубли.VTG - 2.2 Характеристики
VTG - 30
Модел на средно вихров топлогенератор. Предназначен е за по-големи помещения от предишното - до 1400 m³. Заедно с него се препоръчва закупуването на контролен шкаф, който е предназначен да автоматизира целия процес на нагряване на течност.
Цена - 150 хиляди рубли.
В момента продуктовата линия на компанията включва повече от 16 модела топлогенератори, различни по мощност.
VTG - 30 Характеристики
IPTO
Малък производствена компанияот Ижевск "IPTO" също стартира производството на вихрови топлогенератори.
Топлогенераторът IPTO се състои от електродвигател и цилиндрична дюза. Конструкцията на последния е циклон с тангенциален вход. Двигателят работи в режим на помпа, изпомпвайки водни маси в цилиндричната дюза. Там те създават вихров поток, който впоследствие се спира от спирачно устройство. На този етап нагревателният агент се нагрява.
IPTO Характеристики и цени
Според производителите ефективността на техните продукти надхвърля 100%. За някои модели ставките са равни на 150%. Изпитванията са проведени в техническите обекти на специализирани институти - RSC Energia и в ЦАГЕ им. ... Точните данни на уебсайта на производителя обаче не са представени.
Тези компании са най-големите производители на вихрови топлогенератори. Но в допълнение към тях има много компании, които на производствената база на различни предприятия са готови да произвеждат аналози на топлогенератори.
Забелязали ли сте, че цената на отоплението и топла вода се е повишила и не знаете какво да правите? Решението на проблема със скъпите енергийни ресурси е вихров топлинен генератор. Ще говоря за това как работи вихровият топлогенератор и какъв е принципът на неговата работа. Също така ще разберете дали е възможно да сглобите такова устройство със собствените си ръце и как да го направите в домашна работилница.
Малко история
Вихровият топлинен генератор се счита за обещаваща и иновативна разработка. Междувременно технологията не е нова, тъй като преди почти 100 години учените мислеха как да приложат феномена кавитация.
Първата експериментална инсталация в експлоатация, така наречената "вихрова тръба", е произведена и патентована от френския инженер Джоузеф Ранк през 1934 г.
Ранк пръв забеляза, че температурата на въздуха на входа на циклона (въздушния пречиствател) се различава от температурата на същия въздушен поток на изхода. Въпреки това, на начални етапитестове на стенд, вихровата тръба е тествана не за ефективността на нагряване, а напротив, за ефективността на охлаждане на въздушния поток.
Технологията претърпя ново развитие през 60-те години на ХХ век, когато съветски учени измислиха как да подобрят тръбата Rank, като пуснат в нея течност вместо въздушна струя.
Поради по-високата, в сравнение с въздуха, плътност на течната среда, температурата на течността при преминаване през вихровата тръба се променя по-интензивно. В резултат на това беше експериментално установено, че течната среда, преминаваща през подобрената тръба на Ranque, се нагрява необичайно бързо с коефициент на преобразуване на енергия от 100%!
За съжаление по това време нямаше нужда от евтини източници на топлинна енергия и технологията не намери практическо приложение. Първите работещи кавитационни инсталации, предназначени за нагряване на течна среда, се появяват едва в средата на 90-те години на ХХ век.
Поредица от енергийни кризи и в резултат на това нарастващ интерес към алтернативни източнициенергии послужиха като причина за възобновяването на работата по ефективни преобразуватели на енергията на движението на водна струя в топлина. В резултат на това днес е възможно да закупите инсталация с необходимата мощност и да я използвате в повечето отоплителни системи.
Принцип на действие
Кавитацията позволява да не се дава топлина на водата, а да се извлича топлина от движещата се вода, като се нагрява до значителни температури.
Устройството на работни образци на вихрови топлогенератори е външно просто. Виждаме масивен двигател, към който е свързано цилиндрично устройство "охлюв".
Охлювът е модифицирана версия на тръбата на Ранка. Поради характерната си форма, интензивността на кавитационните процеси в кухината на "охлюва" е много по-висока в сравнение с вихровата тръба.
В кухината на "охлюва" има дисков активатор - диск със специална перфорация. Когато дискът се върти, течната среда в "охлюва" се привежда в движение, поради което възникват процеси на кавитация:
- Електрическият двигател завърта дисковия активатор... Дисковият активатор е най-много важен елементв конструкцията на топлогенератора и той, чрез прав вал или чрез ремъчно задвижване, е свързан към електродвигател. Когато устройството е включено в работен режим, двигателят предава въртящ момент към активатора;
- Активаторът завърта течната среда... Активаторът е проектиран по такъв начин, че течната среда, попадайки в дисковата кухина, се завихря и придобива кинетична енергия;
- Преобразуване на механичната енергия в топлина... Излизайки от активатора, течната среда губи ускорението си и в резултат на рязко спиране възниква ефектът на кавитация. В резултат на това кинетичната енергия загрява течната среда до + 95 ° С, а механичната енергия става топлинна.
Обхват на приложение
| Илюстрация | Описание на обхвата |
 |
Отопление... Оборудването, което преобразува механичната енергия на движението на водата в топлина, се използва успешно за отопление на различни сгради, от малки частни сгради до големи промишлени съоръжения. Между другото, на територията на Русия днес може да се преброят най-малко десет населени места, където централизираното отопление се осигурява не от традиционни котелни, а от гравитационни генератори. |
 |
Отопление на течаща вода за домакинска употреба ... Топлинният генератор, когато е свързан към мрежата, загрява водата много бързо. Следователно, такова оборудване може да се използва за загряване на вода автономно водоснабдяване, в басейни, сауни, перални и др. |
 |
Смесване на несмесващи се течности... В лабораторни условия кавитационните агрегати могат да се използват за висококачествено смесване на течни среди с различна плътност, до получаване на хомогенна консистенция. |
Интегриране в отоплителната система на частна къща
За да използвате топлинен генератор в отоплителна система, той трябва да бъде въведен в нея. Как да го направя правилно? Всъщност в това няма нищо трудно.
Пред генератора (маркиран с номер 2 на фигурата) е инсталирана центробежна помпа (1 на фигурата), която ще доставя вода с налягане до 6 атмосфери. След генератора се монтират разширителен резервоар (6 на фигурата) и спирателни вентили.
Предимства на използването на кавитационни топлогенератори
| Предимства на вихровия алтернативен източник на енергия | |
 |
Рентабилност... Поради ефективното потребление на електроенергия и високата ефективност, топлогенераторът е по-икономичен в сравнение с други видове отоплително оборудване. |
 |
Малки размери в сравнение с конвенционалното отоплително оборудване с подобна мощност... Стационарен генератор подходящ за отопление малка къща, два пъти по-компактен от модерния газов котел.
Ако инсталирате топлогенератор в конвенционална котелна стая вместо котел на твърдо гориво, ще има много свободно пространство. |
 |
Ниско тегло на инсталацията... Поради ниското си тегло дори големи инсталации с висока мощност могат лесно да се поставят на пода на котелното помещение, без да се изгражда специална основа. Няма никакви проблеми с разположението на компактните модификации.
|
 |
Опростена конструкция... Топлинен генератор от кавитационен тип е толкова прост, че няма какво да се счупи в него. Устройството има малък брой механично движещи се елементи, а сложната електроника по принцип отсъства. Следователно, вероятността от повреда на устройството, в сравнение с газовите или дори котлите на твърдо гориво, е минимална. |
 |
Няма нужда от допълнителни модификации... Топлогенераторът може да бъде интегриран в съществуващ отоплителна система... Тоест няма нужда да променяте диаметъра на тръбите или тяхното местоположение. |
 |
Няма нужда от обработка на водата... Ако за нормална работагазовият котел се нуждае от филтър за течаща вода, след което инсталирате кавитационен нагревател, не можете да се страхувате от запушвания. Поради специфични процеси в работната камера на генератора по стените не се появяват запушвания и котлен камък. |
 |
Работата на оборудването не изисква постоянно наблюдение... Ако за котли на твърдо горивотрябва да се грижите, тогава кавитационният нагревател работи в автономен режим. Инструкциите за работа на устройството са прости - просто включете двигателя в мрежата и, ако е необходимо, го изключете. |
 |
Екологичност... Кавитационните инсталации не влияят по никакъв начин на екосистемата, защото единственият енергоемки компонент е електродвигателят. |
Схеми за производство на топлогенератор от кавитационен тип
За да направим работещо устройство със собствените си ръце, ще разгледаме чертежите и диаграмите на работни устройства, чиято ефективност е установена и документирана в патентни ведомства.
| Илюстрации | Общо описание на проектите на кавитационни топлогенератори |
 |
Общ изглед на уреда... Фигура 1 показва най-често срещаната схема на устройството за кавитационен топлогенератор. Числото 1 обозначава вихровата дюза, върху която е монтирана вихровата камера. Отстрани на вихровата камера се вижда входната тръба (3), която е свързана с центробежната помпа (4). Числото 6 на диаграмата обозначава входните тръби за създаване на противосмущаващ поток. Особено важен елемент в схемата е резонатор (7), направен под формата на куха камера, чийто обем се променя с помощта на бутало (9). Числата 12 и 11 обозначават дроселите, които контролират скоростта на потока на водните потоци. |
 |
Устройство с два последователни резонатора... Фигура 2 показва топлогенератор, в който резонатори (15 и 16) са монтирани последователно. Един от резонаторите (15) е направен под формата на куха камера, обграждаща дюзата, обозначена с номер 5. Вторият резонатор (16) също е направен под формата на куха камера и се намира в противоположния край на устройство в непосредствена близост до входните тръби (10), доставящи смущаващи потоци. Дроселите, маркирани с номера 17 и 18, са отговорни за скоростта на подаване на течната среда и за режима на работа на цялото устройство. |
 |
Топлогенератор с контра резонатори... На фиг. 3 е показана рядка, но много ефективна схема на устройство, в което два резонатора (19, 20) са разположени един срещу друг. В тази схема вихровата дюза (1) с дюзата (5) се огъва около изхода на резонатора (21). Срещу резонатора, обозначен с 19, можете да видите входа (22) на резонатора на номер 20. Имайте предвид, че изходните отвори на двата резонатора са подравнени. |
| Илюстрации | Описание на вихровата камера (охлюви) в конструкцията на кавитационния топлогенератор |
 |
"Охлюв" на кавитационния топлогенератор в напречно сечение... В тази диаграма можете да видите следните подробности: 1 - тялото, което е направено кухо и в което са разположени всички фундаментално важни елементи; 2 - вал, върху който е фиксиран дискът на ротора; 3 - пръстен на ротора; 4 - статор; 5 - технологични отвори, направени в статора; 6 - излъчватели под формата на пръти. Основните трудности при производството на изброените елементи могат да възникнат при производството на кухо тяло, тъй като е най-добре да се направи отлято. Тъй като в домашната работилница няма оборудване за леене на метал, такава конструкция, макар и за сметка на здравината, ще трябва да бъде заварена. |
 |
Схема на подравняване на пръстена на ротора (3) и статора (4)... Диаграмата показва пръстена на ротора и статора в момента на подравняване, когато дискът на ротора се върти. Тоест при всяка комбинация от тези елементи виждаме образуването на ефект, подобен на действието на тръбата Rank.
|
 |
Ротационно изместване на роторния пръстен и статора... Тази диаграма показва тази позиция конструктивни елементи"Охлюви", при които възниква воден чук (срутване на мехурчета) и течната среда се нагрява. Тоест, поради скоростта на въртене на диска на ротора, е възможно да се зададат параметрите на интензивността на появата на хидравлични удари, които провокират освобождаването на енергия. Просто казано, колкото по-бързо се върти дискът, толкова по-висока ще бъде температурата на изходящата вода. |
Нека обобщим
Сега знаете какъв е популярен и търсен източник на алтернативна енергия. Това означава, че ще ви бъде лесно да решите дали такова оборудване е подходящо или не. Също така препоръчвам да гледате видеоклипа в тази статия.
Много полезни изобретения останаха непотърсени. Това се дължи на човешкия мързел или страх от непонятното. Дълго време едно от тези открития беше вихров топлинен генератор. Сега, на фона на тотална икономия на ресурси, желание за използване на екологично чисти енергийни източници, топлогенераторите започнаха да се използват на практика за отопление на дом или офис. Какво е? Устройство, което преди е било разработено само в лаборатории, или нова дума в топлоенергетиката.
Отоплителна система с вихров топлогенератор
Принцип на действие
Основата на работата на топлинните генератори е превръщането на механичната енергия в кинетична, а след това в топлина.
Още в началото на двадесети век Джоузеф Ранк открива разделянето на вихров въздушен поток на студена и гореща фракции. В средата на миналия век немският изобретател Хилшам модернизира устройството с вихрови тръби. След кратко време руският учен А. Меркулов пусна вода в тръбата на Ранке вместо въздух. На изхода температурата на водата се повиши значително. Именно този принцип е в основата на работата на всички топлогенератори.
Преминавайки през воден вихър, водата образува много въздушни мехурчета. Мехурчетата се срутват под въздействието на налягането на течността. В резултат на това се освобождава част от енергията. Водата се загрява. Този процес се нарича кавитация. Работата на всички вихрови топлогенератори се изчислява на базата на принципа на кавитацията. Този тип генератор се нарича "кавитация".
Видове топлогенератори
Всички топлогенератори са разделени на два основни типа:
- въртящ се. Топлинен генератор, в който вихровият поток се генерира от ротор.
- Статично. При тези типове воден вихър се създава с помощта на специални кавитационни тръби. Налягането на водата се произвежда от центробежна помпа.
Всеки вид има своите предимства и недостатъци, които трябва да бъдат обсъдени по-подробно.
Ротационен генератор на топлина
Статорът в това устройство е корпус на центробежна помпа.
Роторите могат да бъдат различни. В интернет има много схеми и инструкции за тяхното изпълнение. Топлогенераторите са по-скоро научен експеримент, който непрекъснато се разработва.
Дизайн на ротационен генератор
Тялото е кух цилиндър. Разстоянието между тялото и въртящата се част се изчислява индивидуално (1,5-2 мм).
Нагряването на средата се получава поради триенето й с тялото и ротора. За това помагат мехурчетата, които се образуват поради водна кавитация в клетките на ротора. Производителността на такива устройства е с 30% по-висока от статичните. Инсталациите са доста шумни. Имат повишено износване на частите поради постоянното излагане на агресивна среда. Необходим е постоянен мониторинг: над състоянието на семеринги, уплътнения и др. Това значително усложнява и оскъпява поддръжката. С тяхна помощ те рядко инсталират отопление у дома, намериха малко по-различно приложение - отопление на големи промишлени помещения.
Индустриален модел кавитатор
Статичен генератор на топлина
Основното предимство на тези инсталации е, че в тях нищо не се върти. Електричеството се изразходва само за работата на помпата. Кавитация се случва с помощта на естествени физически процесивъв вода.
Ефективността на такива инсталации понякога надхвърля 100%. Средата за генератори може да бъде течна, сгъстен газ, антифриз, антифриз.
Разликата между температурата на входа и на изхода може да бъде до 100 ° C. При работа със сгъстен газ, той се издухва тангенциално във вихровата камера. В него се ускорява. При създаването на вихър горещият въздух преминава през коничната фуния, а студеният въздух се връща обратно. Температурата може да достигне 200⁰С.
Предимства:
- Може да осигури голяма температурна разлика между горещ и студен край, работи при ниско налягане.
- Ефективността е не по-малко от 90%.
- Никога не прегрява.
- Огнеупорен и взривоустойчив. Може да се използва във взривоопасна среда.
- Осигурява бързо и ефективно отоплениецялата система.
- Може да се използва както за отопление, така и за охлаждане.
В момента не се използва достатъчно често. Те използват кавитационен топлогенератор, за да намалят разходите за отопление на къща или промишлени помещения, ако има такива сгъстен въздух... Недостатъкът е доста високата цена на оборудването.
Топлогенератор на Потапов
Най-популярното и по-проучено е изобретението на топлогенератора Потапов. Счита се за статично устройство.
Силата на налягане в системата се генерира от центробежна помпа. В охлюва се подава струя вода с високо налягане. Течността започва да се загрява поради въртенето по извития канал. Той попада във вихровата тръба. Дължината на тръбата трябва да бъде десет пъти по-голяма от ширината.
Схема на устройството на генератора
- Тръбен клон
- охлюв.
- Вихрова тръба.
- Горна спирачка.
- Изправител за вода.
- Съединител.
- Долен спирачен пръстен.
- Околовръстен път.
- Разклонена линия.
Водата тече по спираловидна спирала, разположена по протежение на стените. След това се монтира спирачно устройство за отстраняване на част от горещата вода. Струята се изравнява леко от плочите, прикрепени към ръкава. Вътре има празно пространство, свързано с друго спирачно устройство.
Водата с висока температура се издига и студен вихров поток от течност се спуска през вътрешността. Студената струя влиза в контакт с горещата през пластините на втулката и се нагрява.
Топлата вода се стича надолу към долния спирачен пръстен и допълнително се нагрява чрез кавитация. Нагретият поток от долното спирачно устройство преминава през байпаса към изходната тръба.
Горният спирачен пръстен има проход, чийто диаметър е равен на диаметъра на вихровата тръба. Благодарение на него горещата вода може да влезе в тръбата. Осъществява се смесване на горещ и топъл поток. След това водата се използва по предназначение. Обикновено за отопление на помещения или битови нужди. Връщането е свързано към помпата. Разклонителна тръба - до входа на отоплителната система на къщата.
За да инсталирате топлогенератора Потапов, е необходимо диагонално окабеляване. Горещата охлаждаща течност трябва да се подава към горната част на батерията, а студената ще излезе от долната.
Генератор на Потапов самостоятелно
Има много модели индустриални генератори. За опитен майстор няма да е трудно да направите вихров топлогенератор със собствените си ръце:
- Цялата система трябва да бъде здраво закрепена. С помощта на ъглите се прави рамка. Може да се използва заваряване или болтове. Основното е, че структурата е здрава.
- На леглото е подсилен електродвигател. Избира се според площта на стаята, външни условияи наличното напрежение.
- Към рамката е прикрепена водна помпа. Когато го избирате, вземете предвид:
- необходима е центробежна помпа;
- двигателят има достатъчно сила, за да го завърти;
- помпата трябва да може да издържи течност с всякаква температура.
- Помпата е свързана към двигателя.
- Цилиндър с дължина 500-600 mm е направен от дебела тръба с диаметър 100 mm.
- От дебел плосък металтрябва да направите две корици:
- трябва да има дупка за разклонената тръба;
- вторият под струята. На ръба се прави фаска. Оказва се дюзата.
- По-добре е да закрепите капаците към цилиндъра с резбова връзка.
- Струята е вътре. Диаметърът му трябва да бъде два пъти по-малък от ¼ от диаметъра на цилиндъра.
Много малък отвор ще доведе до прегряване на помпата и бързо износване на частите.
- Разклонителната тръба от страната на дюзата е свързана към потока на помпата. Вторият е свързан към горната точка на отоплителната система. Охладената вода от системата е свързана към входа на помпата.
- Водата под налягане на помпата се подава към дюзата. В камерата на топлогенератора температурата му се повишава поради вихрови потоци. След това се подава в отопление.
Верига на генератор на кавитация
- Jet.
- Вал на електродвигателя.
- Вихрова тръба.
- Входяща дюза.
- Изпускателна тръба.
- Вихров амортисьор.
За да се контролира температурата, зад разклонителната тръба се поставя клапан. Колкото по-малко е отворен, толкова по-дълго е водата в кавитатора и толкова по-висока е неговата температура.
Когато водата преминава през струята, се получава силно налягане. Той удря отсрещната стена и поради това се извива. Като поставите допълнително препятствие в средата на потока, можете да постигнете по-голяма ефективност.
Вихров амортисьор
Работата на вихровия амортисьор се основава на това:
- Правят се два пръстена, ширината е 4-5 см, диаметърът е малко по-малък от цилиндъра.
- 6 плочи с дължина ¼ от тялото на генератора са изрязани от дебел метал. Ширината зависи от диаметъра и се избира индивидуално.
- Плочите са фиксирани вътре в пръстените една срещу друга.
- Амортисьорът се поставя срещу дюзата.
Разработката на генератора продължава. Можете да експериментирате с амортисьора, за да увеличите производителността.
В резултат на работа се получава загуба на топлина в атмосферата. За да ги премахнете, можете да направите топлоизолация. Първо, той е изработен от метал, а отгоре е покрит с всякакъв изолационен материал. Основното е, че може да издържи точката на кипене.
За да се улесни пускането в експлоатация и поддръжката на генератора на Потапов, е необходимо:
- боядисвайте всички метални повърхности;
- направете всички части от дебел метал, така че топлогенераторът ще продължи по-дълго;
- по време на монтажа има смисъл да направите няколко капака с различни диаметридупки. Емпирично подбрани най-добрият вариантза дадена система;
- преди да свържете консуматорите, след като свържете генератора, е необходимо да проверите неговата херметичност и работоспособност.
Хидродинамична верига
За правилна инсталациявихровият топлинен генератор изисква хидродинамична верига.
Диаграма на свързване с контур
За да го направите ви трябва:
- изходен манометър за измерване на налягането на изхода на кавитатора;
- термометри за измерване на температурата преди и след топлогенератора;
- предпазен клапан за отстраняване на въздушни тапи;
- кранове на входа и изхода;
- манометър на входа за контрол на налягането на помпата.
Хидродинамичната верига ще опрости поддръжката и контрола на системата.
Ако имате еднофазна мрежа, можете да използвате честотен преобразувател. Това ще увеличи скоростта на въртене на помпата, изберете правилната.
Вихров топлогенератор се използва за отопление на къща и захранване с топла вода. Има редица предимства пред другите нагреватели:
- инсталирането на топлогенератор не изисква разрешителни;
- кавитаторът работи в автономен режим и не изисква постоянно наблюдение;
- е екологично чист източник на енергия, няма вредни емисии в атмосферата;
- пълна пожарна и експлозивна безопасност;
- по-малко потребление на електроенергия. Безспорна ефективност, ефективността е близо до 100%;
- водата в системата не образува котлен камък, не е необходима допълнителна обработка на водата;
- може да се използва както за отопление, така и за топла вода;
- заема малко място и може лесно да се монтира във всяка мрежа.
Имайки предвид всичко това, генераторът на кавитация става все по-популярен на пазара. Такова оборудване се използва успешно за отопление на жилищни и офис помещения.
Видео. Направи си сам вихров топлогенератор.
Производството на такива генератори е в процес на създаване. Модерна индустрияпредлага ротационни и статични генератори. Оборудвани са с контролни устройства и защитни сензори. Можете да изберете генератор за монтиране на отопление за помещения от всякаква площ.
Научни лаборатории и занаятчиипродължават експериментите за подобряване на топлинните генератори. Може би вихровият топлинен генератор скоро ще заеме достойното си място сред отоплителните устройства.
