обзор моделей и изготовление своими руками
Разнообразные способы экономии энергии или получения дарового электричества сохраняют свою популярность. Благодаря развитию Интернета информация о всевозможных «чудо-изобретениях» становится все доступнее. Одна конструкция, потеряв популярность, сменяется другой.
Сегодня мы рассмотрим так называемый вихревой кавитационный генератор — устройство, изобретатели которого обещают нам высокоэффективный обогрев помещения, в котором оно установлено. Что это такое? Данное устройство использует эффект нагрева жидкости при кавитации — специфическом эффекте образования микропузырьков пара в зонах локального снижения давления в жидкости, происходящем либо при вращении крыльчатки насоса, либо при воздействии на жидкость звуковых колебаний. Если Вам когда-либо доводилось пользоваться ультразвуковой ванной, то Вы могли заметить, как ее содержимое ощутимо нагревается.
Реальность использования кавитации для нагревания
В Интернете распространены статьи о вихревых генераторах роторного типа, принцип действия которых состоит в создании областей кавитации при вращении в жидкости крыльчатки специфической формы. Жизнеспособно ли данное решение?
Начнем с теоретических выкладок. В данном случае мы расходуем электроэнергию на работу электродвигателя (средний КПД — 88%), полученную механическую энергию же частично тратим на трение в уплотнениях кавитационного насоса, частично — на нагрев жидкости вследствие кавитации. То есть в любом случае в тепло будет преобразована лишь часть потраченной электроэнергии. Но если вспомнить, что КПД обычного ТЭНа составляет от 95 до 97 процентов, становится понятным, что чуда не будет: гораздо более дорогой и сложный вихревой насос окажется менее эффективен, чем простая нихромовая спираль.
Можно возразить, что при использовании ТЭНов в систему отопления необходимо вводить дополнительные циркуляционные насосы, в то время как вихревой насос сможет сам перекачивать теплоноситель. Но, как ни странно, создатели насосов борются с возникновением кавитации, не только значительно снижающей эффективность работы насоса, но и вызывающей его эрозию. Следовательно, насос-теплогенератор не только должен быть мощнее специализированного перекачивающего насоса, но и потребует применения более совершенных материалов и технологий для обеспечения сравнимого ресурса.
Важным моментом является тот факт, что, увеличивая кавитацию, создаваемую ротором, мы увеличиваем нагрев жидкости и одновременно снижаем эффективность насоса. Реально работающий как нагреватель кавитатор уже практически не сможет перекачивать теплоноситель, а значит, точно так же, как и ТЭН, потребует применения отдельного циркуляционного насоса. При этом общая эффективность вихревого насоса все равно будет меньше КПД его привода.
Кроме роторно-вихревых насосов, можно встретить такое устройство, как статический теплогенератор («вихревая труба»). В нем используется эффект кавитации, возникающий при прохождении потока жидкости сквозь сопло Лаваля и соответствующем резком изменении скорости и давления. Но по ряду причин такое устройство неэффективно в системах отопления:
- Чем больше перепад давлений, тем больше нагрев;
- Для большего перепада давлений необходимо уменьшение диаметра сопла, а следовательно — увеличение гидродинамического сопротивления системы;
- Следовательно, чем эффективнее работает сопло, тем больший запас мощности циркуляционного насоса потребуется.
Для оправдания заявляемого КПД выше единицы создатели вихревых кавитационных теплогенераторов зачастую приводят оправдания на грани комизма, вплоть до возникновения в зоне кавитации низкотемпературной ядерной реакции. Какое-либо доверие к этой технологии подобные заверения только снижают еще сильнее. Часто встречающиеся похвальные отзывы под статьями о подобных устройствах не выдерживают критики — каких-либо реальных данных, позволяющих провести расчет эффективности отопительных систем на основе вихревого насоса, они не предоставляют.
Распространенные устройства
Рассмотрим наиболее часто рекламируемые в Интернете вихревые насосы.
Выпускаемый НПП «ЭкоЭнергоМаш» насос НТГ-5,5 имеет следующие характеристики:
- Мощность электродвигателя: 5,5 кВт
- Теплопроизводительность: 6,6 кВт/ч
Здесь возникает первый вопрос к производителю: каким образом, в обход закона сохранения энергии, это устройство выделяет тепловой энергии больше, чем потребляет электрической? Точно такое же превышение тепловыделения над расходом энергии обещается и для других изделий этой фирмы.
Московская компания «Экотепло» выпускает несколько вариантов вихревого теплогенератора, наименее мощный из которых — это 55-киловаттный
В описании устройств, производимых НПО «Термовихрь», характеристики более завуалированы. Так, для трехкиловаттной модели вихревого теплогенератора заявленная теплопроизводительность составляет 3100 ккал/ч. Но, если вспомнить школьный курс физики, можно вычислить, что при стопроцентном преобразовании электрической энергии в тепловую 1 кВт*ч энергии равен 860 килокалориям, то есть идеальный вихревой насос с заявленной теплопроизводительностью потреблял бы 3,6 киловатт-часа электроэнергии. Следовательно, нам вновь предлагают устройство, часть тепловой энергии берущее из ниоткуда.
Информация от производителей таких устройств, репортаж телеканала Россия
Самодельные теплогенераторы
Тем не менее, как демонстрация интересного физического процесса, сделанный своими руками теплогенератор имеет право на жизнь.Наиболее проста в изготовлении «вихревая трубка», или статический теплогенератор.
Конструктивно наше сопло Лаваля будет выглядеть как металлический патрубок с трубной резьбой на концах, позволяющей при помощи резьбовых муфт соединить его с трубопроводом. Для изготовления патрубка понадобится токарный станок.
- Сама форма сопла, точнее, его выходной части, может отличаться по исполнению. Вариант «а» наиболее прост в изготовлении, а его характеристики можно варьировать изменением угла выходного конуса в пределах 12-30 градусов. Однако такой тип сопла обеспечивает минимальное сопротивление потоку жидкости, а, следовательно, и наименьшую кавитацию в потоке.
- Вариант «б» более сложен в изготовлении, но за счет максимального перепада давления на выходе сопла создаст и наибольшую турбулентность потока. Условия для возникновения кавитации в этом случае являются оптимальными.
- Вариант «в» — компромиссный по сложности изготовления и эффективности, поэтому стоит остановиться на нем.
Изготовив сопло, можно собрать экспериментальный контур, состоящий из электрического насоса, соединительных патрубков, непосредственно сопла и термометра, который мы используем для определения эффективности устройства. Для уменьшения влияния рассеивания тепла в окружающую среду патрубки лучше всего сделать короткими и замотать их теплоизоляционным материалом. Заполнив контур устройства водой и запомнив ее количество, включим насос ровно на час, чтобы по электросчетчику определить количество израсходованной электроэнергии.
Тепловую мощность самодельного теплогенератора можно определить по следующей формуле, известной по школьному курсу физики:
E=cm(T2-T1)
Где с — это удельная теплоемкость воды (4200 Дж/(кг*К)), m — ее масса, T2 — температура воды в конце работы насоса, Т1 — температура в начале. Полученную энергию, измеренную в джоулях. Сравнить ее с израсходованной электроэнергией можно, учитывая соотношение в 1000 Дж на 0.000277 киловатт-часов энергии. Иначе говоря, при стопроцентном КПД устройство, израсходовавшее 1 киловатт-час энергии, не сможет создать тепловой энергии больше 3600 килоджоулей.
ПРИМЕР: Наше устройство нагрело за час 1 литр воды с 10 до 60 градусов. Получаем тепловую энергию в 210 килоджоулей.
Посмотрите, что сообщают о таких устройствах производители
Заключение
Несмотря на громкие обещания разработчиков кавитационных теплогенераторов, их реальная эффективность при всем желании не сможет нарушать законы физики.По этой причине к их использованию стоит относиться скорее как к демонстрации интересного физического эффекта, чем как к реальному способу экономии электроэнергии.
generatorexperts.ru
Термогенератор своими руками – порядок работ
Количество цифровых гаджетов постоянно увеличивается. К сотовому телефону добавились мобильная радиостанция, GPS-навигатор и фотоаппарат.
Таскать с собой полный котелок запасных аккумуляторов для всей этой электронной братии тяжело, а в холодное время года еще и бессмысленно – их емкость и мощность при низких температурах сильно сокращаются.
Поэтому каждый путешественник хотел бы обзавестись устройством, преобразующим в электричество доступную в походе энергию.
Весьма практичными оказались термогенераторы – источники, для работы которых необходимо тепло. На чем основан принцип их работы и как можно сделать термогенераторы электричества своими руками – об этом пойдет речь в этой статье.
Как определить термоЭДС металла?
Термоэлектродвижущая сила возникает в замкнутом контуре при соблюдении двух условий:
- Если он состоит хотя бы из двух проводников, изготовленных из различных материалов.
- Если все входящие в состав контура разнородные участки имеют различную температуру (хотя бы в области соединения).
В физике данное явление называют эффектом Зеебека.
Величина термоЭДС зависит от вида материалов и разности их температур.
Определяют ее по формуле:
Е = к (Т1 – Т2),
- Где Т1 и Т2 – температура проводников;
- К – коэффициент Зеебека.
Наибольшей производительностью обладают контуры, состоящие из разнородных полупроводников (обладающих р- и n-проводимостью). В металлах эффект Зеебека проявляется незначительно, за исключением некоторых переходных металлов и их сплавов, например, палладия (Pd) и серебра (Ag).
Теплообменники широко применяются в быту. Довольно легко можно сделать теплообменник своими руками – инструкция по сборке представлена в статье.
Пошаговая инструкция по облицовке камина своими руками представлена тут.
Знаете ли вы, что напряжение всего в 12 Вольт может служить источником тепла? По ссылке https://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/obogrevateli/12-volt-svoimi-rukami.html инструкция по изготовления обогревателя 12 Вольт своими руками.
Принцип работы
Решать задачу по производству электричества из тепловой энергии приходится, как принято говорить в науке, от обратного. Противоположным эффекту Зеебека является эффект Пельтье, который состоит в изменении температур двух объединенных в замкнутый контур разнородных полупроводников при пропускании через них постоянного тока: один из них нагревается, второй – остывает.
Если направление тока изменить, изменится и направление теплового потока: первый полупроводник будет остывать, а второй – нагреваться. В качестве полупроводников чаще всего применяют твердую смесь кремния с германием и теллурид висмута.
Эффект Пельтье
Эффект, открытый Жаном Пельтье, получил широкое применение в различных сферах человеческой жизнедеятельности, где требуются холодильные машины, но нет возможности применить компрессорный тепловой насос на фреоне. Поэтому именно его именем назвали выпускаемые для этой цели устройства – элементы Пельтье.
Но если на такой элемент или, как его еще называют, термоэлектрический охладитель оказать воздействие с противоположной стороны, то есть создать на его полупроводниках разность температур, то мы получим эффект Зеебека: элемент Пельтье превратится в источник постоянного тока.
Конструкция термогенератора
Итак, идея термогенератора довольно проста: необходимо взять элемент Пельтье и сильно нагреть одну из его поверхностей. В генераторах заводского изготовления для этого применяются газовые горелки. Но создать такой прибор в домашних условиях довольно сложно – трудно обеспечить стабильное горение пламени в течение длительного времени.
Поэтому народные умельцы отдают предпочтение более простой версии термогенератора, о которой мы сейчас и расскажем.
Изготовление своими руками
Схематично устройство самодельной термоэлектростанции можно представить так:
- Элемент Пельтье положим на дно глубокой посудины – миски или кружки.
- Далее в эту посудину вставим еще одну: если используются миски, то понадобится такая же; если ваш выбор пал на кружки, то вторая должна быть чуть меньше первой.
- К выведенным от элемента Пельтье проводам присоединим преобразователь напряжения.
- Внутреннюю посудину заполним снегом или холодной водой, после чего всю конструкцию поставим на огонь.
Через какое-то время снег растает, превратится в воду и закипит. Производительность генератора при этом понизится, но зато турист получит возможность выпить горячего чайку. После чаепития можно будет заправить генератор новой порцией снега.
Чем больше термоэлементов (их еще называют ветвями) будет у приобретенного вами элемента Пельтье, тем лучше. Можно применить прибор марки TEC1-127120-50 – их у него 127. Данный элемент рассчитан на токи до 12А.
Порядок работ
Теперь рассмотрим процесс создания самодельного термогенератора в деталях:
- Поверхность каждой посудины в месте контакта с элементом Пельтье следует выровнять и зачистить, что обеспечит максимальный теплообмен. Для идеального прилегания можно отполировать донышки смазанным пастой ГОИ куском войлока, закрепленным в шпинделе электродрели.
- Присоединяем к контактам элемента Пельтье провода от электроплиты, снабженные термостойкой изоляцией. За неимением таковых можно применить, к примеру, провод МГТФЭ-0,35, обернув его термостойкой тканью.
- Смазав дно одной из посудин термопроводящей пастой, например, КПТ-8, укладываем на него элемент Пельтье. Подсоединенные к нему провода следует расположить так, чтобы их концы оказались вне емкости.
- Сверху элемент Пельтье снова смазываем термопастой и вставляем в нашу кружку или миску вторую емкость подходящего размера (у кружки нужно будет отрезать ручку).
- Пространство между емкостями необходимо заполнить термоустойчивым герметиком (можно купить в автомагазине состав для ремонта выхлопных труб). Он послужит теплоизоляцией между горячей и холодной сторонами генератора и дополнительной защитой для проводов.
Походный генератор электричества
Выступающие концы проводов можно приклеить к бортику кружки матерчатой изолентой.
Изготовление преобразователя
В ходе эксперимента установленный на электроплитку термогенератор при наличии снега во внутренней емкости обеспечил ЭДС в 3В и ток в 1,5А. После превращения снега в воду и ее закипания мощность генератора упала в три раза (напряжение составило 1,2В).
Чтобы использовать такой прибор в качестве зарядного устройства для телефона или другого гаджета, которому требуется стабильное напряжение в 5 В или 6,5 В, его необходимо оснастить преобразователем напряжения.
Рассмотрим два варианта.
Вариант 1
Проще всего применить в качестве преобразователя микросхему КР1446ПН1, снабженную DIP-корпусом.
Производится она в России и ее легко можно найти в магазине радиодеталей или на радиорынке.
Воспользоваться не возбраняется и более мощными аналогами, но все они выпускаются в миниатюрных корпусах для поверхностного монтажа, так что придется помучиться с распайкой.
На вход микросхемы подается напряжение с элемента Пельтье, а сама она включается в режиме «5 Вольт» (штатный). Параллельно с элементом Пельтье на вход преобразователя напряжения следует припаять достаточно мощный шунтирующий диод. Он предотвратит движение тока в обратном направлении, если на генератор будет оказано противоположное температурное воздействие.
К примеру, будучи заполненным горячей водой он может быть по неосторожности установлен на какую-нибудь холодную поверхность.
К выходу преобразователя нужно припаять кабель от старого зарядного устройства, подходящего для нашей модели телефона или фотоаппарата, а также светодиодный индикатор на 5 В.
Недостаток этого варианта: предложенная в качестве преобразователя микросхема ограничивает мощность генератора, поскольку ток на ее выходе не превышает 100 мА. Таким образом, элемент Пельтье используется приблизительно на 20%, чего будет достаточно только для телефонов устаревших моделей.
Чтобы иметь возможность заряжать более мощные устройства, необходимо применить усложненную версию преобразователя напряжения.
Вариант 2
Более мощный преобразователь можно собрать по двухкаскадной схеме с применением пары микросхем MAX 756. Чтобы при отключении потребителя генерируемый ток не пропадал зря, оснастим преобразователь встроенными аккумуляторами. Соединенные последовательно, они включены в нагрузку первого каскада через выключатель, диод и токоограничивающий резистор. Сам каскад настроен на режим выхода «3,3 Вольт».
К выходу каскада №1 подключаем каскад №2, настроенный на режим выхода «5 Вольт». Оба каскада реализованы согласно схеме, приведенной в документации на микросхему MAX 756 (опубликована в Сети). Единственное отличие – цепь обратной связи каскада №2 (между выходом каскада и ногой №6 его микросхемы) дополняется последовательностью из 3-х кремниевых диодов, расположенных анодом к выходу.
Простейший походный термогенератор
Такое усовершенствование позволит получать на холостом ходу напряжение величиной 6,5 В (требуется для зарядки некоторых электронных устройств).
Чтобы упростить схему, можно применить микросхему MAX 757, которая снабжена отдельным выходом обратной связи.
Интерфейс этого преобразователя соответствует типу USB Type A. Но если к нему предполагается подключать USB-устройство, то последовательность диодов из цепи обратной связи 2-го каскада лучше убрать, чтобы выходное напряжение вернулось на уровень 5 В.
Эту версию преобразователя нельзя подключать к портам типа USB-Host.
Вариация на тему…
Элемент Пельтье можно просто прикрепить к колышку, втыкаемому в землю поблизости от костра.Чтобы создать достаточный температурный градиент, обе его поверхности нужно оснастить ребристыми радиаторами.
На поверхности со стороны пламени радиатор должен иметь увеличенную площадь, а его ребра устанавливаются горизонтально.
На противоположной стороне элемента установлен меньший радиатор, а его оребрение – вертикальное.
Батареи отопления могут устанавливаться по-разному в зависимости от типа отопительной системы – однотрубной или двухтрубной. Схемы подключения радиаторов отопления и советы по месту их установке – читайте внимательно.
Как отремонтировать циркуляционный насос своими руками? Основные типы поломок и методы их устранения представлены в этой статье.
Видео на тему
microklimat.pro
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.fb.ru
Кавитационный теплогенератор. Устройство и работа. Применение
Кавитационный теплогенератор – специальное устройство, в котором применяется эффект нагрева жидкости кавитационным способом. То есть это эффект, при котором образуются микроскопические пузырьки пара в областях локального уменьшения давления в воде. Это может наблюдаться во время вращения насосной крыльчатки или вследствие воздействия на воду звукового колебания. В результате этого жидкость нагревается, а это значит, что при помощи нее можно обогревать дом или квартиру.
На сегодняшний день кавитационный теплогенератор считается инновационным изобретением. Однако уже практически век тому назад ученые размышляли над тем, как можно использовать эффект кавитации. Впервые подобную установку собрал Джозеф Ранк в 1934 году. Именно он отметил, что входные и выходные температуры воздушных масс этой трубы отличаются. Советские ученые несколько усовершенствовали трубы Ранка, использовав для этой цели жидкость. Опыты показали, что установка позволяет быстро разогревать воду. Однако на тот период необходимость в такой установке была минимальна, ведь энергия стоила копейки. Сегодня же, вследствие удорожания электричества, нефти и газа, потребность в таких установках возрастает.
Виды
Кавитационный теплогенератор по своему устройству может быть роторным, трубчатым или ультразвуковым:
- Роторные устройства представляют агрегаты, в которых используются центробежные насосы с измененной конструкцией. В качестве статора здесь применяется насосный корпус, куда устанавливается входная и выходная труба. Главным рабочим элементом здесь выступает камера, где размещается подвижный ротор, он работает по принципу колеса.
Роторная установка имеет сравнительно простую конструкцию, однако для эффективной ее работы необходим очень точный монтаж всех его элементов. В том числе здесь требуется точнейшее балансирование двигающегося цилиндра. Необходима плотная посадка роторного вала, а также тщательная выверка и замена пришедших в негодность материалов изоляции. КПД таких устройств не являются довольно большим. Они имеют не очень большой срок службы. К тому же такие агрегаты работают с выделением достаточно большого шума.
- Трубчатые тепловые генераторы осуществляют кавитационное нагревание благодаря продольному расположению трубок. При помощи помпы нагнетается давление во входящую камеру. В результате жидкость направляется через указанные трубки. На входе вследствие этого появляются пузырьки. Во второй камере устанавливается высокое давление. Пузырьки, которые при попадании во вторую камеру разрушаются, вследствие чего они отдают свою тепловую энергию. Эта энергия вместе с паром направляется на обогрев дома. Коэффициент полезного действия подобных конструкций может достигать высоких показателей.
- Ультразвуковые тепловые генераторы. Кавитация здесь образуется благодаря ультразвуковым волнам, которые создает установка. В результате такого принципа работы обеспечиваются минимальные потери энергии. Трения здесь практически нет, вследствие чего коэффициент полезного действия ультразвукового теплового генератора невероятно высок.
Устройство
Кавитационный теплогенератор имеет устройство в зависимости от принципа действия. Типичным и наиболее распространенным представителем роторных тепловых генераторов является центрифуга Григгса. В такой агрегат заливается вода, после чего запускается ось вращения при помощи электрического двигателя. Главным достоинством такой конструкции является то, что привод нагревает жидкость, а также выступает в качестве насоса. Поверхность цилиндра имеет огромное количество неглубоких круглых отверстий, которые позволяют создать эффект турбулентности. Нагревание жидкости обеспечивается благодаря силам трения и кавитации.
Число отверстий в установке зависит от используемой роторной частоты вращения. Статор в тепловом генераторе выполнен в виде цилиндра, который запаян с двух концов, где непосредственно вращается ротор. Существующий зазор между статором и ротором равняется примерно 1,5 мм. Отверстия в роторе необходимы для того, чтобы в жидкости, трущейся о поверхности цилиндра, появлялись завихрения с целью создания кавитационных полостей.
В указанном зазоре также наблюдается и нагревание жидкости. Чтобы тепловой генератор эффективно работал, поперечный размер ротора должен составлять минимум 30 см. В то же время скорость его вращения должна достигать 3000 оборотов в минуту.
В ультразвуковых устройствах для создания эффекта кавитации используется кварцевая пластина. Она под воздействием электрического тока создает колебания звука. Эти звуковые колебания направляются на вход, вследствие чего устройство производит вибрации. На обратной фазе волны создаются участки разряжения, вследствие чего можно наблюдать кавитационные процессы, которые создают пузырьки.
Чтобы обеспечить максимальный коэффициент полезного действия, рабочая камера теплового генератора выполняется в виде резонатора, который настроен на ультразвуковую частоту. Образованные пузырьки моментально переносятся потоком через узкие трубки. Это необходимо, чтобы получить разряжение, так как пузырьки в тепловом генераторе могут быстро смыкаться, отдавая свою энергию обратно.
Принцип работы
Кавитационный теплогенератор позволяет создать процесс, во время которого в жидкости создаются пузырьки. Если рассматривать этот процесс, то он сравним с закипанием воды. Однако при кавитации наблюдается локальное падение давления, что и приводит к появлению пузырьков. В тепловом генераторе формируются вихревые потоки, вследствие них происходит кавитационный разрыв пузырьков, что приводит к нагреванию жидкости. Нагревание приводит к резкому снижению давления жидкости. Полученная энергия получается довольно дешевой, она отлично подходит для отопления помещений. В качестве теплоносителя можно использовать антифриз.
Для подобных установок обычно нужно примерно в 1,5 раза меньше электрической энергии, чем это необходимо для радиаторных и иных систем. При этом нагревание жидкости осуществляется в замкнутой системе. Работают такие агрегаты посредством преобразования одной энергии в другую. В итоге она превращается в тепловую.
Применение
Кавитационный теплогенератор в большинстве случаев применяется для нагревания воды, а также смешивания жидкостей. Поэтому подобные установки в большинстве случаев используются для:
- Отопления. Тепловой генератор преобразует механическую энергию движения воды в тепловую энергию, которую успешно можно использовать для обогрева зданий различного характера. Это могут быть небольшие частные постройки, в том числе крупные промышленные объекты. К примеру, на территории нашей страны на текущий момент можно насчитать минимум с десяток населенных пунктов, в которых централизованное отопление осуществляется не обычными котельными, а кавитационными установками.
- Нагревания проточной воды, которая применяется в быту. Тепловой генератор, который включен в сеть, может довольно быстро нагревать воду. В результате подобное оборудование с успехом можно применять для разогревания воды в бассейнах, автономном водопроводе, саунах, прачечных и тому подобное.
- Смешивания несмешиваемых жидкостей. Устройства кавитационного типа могут применяться в лабораториях, где имеется необходимость высококачественного смешивания жидкостей, имеющих разную плотность.
Как выбрать
Кавитационный теплогенератор может быть выполнен в нескольких исполнениях. Поэтому выбирать такое устройство для отопления своего дома нужно с учетом ряда параметров:
- Подбирать тепловой генератор необходимо, исходя из того, для какой площади необходимо отопление. Также следует учесть, какая погода наблюдается в зимний период. Важной характеристикой будет и теплоизоляция стен. То есть нужно выбирать устройство, которое будет обеспечивать необходимое количество тепла.
- Если Вы приобретаете стандартную установку, то желательно, чтобы она была оборудована приборами контроля выделяемой теплоты и датчиками защиты. Лучше сразу приобрести установку с автоматическим блоком контроля и управления. Поэтому кавитационную установку рекомендуется приобретать в комплексе с другим оборудованием с услугой установки под ключ. Специалисты сами подберут и выполнят расчеты по монтажу тепловой системы в вашем доме.
- Если Вы решили сэкономить и приобрести оборудование по отдельности, то здесь важно определиться с особенностями всех элементов системы. Насос должен иметь возможность работы с жидкостями, которые нагреты до высокой температуры. В противном случае система быстро придет в негодность и ее придется ремонтировать. К тому же насос должен обеспечивать давление от 4 атмосфер.
- Если Вы решили соорудить кавитационную установку самостоятельно, то здесь важно верно подобрать сечение канала камеры кавитации. Оно должно составлять порядка 8-15 мм. Перед созданием такой установки важно тщательно изучить действующие схемы подобных устройств. Кавитационный теплогенератор по своему виду будет напоминать насосную станцию, которой не нужна дымоотводная труба. При ее работе не выделяется угарный газ, грязь или копоть.
Похожие темы:
electrosam.ru
Котлы отопления для частного дома: основные критерии выбора
Содержание статьи:
Если в коттедже нужно создать автономное отопление, то большинство домовладельцев нашей страны, особо не отвлекаясь на новомодные веяния, отдают предпочтение радиаторным водяным системам. Это надёжная и универсальная классика, которая доказала свою состоятельность за десятки лет использования. С комплектующими для разводки и схемой народу всё более-менее понятно, по крайней мере, так всем кажется. А вот когда дело касается выбора подходящего теплогенератора, начинаются настоящие муки. Застройщику придётся платить за выработку каждого киловатта тепла из своего кармана, в основном именно он будет обслуживать оборудование. Поэтому люди желают получить максимально эффективную практичную систему и справедливо считают, что котлы отопления для частных домов играют в этом деле ключевую роль. Попробуем разобраться, на что в первую очередь необходимо обратить внимание.
Тип используемого топлива
Газовый котёл
Агрегаты, работающие на газе, сейчас самые популярные, так как в большинстве случаев они дают самое выгодное тепло. Если, конечно, можно подключиться к общим сетям. Очень существенный фактор – это удобство голубого топлива, его чистота и безотходность. Такое оборудование работает без вмешательства человека круглые сутки.
Котельная с газовым теплогенератором
Когда магистрали поблизости нет, газовые теплогенераторы можно подключить к баллонам или газгольдерам и получить те же потребительские преимущества. Достаточно только заменить горелку, либо перенастроить существующую. Правда, удовольствие будет не такое дешёвое, ведь расходы на сжиженный пропан-бутан будут примерно в 5 раз выше.
Отдельная тема – котлы конденсационные. Они устроены так, что используют весь потенциал топлива, собирая тепло ещё и из нагретых водяных паров, которые обычно улетают вместе с дымом. Не нужно удивляться, казалось бы, фантастическому КПД, превышающему стопроцентный порог. Когда разрабатывали методику его расчёта, эта технология казалась ещё нереальной. Стоимость конденсационных котлов довольно высока, но на фоне роста цен на газ вложения оказываются оправданными. Стабильная экономия топлива будет на уровне 10 и более процентов.
Твердотопливные отопительные устройства
В тех регионах, где конкретное сырьё не является дефицитом, отопление дома твердотопливным котлом по своим экономическим показателям может соперничать с магистральным газом. Как минимумвторое место им обеспечено. Твёрдым топливом являются:
- дрова,
- уголь,
- кокс,
- торф,
- брикеты,
- пеллеты.
Да, это всё не совсем чисто. Да, придётся часто заниматься загрузкой топлива и удалением золы. Но ведь есть ещё и пиролизные котлы на дровах, которые могут на одной закладке работать всю ночь, или пеллетные агрегаты, у которых время автономной работы зависит только от вместимости бункера.
Пеллеты – это очень удобно, но не всегда дёшево
Электрический теплогенератор
Тоже довольно распространённое решение. В первую очередь из-за того, что такие котлы довольно легко можно смонтировать и ещё проще эксплуатировать. Например, не нужно заниматься проблемой отвода дыма (за неимением такового), или обеспечивать приток воздуха к устройству. Электрокотлы для отопления частного дома бесшумны и компактны, от них нет ни пыли, ни запахов. Более того, потребителю доступна лучшая управляемость.
И ТЭНовые, и электродные модели обладают достаточно высоким КПД, но экономичность всё равно не их конёк. Электрическое отопление примерно в 10 раз дороже магистрального газового, ему однозначно принадлежит антирекорд. Вроде бы, энергоноситель всегда доступен – вот розетка, подключайся, однако традиционной проблемой является недостаток свободной мощности, чтобы запитать агрегат, рассчитанный на несколько киловатт. И не стоит забывать об аварийных отключениях электричества.
Вот это у ТЭНового котла под кожухом
Жидкотопливное оборудование
Подобные теплогенераторы в основном сжигают солярку, правда, есть котлы, работающие на керосине, нефти, мазуте, отработанных маслах. Также применяются смеси солярки с газом или солярки с маслом. Большинство жидкотопливных котлов имеют «стандартную» конструкцию, если заменить горелку, могут работать на газе, сетевом или сжиженном. Все они хоть и экономичнее электрических, но тепло будет стоить в несколько раз дороже обогрева дома с использованием магистрального газа. К явным недостаткам можно отнести обязательное применение ёмкости для хранения горючего, а также необходимость жёсткого контроля качества и температуры топлива. Вопросы шумности и неприятного нефтяного запаха, по меньшей мере для современных агрегатов, спорны.
Универсальные многотопливные котлы
Возможность переключаться на различные виды энергоносителя позволяет нам чувствовать себя увереннее, особенно если нужно отапливать загородный дом. Как правило, для этого используется одна и та же топка, только необходимо произвести определённые манипуляции с горелкой:
- Её совсем убирают, если нужно использовать дрова (в пеллетных котлах).
- Ставят другие форсунки, когда подключают газовый котёл от баллонов.
- Меняют горелку, чтобы перейти с газа на дизель.
- Устанавливают «навесную» горелку для сжигания газа или солярки в камере твердотопливного котла.
В некоторых моделях используется несколько отдельных камер сгорания, предназначенных для различных видов топлива. Многие твердотопливные котлы снабжаются ТЭНами, которые позволяют поддерживать набранную теплоносителем температуру, или защищать систему от размораживания, когда никого нет в доме.
Использование комбинированного котла
Важно! Вопреки расхожему мнению, экономить комбинированием вряд ли удастся, так как монотопливные котлы почти всегда оказываются эффективнее. А вот чтобы сделать процесс обогрева дома удобнее, или, например, с меньшими финансовыми потерями дождаться газификации посёлка – вполне нормальный вариант.
Выбор мощности генератора тепла
Производительность отопительного устройства должна соответствовать теплопотерям конкретного дома в самые холодные дни зимы. В идеале, необходимо произвести тепловые расчёты. Более простой способ – котёл выбирают такой, чтобы на каждые 10 квадратных метров здания приходился 1 кВт мощности. Нужно отметить, что такая формула подходит для коттеджей, которые хорошо утеплены. Запас в 15-20 процентов не повредит, но слишком мощные теплогенераторы, большинство времени работающие в зажатом режиме, будут выдавать КПД ниже номинального и расходовать лишнее топливо.
Важно! Иногда в больших домах несколько котлов устанавливается в систему каскадом, что позволяет распределить нагрузку между не очень производительными агрегатами. Благодаря общей автоматике и гибкому использованию мощностей удаётся экономить энергоносители и улучшить управляемость системы.
Эта таблица поможет сориентироваться в производительности теплогенераторов
Пара газовых котлов, установленных каскадом
Исполнение и тип монтажа
Настенные котлы
Электрические котлы для отопления частного дома и многие модели газового оборудования рассчитаны для установки на стену. Это компактные устройства мощностью до 36 кВт, которые можно смонтировать в любом помещении. По сути, они представляют собой котельную в миниатюре, то есть в корпус встраивается расширительный бак, насос, контрольно-регулирующая аппаратура, фильтры, иногда накопительный бак. Для отвода продуктов горения и притока воздуха многие навесные котлы позволяют применять коаксиальный дымоход. Помимо ограниченной мощности у настенных моделей есть ещё один недостаток: теплообменник таких котлов выполнен из стали или меди, которые по сравнению с чугуном имеют меньший срок службы.
Напольные котлы
Такие теплогенераторы не имеют существенных ограничений по массе (100-150 кг является нормой), поэтому здесь используются все виды теплообменников, в том числе долговечный, но относительно тяжёлый чугун. Мощность напольных котлов стартует от 4 и достигает нескольких сот киловатт. Приобретая отопительное устройство, предназначенное для установки на полу, почти всегда необходимо доукомплектовывать систему насосом, расширительным бачком, термостатом и т.д.
Коаксиальный дымоход настенного котла выводится сквозь наружную стену
Способ приготовления горячей воды
Одноконтурные устройства
Эти котлы работают исключительно на нагрев теплоносителя отопительной системы. Чтобы использовать теплогенератор для обеспечения ГВС, необходимо установить накопительный бойлер косвенного нагрева. Водопроводная вода для кухонной мойки или душа будет нагреваться от теплообменника установленного внутри ёмкости (её объём порядка 100-200 литров). Главное достоинство такого решения заключается в постоянном наличии довольно большого количества готовой горячей воды.
Двухконтурные устройства
Такие котлы укомплектованы дополнительным теплообменником. Вода нагревается либо проточным способом, либо во встроенном бойлере. Интересно, что многие настенные модели летом могут работать только как колонка ГВС, тогда как контур отопления будет остановлен. Двухконтурный теплогенератор занимает мало места, он нормально себя покажет, если расход горячей воды сравнительно небольшой (проживает до 3 человек), и точки разбора находятся недалеко. Обычно производительность двухконтурных котлов по горячей воде не превышает 15 литров в минуту, редко – 20 литров. Эти цифры необходимо учесть при выборе оборудования (для справки: смеситель ванны или душа расходует около 10 л/мин, а мойка/раковина – от 4 до 5 литров).
Принцип работы бойлера косвенного нагрева
Важно! Стоимость двухконтурного котла всегда будет меньше, чем одноконтурного с бойлером косвенного нагрева.
Другие характеристики теплогенераторов
- Способ отвода продуктов горения и подачи кислорода:
- Котлы с естественной тягой. Топка открытого типа, атмосферная горелка, вертикальный дымоход.
- Котлы с принудительной тягой. Закрытая топка, наддувная горелка, возможно использование горизонтального коаксиального дымохода.
Котёл с атмосферной горелкой
- Электрозависимость. Некоторые твердотопливные устройства не требуют подключения к сети 220 вольт. Они не слишком функциональны, но в системах с естественной циркуляцией обеспечивают полную автономность. Агрегаты на других видах топлива, а также пеллетные и пиролизные котлы не могут работать, если в доме по каким-то причинам нет света. Поэтому необходимо использовать резервный генератор или блок аккумуляторов. А вот электрические котлы в таких случаях оживить, скорее всего, не получится – слишком много нужно вырабатывать энергии.
- Возможность автоматического включения. Газовые котлы с пьезоэлектрическим розжигом сами запускаются, если были перебои с газом или электричеством. А, например, дизельный теплогенератор придётся запускать вручную.
- Доступные режимы работы горелки. Они бывают:
- Одноступенчатые (она либо включена, либо выключена).
- Двухступенчатые (есть максимальный режим, и есть «лёгкий» режим примерно на 40% мощности).
- Модулируемые (производительность регулируется плавно, практически во всём диапазоне). Это – наиболее экономичные устройства.
Панель управления современного котла
- Автоматика и безопасность. Пожалуй, меньше всего возможностей для регулирования и контроля предоставляют простые теплогенераторы, сжигающие твёрдое топливо. В основном современные котлы обладают целым комплексом технологичных систем. Одной из самых востребованных функций является программирование работы по показаниям термостата или таймера. Газовые отопительные устройства могут иметь защиту от затухания горелки, перегрева теплообменника, от прекращения подачи газа или электричества. Многие теплогенераторы помогают предотвратить замерзание теплоносителя, реагируют на любые нарушения дымоотвода и падение давления воды.
Видео: принципы выбора котла
Понравилась статья? Поделитесь с друзьями:
teploguru.ru
Теплогенераторы, обогреватели | Будмаш
Теплогенератор, обогреватель
Электрический теплогенератор ЛУЧ используется для постоянного или временного обогрева ангаров, складов, цехов, мастерских, производственных залов, СТО, строительных объектов, для сушки подвалов и т.д.
Электрические тепловые генераторы ЛУЧ – это практичное и недорогое оборудование для обогрева. Все тепловые пушки данной марки оборудованы высокопрочным корпусом из металла, который защищает нагревательный элемент и конструкцию от большинства возможных воздействий. Тепловая пушка ЛУЧ зарекомендовала себя как долговечное, надежное и мобильное устройство без необходимости специального монтажа. Теплогенератор ЛУЧ является наиболее подходящим для обогрева больших помещений за короткое время. Наша компания предлагает тепловые генераторы, которые работают по принципу ТЭНа. Воздух в помещениях быстро нагревается за счет того, что тепловые генераторы образуют сильный принудительный воздухообмен. Промышленные тепловые генераторы можно использовать сутками для поднятия температуры воздуха в помещении, в отличии от домашних, которые включают на короткое время.
Через блок элементов нагревания, которые находятся внутри теплового генератора, проходит создаваемый вентилятором поток воздуха после чего разогретый воздух напрявляют на место которое нужно просушить или прогреть. Устанавливаемая мощность генератора не превышает 9,25 
(12,25) кВт. Тепловая мощность пушки не меньше 9,0 (12,0) кВт. Мощность вентилятора составляет 0,25 (0,18) кВт. Рабочее напряжение питающей сети 380 В. Габаритные размеры не превышают 865х567х545 мм. Масса теплового генератора без питающего кабеля не превышает 28,5 кг.
В комплект поставки тепловой пушки ЛУЧ входит: руководство по эксплуатации в одном экземпляре и непосредственно сам тепловой генератор ЛУЧ в сборе.
Основными узлами теплового генератора Луч являются блок нагревателей, насаддки, обечайки, вентилятор, корпус и электрооборудование.
Монтаж электрического оборудования необходимо выполнять только в соответствии с “Правилами устройств электрических установок”. На корпусе теплового генератора необходимо надёжно закрепить пульт управления. Пульт управления и корпус электрического двигателя необходимо надежно заземлить и закрепить в соответствии с ПУЭ.
Теплогенараторы (тепловые пушки) ЛУЧ производятся согласно конструкторской документации. (ТУ У 29.7-32245910-004-2005).
Теплогенератор электрический. Технические характеристики
| Наименование | Луч 9 | Луч 12 | Луч 12.1 | Луч 15 | Луч 24 | Луч 36 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Тепловая мощность, кВА | 9/4,5 | 12/6 | 12 | 15/7,5 | 24/12 | 36/18 |
| Номинальное напряжение, В | 380 | 380 | 380 | 380 | 380 | 380 |
| Частота тока, Гц | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
| Угол поворота корпуса в вертикальной плоскости, град | к низу—0-8 к верху—0-90 |
к низу—0-8 к верху—0-90 |
к низу—0-8 к верху—0-90 |
к низу—0-8 к верху—0-90 |
к низу—0-8 к верху—0-90 |
к низу—0-8 к верху—0-90 |
| Габаритные размеры, мм | 865х567х545 | 865х567х545 | 865х567х545 | 865х567х545 | 865х567х545 | 865х567х545 |
| Масса, кг | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 |
budmash.ua
Теплогенератор своими руками – пошаговое руководство
Теплогенератор своими руками – реальная возможность сэкономить денежные средства на приобретении нагревательного аппарата, предназначенного для получения нагретого теплового носителя в результате сжигания топлива.
Такое оборудование достаточно давно и весьма успешно эксплуатируется в современных отопительных конструкциях и системах горячего водоснабжения.
Роторный вихревой теплогенератор
В таком оборудовании роль статора отводится обычному центробежному насосу. Полый внутри и цилиндрический по форме корпус, может быть представлен отрезком трубы с наличием стандартных двухсторонних фланцевых заглушек. Внутри конструкции располагается ротор, являющийся главным конструктивным элементом.
Вся поверхность ротора представлена определенным количеством просверленных глухих отверстий, размеры которых зависят от показателей мощности устройства.
Вихревой генератор
Промежуток от корпуса до вращающейся части должен быть рассчитан индивидуально, но, как правило, размеры такого пространства варьируются в пределах двух миллиметров.
Важно отметить, что производительность роторного вихревого устройства примерно на 30% превышает такие показатели статического теплового генератора, но этот тип оборудования нуждается в контроле состояния всех элементов, а также отличается достаточно шумной работой.
Статический кавитационный теплогенератор
Такое наименование теплового генератора весьма условно, и обуславливается отсутствием в конструкции вращающихся элементов. Создание кавитационных процессов основывается на применении особых сопел, а также зависит от высокой скорости движения воды с применением мощного центробежного насосного оборудования.
Кавитационный теплогенератор
Тепловые статические генераторы характеризуются определенными преимуществами по сравнению с роторным оборудованием:
- нет необходимости осуществлять максимально точную балансировку и подгонку всех используемых деталей;
- подготовительные механические мероприятия не предполагают слишком четкое шлифование;
- отсутствие движущихся элементов в значительной степени снижает уровень изнашиваемости уплотнителей;
- эксплуатационный срок такого оборудования составляет примерно пять лет.
Кроме всего прочего, кавитационный теплогенератор отличается ремонтопригодностью, а замена пришедших в негодность сопел не потребует больших финансовых затрат или привлечения специалистов.
В тепловых генераторах кавитационного типа процесс прогревания воды осуществляется по такому же принципу, как и в роторных моделях, но показатели эффективности такого оборудования несколько снижены, что обусловлено конструктивными особенностями.
Изготовление теплогенератора своими руками
Создать самостоятельно высокоэффективный и надежный кавитационный тепловой генератор достаточно сложно, тем не менее, его применение позволяет обеспечить экономное отопление в частном домовладении. Тепловые генераторы статического вида изготавливаются на основе сопел, а роторные модели с целью создания кавитации, требуют применения электродвигателя.
Выбор насоса для устройства
Чтобы грамотно выбрать насосное оборудование, необходимо правильно определить все его основные параметры, представленные производительностью и уровнем рабочего давления, а также максимальными температурными показателями перекачиваемой воды.
Применение устройства, непредназначенного для работы с высокотемпературными жидкостями, крайне не желательно, так как в этом случае значительно сокращается срок его эксплуатации.
Эффективность работы теплового генератора и скорость нагрева жидкости напрямую зависят от напора, развиваемого насосным оборудованием в процессе работы. Менее важным параметром при выборе является производительность устанавливаемого насоса.
Важно помнить, что именно мощностью насосного оборудования, используемого в тепловом генераторе, определяется коэффициент, отражающий эффективность процесса преобразования в тепловую энергию, поэтому специалисты рекомендуют приобретать центробежный многоступенчатый насос на высокое давление модели МVI1608-06/РN-16.
Изготовление и разработка кавитатора
На сегодняшний день известно большое количество модификаций статического кавитатора, но в любом случае основой, как правило, выступает улучшенное сопло Лаваля с определенным сечением канала от диффузора до конфузора.
Сечение не должно быть сильно зауженным, так как недостаточный объём теплового носителя, перекачиваемый через сопло, негативно сказывается на количестве тепла и скорости прогрева, а также способствует завоздушиванию жидкости, которая поступает на входной насосный патрубок.
Попадание воздуха вызывает повышенные шумы, а также может стать основной причиной появления кавитации и внутри самого насосного оборудования.
Наилучшими показателями обладают отверстия каналов с диаметром в пределах 0,8-1,5см. Кроме всего прочего, уровень эффективности нагрева напрямую зависит от конструкции камеры в сопельном расширении.
Если местная сеть часто дает перебои, то без генератора для газового котла не обойтись. Такой агрегат обеспечит энергией дом в случае аварийного отключения.
Инструкция по изготовлению термогенератора своими руками представлена тут.
Слышали ли вы об электрогенераторах на дровах? Если интересно, читайте эту статью.
Изготовление гидродинамического контура
Применяемый в тепловом генераторе гидродинамический контур представляет собой стандартное устройство, представленное:
- манометром, установленном на выходном участке сопла и предназначенным для измерения показателей давления;
- термометром, необходимым для измерения температурных показателей на входе;
- вентилем для эффективного удаления из системы воздуха;
- вводным и выводным патрубками, оснащенными вентилями;
- гильзой для температурного термометра на вход и выход;
- манометром на входную часть сопла, предназначенным для измерения показателей давления на вход в систему.
Контур системы представлен трубопроводом, входная часть которого соединяется с выходной частью патрубка на насосном оборудовании, а выходная — с входной частью установленного насоса.
В трубопроводную систему обязательно вваривается сопло, а также основные элементы, представленные патрубками на подключение манометра, гильзами для температурного термометра, штуцером под вентиль для удаления воздушной пробки и штуцером для подключения отопительного контура.
Для подачи теплоносителя в контур системы используется нижний патрубок, а водоотвод осуществляется посредством верхнего патрубка. Вентиль, установленный на участке от входного до выходного патрубков, позволяет эффективно регулировать перепады давления.
Процесс испытания теплогенератора
Насосное оборудование запитывается от электрической сети, а радиаторные батареи стандартно подключаются к отопительной системе.Испытывать работоспособность теплового генератора можно после того, как будет полностью установлено оборудование, а также проведен визуальный осмотр всех узлов и соединений.
При включении в электросеть двигатель приступает к работе, а манометр давления обязательно устанавливается в диапазоне 8-12 атмосфер.
Затем необходимо спустить воду и понаблюдать за параметрами температуры.
Как показывает практика, оптимальным является прогрев теплоносителя в системе отопления примерно на 3-5оС за одну минуту. Примерно за десять минут эффективный прогрев воды достигает показателей в 60оС.
Заключение
Безусловно, тепловые генераторы обладают целым рядом преимуществ, включая эффективность образования тепловой энергии, экономичность работы, а также вполне доступную стоимость и возможность самостоятельного изготовления.
Тем не менее, в процессе эксплуатации такого генератора потребителю придётся столкнуться с шумной работой насосного оборудования и явлениями кавитации, а также значительными габаритами и сокращением полезной площади.
Видео на тему
microklimat.pro