Теплогенератор потапова: как он выглядит и действует

Вихревой теплогенератор своими руками, принцип работы, втг, Потапова

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

Описание генератора

Существуют разные виды вихревых тепрогенераторов, в основном различают их по форме. Ранее использовались только трубчатые модели, сейчас активно применяют круглые, ассиметричные или овальные. Нужно отметить, что это небольшое устройство может обеспечить полностью автономное отопление, а при правильном подходе еще и горячее водоснабжение.

Фото – Мини-теплогенератор вихревого типа

Вихревой и гидровихревой теплогенератор, представляет собой механическое устройство, которое отделяет сжатый газ их горячих и холодных потоков. Воздух, выходящий из «горячего» конца, может достигать температуры 200 ° С, а из холодного доходить до -50.

Нужно отметить, что главным преимуществом такого генератора является то, что это электрическое устройство не имеет движущихся частей, все стационарно закреплено.

Трубы чаще всего изготовлены из нержавеющей легированной стали, которая отлично противостоит высоким температурам и внешним разрушающим факторам (давлению, коррозии, ударным нагрузкам).

Фото – Вихревой теплогенератор

Сжатый газ вдувают по касательной в вихревую камеру, после чего он ускоряется до высокой скорости вращения. В связи с коническим соплом на конце выходной трубы, только «входящая» часть сжатого газа допускается для движения в данном направлении. Остальная часть вынуждено возвращается во внутренний вихрь, который является меньшего диаметра, чем наружный.

Где используются вихревые теплогенераторы энергии:

  1. В холодильных установках;
  2. Для обеспечения отопления жилых зданий;
  3. Для нагрева промышленных помещений;

Нужно учитывать, что вихревой газовый и гидравлический генератор имеет меньшую эффективность, чем традиционное оборудование для кондиционирования воздуха. Они широко используются для недорогого точечного охлаждения, когда доступен сжатый воздух из локальной сети обогрева.

Видео: изучение вихревых теплогенераторов

Принцип действия

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

Фото – Схема вихревого теплогенератора

В данном случае, газ выступает телом вращения, за счет быстрого перемещения внутри устройства. Такой принцип работы отличается от общепринятого стандарта, где отдельно идет холодный и горячий воздух, т.к. при совмещении потоков согласно законам физики образуется разное давление, которое в нашем случае вызывает вихревое движение газов.

Благодаря наличию центробежной силы, температура воздуха на выходе намного больше температуры её на входе, это позволяет использовать устройства, как для получения тепла, так и для эффективного охлаждения.

Существует еще одна теория принципа работы теплогенератора, за счет того, что оба вихря вращаются с одинаковой угловой скоростью и направлением, внутренний вихревой угол теряет свой угловой момент.

Обратите внимание

Уменьшение момента передается кинетической энергии к внешнему вихрю, в результате чего образуются отрывные течения горячего и холодного газа.

Такой принцип работы является полным аналогом эффекта Пельтье, в котором устройство использует электрическую энергию давления (напряжения) для перемещения тепла к одной стороне перехода разнородных металлов, в результате чего другая сторона охлаждается и потребляемая энергия возвращается к источнику.

Фото – Принцип работы генератора гидротипа

Достоинства вихревого теплогенератора:

  • Обеспечивает значительную (до 200 º С) разность температур между «холодным» и «горячим» газом, работает даже при низком входном давлении;
  • Работает с эффективностью до 92%, не нуждается в принудительном охлаждении;
  • Преобразует весь поток на входе в один охлаждающий. Благодаря чему практически исключена вероятность перегрева систем отопления
  • Используется энергия, вырабатываемая в вихревой трубки единым потоком, что способствует эффективному нагреву природного газа при минимальных теплопотерях;
  • Обеспечивает эффективное разделение вихревой температуры входного газа при атмосферном давлении и выходного газа при отрицательном давлении.

Такое альтернативное отопление при практически нулевой затрате вольт отлично нагревает помещение от 100 квадратных метров (в зависимости от модификации). Главные минусы: это высокая стоимость и редкое применение на практике.

Как сделать теплогенератор своими руками

Вихревые теплогенераторы – это очень сложные приспособления, на практике можно сделать автоматический ВТГ Потапова, схема которой подходит как для дома, так и для промышленных работ.

Фото – Вихревой теплогенератор Потапова

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

На данной схеме изображена конструкция вихрегенератора. Патрубок смешения 1 присоединен к напорному насосу фланцем, который в свою очередь подает жидкость с давлением от 4 до 6 атмосфер.

Когда вода попадает в коллектор, на чертеже 2,образовывается вихрь, и она подается в специальную вихревую трубу (3), которая сконструирована так, что длина в 10 раз больше, чем диаметр. Вихрь воды передвигается по спиральной трубе у стенок к горячему патрубку.

Этот конец заканчивается донышком 4, в центре которого есть специальное отверстие для выхода горячей воды.

Чтобы контролировать поток, перед донышком расположено специальное тормозящее приспособление, или выпрямитель потока воды 5, он представляет собой несколько рядов пластин, которые приварены к втулке по центру. Втулка соосна тубе 3. В тот момент, когда вода движется по трубе к выпрямителю по стенкам, в осевом участке образовывается противоточное течение.

Здесь вода движется по направлению к штуцеру 6, который врезан в стенку улитки и трубе подачи жидкости. Здесь производитель установил еще один дисковый выпрямитель потока 7, чтобы контролировать течение холодной воды.

Если из жидкости выходит тепло, то его направляет по специальному байпасу 8 к горячему концу 9, где вода смешивается с нагретой при помощи смесителя 5.

Непосредственно из патрубка горячей воды жидкость поступает в радиаторы, после чего делая «круг», возвращается к теплоносителю для повторного нагрева. Далее источник нагревает жидкость, насос повторяет круг.

По такой теории даже существуют модификации теплогенератора для серийного производства низкого давления. К сожалению, проекты хороши только на бумаге, реально их мало кто использует, особенно, если учитывать, что расчет осуществляется при помощи теоремы Вириала, которая обязана учитывать энергию Солнца (непостоянную величину), и центробежную силу в трубе.

Формула представляет собой следующее:

Епот = – 2 Екин

Где Екин =mV2/2 – это кинетическое движения Солнца;

Масса планеты – m, кг.

Важно

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

Размер
Характеристики трубы вихревого потока, мм (длина/диаметр) 54/600 76/800 105/1000 146/1200 180/1500
Вес, кг 7,5 10 15 28 50
Номинальное давление, атмосферы (домашний прибор может иметь меньший показатель) 5 5 6 6 6
Расход воды, 12 25 50 100 150
Мощность, кВт 2,7 5,5 11 45 65
Теплопроизводительность, Мкал/ч 3,6 6,6 13,3 75,8 95,5

Фото – Модификации вихревых теплогенераторов

Обзор цен

Несмотря на относительную простоту, чаще проще купить вихревые кавитационные теплогенераторы, чем самостоятельно собрать самодельный прибор. Продажа генераторов нового поколения осуществляется во многих крупных городах России, Украины, Беларуси и Казахстана.

Рассмотрим прайс-лист из открытых источников (мини-приборы будут дешевле), сколько стоит генератор Мустафаева, Болотова и Потапова:

Город Цена, рубли
Волгоград 800 000
Ростов-на-Дону 750 000
Киев 850 000
Кишинев 800 000
Минск 800 000
Москва 850 000
Новосибирск 750 000
Одесса 750 000
Ярославль 700 000
Тверь 750 000

Наиболее низкая цена на теплогенератор вихревой энергии марки Акойл, Вита, Гравитон, Муст, Евроальянс, Юсмар, НТК, в Ижевске, к примеру, около 700 000 рублей. При покупке обязательно проверяйте паспорт прибора и сертификаты качества.

Источник: https://www.asutpp.ru/vixrevoj-teplogenerator.html

Проект 12. Установка инженера Потапова

15

Показать комментарии (15)

Свернуть комментарии (15)

  • Думаю,что установка вечного двигателя Потапова,одна из самых удачных из предложенных нам человечеством.На её глядя сразу и не поймёшь как она работает.Впервые об этом вечном двигателе я услышал от бывшего гл.инженера “Молдовагаз”,Ярмакова Владимир Николаевича.К этому двигателю В.Н.Ярмаков меня возвращал несколько раз и наконец я не выдержал.Мы посетили один семинар в МОЛДГЛАВЭНЕРГО, на котором выступал с идеей своей установки инженер Потапов.Доводы и аргументы меня не убедили,но тут вдруг оказалось,что такая установка уже действует,в одном из зданий детского сада г.Рышканы,что на севере Молдавии.Мы с В.Ярмаковым незамедлительно туда выехали и о ужас.Там была установлена установка Потапова,но так как черпать энергию не откуда,пространство здания ограничено,то и установка не работала.Через год,эта установка экспонировалась на МОЛДЭКСПО.Здание и пространства было много и установка вроде работала,но она черпала энергию из окружающего пространства.Достаточно мне было положить руку на нагревательный прибор и чуть дольше подержать,как я тут же получил холодный ожог.Аккомулируя тепло из окружающего пространства,установка нагревала воду.В тот день на выставке охранники Потапова чуть не “намылили” мне физиономию,за то что я высказался отрицательно об этой установке.Прошло время и я нечуть не сомневаюсь,что найдутся другие изобретатели,которые будут предлагать людям свои заморочки и похлеще Потаповских.Недавно с идеей вечного двигателя и с желанием разделить его будущий гонорар обратился ко мне мой троюродный брат.Когда я ему показал более 200-т подобных идей,он успокоился.Удачи вам новаторы!Ответить
    • Я не совсем понял куда вы клали руку и какой холодный ожог получили?Вот об этом поподробнее попросим.С уважением!PetrОтветить
  • Установка работает за счет кавитации в жидкости, но работает не долго, так как в процессе кавитации разрушается сам кавитатор (аналогично разрушаются лопасти-крыльчатки гидротурбин, у которых жидкостью вырываются участки металла, а сами лопасти изготавливаются из очень прочных сталей). После разрушения кавитатора установка работает как обычный насос, не нагревая жидкость.

    Ответить

    • лол) так там еще и кавитация идет принудительно?)) может тогда трубы стеклянные сделать и помещение за счёт сонолюминесценции освещать?Ответить
  • В 2004 г. я заразился этой установкой. Хорошего из этого ничего не получилось. Было изготовленно 6(?) установок. За 14 секунд я получал 166 градусов и давление 22 кгс/кв.см. Это 216 (теория) литров воды с начальной темп-рой 4 град. Выкинув кучу денег и времени, я убедился в том, что это все полная чушь. Разводят нас как кроликов. А КПД там ниже плинтуса.

    Ответить

  • Очень похоже на тепловой насос на основе “vortex tube”http://en.wikipedia.org/wiki/Vortex_tube

    У теплового насоса очень высокая эффективность в определенном диапазоне температур (но не ВД конечно).

    Ответить

  • вообще-то она базируется на давно известном эффекте ранка – хильша и работает как тепловой насос имеет смысл рассматривать КПД как отопительный коэффициент ,с таким же успехом можно рассматривать обычные кондиционеры :
    Читайте также:  Система утепления фасада: виды и материалы

    Компания Mitsubishi Heavy получила одно из рекордных для индустрии значений КПД: 4,18 для обогрева и 3,61 для охлаждения при мощности 22,4 кВт (эквивалент 8 л. с.).

    Это стало возможным благодаря управлению компрессором со стороны инвертера постоянного тока и улучшению работы теплообменника вследствие усовершенствования его конструкции. При мощности блока 28,0 кВт (10 л. с.

    ) КПД обогрева составляет 3,66, а КПД охлаждения – 3,20.

    Ответить

  • Это похоже на тапловой насос. Тепловые насосы успешно работают. Для обогрева зданий и подачи горячей воды не требуется ни каких котельных, ТЭЦ и вообще нагревательных приборов.

    Такие установлены в Туапсинском районе в санатории “Белая Русь” Приглашаю поситить, желательно в зимний период, чтобы в полной мере ощутить эфективность обогрева жилого корпуса (7 этажей), огромного медицинского корпуса и бассейнов.

    Ответить

  • Пора вводить новое понятие в науку, типа “конструктивный потенциал” 🙂 “Вечный двигатель”, это такой же по аналогии термин, как и “вечный тормоз”, “идеальный газ” или “замкнутая система”, на которые опираются научники 🙂

    Ответить

  • Как “истинные” ученые мы подвергаем сомнению данную установку. Нельзя из ни чего создать все. Так, как, вечный двигатель нами изобретен (вечного быть не может, только – дармовое) Глядя на ваше изобретение мы – смеемся. Не публикуем наше изобретение, поскольку боимся… судьбы Дизеля

    Ответить

  • Не пойму, кто здесь блондинко, я или автор. Открыл навскидку вторую статью и опять детский лепет. Даже, если этот сайт для школьников, не надо их вводить в заблуждение. Тепловых насосов существует масса, пример для блондинки от блондинки – кондишн греет улицу с кпд выше 130%, также как холодильник – кухню

    Ответить

  • Блин, как бы то ни было, интригует очень сильно…

    Ответить

  • Конечно это тепловой насос! Он переносит енергию из одного угла комнаты в другой! Вот если заправит его не водой, а например фреоном, и высунуть холодный радиатор на улицу.. А собраную таким образом низкопотенциальную енергию использовать на разогрев стирлинг-мотора, который крутит генератор, можно было бы запитать компрессор системы..

    Ответить

    • Кстати, на привод компрессора, так и просится мотор Черногорова, необратимый и без генераторной ЭДС.Ответить
  • в 4 раза больше тепловой энергии на выходе не означает что КПД=400% или 4 (больше 1 невозможен). причем здесь вечный двигатель? придурки, уберите статью!

    Ответить

  • Написать комментарий

    Источник: https://elementy.ru/posters/perpetuum/12

    Кавитационные вихревые теплогенераторы — все, что нужно знать о технологии и о ее практическом применении – Stroim24.info

    Вот такой, казалось бы, простой прибор позволит позабыть о привычном дорогостоящем отоплении

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

    Немного истории

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

    Труба Ранка, проникая в которую газообразная среда делится на горячий и холодный воздух — это явление было открыто в начале двадцатого века, а применяется на практике сегодня

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

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

    Показанный на схеме принцип работы вихревой трубы несложен — поток проходит через камеру закрутки, где разбивается на два потока с разной температурой

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

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

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

    На фото показан демонстрационный вихревой генератор, в котором вода циркулирует в замкнутом контуре

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

    Принцип действия

    Так выглядит рабочий генератор Потапова — поток воды из патрубка очень горячий

    Традиционно считалось, что кавитация — это паразитное явление, характеризующееся интенсивным образованием пузырьков, которые, во время схлопывания, провоцируют разрушение окружающих предметов.

    Характерный пример последствий кавитации — разрушение корабельных винтов или разрушение крыльчатки лопастных насосов. Теплогенератор вихревого типа — это прибор, в котором паразитное явление приносит пользу.

    На фото еще один теплогенератор Потапова, в ходе испытательных работ подключённый к отопительному радиатору

    Совет

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

    Несмотря на то, что кавитация — это паразитное явление, конструкционные элементы современных теплогенераторов, в отличии от тех же корабельных винтов, не страдают. Это объясняется тем, что кавитационные процессы протекают не вокруг дискового активатора, а за ним.

    Принцип действия кавитационного преобразователя

    Иллюстрация Описание процесса
    1. В преобразователь трубного типа подается основной поток жидкой среды обычной температуры;
    2. Навстречу движению основного потока подаются дополнительные потоки жидкой среды;
    3. Разнонаправленные потоки, сталкиваясь, создают эффект кавитации, за счет чего жидкая среда на выходе из преобразователя нагревается.

    Устройство и особенности функционирования

    Так выглядит стационарная кавитационная установка, подключённая к промышленной системе отопления

    Статья в тему:  Отработка – недорогое топливо, которое горит не хуже мазута

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

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

    Дисковый активатор, одетый на вал — это приспособление отвечает за движение водной среды и за создание кавитационного эффекта

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

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

    Сфера применения

    Иллюстрация Описание сферы применения
    Отопление. Оборудование, преобразующее механическую энергию движения воды в тепло, с успехом применяется при обогреве различных зданий, начиная с небольших частных построек и заканчивая крупными промышленными объектами.Кстати, на территории России уже сегодня можно насчитать не менее десяти населённых пунктов, где централизованное отопление обеспечивается не традиционными котельными, а гравитационными генераторами.
    Нагрев проточной воды для бытового использования. Теплогенератор, при включении в сеть, очень быстро нагревает воду. Поэтому такое оборудование можно использовать для разогрева воды в автономном водопроводе, в бассейнах, банях, прачечных и т.п.
    Смешивание несмешиваемых жидкостей. В лабораторных условиях, кавитационные установки могут использоваться для высококачественного перемешивания жидких сред с разной плотностью, до получения однородной консистенции.

    Интеграция в отопительную систему частного дома

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

    Схема внедрения вихревого теплогенератора в отопительную систему загородного дома или квартиры — кроме наличия насоса, особых отличий от монтажа обычного котла нет

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

    Преимущества применения кавитационных теплогенераторов

    Достоинства вихревого источника альтернативной энергии
    Экономичность. Благодаря эффективному расходованию электричества и высокому КПД, теплогенератор экономичнее в сравнении с другими видами отопительного оборудования.
    Малые габариты в сравнении с обычным отопительным оборудованием сходной мощности. Стационарный генератор, подходящий для отопления небольшого дома, вдвое компактнее современного газового котла.Если установить теплогенератор в обычную котельную вместо твёрдотопливного котла, останется много свободного места.
    Небольшая масса установки. За счет небольшого веса, даже крупные установки высокой мощности можно запросто расположить на полу котельной, не строя специальный фундамент. С расположением компактных модификаций проблем вообще нет..
    Простая конструкция. Теплогенератор кавитационного типа настолько прост, что в нем нечему ломаться.В устройстве небольшое количество механически подвижных элементов, а сложная электроника отсутствует в принципе. Поэтому вероятность поломки прибора, в сравнении с газовыми или даже твердотопливными котлами, минимальна.
    Нет необходимости в дополнительных доработках. Теплогенератор можно интегрировать в уже существующую отопительную систему. То есть, не потребуется менять диаметр труб или их расположение.
    Нет необходимости в водоподготовке. Если для нормальной работы газового котла нужен фильтр проточной воды, то устанавливая кавитационный нагреватель, можно не бояться засоров.За счет специфических процессов в рабочей камере генератора, засоры и накипь на стенках не появляются.
    Работа оборудования не требует постоянного контроля. Если за твёрдотопливными котлами нужно присматривать, то кавитационный обогреватель работает в автономном режиме.Инструкция эксплуатации устройства проста — достаточно включить двигатель в сеть и, при необходимости, выключить.
    Экологичность. Кавитационные установки никак не влияют на экосистему, ведь единственный энергопотребляющий компонент — это электродвигатель.
    Читайте также:  Самодельный расширительный бак для отопления: принцип работы и этапы установки

    Схемы изготовления теплогенератора кавитационного типа

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

    Иллюстрации Общее описание конструкций кавитационных теплогенераторов
    Общий вид агрегата. На рисунке 1 показана наиболее распространенная схема устройства кавитационного теплогенератора.Цифрой 1 обозначена вихревая форсунка, на которой смонтирована камера закрутки. С боку камеры закрутки можно видеть входной патрубок (3), который присоединён к центробежному насосу (4).Цифрой 6 на схеме обозначены впускные патрубки для создания встречного возмущающего потока.Особо важный элемент на схеме — это резонатор (7) выполненный в виде полой камеры, объем которой изменяется посредством поршня (9).Цифрой 12 и 11 обозначены дроссели, которые обеспечивают контроль интенсивности подачи водных потоков.
    Прибор с двумя последовательными резонаторами. На рис 2 показан теплогенератор, в котором резонаторы (15 и 16) установлены последовательно.Один из резонаторов (15) выполнен в виде полой камеры, окружающей сопло, обозначенное цифрой 5. Второй резонатор (16) также выполнен в виде полой камеры и расположен с обратного торца устройства в непосредственной близости от входных патрубков (10) подающих возмущающие потоки.Дроссели, помеченные цифрами 17 и 18, отвечают за интенсивность подачи жидкой среды и за режим работы всего устройства.
    Теплогенератор с встречными резонаторами. На рис. 3 показана малораспространённая, но очень эффективная схема прибора, в котором два резонатора (19, 20) расположены друг напротив друга.В этой схеме вихревая форсунка (1) соплом (5) огибает выходное отверстие резонатора (21). Напротив, резонатора, отмеченного цифрой 19, вы можете видеть входное отверстие (22) резонатора под номером 20.Обратите внимание на то, что выходные отверстия двух резонаторов расположены соосно.
    Иллюстрации Описание камеры закрутки (Улитки) в конструкции кавитационного теплогенератора
    «Улитка» кавитационного теплогенератора в поперечном разрезе. На этой схеме можно видеть следующие детали:1 — корпус, который выполнен полым, и в котором располагаются все принципиально важные элементы;2 — вал, на котором закреплен роторный диск;3 — роторное кольцо;4 — статор;5 — технологические отверстия проделанная в статоре;6 — излучатели в виде стержней.Основные трудности при изготовлении перечисленных элементов могут возникнуть при производстве полого корпуса, так как лучше всего его сделать литым.Так как оборудования для литья металла в домашней мастерской нет, такую конструкцию, пусть и с ущербом для прочности, придётся делать сварной.
    Схема совмещения роторного кольца (3) и статора (4). На схеме показано роторное кольцо и статор в момент совмещения при прокручивании роторного диска. То есть, при каждом совмещении этих элементов мы видим образование эффекта, аналогичного действию трубы Ранка..
    Поворотное смещение роторного кольца и статора. На этой схеме показано то положение конструктивных элементов «улитки», при котором происходит гидравлический удар (схлопывание пузырьков), и жидкая среда нагревается.То есть, за счёт скорости вращения роторного диска, можно задать параметры интенсивности возникновения гидравлических ударов, провоцирующих выброс энергии. Проще говоря, чем быстрее будет раскручиваться диск, тем температура водной среды на выходе будет выше.

    Подведем итоги

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

    Статья в тему:  Эксплуатационные расходы

    Поделитесь с друзьями в соц.сетях

    Источник: https://stroim24.info/kavitacionnye-vihrevye-teplogeneratory-vse-chto-nuzhno-znat-o-tehnologii-i-o-ee-prakticheskom-primenenii/

    Кавитационный теплогенератор своими руками

    Хозяева частных домов всячески стремятся сэкономить на отоплении, которое год от года требует немалых затрат. С целью создания обогревательных экономных систем в жилых, производственных, общественных помещениях разрабатываются и применяются на практике различные схемы по выработке выгодной тепловой энергии. Для этих целей подходит кавитационный теплогенератор.

    Чтобы сэкономить на тепловой энергии – данный теплогенератор поможет вам сэтим

    Вихревое устройство: общее понятие

    Подобная установка конструктивно достаточно проста. Она используется для эффективного и выгодного отопления здания с минимальными финансовыми затратами.

    Экономичность обуславливается специальным нагревом воды через кавитацию.

    Такой метод заключается в создании мелких пузырьков из пара в зоне сниженного давления рабочей жидкости, которое обеспечивается специальными звуковыми колебаниями, функционированием насоса.

    Кавитационный нагреватель справляется с переработкой механической энергии в тепловой поток, что немаловажно для промышленных объектов. В них нагревательные элементы периодически выходят из строя, поскольку функционируют с жидкостями большой разности по температуре.

    В этом видео вы узнаете, как устроен теплогенератор:

    Кавитационные генераторы: преимущества

    Такие установки нашли широкое применение в бутовых условиях и на производстве. Причиной тому выступают следующие факторы, их характеризующие:

    • ценовая доступность;
    • экономичность отопительной системы;
    • возможность создания конструкции своими руками;
    • высокий КПД обогрева.

    Правила эксплуатации гласят, что нельзя устанавливать вихревые изделия внутри жилого помещения из-за создания высокоуровневого шума. Оптимальным вариантом станет обустройство отдельной хозпостройки, котельной.

    К недостаткам относятся довольно большие размеры готового к эксплуатации обогревателя. Также отмечается чрезмерная мощность для частного дома, коттеджа, возможная сложность приобретения материалов, которые понадобятся в случае самостоятельного изготовления кавитатора.

    В данном обогревателе, одним из плюсов является высокий КПД

    Строение нагревателя и принцип работы

    Кавитационное отопление характеризуется образованием пузырьков из пара в рабочей жидкости. В результате такого действия давление постепенно снижается благодаря высокой скорости потока.

    Следует отметить, что необходимое парообразование задается специальным излучением лазерных импульсов либо акустикой, заданной определенными звуками.

    Воздушные области закрытого типа смешиваются с водяной массой, после чего поступают в зону большого давления, где вскрываются и излучают ожидаемую ударную волну.

    Оборудование кавитационного типа отличается способом функционирования. Схематично оно выглядит так:

    1. Водяной поток перемещается по кавитатору, в котором с помощью циркуляционного насоса обеспечивается рабочее давление, поступающее в рабочую емкость.
    2. Далее в таких емкостях повышается скорость, соответственно, и давление жидкости посредством установленных по чертежам трубок.
    3. Потоки, достигая центральной части камеры, перемешиваются, в результате чего и образуется кавитация.
    4. В результате описанного процесса пузырьки пара не увеличиваются в размерах, отсутствует их взаимодействие с электродами.
    5. После этого вода перемещается в противоположную часть емкости и возвращается для совершения нового круга.
    6. Нагревание обеспечивается передвижением и расширением жидкости в месте выхода из сопла.

    Из работы вихревой установки видно, что ее конструкция незамысловата и проста, но при этом обеспечивает быстрый и выгодный обогрев помещения.

    Типы обогревателей

    Кавитационный котел отопления относится к одному из распространенных типов обогревателей. Наиболее востребованные из них:

    1. Роторные установки, среди которых особого внимания заслуживает устройство Григгса. Суть его действия основана на центробежном насосе роторного действия. Внешне описываемая конструкция напоминает диск с несколькими отверстиями. Каждая такая ниша называется ячейкой Григгса, их количество и функциональные параметры взаимозависимы с частотой вращения привода, типом применяемой генераторной установки. Рабочая жидкость подогревается в пространстве между ротором и статором из-за быстрого перемещения по дисковой поверхности.
    2. Статические обогреватели. Котлы лишены каких-либо передвигающихся деталей, кавитация в них обеспечивается за счет специальных элементов Лаваля. Установленный в отопительную систему насос задает необходимое давление воды, которая начинает быстро передвигаться и подогреваться. За счет узких отверстий в соплах жидкость перемещается в ускоренном режиме. Из-за ее быстрого расширения достигается необходимая для обогрева кавитация.

    Особенность статического агрегата заключается в отсутствии вращающихся деталей, чем и обуславливается его продолжительный эксплуатационный срок. Длительность работы без технического обслуживания достигает 5 лет. Если же сломается сопло, его без труда можно заменить, что стоит гораздо дешевле в сравнении с приобретением нового рабочего элемента в роторную установку.

    Самостоятельное изготовление оборудования

    Создать кавитатор своими руками вполне реально, но предварительно стоит ознакомиться со схематическими особенностями, точными чертежами агрегата, понять и подробно изучить принцип, по которому он действует. Наиболее простой моделью принято считать ВТГ Потапова с показателем КПД в 93%. Схематически теплогенератор довольно прост, будет уместен в быту и промышленном применении.

    Приступая к сборке агрегата, необходимо подобрать в систему насос, который должен полностью соответствовать требованиям мощности, необходимой тепловой энергии. В большинстве своем описываемые генераторы по форме напоминают сопло, такие модели самые удобные и простые для домашнего применения.

    При собственноручном создании теплогенератора не забываем нужные зап.части, например, гильзы

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

    • патрубки входного и выходного типа, оснащенные краниками;
    • манометры, измеряющие давление;
    • термометр, без которого невозможно произвести замер температуры;
    • гильзы, которыми дополняются термометры;
    • вентили, с помощью которых из всей отопительной системы устраняются воздушные пробки.

    Специалисты рекомендуют следить за диаметральным показателем сечения отверстия, которое присутствует между конфузором и диффузором. Оптимальные пределы варьируются от 8 до 15 единиц, выход за эти рамки нежелателен.

    Последовательность конструирования кавитационного теплогенератора своими руками представлена следующими действиями:

    1. Выбор насоса, который предназначен для эксплуатации с жидкостями высоких температур. В противном случае он быстро выйдет из строя. К такому элементу предъявляется обязательное требование: создание давления от 4 атмосфер.
    2. Выполнение емкости для кавитации. Главным условием выступает подбор необходимого по сечению проходного канала.
    3. Выбор сопла с учетом особенностей конфигурации. Такая деталь может быть цилиндрического, конусообразного, округлого типа. Важно, чтобы на входе воды в емкость развивался вихревой процесс.
    4. Подготовка внешнего контура — немаловажная процедура. Он представляет собой изогнутую трубку, которая отходит от кавитационной камеры. Далее она соединяется с двумя гильзами от термометра и двумя манометрами, а также с воздушным вентилем, помещенным в пространство между выходом и входом.

    Когда закончена работа с корпусом, следует поэкспериментировать с обогревателем. Процедура заключается в подведении насосной установки к электросети, при этом радиаторы подключаются с обогревательной системой. Следующий шаг — включение сети.

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

    Нагреватель кавитационного типа представляет собой выгодную установку, за короткое время обогревает здание, к тому же максимально экономичен. При желании он легко конструируется в домашних условиях, для чего понадобятся доступные и недорогие приспособления.

    Источник: https://kaminguru.com/obogrevatel/kavitacionnyj-teplogenerator.html

    Теплогенераторы для водяного отопления

    Главная » Отопление » Теплогенераторы для водяного отопления

    Чтобы обеспечить экономное отопление жилого, подсобного или производственного помещения, хозяева используют различные схемы и приемы получения тепловой энергии. Для того чтобы собрать теплогенератор кавитационного действия своими руками, следует разобраться в процессах, которые позволяют осуществить выработку тепла.

    Читайте также:  Индукционный нагреватель своими руками: схема

    Что лежит в основе работы

    Кавитация обозначает процесс образования парообразных пузырьков в толще воды, чему способствует медленное понижение водяного давления при большой скорости потока.

    Возникновение каверн или полостей, заполненных паром, может быть вызвано и прохождением акустической волны или излучением лазерного импульса.

    Замкнутые области воздуха, или кавитационные пустоты, перемещаются водой в область высокого давления, где происходит процесс их схлопывания с излучением волны ударной силы. Явление кавитации не может возникнуть при отсутствии указанных условий.

    Физический процесс кавитационного явления сродни закипанию жидкости, но при кипении давление воды и пара в пузырьках является средним по значению и одинаковым. При кавитации давление в жидкости выше среднего и выше парового давления. Понижение же напора носит локальный характер.

    При создании нужных условий молекулы газа, которые всегда присутствуют в толще воды, начинают выделяться внутрь образующихся пузырьков.

    Этот явление проходит интенсивно, так как температура газа внутри полости достигает до 1200ºС из-за постоянного расширения и сжимания пузырьков.

    Обратите внимание

    Газ в кавитационных полостях содержит большее число молекул кислорода и при взаимодействии с инертными материалами корпуса и других деталей теплогенератора приводит к их скорой коррозии и разрушению.

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

    Многие энтузиасты сделали процесс кавитации полезным для создания отопительных теплогенераторов частного дома. Суть системы заключена в замкнутом корпусе, в котором продвигается водяная струя через кавитационное устройство, для получения давления используется обыкновенный насос.

    В России на первое изобретение отопительной установки был выдан патент в 2013 году. Процесс образования разрыва пузырьков происходит под действием переменного электрического поля. При этом паровые полости являются маленькими по размеру и не взаимодействуют с электродами.

    Они передвигаются в толщу жидкости, и там происходит вскрытие с выделением дополнительной энергии в теле водяного потока.

    Виды теплогенераторов

    Роторный генератор тепла

    Такое устройство представляет собой видоизмененный насос центробежного действия. В таком устройстве роль статора исполняет корпус насоса, в него установлена входящая и выходящая труба. Основным рабочим органом является камера, внутрь которой помещен подвижный ротор, работающий по типу колеса.

    За время создания кавитационных насосов конструкция ротора претерпела много изменений, но самой продуктивной считается модель Григгса, который одним из первых достиг положительных результатов в создании теплогенератора кавитационного действия.

    В таком устройстве ротор выполнен в форме диска, на поверхности которого предусмотрены многочисленные отверстия. Они глухие, с определенным диаметром и глубиной. Количество ячеек зависит от частоты электрического тока и, следственно, вращения ротора.

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

    Ячейки ротора нужны чтобы в толще струи жидкости, которая постоянно трется о поверхности подвижного и статического цилиндра, возникали завихрения для образования кавитационных полостей. В этом же зазоре и происходит нагрев жидкости.

    Для эффективной работы теплогенератора поперечный размер ротора должен быть не менее 30 см, при этом определяется скорость вращения 3000 оборотов за минуту. Если сделать ротор меньшего диаметра, тогда следует увеличить число оборотов.

    Важно

    При всей кажущейся простоте отработка четкого действия всех частей роторного теплогенератора требуется довольно точная, включая балансировку подвижного цилиндра. Нужно уплотнение роторного вала с постоянной заменой вышедших из строя изоляционных материалов.

    Коэффициент полезного действия подобных генераторов не является впечатляющим, работа сопровождается шумовым эффектом. Срок их службы непродолжителен, хотя они работают на 25% производительнее статических моделей теплогенераторов.

    Статический генераторный насос

    Наименование статического теплогенератора оборудование получило условно, что связано с отсутствием деталей вращательного действия. Чтобы создать кавитационные процессы в жидкости применяют конструкцию из сопел.

    Воссоздание явления кавитации требует обеспечения высокой скорости перемещения воды, для чего применяют мощный насос центробежного принципа. Насос придает повышенное давление потоку воды, которая устремляется во входное отверстие сопла.

    Выходной диаметр сопла гораздо уже предыдущего и жидкость получает дополнительную энергию движения, скорость ее увеличивается. На выходе из сопла из-за быстрого расширения воды получаются кавитационные эффекты с образованием полостей газа внутри тела жидкости.

    Прогревание воды происходит по тому же принципу, что и в роторной модели, только эффективность несколько снижена.

    Теплогенераторы статического действия имеют ряд преимуществ перед роторными моделями:

    • конструкция статорного прибора не требует принципиально точной балансировки и подгонки деталей ;
    • механическая подготовительная операция не требует четкой шлифовки;
    • из-за отсутствия подвижных деталей гораздо меньше изнашиваются уплотнительные материалы;
    • эксплуатация оборудования более длительная, до 5 лет;
    • в условиях прихода в негодность сопла, его замена потребует меньше затрат, чем в роторном варианте теплогенератора, который нужно воссоздать заново.

    Насос повышает давление воды и подает его в рабочую камеру, патрубок которой соединен с ним при помощи фланца.

    В рабочем корпусе вода должна получить увеличенную скорость и давление, что осуществляется при помощи труб различного диаметра, сужающихся по ходу потока. В центре рабочей камеры происходит смешение нескольких напорных потоков, приводящее к явлению кавитации.

    Совет

    Чтобы можно было контролировать скоростные характеристики водного потока, на выходе и ходе рабочей полости устанавливают тормозные устройства.

    Вода передвигается к патрубку в противоположном конце камеры, откуда поступает в возвратном направлении для повторного использования при помощи насоса циркуляционного действия. Нагрев и получение тепла происходит за счет движения и резкого расширения жидкости на выходе из узкого отверстия сопла.

    Положительные и отрицательные свойства теплогенераторов

    Кавитационные насосы относят к простым устройствам. В них происходит преобразование механической двигательной энергии воды в тепловую, которая расходуется на отопление помещения. Прежде чем построить кавитационный агрегат своими руками следует отметить плюсы и минусы такой установки. К положительным характеристикам относят:

    • эффективное образование тепловой энергии;
    • экономный в работе за счет отсутствия топлива как такового;
    • доступный вариант приобретения и изготовления своими руками.

    Теплогенераторы имеют недостатки:

    • шумная работа насоса и явления кавитации;
    • материалы для производства не всегда достать просто;
    • использует приличную мощность для помещения в 60– 80 м2;
    • занимает много полезного пространства комнаты.

    Изготовление теплогенератора своими руками

    Список деталей и приспособлений для создания генератора тепла:

    • для измерения давления на входе и выходе из рабочей камеры нужны два манометра;
    • термометр измерения температуры входной и вытекающей жидкости;
    • вентиль для удаления воздушных пробок из системы отопления;
    • входной и выходной патрубки с кранами;
    • гильзы под термометры.

    Выбор насоса циркуляционного действия

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

    Далее нужно выбрать рабочее давление, которое может создавать насос.

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

    Производительность насоса существенного влияния на скорость нагрев оказывать не будет, так как при работе жидкость проходит через условно узкий диаметр сопла. Обычно транспортируется до 3–5 кубических метров воды в час. Гораздо большее влияние на работу теплогенератора будет иметь коэффициент перехода электричества в тепловую энергию.

    Изготовление кавитационной камеры

    Классическим примером является выполнение приспособление в виде сопла Лаваля, которое модернизируется мастером, изготовляющим генератор своими руками.

    Особое внимание следует уделить выбору размера сечения проходного канала. Оно должно обеспечить максимальный перепад давления жидкости.

    Если устроить наименьший диаметр, то вода будет вылетать из сопла под большим давлением, и процесс кавитации будет происходить более активно.

    Но в таком случае будет уменьшен поток воды, что приведет к смешиванию ее с холодными массами.

    Маленькое отверстие сопла также работает на увеличение числа воздушных пузырьков, что увеличивает шумовой эффект работы и может привести к тому, что пузырьки начнут образовываться уже в камере насоса.

    Это уменьшит срок его службы. Наиболее приемлемым, как показала практика, считается диаметр 9– 16 мм.

    По форме и профилю сопла бывают цилиндрической, конусной и закругленной формы. Однозначно нельзя сказать, какой выбор будет более эффективным, все зависит от остальных параметров установки. Главное, чтобы вихревой процесс возникал, уже на этапе начального входа жидкости в сопло.

    Изготовление водяного контура

    Предварительно следует составить схематично протяженность контура и его особенности, все это перенести на пол мелом.

    Принципиально о контуре можно сказать, что он представляет собой изогнутую трубу, которая присоединяется к выходу их кавитационной камеры, а потом жидкость подается снова на вход.

    В качестве дополнительных приборов подсоединяются два манометра, две гильзы, в которые устанавливают термометр. Также в контуре присутствует вентиль для сбора воздуха.

    Обратите внимание

    Вода в контуре поступает против часовой стрелки. Для регулирования давления ставим вентиль между входом и выходом. Применяется труба диаметром 50, что характерно для совпадения с размером патрубков.

    Старые модели теплогенераторов работали без установки сопел, повышение напора воды было предусмотрено за счет разгона воды в трубопроводе достаточно большой протяженности. Но в нашем случае не стоит применять слишком большую длину труб.

    Испытание генератора

    Насос подключают к электричеству, а радиаторы — к системе отопления. После того как оборудование установлено, можно приступить к испытаниям. Осуществляем включение в сеть и двигатель начинает работу.

    При этом стоит обратить внимание на показание манометров давления и установить нужную разницу с помощью вентиля между входом и выходом воды. Разница атмосфер должна быть в диапазоне от 8 до 12 атмосфер.

    После этого пускаем воду и наблюдаем за температурными параметрами. Достаточным будет нагревание в системе за десять минут на 3–5ºС за минуту. За небольшой промежуток времени нагрев достигает 60ºс. Наша система вместе с насосом запитана 15 литрами воды. Этого вполне достаточно для эффективной работы.

    Для применения в быту теплогенераторов достаточно немного желания и навыков сборщика, так как все устройства применяются в готовом виде. А эффективность не заставит себя ждать.

    Источник: https://www.teplo-ltd.ru/otoplenie/teplogeneratory-dlya-vodyanogo-otopleniya.html

    Ссылка на основную публикацию