Кавитационен топлогенератор: устройство, видове, приложение. Всички подробности за създаването на вихрови топлинни генератори със собствените си ръце Видео. Направи си сам вихров топлинен генератор

Генераторът на топлина на Потапов не е известен на широката публика и все още не е достатъчно проучен от научна гледна точка. За първи път Юрий Семенович Потапов се осмели да се опита да реализира идеята, която му хрумна в края на осемдесетте години на миналия век. Изследването е проведено в град Кишинев. Изследователят не сгреши и резултатите от опитите надминаха всичките му очаквания.

Готовият топлогенератор е патентован и пуснат в масова употреба едва в началото на февруари 2000 г.

Всички съществуващи мнения относно генератора на топлина, създаден от Потапов, се различават значително. Някои го смятат за почти световно изобретение, приписват му много висока ефективност на работа - до 150%, а в някои случаи до 200% икономия на енергия. Смята се, че на Земята практически е създаден неизчерпаем източник на енергия без вредни последици за околната среда. Други твърдят обратното - те казват, че всичко това е шарлатанство, а генераторът на топлина всъщност изисква дори повече ресурси, отколкото при използването на стандартните му аналози.

Според някои източници разработките на Потапов са забранени в Русия, Украйна и Молдова. Според други източници, в момента в нашата страна термогенератори от този тип се произвеждат от няколко десетки фабрики и се продават по целия свят, те отдавна са търсени и вземат награди на различни технически изложения.

Описателни характеристики на структурата на топлогенератора

Можете да си представите как изглежда топлинният генератор на Потапов, като внимателно проучите схемата на неговата структура. Освен това той се състои от доста стандартни части и това, за което говорим, няма да е трудно за разбиране.

И така, централната и най-фундаментална част от топлинния генератор на Потапов е тялото му. Заема централно място в цялата конструкция и има цилиндрична форма, монтира се вертикално. Циклон е прикрепен към долната част на тялото, неговата основа, в края, за да генерира вихрови потоци в него и да увеличи скоростта на движение на течността. Тъй като инсталацията се основава на високоскоростни явления, нейният дизайн трябваше да включва елементи, които забавят целия процес за по-удобен контрол.

За такива цели към тялото от противоположната страна на циклона е прикрепено специално спирачно устройство. Той също има цилиндрична форма, с ос, монтирана в центъра. Няколко ребра, не повече от две, са прикрепени към оста по радиусите. След спирачното устройство има дъно, оборудвано с изход за течност. По-надолу по линията дупката се трансформира в тръба.

Това са основните елементи на топлинния генератор, всички те са разположени във вертикална равнина и са плътно свързани. Освен това изходната тръба за течност е оборудвана с байпасна тръба. Те са здраво закрепени и осигуряват контакт между двата края на веригата от основни елементи: т.е. тръбата в горната част е свързана с циклона в долната част. На кръстовището на байпасната тръба с циклона е предвидено допълнително малко спирачно устройство. Към крайната част на циклона е прикрепена инжекционна тръба под прав ъгъл спрямо оста на основната верига от елементи на устройството.

Инжекционната тръба е предвидена в конструкцията на устройството за свързване на помпата с циклона, входни и изходящи тръбопроводи за течност.

Прототип на топлинен генератор на Потапов

Юрий Семенович Потапов е вдъхновен да създаде топлинен генератор от вихровата тръба на Ранке. Тръбата на Ранк е изобретена за разделяне на топли и студени въздушни маси. По-късно те започнаха да вкарват вода в тръбата Ранка, за да получат подобен резултат. Вихровите потоци се зараждат в така наречената кохлея - структурната част на устройството. По време на използването на тръбата на Ранке беше забелязано, че водата, след преминаване през охлювното разширение на устройството, променя температурата си в положителна посока.

Потапов обръща внимание на това необичайно явление, не напълно обосновано от научна гледна точка, и го използва, за да изобрети топлинен генератор само с една малка разлика в резултата. След преминаването на водата през водовъртежа потоците й не се разделят рязко на топли и студени, както се случи с въздуха в тръбата Ранка, а на топли и горещи. В резултат на някои измервания на новата разработка Юрий Семенович Потапов установи, че най-консумиращата енергия част от цялото устройство - електрическата помпа - изразходва много по-малко енергия, отколкото се генерира в резултат на работа. Това е принципът на ефективност, на който се основава генераторът на топлина.

Физични явления, на базата на които работи генераторът на топлина

Като цяло няма нищо сложно или необичайно в метода на работа на топлинния генератор на Потапов.

Принципът на работа на това изобретение се основава на процеса на кавитация, поради което се нарича още вихров генератор на топлина. Кавитацията се основава на образуването на въздушни мехурчета във водния стълб, причинено от силата на вихровата енергия на водния поток. Образуването на мехурчета винаги е съпроводено със специфичен звук и образуването на определена енергия в резултат на ударите им с висока скорост. Мехурчетата са кухини във вода, пълни с изпарения от водата, в която самите те са се образували. Течността упражнява постоянен натиск върху мехурчето; съответно, той се стреми да се премести от зона с високо налягане в зона с ниско налягане, за да оцелее. В резултат на това той не може да издържи на натиска и рязко се свива или „избухва“, докато изпръсква енергия, образувайки вълна.

Освободената „експлозивна“ енергия от голям брой мехурчета е толкова мощна, че може да разруши впечатляващи метални конструкции. Именно тази енергия служи като допълнителна енергия по време на отопление. За топлогенератора е предвидена напълно затворена верига, в която се образуват много малки мехурчета, които се пукат във водния стълб. Те нямат такава разрушителна сила, но осигуряват увеличение на топлинната енергия до 80%. Веригата поддържа напрежение на променлив ток до 220V, като същевременно запазва целостта на важните за процеса електрони.

Както вече беше споменато, за работата на термична инсталация е необходимо образуването на „воден вихър“. За това е отговорна вградената в нагревателя помпа, която генерира необходимото ниво на налягане и го насочва насила в работния контейнер. Когато възникне турбуленция във водата, настъпват определени промени с механичната енергия в дебелината на течността. В резултат на това започва да се установява същия температурен режим. Допълнителна енергия се създава, според Айнщайн, чрез прехода на определена маса в необходимата топлина; целият процес е придружен от студен ядрен синтез.

Принцип на работа на генератора на топлина Потапов

За да разберете напълно всички тънкости в естеството на работата на устройство като топлинен генератор, всички етапи на процеса на нагряване на течността трябва да се разглеждат стъпка по стъпка.

В системата на топлогенератора помпата създава налягане от 4 до 6 atm. Под създаденото налягане водата се влива под налягане в инжекционната тръба, свързана към фланеца на работещата центробежна помпа. Поток от течност бързо се втурва в кухината на кохлеята, подобно на охлюва в тръбата на Ранке. Течността, както в експеримента, направен с въздух, започва да се върти бързо по извит канал, за да постигне ефекта на кавитация.

Следващият елемент, който съдържа топлинния генератор и където влиза течността, е вихрова тръба, в този момент водата вече е достигнала същия характер и се движи бързо. Според разработките на Потапов, дължината на вихровата тръба е няколко пъти по-голяма от нейната ширина. Противоположният ръб на вихровата тръба вече е горещ и течността е насочена там.

За да достигне желаната точка, той се движи по спираловидна спирала. Спиралната спирала е разположена близо до стените на вихровата тръба. След миг течността достига целта си - горещата точка на вихровата тръба. Това действие завършва движението на течност през основното тяло на устройството. След това структурно е предвидено основното спирачно устройство. Това устройство е предназначено за частично отстраняване на гореща течност от придобитото й състояние, т.е. потокът е донякъде изравнен благодарение на радиалните плочи, монтирани на ръкава. Втулката има вътрешна празна кухина, която е свързана с малко спирачно устройство, следващо циклона в структурата на топлогенератора.

Покрай стените на спирачното устройство горещата течност се приближава все по-близо до изхода на устройството. Междувременно, вихров поток от изтеглен студен флуид протича през вътрешната кухина на втулката на главното спирачно устройство към потока от гореща течност.

Времето за контакт на двата потока през стените на втулката е достатъчно за загряване на студената течност. И сега топлият поток се насочва към изхода чрез малко спирачно устройство. Допълнителното нагряване на топлия поток се извършва по време на преминаването му през спирачното устройство под въздействието на явлението кавитация. Добре загрятата течност е готова да напусне малкото спирачно устройство през байпаса и да премине през главната изходяща тръба, свързваща двата края на главната верига на елементите на термичното устройство.

Горещата охлаждаща течност също се насочва към изхода, но в обратна посока. Да припомним, че към горната част на спирачното устройство е прикрепено дъно, в централната част на дъното има отвор с диаметър, равен на диаметъра на вихровата тръба.

Вихровата тръба от своя страна е свързана с отвор в дъното. Следователно горещата течност завършва движението си през вихровата тръба, като преминава в долния отвор. След това горещата течност навлиза в главната изходяща тръба, където се смесва с топлия поток. Това завършва движението на течности през системата за топлинен генератор на Потапов. На изхода на нагревателя постъпва вода от горната част на изходящата тръба - гореща, а от долната - топла, в която се смесва, готова за употреба. Топлата вода може да се използва или във водоснабдяването за битови нужди, или като охлаждаща течност в отоплителната система. Всички етапи от работата на топлогенератора протичат в присъствието на етер.

Характеристики на използването на топлинния генератор Потапов за отопление на помещения

Както знаете, нагрятата вода в термогенератора на Потапов може да се използва за различни домакински цели. Може да бъде доста изгодно и удобно да се използва топлинен генератор като структурна единица на отоплителна система. Въз основа на посочените икономически параметри на инсталацията, никое друго устройство не може да се сравни по отношение на спестяванията.

Така че, когато се използва топлинен генератор на Потапов за загряване на охлаждащата течност и въвеждането й в системата, се осигурява следният ред: вече използваната течност с по-ниска температура от първичната верига отново влиза в центробежната помпа. На свой ред центробежната помпа изпраща топла вода през тръбата директно в отоплителната система.

Предимства на топлогенераторите при използване за отопление

Най-очевидното предимство на топлинните генератори е сравнително простата поддръжка, въпреки възможността за безплатна инсталация, без да се изисква специално разрешение от служители на електрическата мрежа. Достатъчно е да проверявате триещите се части на устройството - лагери и уплътнения - веднъж на всеки шест месеца. В същото време, според доставчиците, средният гарантиран експлоатационен живот е до 15 години или повече.

Топлогенераторът на Потапов е напълно безопасен и безвреден за околната среда и хората, които го използват. Екологичността се оправдава от факта, че по време на работа на кавитационен топлогенератор се изключват емисиите на вредни продукти в атмосферата от преработката на природен газ, твърди горивни материали и дизелово гориво. Те просто не се използват.

Работата се захранва от електрическата мрежа. Възможността за пожар поради липса на контакт с открит пламък е изключена. Допълнителна сигурност осигурява арматурното табло на устройството, което осигурява пълен контрол върху всички процеси на промяна на температурата и налягането в системата.

Икономическата ефективност при отопление на помещение с топлогенератори се изразява в няколко предимства. Първо, няма нужда да се притеснявате за качеството на водата, когато тя играе ролята на охладител. Няма нужда да мислите, че ще навреди на цялата система само поради лошото си качество. Второ, няма нужда да правите финансови инвестиции в подреждането, полагането и поддръжката на отоплителни пътища. Трето, нагряването на вода с помощта на физичните закони и използването на кавитационни и вихрови потоци напълно елиминира появата на калциеви камъни по вътрешните стени на инсталацията. Четвърто, елиминира се харченето на средства за транспортиране, съхранение и закупуване на преди това необходими горивни материали (естествени въглища, твърди горивни материали, петролни продукти).

Безспорното предимство на топлинните генератори за домашна употреба е тяхната изключителна гъвкавост. Обхватът на приложения на топлинните генератори в ежедневието е много широк:

в резултат на преминаване през системата водата се трансформира, структурира и при такива условия патогенните микроби умират;
Можете да поливате растенията с вода от топлинния генератор, което ще насърчи бързия им растеж;
топлинният генератор може да загрява вода до температура над точката на кипене;
топлинният генератор може да работи заедно със съществуващи системи или да бъде вграден в нова отоплителна система;
топлинният генератор отдавна се използва от хората, които го знаят като основен елемент на отоплителната система в домовете;
топлинният генератор лесно и евтино подготвя топла вода за използване в битови нужди;
Генераторът на топлина може да загрява течности, използвани за различни цели.

Напълно неочаквано предимство е, че топлинният генератор може да се използва дори за рафиниране на нефт. Поради уникалността на разработката, вихровата инсталация е в състояние да втечнява проби от тежък нефт и да извършва подготвителни мерки преди транспортирането им до петролните рафинерии. Всички тези процеси се извършват с минимални разходи.

Трябва да се отбележи, че топлинните генератори са способни на напълно автономна работа. Тоест, режимът на интензивност на неговата работа може да бъде зададен независимо. В допълнение, всички проекти на генератора на топлина Potapov са много лесни за инсталиране. Не е необходимо да включвате сервизни работници, всички инсталационни операции могат да се извършват самостоятелно.

Самостоятелно инсталиране на топлинен генератор Потапов

За да инсталирате вихров топлинен генератор на Потапов със собствените си ръце като основен елемент на отоплителната система, имате нужда от доста инструменти и материали. Това е при условие, че окабеляването на самата отоплителна система вече е готово, тоест регистрите са окачени под прозорците и са свързани помежду си с тръби. Остава само да свържете устройството, което доставя гореща охлаждаща течност. Трябва да подготвите:

скоби - за плътна връзка между тръбите на системата и тръбите на топлогенератора, видовете връзки ще зависят от използваните тръбни материали;
инструменти за студено или горещо заваряване - при използване на тръби от двете страни;
уплътнител за уплътняване на фуги;
клещи за затягане на скоби.

При инсталиране на топлинния генератор се осигурява диагонално насочване на тръбата, т.е. в посоката на движение горещата охлаждаща течност ще се подава към горната разклонителна тръба на батерията, преминава през нея, а охлаждащата охлаждаща течност ще излиза от противоположната страна долна разклонителна тръба.

Непосредствено преди да инсталирате топлинния генератор, трябва да се уверите, че всички негови елементи са непокътнати и в добро работно състояние. След това, като използвате избрания метод, трябва да свържете тръбата за подаване на вода към захранващата тръба към системата. Направете същото и с изходящите тръби - свържете съответните. След това трябва да се погрижите за свързването на необходимите контролни устройства към отоплителната система:

предпазен клапан за поддържане на нормално налягане в системата;
циркулационна помпа за принудително движение на течността през системата.

След това топлогенераторът се свързва към 220V захранване и системата се пълни с вода при отворени въздушни клапи.

Вихровият топлинен генератор на Потапов или накратко VTP е проектиран специално за генериране на топлинна енергия, използвайки само електрически двигател и помпа. Това устройство се използва предимно като икономичен източник на топлина.

Днес ще разгледаме дизайнерските характеристики на това устройство, както и как да направите вихров топлинен генератор със собствените си ръце.

Принцип на действие

Генераторът работи по следния начин. Водата (или друга използвана охлаждаща течност) влиза в кавитатора. След това електрическият мотор завърта кавитатора, в който мехурчетата се свиват - това е кавитация, откъдето идва и името на елемента. Така цялата течност, която попадне в него, започва да се нагрява.

Електричеството, необходимо за работа на генератор, се изразходва за три неща:

За образуване на звукови вибрации.
За преодоляване на силата на триене в устройството.
За загряване на течността.

Освен това, както твърдят създателите на устройството, по-специално молдовският Потапов, за работа се използва възобновяема енергия, въпреки че не е съвсем ясно откъде идва. Както и да е, не се наблюдава допълнително излъчване, следователно можем да говорим за почти сто процента ефективност, тъй като почти цялата енергия се изразходва за нагряване на охлаждащата течност. Но това е на теория.

За какво се използва?

Нека дадем малък пример. В страната има много предприятия, които по една или друга причина не могат да си позволят отопление на газ: или няма магистрала наблизо, или нещо друго. Тогава какво остава? Отопляйте се на ток, но тарифите за този вид отопление могат да бъдат ужасяващи. Тук идва на помощ чудодейното устройство на Потапов. При използването му разходите за енергия ще останат същите, ефективността, разбира се, също, тъй като все още няма да бъде повече от сто, но ефективността във финансово отношение ще бъде от 200% до 300%.

Оказва се, че ефективността на вихровия генератор е 1,2-1,5.

Необходими инструменти

Е, време е да започнете да правите свой собствен генератор. Да видим какво ни трябва:

Ъглошлайф или турбина;
Железен ъгъл;
заваряване;
Болтове, гайки;
Електрическа бормашина;
Ключове 12-13;
Свредла за бормашина;
Боя, четка и грунд.

Технология на производство. Двигател

Забележка! Поради факта, че няма информация относно характеристиките на устройството по отношение на мощността на помпата, всички параметри, дадени по-долу, ще бъдат приблизителни.

Прочетете също за инсталирането на водна помпа за отопление -

Най-лесният вариант да направите вихров топлинен генератор със собствените си ръце е да използвате стандартни части. Почти всеки двигател може да ни подхожда; колкото повече мощност има, толкова повече охлаждаща течност може да загрее. Когато избирате електродвигател, първо трябва да вземете предвид напрежението във вашия дом. Следващият етап е създаването на рамка за двигателя. Леглото е обикновена желязна рамка, за която е по-добре да използвате железни ъгли. Размери няма да казваме, тъй като зависят от размерите на двигателя и се определят на място.

С помощта на турбина изрязваме квадратите до необходимата дължина. Заваряваме ги в квадратна конструкция с такива размери, че всички елементи да паснат там.
Изрязваме допълнителен ъгъл и го заваряваме през рамката, така че електрическият мотор да може да бъде прикрепен към него.
Боядисваме рамката и изчакваме да изсъхне.
Пробиваме дупки за крепежни елементи и закрепваме електрическия мотор.

Инсталиране на помпата

След това трябва да изберем „правилната“ водна помпа. Гамата от тези инструменти днес е толкова широка, че можете да намерите модел с всякаква сила и размер. Трябва да обърнем внимание само на две неща:

Ще може ли двигателя да върти тази помпа;
Центробежна ли е (помпата)?

Тялото на вихров генератор е цилиндър, затворен от двете страни. Отстрани трябва да има проходни отвори, през които устройството ще бъде свързано към отоплителната система. Но основната характеристика на дизайна е вътре в тялото: дюзата е разположена непосредствено до входа. Отворът на дюзата трябва да бъде избран чисто индивидуално.

Забележка! Желателно е отворът на дюзата да е наполовина по-малък от 1/4 от общия диаметър на цилиндъра. Ако дупката е по-малка, тогава водата няма да може да премине през нея в необходимото количество и помпата ще започне да се нагрява. Освен това вътрешните елементи ще започнат да се разрушават от кавитация.

За да направим калъфа, ще ни трябват следните инструменти:

Желязна тръба с дебели стени с диаметър около 10 см;
Съединители за свързване;
заваряване;
Няколко електрода;
работно колело;
Чифт тръби с резби;
Електрическа бормашина;
Пробивна машина;
Регулируем гаечен ключ.

Сега - директно към производствения процес.

Като начало отрязваме парче тръба с дължина около 50-60 см и правим външен жлеб на повърхността му около половината от дебелината, 2-2,5 см. Отрязваме конеца.
Взимаме още две парчета от същата тръба, всяка с дължина 5 см, и правим няколко пръстена от тях.
След това вземаме метален лист със същата дебелина като тръбата, изрязваме от него оригинални капаци и ги заваряваме там, където резбата не е направена.
Правим две дупки в центъра на капаците - едната около обиколката на тръбата, втората около обиколката на дюзата. Вътре в капака до струята пробиваме фаска, така че да получим дюза.
Свързваме генератора към отоплителната система. Свързваме тръбата близо до дюзата към помпата, но само към отвора, от който водата тече под налягане. Свързваме втората тръба към входа на отоплителната система, но изходът трябва да бъде свързан към входа на помпата.

Помпата ще създаде налягане, което, действайки върху водата, ще я принуди да премине през дюзата на нашия дизайн. В специална камера водата ще се прегрее поради активно смесване, след което се подава директно към отоплителния кръг. За да може да се регулира температурата, вихровият топлогенератор трябва да бъде оборудван със специално заключващо устройство, разположено до тръбата. Ако леко покриете запека, структурата ще отнеме повече време, за да премести водата през камерата, следователно температурата ще се повиши поради това. Ето как работи този вид нагревател.

За други методи за алтернативно отопление

Увеличаване на производителността

Помпата губи топлинна енергия, което е основният недостатък на вихровия генератор (поне в описания му вариант). Ето защо е по-добре да потопите помпата в специална водна риза, така че топлината, излъчвана от нея, също да е полезна.

Диаметърът на това яке трябва да е малко по-голям от този на помпата. Можем да използваме парче тръба за това, според традицията, или можем да направим паралелепипед от листова стомана. Размерите му трябва да са такива, че всички елементи на генератора да влизат свободно в него, а дебелината му да е такава, че да издържа на работното налягане на системата.

В допълнение, загубата на топлина може да бъде намалена чрез инсталиране на специална ламарина около устройството. Изолаторът може да бъде всякакъв вид материал, който може да издържи на работна температура.

Сглобяваме следната конструкция: топлогенератор, помпа и свързваща тръба.
Измерваме техните размери и избираме тръба с необходимия диаметър - така че всички части да се поберат лесно в нея.
Ние правим капаци за двете страни.
След това се уверяваме, че частите вътре в тръбата са здраво фиксирани, както и че помпата може да изпомпва охлаждащата течност през себе си.
Пробиваме изходен отвор и прикрепяме тръба към него.

Забележка! Необходимо е помпата да се постави възможно най-близо до този отвор!

Във втория край на тръбата заваряваме фланец, през който капакът ще бъде закрепен към уплътнението. Можете да оборудвате рамка вътре в кутията, за да улесните инсталирането на всички елементи. Сглобяваме устройството, проверяваме колко здрави са закрепванията, проверяваме стегнатостта, поставяме го в кутията и го затваряме.

След това свързваме вихровия топлогенератор към всички консуматори и отново го проверяваме за течове. Ако нищо не тече, тогава можете да активирате помпата. При отваряне/затваряне на крана на входа регулираме температурата.

Може да се интересувате и от статия за това как да направите слънчев колектор

Ние изолираме VTP

На първо място, поставяме корпуса. За да направите това, вземете лист от алуминий или неръждаема стомана и изрежете няколко правоъгълника. По-добре е да ги огънете по тръба с по-голям диаметър, така че в крайна сметка да се образува цилиндър. След това следваме инструкциите.

Закрепваме половинките заедно с помощта на специална ключалка, използвана за свързване на водопроводни тръби.
Правим няколко капака за корпуса, но не забравяйте, че в тях трябва да има дупки за свързване.
Обвиваме устройството с топлоизолационен материал.
Поставете генератора в корпуса и затворете плътно двата капака.

Има и друг начин за увеличаване на производителността, но за това трябва да знаете как точно работи чудотворното устройство на Попов, чиято ефективност може да надхвърли (не е доказано и необяснено) 100%. Вие и аз вече знаем как работи, така че можем да продължим директно към подобряването на генератора.

Вихров амортисьор

Да, ще направим устройство с такова мистериозно име - вихров амортисьор. Той ще се състои от плочи, подредени по дължина, поставени вътре в двата пръстена.

Да видим какво ни трябва за работата.

Заваряване.
Турбинка.
Стоманен лист.
Тръба с дебели стени.

Тръбата трябва да е по-малка от топлинния генератор. Правим от него два пръстена по около 5 см всеки. Изрязваме няколко ленти с еднакъв размер от листа. Тяхната дължина трябва да бъде 1/4 от дължината на тялото на устройството, а ширината им трябва да бъде такава, че след сглобяването да има свободно място вътре.

Вкарваме плочата в менгемето, закачаме метални пръстени на единия й край и ги заваряваме към плочата.
Изваждаме плочата от скобата и я обръщаме на другата страна. Взимаме втората плоча и я поставяме в ринговете, така че двете плочи да са успоредни. По същия начин закрепваме всички останали плочи.
Сглобяваме вихровия генератор със собствените си ръце и монтираме получената конструкция срещу дюзата.

Имайте предвид, че възможностите за подобряване на устройството са почти неограничени. Например, вместо горните плочи, можем да използваме стоманена тел, като първо я усучем на топка. Освен това можем да направим отвори в плочи с различни размери. Разбира се, нищо от това не се споменава никъде, но кой казва, че не можете да използвате тези подобрения?

Накрая

И като заключение, ето няколко практични съвета. Първо, препоръчително е да защитите всички повърхности чрез боядисване. Второ, всички вътрешни части трябва да бъдат направени от дебели материали, тъй като тя (частите) постоянно ще бъде в доста агресивна среда. И трето, погрижете се за няколко резервни капачки, които имат различни размери на отворите. В бъдеще ще изберете необходимия диаметър, за да постигнете максимална производителност на устройството.

Отоплението на къща, гараж, офис или търговско помещение е проблем, който трябва да се реши веднага след построяването на помещенията. И няма значение кое време на годината е навън. Зимата все пак ще дойде. Така че трябва да се уверите, че вътре е топло предварително. Тези, които купуват апартамент в многоетажна сграда, няма от какво да се притесняват - строителите вече са направили всичко. Но тези, които строят собствена къща, оборудват гараж или отделна малка сграда, ще трябва да изберат коя отоплителна система да инсталират. И едно от решенията ще бъде вихров генератор на топлина.

Разделянето на въздуха, с други думи, разделянето му на студени и горещи фракции във вихрова струя - явление, което формира основата на вихров генератор на топлина, беше открито преди около сто години. И както често се случва, в продължение на около 50 години никой не можеше да разбере как да го използва. Така наречената вихрова тръба е модернизирана по различни начини и се опитва да бъде интегрирана в почти всички видове човешка дейност. Навсякъде обаче той беше по-нисък както по цена, така и по ефективност на съществуващите устройства. Докато на руския учен Меркулов му хрумва да тече вода вътре, той установява, че температурата на изхода се повишава няколко пъти и нарича този процес кавитация. Цената на устройството не е намаляла много, но ефективността е станала почти сто процента.

Принцип на действие

И така, каква е тази мистериозна и достъпна кавитация? Но всичко е съвсем просто. При преминаване през вихъра във водата се образуват множество мехурчета, които от своя страна се пукат, освобождавайки определено количество енергия. Тази енергия загрява водата. Броят на мехурчетата не може да се преброи, но вихровият кавитационен топлинен генератор може да повиши температурата на водата до 200 градуса. Би било глупаво да не се възползваме от това.

Два основни типа

Въпреки факта, че от време на време се появяват съобщения, че някой някъде е направил със собствените си ръце уникален вихров топлогенератор с такава мощност, че е възможно да отоплява цял град, в повечето случаи това са обикновени вестникарски ухания, които нямат основание всъщност. Някой ден може би това ще се случи, но засега принципът на работа на това устройство може да се използва само по два начина.

Ротационен генератор на топлина. Корпусът на центробежната помпа в този случай ще действа като статор. В зависимост от мощността се пробиват отвори с определен диаметър по цялата повърхност на ротора. Благодарение на тях се появяват същите тези мехурчета, чието разрушаване загрява водата. Този тип генератор на топлина има само едно предимство. Много по-продуктивен е. Но има значително повече недостатъци.

Тази инсталация е много шумна.
Повишено износване на части.
Изисква честа смяна на уплътнения и уплътнения.
Твърде скъпо за обслужване.

Генератор на статична топлина. За разлика от предишната версия, тук нищо не се върти и процесът на кавитация се случва естествено. Само помпата работи. И списъкът с предимства и недостатъци има рязко противоположна посока.

Устройството може да работи при ниско налягане.
Температурната разлика между студения и горещия край е доста голяма.
Абсолютно безопасен, независимо къде се използва.
Бързо нагряване.
Ефективност 90% и повече.
Може да се използва както за отопление, така и за охлаждане.

Единственият недостатък на статичния WTG може да се счита за високата цена на оборудването и свързания с него доста дълъг период на изплащане.

Как да сглобите топлинен генератор

С всички тези научни термини, които могат да изплашат човек, който не е запознат с физиката, е напълно възможно да се направи VTG у дома. Разбира се, ще трябва да се занимавате, но ако всичко е направено правилно и ефективно, можете да се насладите на топлината по всяко време.

И трябва да започнете, както във всеки друг бизнес, с подготовката на материали и инструменти. Ще имаш нужда:

Машина за заваряване.
Шмиргел.
Електрическа бормашина.
Комплект гаечни ключове.
Комплект свредла.
Метален ъгъл.
Болтове и гайки.
Дебела метална тръба.
Две тръби с резба.
Свързващи съединители.
Електрически мотор.
Центробежна помпа.
Джет.

Сега можете да започнете работа директно.

Монтаж на двигателя

Електрически мотор, избран в съответствие с наличното напрежение, е монтиран върху рамка, заварена или сглобена с болтове, от ъгъл. Общият размер на рамката е изчислен по такъв начин, че да може да побере не само двигателя, но и помпата. По-добре е да боядисате рамката, за да избегнете ръжда. Маркирайте дупките, пробийте и монтирайте електродвигателя.

Свързване на помпата

Помпата трябва да бъде избрана по два критерия. Първо, трябва да е центробежен. Второ, мощността на двигателя трябва да е достатъчна, за да го завърти. След като помпата е инсталирана на рамката, алгоритъмът на действие е както следва:

В дебела тръба с диаметър 100 mm и дължина 600 mm трябва да се направи външен канал от 25 mm и половината от дебелината от двете страни. Отрежете конеца.
На две парчета от една и съща тръба, всяко с дължина 50 мм, нарежете вътрешната резба на половината от дължината.
От страната, противоположна на резбата, заварете метални капачки с достатъчна дебелина.
Направете дупки в центъра на капаците. Единият е размерът на дюзата, вторият е размерът на тръбата. Необходимо е да скосите вътрешността на отвора за дюзата с помощта на бормашина с голям диаметър, така че да изглежда като дюза.
Тръбата на дюзата е свързана към помпата. Към дупката, от която се подава вода под налягане.
Входът на отоплителната система е свързан към втората тръба.
Изходът от отоплителната система е свързан към входа на помпата.

Цикълът е завършен. Водата ще бъде подадена под налягане към дюзата и поради образувания там вихър и произтичащия от това кавитационен ефект ще започне да се нагрява. Температурата може да се регулира чрез монтиране на сферичен кран зад тръбата, през която водата се връща обратно в отоплителната система.

Като го затворите леко, можете да увеличите температурата и обратно, като го отворите, можете да я намалите.

Нека подобрим генератора на топлина

Това може да звучи странно, но този доста сложен дизайн може да бъде подобрен, като допълнително се увеличи неговата производителност, което ще бъде определено предимство за отопление на голяма частна къща. Това подобрение се основава на факта, че самата помпа има тенденция да губи топлина. Това означава, че трябва да го накарате да харчи възможно най-малко.

Това може да се постигне по два начина. Изолирайте помпата, като използвате топлоизолационни материали, подходящи за тази цел. Или го обградете с водна риза. Първият вариант е ясен и достъпен без никакви обяснения. Но трябва да се спрем на втория по-подробно.

За да изградите водна риза за помпата, ще трябва да я поставите в специално проектиран херметически затворен контейнер, който може да издържи на налягането на цялата система. Водата ще се подава точно в този контейнер, а помпата ще я вземе оттам. Външната вода също ще се загрее, което ще позволи на помпата да работи много по-ефективно.

Вихров абсорбатор

Но се оказва, че това не е всичко. След като сте проучили и разбрали принципа на работа на вихров топлогенератор, можете да го оборудвате с вихров амортисьор. Водна струя, подадена под високо налягане, удря противоположната стена и се завихря. Но може да има няколко от тези вихри. Човек трябва само да монтира структура вътре в устройството, която наподобява стеблото на авиационна бомба. Това се прави по следния начин:

От тръба с малко по-малък диаметър от самия генератор трябва да изрежете два пръстена с ширина 4-6 см.
Заварете шест метални пластини вътре в пръстените, подбрани така, че цялата конструкция да е дълга една четвърт от дължината на тялото на самия генератор.
Когато сглобявате устройството, закрепете тази конструкция вътре срещу дюзата.

Няма и не може да има ограничение за съвършенство, а вихровият топлинен генератор все още се подобрява в наше време. Не всеки може да направи това. Но е напълно възможно да сглобите устройството според схемата, дадена по-горе.

Забелязали ли сте, че цените на парното и топла вода са се увеличили и не знаете какво да правите? Решението на проблема със скъпите енергийни ресурси е вихров генератор на топлина. Ще говоря за това как работи вихров генератор на топлина и какъв е принципът на неговото действие. Също така ще разберете дали е възможно да сглобите такова устройство със собствените си ръце и как да го направите в домашна работилница.

Малко история

Вихровият термогенератор се счита за обещаващо и иновативно развитие. Междувременно технологията не е нова, тъй като преди почти 100 години учените са мислили как да приложат феномена кавитация.

Първата работеща пилотна инсталация, така наречената „вихрова тръба“, е произведена и патентована от френския инженер Джоузеф Ранк през 1934 г.

Ранк пръв забеляза, че температурата на въздуха на входа на циклона (въздухопречиствател) се различава от температурата на същия въздушен поток на изхода. Въпреки това, в началните етапи на стендовите тестове, вихровата тръба беше тествана не за ефективност на нагряване, а напротив, за ефективност на охлаждане на въздушния поток.

Технологията получава ново развитие през 60-те години на ХХ век, когато съветски учени измислят как да подобрят тръбата на Ранке, като пуснат в нея течност вместо въздушна струя.

Поради по-високата плътност на течната среда в сравнение с въздуха, температурата на течността при преминаване през вихровата тръба се променя по-интензивно. В резултат на това беше експериментално установено, че течната среда, преминавайки през подобрената тръба на Ранк, се нагрява необичайно бързо с коефициент на преобразуване на енергия 100%!

За съжаление по това време нямаше нужда от евтини източници на топлинна енергия и технологията не намери практическо приложение. Първите работещи кавитационни инсталации, предназначени за нагряване на течна среда, се появяват едва в средата на 90-те години на ХХ век.

Поредица от енергийни кризи и в резултат на това нарастващият интерес към алтернативните източници на енергия послужиха като причина за възобновяване на работата по ефективни преобразуватели на енергията на движение на водната струя в топлина. В резултат на това днес можете да закупите единица с необходимата мощност и да я използвате в повечето отоплителни системи.

Принцип на действие

Кавитацията позволява да не се отдава топлина на водата, а да се извлича топлина от движеща се вода, като същевременно се нагрява до значителни температури.

Дизайнът на работещи образци на вихрови топлинни генератори е външно прост. Виждаме масивен двигател, към който е свързан цилиндричен охлюв.

"Охлюв" е модифицирана версия на тромпета на Ранке. Поради характерната си форма, интензивността на кавитационните процеси в кухината на „охлюва“ е много по-висока в сравнение с вихрова тръба.

В кухината на "охлюва" има дисков активатор - диск със специална перфорация. Когато дискът се върти, течната среда в „охлюва“ се активира, поради което възникват кавитационни процеси:

Електрическият мотор завърта дисковия активатор. Дисковият активатор е най-важният елемент в конструкцията на топлогенератора и е свързан към електродвигателя посредством прав вал или ремъчна предавка. Когато устройството е включено в работен режим, двигателят предава въртящ момент към активатора;
Активаторът завърта течната среда. Активаторът е проектиран по такъв начин, че течната среда, влизаща в кухината на диска, се завихря и придобива кинетична енергия;
Преобразуване на механична енергия в топлинна енергия. Излизайки от активатора, течната среда губи ускорение и в резултат на внезапно спиране възниква ефект на кавитация. В резултат на това кинетичната енергия загрява течната среда до + 95 ° C, а механичната енергия става топлинна.

Обхват на приложение

Илюстрация	Описание на приложението
	Отопление. Оборудване, което преобразува механичната енергия на движението на водата в топлина, се използва успешно за отопление на различни сгради, от малки частни сгради до големи промишлени съоръжения. Между другото, днес в Русия вече можете да преброите поне десет населени места, където централизираното отопление се осигурява не от традиционните котелни, а от гравитационни генератори.
	Отопление на течаща вода за битови нужди. Топлинният генератор, когато е свързан към мрежата, загрява водата много бързо. Следователно такова оборудване може да се използва за загряване на вода в автономна водоснабдителна система, в басейни, бани, перални и др.
	Смесване на несмесващи се течности. В лабораторни условия кавитационните апарати могат да се използват за качествено смесване на течни среди с различна плътност до получаване на хомогенна консистенция.

Интегриране в отоплителната система на частен дом

За да използвате топлогенератор в отоплителна система, той трябва да бъде монтиран в нея. Как да направите това правилно? Всъщност в това няма нищо сложно.

Пред генератора (маркиран с 2 на фигурата) е монтирана центробежна помпа (1 на фигурата), която ще доставя вода с налягане до 6 атмосфери. След генератора са монтирани разширителен резервоар (6 на фигурата) и спирателни вентили.

Предимства на използването на кавитационни топлинни генератори

Предимства на вихров източник на алтернативна енергия
	Икономичен. Благодарение на ефективното потребление на електроенергия и високата ефективност, генераторът на топлина е по-икономичен в сравнение с други видове отоплителни съоръжения.
	Малки размери в сравнение с конвенционалните отоплителни съоръжения с подобна мощност. Стационарен генератор, подходящ за отопление на малка къща, е два пъти по-компактен от модерен газов котел. Ако инсталирате топлинен генератор в обикновена котелна стая вместо котел на твърдо гориво, ще остане много свободно пространство.
	Ниско тегло на монтажа. Благодарение на лекото си тегло, дори големи инсталации с висока мощност могат лесно да бъдат поставени на пода на котелното помещение, без да се изгражда специална основа. Няма никакви проблеми с местоположението на компактните модификации. Единственото нещо, на което трябва да обърнете внимание при инсталирането на устройството в отоплителна система, е високото ниво на шум. Следователно инсталирането на генератора е възможно само в нежилищни помещения - в котелно помещение, сутерен и др.
	Опростен дизайн. Генераторът на топлина от кавитационен тип е толкова прост, че няма какво да се счупи в него. Устройството има малък брой механично движещи се елементи и изобщо няма сложна електроника. Следователно вероятността от повреда на устройството в сравнение с котлите на газ или дори твърдо гориво е минимална.
	Няма нужда от допълнителни модификации. Топлинният генератор може да бъде интегриран в съществуваща отоплителна система. Тоест, няма нужда да променяте диаметъра на тръбите или тяхното местоположение.
	Няма нужда от обработка на вода. Ако за нормалната работа на газовия котел е необходим филтър за течаща вода, тогава като инсталирате кавитационен нагревател, не е нужно да се притеснявате за запушвания. Поради специфични процеси в работната камера на генератора не се появяват задръствания и котлен камък по стените.
	Работата на оборудването не изисква постоянно наблюдение. При необходимост от грижа за котлите на твърдо гориво кавитационният нагревател работи в автономен режим. Инструкциите за работа на устройството са прости - просто включете двигателя и, ако е необходимо, изключете го.
	Екологичност. Кавитационните инсталации не влияят по никакъв начин на екосистемата, тъй като единственият енергоемък компонент е електродвигателят.

Схеми за производство на топлогенератор от кавитационен тип

За да направите работещо устройство със собствените си ръце, ще разгледаме чертежи и диаграми на работещи устройства, чиято ефективност е установена и документирана в патентните служби.

Илюстрации	Общо описание на конструкциите на кавитационни топлогенератори
	Общ изглед на блока. Фигура 1 показва най-често срещаната конструктивна схема на кавитационен топлинен генератор. Номер 1 показва вихровия накрайник, на който е монтирана вихровата камера. Отстрани на вихровата камера можете да видите входната тръба (3), която е свързана към центробежната помпа (4). Числото 6 на диаграмата показва входните тръби за създаване на противосмущаващ поток. Особено важен елемент в схемата е резонаторът (7), изпълнен във вид на куха камера, чийто обем се променя от буталото (9). Числата 12 и 11 показват дросели, които осигуряват контрол на интензивността на водния поток.
	Устройство с два последователни резонатора. Фигура 2 показва топлинен генератор, в който резонатори (15 и 16) са монтирани последователно. Един от резонаторите (15) е направен под формата на куха камера, заобикаляща дюзата, обозначена с числото 5. Вторият резонатор (16) също е направен под формата на куха камера и е разположен в задния край на устройството в непосредствена близост до входящите тръби (10), доставящи смущаващи потоци. Дроселите, обозначени с номера 17 и 18, отговарят за интензивността на захранването с течност и за режима на работа на цялото устройство.
	Генератор на топлина с контра резонатори. На фиг. Фигура 3 показва по-рядко срещана, но много ефективна схема на устройство, в която два резонатора (19, 20) са разположени един срещу друг. В тази схема вихровият накрайник (1) с накрайник (5) обикаля изхода на резонатора (21). Срещу резонатора, означен с 19, можете да видите входа (22) на резонатора с номер 20. Моля, обърнете внимание, че изходните отвори на двата резонатора са разположени коаксиално.

Илюстрации	Описание на вихрова камера (Snail) в конструкцията на кавитационен топлогенератор
	„Охлюв“ на кавитационен топлогенератор в напречно сечение. В тази диаграма можете да видите следните подробности: 1 - тяло, което е направено кухо и в което са разположени всички фундаментално важни елементи; 2 - вал, върху който е фиксиран дискът на ротора; 3 - пръстен на ротора; 4 - статор; 5 - технологични отвори, направени в статора; 6 - излъчватели под формата на пръчки. Основните трудности при производството на изброените елементи могат да възникнат по време на производството на кухо тяло, тъй като е най-добре да се направи отливка. Тъй като в домашна работилница няма оборудване за леене на метал, такава конструкция, макар и за сметка на здравината, ще трябва да бъде направена заварена.
	Схема на комбинация от роторния пръстен (3) и статора (4). Диаграмата показва роторния пръстен и статора в момента на центровка при завъртане на роторния диск. Тоест при всяка комбинация от тези елементи виждаме образуването на ефект, подобен на действието на тръбата на Ранке. Този ефект ще бъде възможен при условие, че в устройството, сглобено съгласно предложената схема, всички части ще паснат идеално заедно
	Ротационно изместване на роторния пръстен и статора. Тази диаграма показва позицията на структурните елементи на "охлюва", при които възниква хидравличен удар (свиване на мехурчета) и течната среда се нагрява. Тоест, поради скоростта на въртене на роторния диск, е възможно да се задават параметри за интензивността на възникване на хидравлични удари, провокиращи освобождаване на енергия. Просто казано, колкото по-бързо се върти дискът, толкова по-висока ще бъде температурата на водната среда на изхода.

Нека обобщим

Сега знаете какъв е популярен и търсен източник на алтернативна енергия. Това означава, че ще ви бъде лесно да решите дали такова оборудване е подходящо или не. Също така препоръчвам да гледате видеоклипа в тази статия.