Кавитационен топлогенератор за отопление на дома. Направи си сам вихров топлогенератор

Целта на вихровия топлогенератор на Потапов (VTG), изработен ръчно, е да получава топлина само с помощта на електрически двигател и помпа. По принцип това устройство се използва като икономичен нагревател.

Схема на устройството на вихровата топлинна система.

Тъй като няма проучвания за определяне на параметрите на продукта в зависимост от мощността на помпата, ще бъдат подчертани приблизителни размери.

Най-лесният начин е да направите вихров топлогенератор от стандартни части. Всеки електрически двигател ще работи за това. Колкото по-мощен е, толкова по-голям обем вода ще се нагрее до определена температура.

Основното нещо е двигателят

Трябва да изберете двигател в зависимост от наличното напрежение. Има много схеми, с които можете да свържете двигател от 380 волта към мрежа от 220 волта и обратно. Но това е друга тема.

Започнете да сглобявате топлогенератора с електрически двигател. Ще трябва да се фиксира на леглото. Дизайнът на това устройство е метален корпус, което е най-лесно да се направи от квадрат. Размерите ще трябва да бъдат избрани на място за тези устройства, които ще бъдат налични.

Чертеж на вихров топлогенератор.

Списък с инструменти и материали:

• ъглова Сандър;
• заваръчна машина;
• електрическа бормашина;
• набор от бормашини;
• отворени или кутия гаечни ключове за 12 и 13;
• болтове, гайки, шайби;
• метален ъгъл;
• грунд, боя, четка.

1. Нарежете квадратите с ъглошлайф. Сглобете с помощта на заваръчна машина правоъгълна структура. Като алтернатива можете да сглобите с болтове и гайки. Това няма да повлияе на окончателната версия на дизайна. Изберете дължината и ширината, така че всички детайли да пасват оптимално.
2. Изрежете друго парче квадрат. Прикрепете го като напречна греда по такъв начин, че да можете да закрепите двигателя.
3. Боядисвайте рамката.
4. Пробийте дупки в рамката за болтовете и монтирайте двигателя.

Монтаж на помпа

Сега ще е необходимо да вземете водна помпа. Сега в специализирани магазини можете да закупите единица с всякаква модификация и мощност. На какво трябва да обърнете внимание?

1. Помпата трябва да е центробежна.
2. Вашият двигател ще може да го завърти.

Монтирайте помпата върху рамката, ако трябва да направите повече напречни греди, след това ги направете или от ъгъл, или от лентово желязо със същата дебелина като ъгъла. Едва ли е възможно да се направи съединител без струг. Така че трябва да го поръчате някъде.

Схема на хидровихров топлогенератор.

Вихровият топлогенератор на Потапов се състои от тяло, направено под формата на затворен цилиндър. В краищата му трябва да има проходни отвори и разклонителни тръби за свързване към отоплителната система. Тайната на дизайна е вътре в цилиндъра. Зад входа трябва да има струя. Дупката му е избрана за това устройствопоотделно, но е желателно да е половината от четвъртата част от диаметъра на тялото на тръбата. Ако направите по-малко, тогава помпата няма да може да прокара вода през този отвор и ще започне да се нагрява сама. Освен това вътрешните части ще започнат интензивно да се разпадат поради явлението кавитация.

Инструменти: ъглошлайф или ножовка, заваръчна машина, електрическа бормашина, регулируем гаечен ключ.

Материали: дебел метална тръба, електроди, бормашини, 2 резбовани тръби, съединители.

1. Нарежете парче дебела тръба с диаметър 100 мм и дължина 500-600 мм. Направете външен жлеб върху него около 20-25 мм и половината от дебелината на тръбата. Нарежете конеца.
2. Направете два пръстена с дължина 50 мм от същия диаметър на тръбата. нарежете на вътрешна резбаот едната страна на всеки полупръстен.
3. От същата дебелина на плосък метал като тръбата, направете капаци и ги заварете от страната на пръстените, където няма резба.
4. Направете централен отвор в капаците: единият за диаметъра на струята, а другият за диаметъра на дюзата. ОТ вътрекапак, където се намира струята, направете фаска със свредло с по-голям диаметър. Резултатът трябва да бъде дюза.
5. Свържете топлинния генератор към системата. Прикрепете тръбата, където се намира дюзата, към помпата в отвора, от който се подава вода под налягане. Свържете входа на отоплителната система към втория разклонителен тръбопровод. Свържете изхода на системата към входа на помпата.

Водата под налягане, която помпата ще създаде, ще премине през дюзата на вихровия топлогенератор, който сами си направите. В камерата той ще започне да се нагрява поради интензивно смесване. След това го подайте в отоплителната система. За да регулирате температурата, поставете ключалка зад дюзата. Покрийте го и вихровият топлинен генератор ще задвижва водата вътре в корпуса по-дълго, което означава, че температурата в него ще започне да се повишава. Ето как работи нагревателят.

Начини за подобряване на производителността

Диаграма на термопомпата.

Има загуба на топлина в помпата. Така че вихровият топлогенератор на Потапов в тази версия има значителен недостатък. Следователно е логично потопената помпа да се обгради с водна риза, така че топлината й да отива и за полезно отопление.

Направете леко външния корпус на цялото устройство по-голям диаметърналична помпа. Тя може да бъде или завършена тръба, което е желателно, или направена от листов материалпаралелепипед. Размерите му трябва да са такива, че помпата, съединителят и самият генератор да влизат вътре. Дебелината на стената трябва да издържа на налягането в системата.

За да намалите загубата на топлина, направете топлоизолация около тялото на устройството. Можете да го защитите с калайка. Като изолатор използвайте всеки топлоизолационен материал, който може да издържи точката на кипене на течността.

1. Сглобете компактно устройство, състоящо се от потопяема помпа, свързваща тръба и топлогенератор, които сте сглобили със собствените си ръце.
2. Решете размерите му и изберете тръба с такъв диаметър, вътре в която всички тези механизми биха се побрали лесно.
3. Направете корици от едната и от другата страна.
4. Осигурете твърдостта на закрепването на вътрешните механизми и способността на помпата да изпомпва вода през себе си от получения резервоар.
5. Направете вход и прикрепете тръба към него. Помпата, с водосборника си, трябва да бъде разположена възможно най-близо до този отвор.

Заварете фланец на противоположния край на тръбата. С него ще бъде прикрепен чрез гумено уплътнениекапак. За да улесните монтирането на вътрешностите, направете обикновена олекотена рамка или скелет. Вътре в него сглобете устройството. Проверете прилягането и плътността на всички компоненти. Поставете в кутията и затворете капака.

Свържете се с потребителите и проверете всичко за херметичност. Ако няма течове, включете помпата. Чрез отваряне и затваряне на вентила, който се намира на изхода на генератора, регулирайте температурата.

Изолация на генератора

Схема за свързване на топлогенератора към отоплителната система.

Първо трябва да направите обвивка от изолация. Вземете лист от поцинкована ламарина или тънък алуминий за това. Изрежете от него два правоъгълника, ако ще правите корпус от две половини. Или един правоъгълник, но по такъв начин, че след производството, вихровият топлогенератор на Потапов, който е сглобен ръчно, ще се побере напълно в него.

Най-добре е да огънете листа върху тръбата голям диаметърили използвайте напречна греда. Поставете отрязания лист върху него и го натиснете отгоре с ръка дървен блок. С втората ръка притиснете листа калай, така че да се образува леко извиване по цялата дължина. Напреднете малко детайла и повторете операцията отново. Правете това, докато получите цилиндър.

1. Свържете го с ключалка, която се използва от калайджии за водосточни тръби.
2. Направете капаци за корпуса, като осигурите дупки в тях за свързване на генератора.
3. Увийте устройството с топлоизолационен материал. С помощта на тел или тънки ленти от калай фиксирайте изолацията.
4. Поставете устройството в корпуса, затворете капаците.

Има и друг начин за увеличаване на производството на топлина: за това трябва да разберете как работи вихровият генератор на Потапов, коефициентът полезно действиекоето може да се доближи до 100% и повече (няма консенсус защо това се случва).

По време на преминаването на водата през дюза или струя, на изхода се създава мощен поток, който удря противоположния край на устройството. Той се усуква и поради триенето на молекулите се получава нагряване. Това означава, че чрез поставяне на допълнителна бариера вътре в този поток е възможно да се увеличи смесването на течността в устройството.

Знаейки как работи това, можете да започнете да проектирате допълнително подобрение. Това ще бъде вихров амортисьор, изработен от надлъжни плочи, разположени вътре в два пръстена под формата на стабилизатор на бомба.

Схема на стационарен топлогенератор.

Инструменти: заваръчна машина, ъглошлайф.

материали: ламаринаили лента от желязо, дебелостенна тръба.

Направете два пръстена с ширина 4-5 см от тръба с по-малък диаметър от вихровия топлогенератор на Потапов.Изрежете еднакви ленти от лентов метал. Тяхната дължина трябва да бъде равна на една четвърт от дължината на тялото на самия топлогенератор. Изберете ширината, така че след сглобяването да има свободен отвор вътре.

1. Закрепете плочата в менгеме. Закачете го от едната и от другата страна на пръстена. Заварете плоча към тях.
2. Извадете детайла от скобата и го завъртете на 180 градуса. Поставете плоча вътре в пръстените и я закрепете в скобата, така че плочите да са една срещу друга. Закрепете по този начин на еднакво разстояние от 6 плочи.
3. Сглобете вихровия топлогенератор, като поставите описаното устройство срещу дюзата.

Вероятно е възможно да се подобри допълнително този продукт. Например, вместо успоредни плочи, използвайте стоманена тел, навивайки я във въздушна топка. Или направете дупки в плочите различен диаметър. Никъде не се казва за това подобрение, но това не означава, че не си струва да се прави.

Схема на устройството на топлинния пистолет.

1. Не забравяйте да защитите вихровия топлогенератор на Потапов, като боядисвате всички повърхности.
2. Вътрешните му части по време на работа ще бъдат в много агресивна средапричинени от кавитационни процеси. Ето защо, както тялото, така и всичко, което е в него, се опитайте да го направите от дебел материал. Не пестете от хардуер.
3. Направете няколко варианта за капаци с различни входове. Тогава ще бъде по-лесно да изберете диаметъра им, за да получите висока производителност.
4. Същото важи и за гасителя на вибрациите. Може също да се модифицира.

Сглобете малка лабораторна пейка, на която ще работите във всички характеристики. За да направите това, не свързвайте консуматорите, а свържете тръбопровода към генератора. Това ще опрости неговото тестване и избора на необходимите параметри. Тъй като сложни устройства за определяне на коефициента на ефективност у дома трудно могат да бъдат намерени, се предлага следният тест.

Включете вихровия топлогенератор и отбележете времето, когато загрява водата определена температура. По-добре е да имате електронен термометър, той е по-точен. След това направете промени в дизайна и стартирайте експеримента отново, като наблюдавате повишаването на температурата. Как по-силна водаще се нагрее по едно и също време, толкова повече предпочитания ще трябва да се дадат финална версияустановено подобрение в дизайна.

Собствениците на частни къщи се опитват по всякакъв начин да спестят от отопление, което изисква значителни разходи от година на година. За да се създадат икономични отоплителни системи в жилищни, промишлени, обществени помещения, те се разработват и прилагат на практика различни схемиза генериране на печеливша топлинна енергия. За тези цели е подходящ кавитационен топлогенератор.

За да спестите топлинна енергия - този топлогенератор ще ви помогне в това

Вихрово устройство: обща концепция

Такава инсталация е структурно доста проста. Използва се за ефективно и изгодно отопление на сграда с минимални финансови разходи. Доходността се дължи на специално нагряване на водата чрез кавитация. Този метод се състои в създаване на малки мехурчета от пара в зоната на понижено налягане на работния флуид, което се осигурява от специални звукови вибрации, работата на помпата.

Кавитационният нагревател се справя с преработката на механична енергия в топлинен поток, което е важно за промишлените съоръжения. В тях нагревателните елементи периодично се провалят, тъй като работят с течности с голяма разлика в температурата.

Именно тези кавитатори са надежден заместител на устройства, чиято работа зависи от твърди горива.

В това видео ще научите как работи топлогенераторът:

Кавитационни генератори: предимства

Такива инсталации се използват широко в условията на кариера и в производството. Причината за това са следните фактори, които ги характеризират:

• достъпност;
• икономика отоплителна система;
• възможността за създаване на структура със собствените си ръце;
• висока ефективностотопление.

Правилата за експлоатация посочват, че е невъзможно да се монтират вихрови продукти в жилищното пространство поради създаването на високо ниво на шум. Най-добрият вариантще бъде подреждането на отделна стопанска постройка, котелно помещение.

Недостатъците са доста големи размеринагревател готов за употреба. Също така се отбелязва прекомерната мощност за частна къща, вила, възможната трудност при придобиването на материали, които ще са необходими в случай самостоятелно производствокавитатор.

При този нагревател едно от предимствата е високата ефективност

Структурата на нагревателя и принципът на работа

Кавитационното нагряване се характеризира с образуването на мехурчета от пара в работния флуид. В резултат на това действие налягането постепенно намалява поради високия дебит. Трябва да се отбележи, че необходимото изпаряване се задава чрез специално излъчване на лазерни импулси или чрез акустика, зададена от определени звуци. Въздушни зони затворен типТе се смесват с водната маса, след което влизат в зоната на високо налягане, където се отварят и излъчват очакваната ударна вълна.

Оборудването от тип кавитация се различава по начина, по който функционира. Схематично изглежда така:

1. Водният поток се движи по кавитатора, в който с помощта на циркулационна помпаосигурено работно наляганевлизане в работния резервоар.
2. Освен това в такива контейнери скоростта се увеличава, съответно, и налягането на течността през тръбите, монтирани според чертежите.
3. Потоците, достигащи до централната част на камерата, се смесват, в резултат на което се образува кавитация.
4. В резултат на описания процес парните мехурчета не се увеличават по размер и няма взаимодействие между тях и електродите.
5. След това водата се премества в противоположната част на резервоара и се връща, за да завърши нов кръг.
6. Нагряването се осигурява от движението и разширяването на течността в точката на излизане от дюзата.

От работата на вихровата инсталация се вижда, че нейната конструкция е неусложнена и проста, но в същото време осигурява бързо и изгодно отопление на помещенията.

Видове нагреватели

Кавитационният отоплителен котел е един от най-разпространените видове нагреватели. Най-търсените от тях:

1. Ротационни инсталации, между които специално вниманиезаслужава устройството на Григс. Същността на неговото действие се основава на центробежна ротационна помпа. Външно описаният дизайн прилича на диск с няколко дупки. Всяка такава ниша се нарича клетка на Григс, техният брой и функционални параметри са взаимозависими от скоростта на задвижването, вида на използвания генератор. Работна течностсе нагрява в пространството между ротора и статора поради бързото движение по повърхността на диска.
2. Статични нагреватели. Котлите са лишени от движещи се части, кавитация в тях се осигурява от специални елементи на Laval. Помпата, монтирана в комплектите на отоплителната система необходимо наляганевода, която започва да се движи бързо и да се затопля. Поради тесните отвори в дюзите течността се движи в ускорен режим. Благодарение на бързото му разширяване се постига необходимата кавитация за нагряване.

Изборът на един или друг нагревател зависи от нуждите на човека. Трябва да се има предвид, че ротационният кавитатор е по-продуктивен, освен това е по-малък.

Особеността на статичната единица е липсата на въртящи се части, което определя дългия му експлоатационен живот. Продължителност на работа без Поддръжкадостига 5 години. Ако дюзата се счупи, тя може лесно да бъде заменена, което е много по-евтино в сравнение с придобиването на нов работен елемент в ротационна инсталация.

Самостоятелно производство на оборудване

Напълно възможно е да създадете кавитатор със собствените си ръце, но първо трябва да се запознаете със схематичните характеристики, точните чертежи на уреда, да разберете и проучите подробно принципа, по който работи. Най-простият модел се счита за Potapov VTG с ефективност от 93%. Схематично топлогенераторът е доста прост., ще бъдат подходящи в ежедневието и промишлената употреба.

Започвайки да сглобявате уреда, е необходимо да изберете помпа в системата, която трябва да отговаря напълно на изискванията за мощността, изисквана от топлинната енергия. В по-голямата си част описаните генератори са оформени като дюза, такива модели са най-удобни и лесни за използване. домашна употреба.

Създаването на кавитатор е невъзможно без предварителна подготовкаопределени инструменти и устройства. Те включват:

• разклонители от входящ и изходящ тип, оборудвани с кранове;
• манометри;
• термометър, без който е невъзможно да се измери температурата;
• ръкави, с които са допълнени термометрите;
• клапани, с помощта на които се елиминират въздушните тапи от цялата отоплителна система.

Последователността на проектиране на кавитационен топлогенератор със собствените си ръце е представена от следните стъпки:

1. Избор на помпа, която е проектирана да работи с течности с висока температура. В противен случай бързо ще се провали. Наложено е задължително изискване към такъв елемент: създаване на налягане от 4 атмосфери.
2. Изпълнителна способност за кавитация. Основното условие е изборът на проходния канал, необходим за напречното сечение.
3. Избор на дюза, като се вземат предвид характеристиките на конфигурацията. Такава част може да бъде цилиндрична, конусовидна, заоблена. Важно е на входа на водата в резервоара да се развие вихров процес.
4. Подготовката на външния контур е важна процедура. Това е извита тръба, която се простира от кавитационната камера. Освен това той е свързан към два термометъра и два манометъра, както и към въздушен клапан, поставен в пространството между изхода и входа.

Когато работата с кутията приключи, трябва да експериментирате с нагревателя. Процедурата се състои в свързване на помпения агрегат към електрическата мрежа, докато радиаторите са свързани отоплителна система. Следващата стъпка е да включите мрежата.

Манометрите трябва да бъдат внимателно наблюдавани. Разликата между числата на входа и изхода трябва да варира в рамките на 8-12 атмосфери.

Ако конструкцията работи правилно, към нея се подава необходимото количество вода. Добър индикатор е нагряването на течността с 3-5 градуса за 10-15 минути.

Нагревателят тип кавитация е изгодна инсталация, за кратко времеотоплява сградата, освен това е възможно най-икономична. Ако желаете, той лесно се конструира у дома, което ще изисква достъпни и евтини тела.

Всяка година поскъпването на парното ни принуждава да търсим по-евтини начини за отопление на жилищното пространство през студения сезон. Това важи особено за онези къщи и апартаменти, които имат голяма площ. Един такъв начин за спестяване е вихровият. Има много предимства и също ви позволява да спестяватевърху създаването. Простотата на дизайна няма да затрудни сглобяването дори за начинаещи. След това ще разгледаме предимствата на този метод на отопление и също така ще се опитаме да съставим план за събиране на топлогенератор със собствените си ръце.

Топлинният генератор е специално устройство, чиято основна цел е да генерира топлина чрез изгаряне на зареденото в него гориво. В същото време се генерира топлина, която се изразходва за нагряване на охлаждащата течност, която от своя страна директно изпълнява функцията за отопление на жилищната площ.

Първите топлогенератори се появяват на пазара още през 1856 г., благодарение на изобретението британски физикРобърт Бунзен, който в хода на поредица от експерименти забеляза, че топлината, генерирана по време на горенето, може да бъде насочена във всяка посока.

Оттогава, разбира се, генераторите са били модифицирани и са в състояние да отопляват много по-голяма площ, отколкото преди 250 години.

Основният критерий, по който генераторите се различават един от друг, е зареденото гориво. В зависимост от това разпределете следните видове:

1. Дизелови топлогенератори - генерират топлина в резултат на изгаряне дизелово гориво. Те са в състояние да отопляват добре големи площи, но е по-добре да не ги използвате за дома поради наличието на производство на токсични вещества, образувани в резултат на изгаряне на гориво.
2. Газови топлогенератори - работят на принципа на непрекъснато подаване на газ, изгаряйки в специална камера, която също генерира топлина. Смята се за доста икономичен вариантинсталацията обаче изисква специално разрешение и повишена сигурност.
3. Генератори на твърдо гориво - по дизайн те приличат на конвенционална печка за въглища, където има горивна камера, отделение за сажди и пепел и нагревателен елемент. Удобен за използване върху открита площтъй като работата им не зависи от метеорологичните условия.
4. – Принципът им на действие се основава на процеса на термично преобразуване, при който образувалите се мехурчета в течността предизвикват смесен поток от фази, което увеличава количеството генерирана топлина.

Класическите устройства често се използват за отопление на помещения или нагряване на течности - нагревателни елементи, горивни камери, нишки и др. Но заедно с тях се използват устройства с коренно различен тип ефект върху охлаждащата течност. Такива устройства включват кавитационен топлогенератор, чиято работа е да образува газови мехурчета, поради което се отделя топлина.

Устройство и принцип на действие

Принципът на действие на кавитационния топлогенератор е нагревателният ефект, дължащ се на преобразуването на механичната енергия в топлинна енергия. Сега нека разгледаме по-отблизо самото явление кавитация. Когато в течност се създаде свръхналягане, възниква турбуленция, поради факта, че налягането на течността е по-голямо от това на газа, съдържащ се в нея, молекулите на газа се освобождават в отделни включвания - срутване на мехурчетата. Поради разликата в налягането водата има тенденция да компресира газовия мехур, който се натрупва на повърхността му голям бройенергия, а температурата вътре достига около 1000 - 1200ºС.

Когато кавитационните кухини преминават в зоната нормално наляганемехурчетата се унищожават, а енергията от тяхното унищожаване се отделя в околното пространство. Поради това се отделя топлинна енергия и течността се нагрява от вихровия поток. Работата на топлинните генератори се основава на този принцип, след което помислете за принципа на работа на най-простата версия на кавитационен нагревател.

Най-простият модел

Ориз. 1: Принцип на работа на кавитационен топлогенератор

Вижте фигура 1, тук е устройството на най-простия кавитационен топлогенератор, който се състои в изпомпване на вода до мястото, където тръбопроводът се стеснява. Когато водният поток достигне дюзата, налягането на течността се увеличава значително и започва образуването на кавитационни мехурчета. При излизане от дюзата мехурчетата се отделят термична мощност, а налягането след преминаване през дюзата е значително намалено. На практика могат да се монтират множество дюзи или тръби за подобряване на ефективността.

Идеалният топлогенератор на Потапов

Идеалният вариант за монтаж е топлогенераторът на Потапов, който има въртящ се диск (1), монтиран срещу неподвижния (6). Ининги студена водасе извършва от тръбата, разположена в долната част (4) на кавитационната камера (3), а отстраняването на вече нагрятото от горната точка (5) на същата камера. Пример за такова устройство е показан на фигура 2 по-долу:

Ориз. 2: Кавитационен топлогенератор на Потапов

Но устройството не беше широко използвано поради липсата на практическа обосновка за неговата работа.

Видове

Основната задача на кавитационния топлогенератор е образуването газови включвания, а качеството на отоплението ще зависи от тяхното количество и интензивност. В съвременната индустрия има няколко вида такива топлогенератори, които се различават по принципа на генериране на мехурчета в течност. Най-често срещаните са три вида:

• Ротационни топлогенератори- работният елемент се върти поради електрическото задвижване и генерира турбуленция на флуида;
• Тръбна- промяна на налягането поради системата от тръби, през които се движи водата;
• Ултразвукова– нехомогенност на флуида в такива топлогенератори се създава поради звукови вибрацииниска честота.

В допълнение към горните видове има лазерна кавитация, но този метод все още не е намерил индустриално приложение. Сега нека разгледаме всеки тип по-подробно.

Ротационен генератор на топлина

Състои се от електрически мотор, чийто вал е свързан към ротационен механизъмпредназначени за създаване на вихри в течност. отличителен белег ротационен дизайне херметичен статор, в който се нагрява. Самият статор има вътре цилиндрична кухина - вихрова камера, в която се върти роторът. Роторът на кавитационния топлогенератор е цилиндър с набор от вдлъбнатини на повърхността, когато цилиндърът се върти вътре в статора, тези вдлъбнатини създават хетерогенност във водата и предизвикват кавитационни процеси.

Ориз. 3: дизайн на генератор с ротационен тип

Броят на вдлъбнатините и техните геометрични параметри се определят в зависимост от модела. За оптимални параметринагревателното разстояние между ротора и статора е около 1,5 мм. Този дизайнне е единственият по рода си, дълга историянадстройки и подобрения, работният елемент от роторния тип е претърпял много трансформации.

Един от първите ефективни модели на кавитационни преобразуватели е генераторът на Григс, който използва дисков ротор със слепи отвори на повърхността. Един от съвременните аналози на дискови кавитационни топлогенератори е показан на фигура 4 по-долу:

Ориз. 4: дисков топлогенератор

Въпреки простотата на дизайна, ротационните модули са доста трудни за използване, тъй като изискват точно калибриране, надеждни уплътнения и съответствие с геометрични параметрипо време на работа, което причинява трудности в работата им. Такива кавитационни топлогенератори се характеризират с доста нисък експлоатационен живот - 2 - 4 години поради кавитационна ерозия на тялото и частите. Освен това те създават достатъчно голямо шумово натоварване по време на работа на въртящ се елемент. Предимствата на този модел включват висока производителност - 25% по-висока от тази на класическите нагреватели.

Тръбна

Статичният генератор на топлина няма въртящи се елементи. Процесът на нагряване в тях се осъществява поради движението на водата през стесняващи се по дължина тръби или поради инсталирането на дюзи Laval. Водата се подава към работното тяло от хидродинамична помпа, която създава механична сила на течността в стесняващото се пространство, а при преминаването й в по-широка кухина възникват кавитационни вихри.

За разлика от предишния модел, тръбното отоплително оборудване не произвежда много шум и не се износва толкова бързо. По време на монтажа и експлоатацията не е необходимо да се грижите за прецизно балансиране и ако нагревателните елементи бъдат унищожени, тяхната подмяна и ремонт ще бъдат много по-евтини, отколкото при ротационните модели. Недостатъците на тръбните топлогенератори включват значително по-ниска производителност и обемисти размери.

Ултразвукова

Този тип устройство има резонаторна камера, настроена на определена честота на звуковите вибрации. На входа му е монтирана кварцова пластина, която създава трептения при подаване на електрически сигнали. Вибрацията на плочата създава вълнов ефект вътре в течността, която достига до стените на резонаторната камера и се отразява. По време на обратното движение вълните се срещат с директни трептения и създават хидродинамична кавитация.

Ориз. 5: принцип на работа на ултразвуков топлогенератор

Освен това мехурчетата се отвеждат от водния поток през тесните входни тръби на топлинната инсталация. При преминаване към широка площ мехурчетата се унищожават, освобождавайки се Термална енергия. Ултразвуковите кавитационни генератори също имат добра производителност, тъй като нямат въртящи се елементи.

Приложение

В индустрията и в ежедневието кавитационните топлогенератори са намерили приложение в различни области на дейност. В зависимост от възложените задачи те се използват за:

• отопление- вътре в блоковете механичната енергия се преобразува в топлинна енергия, поради което нагрятата течност се движи през отоплителната система. Трябва да се отбележи, че кавитационни топлогенератори могат да отопляват не само промишлени съоръжения, но и цели села.
• Отопление на течаща вода- кавитационният блок е в състояние бързо да загрява течността, поради което лесно може да замени газова или електрическа колона.
• Смесване на течни вещества- поради разреждането в слоевете с образуването на малки кухини, такива агрегати позволяват да се постигне правилното качество на смесване на течности, които естествено не се комбинират поради различна плътност.

Предимства и недостатъци

В сравнение с други топлогенератори, кавитационните агрегати имат редица предимства и недостатъци.

Предимствата на такива устройства включват:

• Много по-ефективен механизъм за получаване на топлинна енергия;
• Консумира значително по-малко ресурси от генераторите на гориво;
• Може да се използва за отопление както на ниска мощност, така и на големи консуматори;
• Напълно екологично чист - не излъчва вътре заобикаляща среда вредни веществапо време на работа.

Недостатъците на кавитационните топлогенератори включват:

• Сравнително големи размери - електрическите и горивните модели са много по-малки, което е важно при инсталиране в вече експлоатирана стая;
• Голям шум поради работата на водната помпа и самия кавитационен елемент, което затруднява монтирането му в битови помещения;
• Неефективно съотношение на мощност и производителност за помещения с малка квадратура (до 60m 2 е по-изгодно да се използва инсталация на газ, течно гориво или еквивалентна електрическа мощност с нагревателен елемент).\

Направи си сам KTG

Повечето прост вариантза изпълнение у дома е тръбен тип кавитационен генератор с една или повече дюзи за нагряване на вода. Ето защо ще анализираме пример за производството на точно такова устройство, за това ще ви трябва:

• Помпа - за отопление не забравяйте да изберете термопомпа, която не се страхува от постоянно излагане на високи температури. Трябва да осигури работно налягане на изхода от 4 - 12 атм.
• 2 манометъра и втулки за монтажа им - поставят се от двете страни на дюзата за измерване на налягането на входа и изхода на кавитационния елемент.
• Термометър за измерване на количеството нагряване на охлаждащата течност в системата.
• Вентил за отстраняване на излишния въздух от кавитационния топлогенератор. Инсталира се в най-високата точка на системата.
• Дюза - трябва да има диаметър на проходния отвор от 9 до 16 mm, не се препоръчва да се прави по-малко, тъй като в помпата вече може да се появи кавитация, което значително ще намали експлоатационния й живот. Формата на дюзата може да бъде цилиндрична, конична или овална, от практическа гледна точка всяка ще ви подхожда.
• Тръби и свързващи елементи(радиатори за отопление при отсъствието им) - се избират в съответствие със задачата, но най-простият вариант е пластмасови тръбизапоени.
• Автоматично включване/изключване на кавитационния топлогенератор - като правило той е вързан под температурен режим, е настроен да се изключва при около 80ºС и да се включва, когато падне под 60ºС. Но можете сами да изберете режима на работа на кавитационния топлогенератор.

Ориз. 6: схема на кавитационен топлогенератор

Преди да свържете всички елементи, е препоръчително да начертаете диаграма на тяхното местоположение на хартия, стени или пода. Местата трябва да бъдат разположени далеч от запалими елементи или последните трябва да бъдат отстранени на безопасно разстояние от отоплителната система.

Сглобете всички елементи, както сте показали на диаграмата, и проверете херметичността, без да включвате генератора. След това тествайте кавитационния топлогенератор в работен режим, нормалното повишаване на температурата на течността се счита за 3-5ºС за една минута.

Отоплението на къща, гараж, офис, търговски площи е проблем, който трябва да се реши веднага след построяването на помещението. Няма значение какъв сезон е навън. Зимата все пак ще дойде. Затова трябва предварително да се уверите, че вътре е топло. За тези, които купуват апартамент в висока сграда, няма от какво да се притеснявате - строителите вече са направили всичко. Но тези, които изграждат собствена къща, оборудват гараж или отделна малка сграда, ще трябва да изберат коя отоплителна система да инсталират. И едно от решенията ще бъде вихров топлинен генератор.

Разделянето на въздуха, с други думи, разделянето му на студена и гореща фракции във вихрова струя - явление, което е в основата на вихровия топлогенератор, е открито преди около сто години. И както често се случва, в продължение на 50 години никой не можеше да разбере как да го използва. Така наречената вихрова тръба беше модернизирана от най-много различни начинии се опита да прикачи почти всички видове човешка дейност. Въпреки това навсякъде той беше по-нисък както по цена, така и по ефективност от съществуващите устройства. Докато руският учен Меркулов не дойде на идеята да тече вода вътре, той не установи, че температурата на изхода се повишава няколко пъти и не нарече 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 доста просто. По време на преминаването през вихъра във водата се образуват много мехурчета, които от своя страна се спукват, отделяйки определено количество енергия. Тази енергия загрява водата. Броят на мехурчетата не може да се преброи, но вихровият кавитационен топлогенератор може да повиши температурата на водата до 200 градуса. Би било глупаво да не се възползваме от това.

Два основни типа

Въпреки че от време на време има съобщения, че някой някъде е направил уникален вихров топлогенератор със собствените си ръце с такава мощност, че е възможно да се отоплява целият град, в повечето случаи това са обикновени вестникарски патици, които нямат фактическа основа. Някой ден може би това ще се случи, но засега принципът на действие на това устройство може да се използва само по два начина.

Ротационен генератор на топлина. Кадър центробежна помпав този случай ще действа като статор. В зависимост от мощността се пробиват дупки с определен диаметър по цялата повърхност на ротора. Поради тях се появяват самите мехурчета, чието унищожаване загрява водата. Предимството на такъв топлогенератор е само едно. Много по-продуктивно е. Но има много повече недостатъци.

• Тази настройка създава много шум.
• Увеличава се износването на частите.
• Изисква честа подмянапломби и пломби.
• Твърде скъпа услуга.

Статичен генератор на топлина. За разлика от предишната версия, тук нищо не се върти и процесът на кавитация протича естествено. Работи само помпата. И списъкът с предимства и недостатъци е в 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 загряване.
• Ефективност от 90% или повече.
• Може да се използва както за отопление, така и за охлаждане.

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

Как да сглобим топлинен генератор

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

И за да започнете, както във всеки друг бизнес, ще трябва да подготвите материали и инструменти. Ще имаш нужда:

• Заваръчна машина.
• Мелничка.
• Електрическа бормашина.
• Комплект гаечни ключове.
• Комплект бормашини.
• Метален ъгъл.
• Болтове и гайки.
• Дебела метална тръба.
• Две тръби с резба.
• Съединители.
• Електрически мотор.
• Центробежна помпа.
• Jet.

Сега можете да се захванете направо за работа.

Инсталиране на двигателя

Електрическият двигател, избран в съответствие с наличното напрежение, се монтира 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 леглото, за да избегнете ръжда. Маркирайте дупките, пробийте и монтирайте двигателя.

Свързваме помпата

Помпата трябва да бъде избрана според два критерия. Първо, тя трябва да бъде центробежна. Второ, мощността на двигателя трябва да е достатъчна, за да го завърти. След като помпата е монтирана на рамката, алгоритъмът на действията е както следва:

• В дебела тръба с диаметър 100 mm и дължина 600 mm трябва да се направи външен жлеб от двете страни с 25 mm и половината от дебелината. Нарежете конец.
• На две парчета от една и съща тръба, всяка с дължина 50 мм, нарежете вътрешната резба до половината от дължината.
• От страната, противоположна на резбата, заварете метални капачки с достатъчна дебелина.
• Направете дупки в центъра на капаците. Единият е размерът на струята, вторият е размерът на тръбата. От вътрешната страна на отвора за струята с бормашина с голям диаметър е необходимо да се скоси, за да се получи един вид дюза.
• Към помпата е свързана дюза с дюза. До отвора, от който се подава вода под налягане.
• Входът на отоплителната система е свързан към втория разклонителен тръбопровод.
• Изходът от отоплителната система е свързан към входа на помпата.

Цикълът е затворен. Водата ще се подава под налягане към дюзата и поради образувания там вихър и възникналия ефект на кавитация, тя ще се нагрее. Температурата може да се регулира чрез монтиране на сферичен кран зад тръбата, през която водата влиза обратно в отоплителната система.

Като го покриете малко, можете да увеличите температурата и обратно, като го отворите, можете да намалите.

Нека подобрим топлогенератора

Може да звучи странно, но това е достатъчно сложна структураможе да се подобри, като допълнително се увеличи производителността му, което ще бъде определен плюс за отопление на частна къща голяма площ. Това подобрение се основава на факта, че самата помпа има тенденция да губи топлина. Така че трябва да го накарате да харчите възможно най-малко.

Това може да се постигне по два начина. Изолирайте помпата с всяка подходяща топлоизолационни материали. Или го обградете с водна риза. Първият вариант е ясен и достъпен без никакви обяснения. Но вторият трябва да се спре по-подробно.

За изграждане за помпата водна ризаще трябва да го поставите в специално проектиран херметичен контейнер, който може да издържи налягането на цялата система. Водата ще се подава към този резервоар, а помпата ще я вземе от там. Външната вода също ще се нагрее, което ще позволи на помпата да работи много по-ефективно.

Завихрящ амортисьор

Но се оказва, че това не е всичко. След като добре проучи и разбра принципа на работа на вихров топлогенератор, е възможно да го оборудваш с вихров амортисьор. Поток от вода, подадена под високо налягане, удря отсрещната стена и се завихря. Но може да има няколко от тези вихри. Човек трябва само да инсталира структура вътре в устройството, която наподобява дръжката на авиационна бомба. Това се прави по следния начин:

• От тръба с малко по-малък диаметър от самия генератор е необходимо да изрежете два пръстена с ширина 4-6 см.
• Вътре в пръстените заварете шест метални пластини, подбрани по такъв начин, че цялата конструкция да е дълга до една четвърт от дължината на тялото на самия генератор.
• Когато сглобявате устройството, фиксирайте тази конструкция вътре срещу дюзата.

Няма ограничение за съвършенството и не може да има, а усъвършенстването на вихровия топлогенератор се извършва в наше време. Не всеки може да го направи. Но е напълно възможно да се сглоби устройството според схемата, дадена по-горе.