Содержание
- Критический взгляд на кавитационный теплогенератор
- Что такое кавитация
- Устройство электрической части теплогенератора
- Механическая часть
- Гидродинамический кавитатор Климова «TORNADO»
- Переработка древесины по методу Климова — на выходе 16,9% нефти (выход на сухой остаток – 33,8% нефти).
- Переработка торфа по методу Климова — на выходе 6,5% нефти (выход на сухой остаток – 46,4% нефти).
- Переработка бурого угля по методу Климова — на выходе 30,3% нефти (выход на сухой остаток – 56,6% нефти).
- Переработка каменного угля по методу Климова — на выходе 46,4% нефти (выход на сухой остаток – 57,3% нефти).
- Переработка отработанных автошин по методу Климова — на выходе 71,4% нефти.
- Переработка мазута по методу Климова — на выходе 87,3% нефти.
- Переработка антрацита по методу Климова — на выходе 68,7% нефти.
- Переработка углеродного остатка пиролиза автошин по методу Климова — на выходе 65,0% нефти.
- Иловые осадки очистных сооружений по методу Климова — на выходе 17,6% нефти (на сухой остаток – 50,2% нефти).
- Что такое вихревой теплогенератор
- Стандартное устройство теплогенератора и принцип его работы
- Кавитационный нагреватель и его типы
- Экономный кавитационный теплогенератор своими руками
- Теплогенератор своими руками (видео)
Плотно занимаясь вопросами утепления и отопления дома, мы часто сталкиваемся с тем, что появляются какие-то чудо-приборы или материалы, которые позиционируются как прорыв века. При дальнейшем изучении оказывается, что это очередная манипуляция. Яркий тому пример кавитационный теплогенератор. В теории все получается очень выгодно, но пока на практике (в процессе полноценной эксплуатации) доказать эффективность прибора не удалось. То ли времени не хватило, то ли не все так гладко.
Критический взгляд на кавитационный теплогенератор
С позиции обычного пользователя кавитационный теплогенератор вызывает некоторое недоверие. Такова уж природа человека. По заявлениям изобретателей этот прибор выдает КПД в 300%. То есть агрегат, потребляя 1 кВт электрической энергии, выдает 3 кВт тепловой. Но так ли это на самом деле?
На уважаемых форумах нагрев воды кавитацией считают возможным, но эффективность этого процесса не превышает 60%. А по факту, это новшество всерьез никто не воспринимает. Да, на кавитационный теплогенератор есть патент, но это еще ничего не значит. Например, на краску-утеплитель тоже есть сертификаты и некоторые подрядчики даже пролоббировали возможность утеплять ею фасады многоэтажек в рамках государственной программы. Вот только после такого утепления люди оббили пороги судов, чтобы вернуть потраченные деньги, так как эффективность жидкой теплоизоляции не подтвердилась на практике.
Изобретатель может получить на свое детище патент, который в случае успешного внедрения будет приносить доход. Но это не дает гарантии, что прибор будет в будущем работать по заявленному алгоритму. Также нет гарантий, что его будут выпускать серийно.
При замере эффективности опытных образцов использовался какой-то хитрый способ вычисления КПД, понять который простому смертному не дано. Конкретики мало, сплошное замыливание глаз. Грубо говоря, все гладко только в теории. Если образец 100% рабочий, то почему ученым еще не присвоена Нобелевская премия?
На множественных форумах нам не удалось найти ни одного человека, который бы отапливал свой дом кавитационным генератором. Нет реальных доказательств его эффективности. В сети можно найти видео про этот прибор, но толкового объяснения, что и как работает – нет, все вокруг да около и крайне неубедительно. Мы считаем, что данный метод обогрева дома не стоит внимания.
Что такое кавитация
Кавитация – это негативное явление, которое возникает из-за перепада давления в жидкости. Когда давление воды понижается до значения давления насыщенного пара – это приводит к вскипанию. Это когда жидкость частично переходит в состояние пара, то есть образуются пузырьки. Когда давление повышается до уровня выше значения насыщенного пара – пузырьки лопаются. В результате всхлопывания возникают локальные волны давления до 7 тыс. бар. Эти волны давления и называются кавитацией.
Для утепления мансарды изнутри минватой своими руками нужно использовать паробарьеры.
Это касается и технологии утепления крыши изнутри минватой. Но кроме пароизоляции еще используется гидробарьер.
Последствия кавитации:
- эрозия металлов;
- питтинговая коррозия;
- появление вибраций.
Изобретатели кавитационного генератора уверяют, им удалось извлечь из негативного явления пользу.
Сделать своими руками?
Вы можете купить готовый кавитационный теплогенератор, но сделать это устройство своими руками по чертежам вряд ли получиться. В лучшем случае выйдет шумная машина, в которой кавитации не будет. Кроме этого, перед тем как что-то сделать, нужно задать себе вопрос: «Зачем?». Есть масса способов обогреть дом:
Последствия кавитации.
- газовые, твердотопливные, электрические котлы в тандеме с водяными системами отопления;
- электрические обогреватели;
- системы ПЛЭН;
- теплые инфракрасные полы;
- кондиционер;
- тепловые насосы или гелиосистемы – если хочется экзотики.
Не верьте тем, кто говорит, что сделать кавитационные теплогенераторы своими руками легко и просто, потратив две копейки. Это не так. Вы потратите только свое время и не получите взамен ничего, кроме разочарования.
Выбор материалов для утепления кровли изнутри минватой относительно невелик.
Шваб В.В., коммерческий директор, ЗАО «Экотерм», г. Мытищи, Московская обл.
На протяжении более 15 лет в различных городах: Москва, Жуковский, Подольск, Мытищи, Пенза, Ростов-на-Дону, Ижевск, Тверь, Королев, Донецк и др. ведутся интенсивные разработки вихревых теплогенераторов.
Вихревые теплогенераторы (ВТГ) — это тепловые устройства гидродинамического типа, применяющиеся в качестве автономных источников отопления и ГВС. От существующих электронагревателей ВТГ отличаются более высокой эффективностью — отношением производимой тепловой энергии к потребляемой электрической. А самое главное отличие состоит в том, что при использовании ВТГ не требуется получать технические условия на термическую нагрузку.
Важно отметить, что в качестве приводов ВТГ могут применяться не только электродвигатели, но и любые другие двигатели (дизельные, бензиновые), а также, использоваться энергия ветра или энергия воды горных рек (в то же время, по мнению конструкторов, для эффективной работы ВТГ необходимо поддерживать специально подобранную, постоянную скорость вращения, и проще всего это сделать, используя электродвигатели — прим. ред.).
При всем многообразии существующих схем ВТГ все же можно выделить три конструктивные разновидности теплогенераторов (по классификации С. Геллера — изобретателя из г. Ростова-на-Дону, опубликованной в журнале «Техника молодежи» № 11, 2005 г.):
— пассивные тангенциальные;
— пассивные аксиальные;
— активные.
К пассивным относятся ВТГ статического типа, не содержащие подвижных частей в устройствах формирования потока жидкости. Они различаются по характеру ввода потока в рабочую камеру — тангенциальному (завихритель, рабочая вихревая камера, тормозное устройство, выходной патрубок) или аксиальному (входной патрубок, рабочая камера с сужающим устройством, турбулизатор, выходной патрубок).
Завихритель выполняется в виде улитки, подводящей поток холодной жидкости из насоса на периферию цилиндрической вихревой камеры. В камере поток закручивается и движется к осевому выходному патрубку, перед которым тормозится специальным устройством. В процессе вихревого движения и торможения жидкости в рабочей камере создается особая зона, в которой жидкость нагревается и затем поступает в выходной патрубок.
Завихрители могут выполняться с винтовым или спиральным профилем рабочей камеры, с постоянным или сужающимся сечением патрубков, с одной или более рабочими камерами, с одним или несколькими тангенциальными вводами, с вводами типа вихревых форсунок и т.п. Рабочие камеры этих нагревателей могут быть прямоточными, двойными противоточными, цилиндрическими, коническими, сложной формы и т.п. Разнообразны и конструкции тормозных устройств — от тел обтекания до лопастных спрямляющих аппаратов.
В пассивных аксиальных ВТГ используются различные диафрагмы с цилиндрическими, коническими, щелевидными или спиральными отверстиями, с одним и более отверстиями, с одной или несколькими последовательно установленными перегородками и т.д. Применяются также теплогенераторы смешанного типа, в которых для повышения эффективности работы одновременно используются как завихрители, так и диафрагмы.
К активным относятся ВТГ в которых механическая активация рабочего тела происходит в результате воздействия на жидкость подвижных активаторов — вращающихся, колеблющихся или совершающих сложное движение.
Подаваемая во входной патрубок ВТГ активного типа холодная жидкость закручивается вращающимся активатором и ускоряется. Нагрев жидкости происходит в процессе движения в сторону неподвижного тормозного устройства, на котором поток затормаживается. Через выходной патрубок горячая жидкость подается к потребителю.
Разновидности активных ВТГ отличаются между собой конструкциями активаторов и тормозных устройств. Активаторы могут выполняться в виде турбин, тел вращения с продольно профилированными поверхностями, перфорированных цилиндрических или конических барабанов, однонаправленных или противоположно вращающихся перфорированных дисков и пр.
В каждом из трех типов ВТГ могут дополнительно создаваться специальные режимы работы, способствующие активации жидкости и, как следствие, увеличению тепловыделения. С этой целью задаются неоднородности давления в рабочей камере, возбуждаются автоколебания в жидкости, формируются дополнительные вихревые течения, обеспечиваются ударные торможения встречных струй, производится ультразвуковая обработка жидкости и пр.
Несмотря на отсутствие подвижных частей и высокую эксплуатационную надежность пассивных теплогенераторов, ВТГ активного типа более перспективны для практического использования, поскольку обеспечивают более эффективный нагрев жидкости (больший перепад температур на входе и выходе за один проход при прочих равных условиях) и позволяют снизить уровень шума (один их главных недостатков ВТГ). Для работы пассивных ВТГ требуются насосы с повышенными техническими характеристиками по напору и производительности, на которые устанавливаются электрические двигатели с частотой вращения 3000 об/мин. Конструкция же ВТГ активного типа позволяет использовать малошумные электрические двигатели с частотой вращения 1500 об/мин.
Использование ВТГ выгодно при строительстве электрофицированных объектов, прокладка газовых коммуникаций и труб централизованного теплоснабжения к которым невозможна или неэкономична. Примером является продовольственная база «Дружба» (г. Мытищи, Московская обл.), где в 1996 г. для отопления помещений были установлены ВТГ, т.к. угольная котельная была в «состоянии разрухи», другая ближайшая котельная находилась на удалении 1500 м, а газопровод — на удалении 900 м. Потребляемая электрическая мощность установленных ВТГ составила 11 и 7,5 кВт при потребности в тепле — 24 кВт. Проект окупился за один отопительный сезон (в сравнении с затратами при работе старой угольной котельной). Дополнительно было отмечено, что за это время промылась от отложений система отопления, а также то, что в офисных помещениях снизилось электропотребление (раньше почти в каждом кабинете использовался дополнительно электронагреватель).
Следует добавить, что первоначально планировалась установка электрокотла, и в этом случае, было бы необходимо оплачивать электроэнергию по повышенному тарифу. После установки же ВТГ при утверждении тарифов было заявлено, что электроэнергия расходуется только на работу насосного оборудования, и поэтому в результате был оставлен обычный тариф. Энергонадзор в 1999 г. попытался вновь повысить стоимость электроэнергии для установленных ВТГ, но существующий тариф удалось отстоять.
Также оправдано применение ВТГ совместно с теплогенераторами, работающими на жидком топливе. Примером является административно-офисное здание Дирекции по ремонту пути Московской железной дороги (ст. Перово, г. Москва), где были установлены два ВТГ (см. фото) суммарной электрической мощностью 36 кВт и теплогенератор мощностью 60 кВт, работающий на дизельном топливе.
Фото. Система теплоснабжения административно-офисного здания Дирекции по ремонту пути Московской железной дороги (ст. Перово, г. Москва).
Полностью обеспечить отопление здания за счет установки ВТГ не представлялось возможным, т.к. существовало ограничение по установленной электрической мощности — 100 кВт, при потребности в тепловой — 96 кВт, а прокладка газопровода или дополнительного электрического кабеля была проблематична. В настоящее время данные вихревые установки находятся в рабочем состоянии, но не используются, т.к. создаваемый ими шум представляет существенное неудобство персоналу, рабочее место которого определено в помещении теплового пункта. Нахождение персонала в данном помещении, при проектировании и выполнении работ по монтажу и наладке оборудования, не предусматривалось.
В заключение следует отметить, что отсутствие убедительных и доступных широкой аудитории экспериментальных данных привело к появлению многочисленных гипотез об основной причине появления тепловой энергии и высокой эффективности ВТГ. Поэтому необходимо тщательное изучение данного явления на основе широкого практического применения ВТГ с целью объяснения правдоподобного механизма возникновения причудливой, еще не познанной во всем своем многообразии связи кавитации с тепловыделением.
Самодельный термоэлектрический генератор на элементах Пельтье может быть использован в полевых условиях для зарядки аккумуляторов. Можно подзарядить три пальчиковых аккумулятора на 3,6 вольт в сумме, или аккумулятор мобильника.
Данная конструкция имеет две части: электрическую и механическую.
Устройство электрической части теплогенератора
Используются четыре элемента Пельтье 12705, но можно использовать любые аналогичные. Элемент 12705 представляет из себя квадрат размером 4х4 см, толщиной 3 мм., производимый ток 5 Ампер, мощность 60 Ватт. Работа элемента Пельтье основана на том, что если нагреть одну сторону, а вторую сторону охладить, на выходе появляется электроток. При разнице температур в 100 градусов один элемент выдает 2 ватта, то есть 2 вольта и 1 ампер. В данной установке четыре элемента дают 8 ватт, 7-8 вольт, ток 0,7-0,8 Ампер. Элементы соединяются друг с другом последовательно плюс к минусу.
Механическая часть
Использованы две пластины размером 10х10 и толщиной 1 мм, под ними находятся четыре элемента Пельтье. Таким образом, учитывая размеры Пельтье, по краям остается еще по 1 см. Пластины крепятся термопастой. Сверху устанавливается консервная банка или другая емкость, в которой будет в полевых условиях разжигаться огонь, обеспечивающий 170-180 градусов. Элементы Пельтье не рекомендуется нагревать до температуры выше 200 градусов. К нижней части ко второй пластине болтами прикрепляется алюминиевый или медный радиатор. К самому радиатору присоединяется болтами еще одна изогнутая пластина 20х12 см. К этой пластине параллельно радиатору прикреплена еще одна пластина для установки на нее заводского кожуха от аккумуляторов. К нему припаивается разъем для зарядки телефона.
Купить модуль Пельтье можно этом китайском магазине. Есть и специальный кулер охлаждения.
Подробнее о электрической схеме и испытании теплоэлектрогенератора смотрите далее в видео.
Можно отрезать всю левую часть и выкинуть на берег, но как раз от этого я и хотел избавиться – от лишних проводов разбросанных по берегу! На счет радиатора частично согласен. Что хочу отметить: алюминий имеет хорошую теплопроводность и разница температур между водой и холодной частью подложки 10-15 град. Ну пусть мы сделаем за счет квадратного радиатора 5-10 град. КПД вырастит на 5-7 процентов это не плохо, но в данном случае не критично. Спасибо за совет. В следующих сборках буду учитывать.
продолжение:
В другой статье мы рассказали об использовании модуля Пельтье для охлаждения процессора и описали конкретную модель элемента.
Гидродинамический кавитатор Климова «TORNADO»
В гидродинамическом кавитаторе Климова являющемуся по своему типу роторным, в основном, реализуется гидродинамическое и акустическое воздействие в жидкости за счет развитой турбулентности, пульсаций давления и скорости потока жидкости, интенсивной кавитации, ударных волн и вторичных нелинейных акустических эффектов. Производственная мощность кавитатора «TORNADO» 60 тонн переработки мазута в сутки.
Вопрос к конструктору:
Прошу предоставить Ваше предложение по срокам проведения и стоимости НИОКР, а также условия инвестирования данной перспективной разработки.
Стоимость НИОКР – Стоимость 40 млн. рублей срок работы 1,5 года. По результату работ создание совместного предприятия для внедрения разработки кавитатора: 60% инвестор, 40% КБ Климова.
Гидродинамический кавитатор Климова «ТОРНАДО» первоначально был разработан конструкторским бюро Климова для переработки мазута в дизельные фракции. Принцип работы гидродинамического кавитатора Климова основан на разрушении молекул мазута через разгон частиц мазута до линейной скорости превышающую сверхзвуковую скорость — 331 м/с (в воздухе), при встречном движении частиц мазута они сталкиваются друг с другом на скорости 400-450 м/с и взаиморазрушаются при столкновении. Тем самым образуя более легкие молекулы с меньшим числом молекул углерода. Когда поток молекул мазута на разогнанный до сверхзвуковой скорости разворачивается в движении на встречу друг другу образуется кавитационный эффект образования пустот в потоке мазута создаваемого от ротора кавитатора ультразвука частотой 24 кГц, что создает многофакторный энергетический эффект передачи разрушающего воздействия на молекулы мазута. Энергетическое воздействие на мазут резко повышает образование легколетучих фракций. Что позволяет мазут приравнять по своему составу к нефти и произвести его дальнейшею перегонку на бензин и дизтопливо.
Гидродинамическое и кавитационное воздействие на мазут создаваемое гидродинамическим кавитатором Климова позволяет преобразовывать мазут в 20-30% бензиновых и в 70-80% дизельных фракций.
Такая обработка разрушает связи между отдельными частями молекул, влияет на изменение структурной вязкости. Под воздействием гидродинамического кавитатора «TORNADO» на мазут нарушаются С-С связи в молекулах мазута, вследствие чего происходят изменения физико-химического состава (уменьшение молекулярного веса, температуры кристаллизации и др.) и его свойств (вязкости, плотности, температуры вспышки и др.). Для разрыва связей в молекулах углеводородных соединений необходимо обеспечить передачу кинетической энергии достаточно большой мощности. Энергия диссоциации связи C-H колеблется в зависимости от молекулярной массы и структуры молекулы, в пределах 322-435 кДж/моль, энергия диссоциации связи С-С – 250-348 кДж/моль. При разрыве связи С-Н от углеводородной молекулы отрывается водород, при разрыве связи С-С – углеводородная молекула разрывается на две неравные части. При обработке гидродинамическим кавитатором мазута «TORNADO» происходит деструкция молекул, вызванная микрокрекингом молекул мазута.
При уменьшении линейных скоростей столкновения молекул мазута пропорции образования бензиновых и дизельных фракций смещаются в сторону увеличения дизельных фракций и уменьшения бензиновых фракций.
Расчет доходности от применения гидродинамического кавитатора Климова «TORNADO».
Расчет делался для Западно-Сибирского региона России.
ВЫХОД СИНТЕТИЧЕСКОЙ НЕФТИ ИЗ РАЗЛИЧНОГО СЫРЬЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО КАВИТАТОРА КЛИМОВА (МЕТОД КЛИМОВА)
Благодаря гидродинамическому и кавитационному воздействию на сверхзвуковых скоростях становится возможным растворять твердые молекулы различных веществ в водороде получаемом из воды с образованием синтетической нефти.
Благодаря универсальности воздействия через гидродинамический кавитатор КЛИМОВА можно вести переработку твердых полезных ископаемых: уголь, сланцы, торф и переработку отходов животноводческих и птицеводческих комплексов, а также лигнин и древесные отходы, отработанные шины. Общий внешний вид и габаритные пропорции гидродинамических кавитаторов Климова остаются неизменными, поэтому можно использовать различные виды специализации по основному сырью.
Переработка древесины по методу Климова — на выходе 16,9% нефти (выход на сухой остаток – 33,8% нефти).
Состав измельченного сырья на входе: Древесина 100% |
Элементный состав основного сырья: Воды Сухой остаток В сухом остатке: Углерод Водород Кислород |
50% 50% 50% 5% 44% |
Количество продукта на выходе | Синтетическая нефть Синтез-газ Избыток воды |
16,9% 31,2% 51,5% |
Переработка торфа по методу Климова — на выходе 6,5% нефти (выход на сухой остаток – 46,4% нефти).
Состав измельченного сырья на входе: Торф сырой 100% |
Элементный состав основного сырья: Воды Сухой остаток В сухом остатке: Углерод Водород Кислород |
86% 14% 59% 6,5% 38% |
Количество продукта на выходе | Синтетическая нефть Синтез-газ Избыток воды |
6,5% 8,2% 85,8% |
Вывод: Торф желательно сушить. 86% влажности на входе дает большой выход воды на выходе.
Переработка бурого угля по методу Климова — на выходе 30,3% нефти (выход на сухой остаток – 56,6% нефти).
Состав сырья на входе: Бурый уголь 100% |
Элементный состав основного сырья: Воды Сухой остаток В сухом остатке: Углерод Водород Кислород |
46,5% 53,5% 68% 6,5% 23% |
Количество продукта на выходе | Синтетическая нефть Синтез-газ Избыток воды |
30,3% 35,0% 32,7% |
Переработка каменного угля по методу Климова — на выходе 46,4% нефти (выход на сухой остаток – 57,3% нефти).
Смесь сырья на входе: Каменный уголь 84% Техническая вода 16% |
Элементный состав основного сырья: Воды Сухой остаток В сухом остатке: Углерод Водород Кислород |
32,0% 68,0% 85% 5,0% 9,8% |
Количество продукта на выходе | Синтетическая нефть Синтез-газ |
39% 61% |
Переработка отработанных автошин по методу Климова — на выходе 71,4% нефти.
Смесь сырья на входе: Резиновая крошка 63% Техническая вода 37% |
Элементный состав основного сырья: Сухой остаток В сухом остатке: Углерод Водород Кислород |
100% 80% 6,5% 3,0% |
Количество продукта на выходе | Синтетическая нефть Синтез-газ |
45% 48% |
Вывод: Можно компоновать различные сырьевые смеси. В исходное сырьё, такое как отработанные автошины вместо воды можно добавлять сырьё обладающим избытком воды на выходе – это древесина, торф, бурый уголь.
Переработка мазута по методу Климова — на выходе 87,3% нефти.
Смесь сырья на входе: Мазут 79% Техническая вода 21% |
Элементный состав основного сырья: Углерод Водород Кислород |
86% 11% 1,5% |
Количество продукта на выходе | Синтетическая нефть Синтез-газ |
69% 29% |
Переработка антрацита по методу Климова — на выходе 68,7% нефти.
Смесь сырья на входе: Антрацит 48% Техническая вода 52% |
Элементный состав основного сырья: Воды Сухой остаток В сухом остатке: Углерод Водород Кислород |
0,5% 99,5% 93% 3,0% 2,3% |
Количество продукта на выходе | Синтетическая нефть Синтез-газ |
33% 66% |
Переработка углеродного остатка пиролиза автошин по методу Климова — на выходе 65,0% нефти.
Смесь сырья на входе: Углеродный остаток пиролиза автошин 43% Техническая вода 57% |
Элементный состав основного сырья: Воды Сухой остаток В сухом остатке: Углерод Водород Кислород |
0,0% 100% 95% 1,0% 1,0% |
Количество продукта на выходе | Синтетическая нефть Синтез-газ |
28% 70% |
Иловые осадки очистных сооружений по методу Климова — на выходе 17,6% нефти (на сухой остаток – 50,2% нефти).
Состав измельченного сырья на входе: Иловые осадки очистных сооружений 100% |
Элементный состав основного сырья: Воды Сухой остаток В сухом остатке: Углерод Водород Кислород |
65,0% 35,0% 60% 7,0% 26% |
Количество продукта на выходе | Синтетическая нефть Синтез-газ Избыток воды |
17,6% 18,5% 61,1% |
Редко какой хозяин не пытается сэкономить на отоплении или потреблении еще каких-либо благ, которые с каждым годом становятся все дороже и дороже. Чтобы сделать экономной отопительную систему жилого или производственного помещения, многие люди прибегают к помощи различных схем и методам получения тепловой энергии. Один из аппаратов, подходящий под эти цели – кавитационный теплогенератор.
Что такое вихревой теплогенератор
Кавитационный вихревой генератор тепла – это простое устройство, способное эффективно обогреть помещение, затрачивая при этом минимум средств. Это происходит благодаря нагреву воды при кавитации – образовании небольших паровых пузырьков в местах снижения давления жидкости, которое возникает либо при работе насоса, либо при звуковых колебаниях.
Кавитационный нагреватель способен преобразовать механическую энергию в тепловую, что активно применяется в промышленности, где нагревающие элементы могут выйти из строя, работая с жидкостью, имеющей большую температурную разность. Такой кавитатор является альтернативой для систем, работающих на твердом топливе.
Преимущества вихревых кавитационных нагревателей:
- Экономичность системы отопления;
- Высокая эффективность обогрева;
- Доступность;
- Возможность собрать своими руками.
Недостатки аппарата:
- При самостоятельной сборке довольно сложно найти материалы для создания аппарата;
- Слишком большая мощность для небольшого помещения;
- Шумная работа;
- Немалые габариты.
Стандартное устройство теплогенератора и принцип его работы
Процесс кавитации выражается в образовании пузырьков пара в жидкости, впоследствии чего давление медленно понижается при большой скорости потока.
Из-за чего может происходить парообразование:
- Возникновением акустики, вызванной звуком;
- Излучением лазерного импульса.
Закрытые воздушные области перемешиваются с водой и уходят в место с большим давлением, где хлопаются с излучением ударной волны.
Принцип работы кавитационного аппарата:
- Струя воды движется через кавитатор, где насос создает водяное давление, попадающее в рабочую камеру;
- В камерах жидкость увеличивает скорость и давление с помощью различных трубочек разных размеров;
- В центре камеры потоки смешиваются, и появляется кавитация;
- При этом полости пара остаются маленькими и не взаимодействуют с электродами;
- Жидкость движется к противоположному концу камеры, откуда возвращается назад для следующего использования;
- Нагрев происходит благодаря движению и расширению воды на выходе из сопла.
Так работает вихревой кавитационный нагреватель. Его устройство простое, но позволяет быстро и эффективно обогреть помещение.
Кавитационный нагреватель и его типы
Нагреватель, работающий с кавитацией, может быть нескольких типов. Чтобы понять, какой генератор вам нужен, следует разобраться в его типажах.
Виды кавитационного нагревателя:
- Роторный – самый популярный из них это аппарат Григгса, работающий с помощью центробежного насоса ротационного действия. Внешне он выглядит как диск с отверстиями без выхода. Одно такое отверстие носит название: ячейка Григгса. Параметры этих ячеек и их число зависят от типа генератора и частоты вращения привода. Нагрев воды происходит между статором и ротором посредством быстрого ее движения по поверхности диска.
- Статический – он не имеет никаких вращающихся элементов, а кавитацию создают специальные сопла (элементы Лаваля). Насос нагнетает давление воды, что проводит к ее быстрому движению и нагреву. Выходные отверстия сопел более узкие, чем предыдущие и жидкость начинает двигаться еще быстрее. Из-за быстрого расширения воды и получается кавитация, дающая в итоге тепло.
Если выбирать между этими двумя видами, то следует учитывать, что производительность роторного кавитатора более высокая и он не такой габаритный, как статический.
Правда, статический нагреватель меньше изнашивается из-за отсутствия вращающихся элементов. Использовать аппарат можно до 5 лет, а если выйдет из строя сопло – его с легкостью можно заменить, затрачивая на это куда меньше средств, чем на теплогенератор в роторном кавитаторе.
Экономный кавитационный теплогенератор своими руками
Создать самодельный вихревой генератор с кавитацией вполне реально, если внимательно изучить чертежи и схемы устройства, а также понимать его принцип работы. Самым простым для самостоятельного создания считается ВТГ Потапова с КПД 93%, схема которого подойдет как для домашнего, так и для промышленного использования.
Перед тем, как приступить к сборке прибора, следует правильно выбрать насос, ориентируясь по его типу, мощности, нужной тепловой энергии и величине напора.
В основном все кавитационные генераторы имеют формы сопла, которая считается самой простой и удобной для таких устройств.
Что нужно для создания кавитатора:
- Манометры для измерения давления;
- Термометр для замера температуры;
- Выходные и входные патрубки с краниками;
- Вентили для удаления воздушных пробок из отопительной системы;
- Гильзы для термометров.
Также нужно проследить за размером сечения отверстия между диффузором и конфузором. Оно должно быть примерно 8 – 15 см, не уже и не шире.
Схема создания кавитационного генератора:
- Выбор насоса – здесь следует определиться с нужными параметрами. Насос обязательно должен иметь возможность работать с жидкостями высоких температур, иначе он быстро сломается. Также он должен уметь создавать рабочее давление в минимум 4 атмосферы.
- Создание камеры кавитации – тут главное правильно выбрать размер сечения проходного канала. Оптимальным вариантом считается 8-15 мм.
- Выбор конфигурации сопла – оно может быть в виде конуса, цилиндра или просто быть закругленным. Впрочем, не так важна форма, как то, чтобы вихревой процесс начинался уже при входе воды в сопло.
- Изготовление водного контура – внешне это такая изогнутая трубка, ведущая от камеры кавитации. К ней присоединяются две гильзы с термометром, два манометра, воздушный вентиль, который ставится между входом и выходом.
После создания корпуса следует провести испытание теплогенератора. Для этого насос следует подключить к электроэнергии, а радиаторы к отопительной системе. Далее происходит включение в сеть.
Особенно стоит смотреть на показания манометров и выставить нужную разницу между входом и выходом жидкости в пределах 8-12 атмосфер.
Далее в систему пускается вода. Если она нагревается за 10 минут на 3-5 градусов в минуту – это хорошо. За непродолжительное время жидкость прогреется до 60 градусов. Этого вполне достаточно для работы.
Теплогенератор своими руками (видео)
Кавитационный нагреватель достаточно интересный и экономный способ обогреть помещение. Он легко доступен и при желании может создаваться самостоятельно. Для этого нужно докупить необходимые материалы и сделать все в соответствии со схемами. И эффективность аппарата не заставит себя долго ждать.