Кавитация за отопление на къща от 100 кв. Как да си направим хидродинамичен топлогенератор без гориво

За отопление на частна къща и апартамент често се използват автономни генератори. Предлагаме да разгледаме какво представлява индукционният вихров топлогенератор, неговия принцип на работа, как да направите устройство със собствените си ръце, както и чертежи на устройства.

Описание на генератора

Съществуват различни видовевихрови топлогенератори, те се отличават главно с формата си. Преди се използваха само тръбни модели, сега активно се използват кръгли, асиметрични или овални. Трябва да се отбележи, че това малко устройствоможе да осигури пълно отоплителна система, а с правилния подход и топла вода.

Снимка - Мини топлогенератор тип вихров

Вихровият и хидровихровият топлинен генератор е механично устройство, което отделя компресирания газ от горещи и студени потоци. Въздухът, излизащ от „горещия“ край, може да достигне температури от 200 ° C, а от студения край може да достигне -50. Трябва да се отбележи, че основното предимство на такъв генератор е, че той електрическо устройствоняма движещи се части, всичко е постоянно фиксирано. Тръбите най-често са изработени от неръждаема легирана стомана, която перфектно издържа на високи температури и външни разрушителни фактори (налягане, корозия, ударни натоварвания).

Снимка - Вихров топлогенератор

Сгъстен газ се вдухва тангенциално във вихровата камера, след което се ускорява до висока скоростзавъртане. Благодарение на конусната дюза в края на изходната тръба, само "входящата" част от компресирания газ е позволена да се движи в дадена посока. Останалата част е принудена да се върне във вътрешния вихър, който е с по-малък диаметър от външния.

Къде се използват вихрови топлинни генератори:

1. в хладилни агрегати;
2. За осигуряване на отопление на жилищни сгради;
3. За отопление на промишлени помещения;

Трябва да се има предвид, че вихровият газов и хидравличен генератор има по-ниска ефективност от традиционното климатично оборудване. Те се използват широко за евтино точково охлаждане, когато е наличен сгъстен въздух локална мрежаотопление.

Видео: изследване на вихрови топлогенератори

Принцип на действие

Има различни обяснения за причините за вихровия ефект на въртене при пълно отсъствие на движение и магнитни полета.

Снимка - Схема на вихров топлогенератор

В този случай газът действа като тяло на въртене, поради бързото му движение вътре в устройството. Този принцип на работа е различен от общоприет стандарт, където отделно изстиваи горещ въздух, т.к при комбиниране на потоците по законите на физиката се образуват различни налягания, което в нашия случай предизвиква вихровото движение на газовете.

Поради наличието на центробежна сила, температурата на изходящия въздух е много по-висока от температурата на входа, което позволява използването на устройства както за генериране на топлина, така и за ефективно охлаждане.

Има и друга теория за принципа на действие на топлогенератора, поради факта, че и двата вихъра се въртят с една и съща ъглова скорост и посока, вътрешният ъгъл на вихъра губи своя ъглов импулс. Намаляването на въртящия момент се прехвърля към кинетичната енергия към външния вихър, което води до образуването на разделени потоци от горещ и студен газ. Този принцип на действие е пълен аналог на ефекта на Пелтие, при който устройството използва електрическата енергия на налягането (напрежението) за преместване на топлина от едната страна на разнородния метален възел, в резултат на което другата страна се охлажда и консумираната енергия се връща към източника.

Снимка - Принципът на работа на хидротипния генератор

Предимства на вихровия топлогенератор:

• Осигурява значителна (до 200 ºС) температурна разлика между "студен" и "горещ" газ, работи дори при ниско входно налягане;
• Работи с ефективност до 92%, не се нуждае от принудително охлаждане;
• Преобразува целия входящ поток в един охлаждащ поток. Поради това възможността за прегряване на отоплителните системи е практически изключена.
• Използва енергията, генерирана във вихровата тръба в един поток, което допринася за ефективно отопление природен газс минимални топлинни загуби;
• Осигурява ефективно разделяне на температурата на завихряне на входящия газ при атмосферно налягане и изходящия газ при отрицателно налягане.

Такава алтернативно отоплениепри почти нулева цена, волта перфектно загрява стаята от 100 квадратни метра(в зависимост от модификацията). Основни минуси: това е висока цена и рядко приложение на практика.

Как да направите топлинен генератор със собствените си ръце

Вихровите топлогенератори са много сложни устройства, на практика може да се направи автоматичен WTG на Потапов, чиято схема е подходяща както за домашна, така и за промишлена работа.

Снимка - вихровият топлогенератор на Потапов

Така се появи механичният топлогенератор на Потапов (93% ефективност), чиято диаграма е показана на фигурата. Въпреки факта, че Николай Петраков е първият, който получи патент, устройството на Потапов е особено популярно сред домашните майстори.

Тази диаграма показва дизайна на вихровия генератор. Смесителната тръба 1 е свързана към помпата под налягане чрез фланец, който от своя страна доставя течност с налягане от 4 до 6 атмосфери. Когато водата навлезе в колектора, на чертеж 2 се образува вихър и той се подава в специална вихрова тръба (3), която е проектирана така, че дължината е 10 пъти по-голяма от диаметъра. Водният вихър се движи по спиралната тръба близо до стените до горещата тръба. Този край завършва с дъно 4, в центъра на което има специален отвор за изхода топла вода.

За да контролира потока, специално спирачно устройство или изправител на водния поток 5 е разположен пред дъното, той се състои от няколко реда плочи, които са заварени към втулката в центъра. Втулката е коаксиална с тръбата 3. В момента, когато водата се движи през тръбата към токоизправителя по стените, в аксиалния участък се образува противоточен поток. Тук водата се придвижва към фитинга 6, който се врязва в стената на спиралата и тръбата за подаване на течност. Тук производителят инсталира друг 7-поточен дисков токоизправител за контрол на потока студена вода. Ако топлината излезе от течността, тя се насочва през специален байпас 8 към горещия край 9, където водата се смесва с вода, загрята от миксер 5.

Директно от тръбата за гореща вода течността влиза в радиаторите, след което, като прави „кръг“, се връща към охлаждащата течност за повторно загряване. Освен това източникът загрява течността, помпата повтаря кръга.

Според тази теория има дори модификации на топлогенератора за масово производство. ниско налягане. За съжаление проектите са добри само на хартия, малко хора наистина ги използват, особено като се има предвид, че изчислението се извършва с помощта на теоремата на Вириал, която трябва да отчита енергията на Слънцето (непостоянна стойност) и центробежната сила в тръбата.

Формулата е както следва:

Epot \u003d - 2 Ekin

Където Ekin =mV2/2 е кинетичното движение на Слънцето;

Маса на планетата - m, kg.

Домакински топлогенератор от вихров тип за вода Потапов може да има следното спецификации:

Снимка - Модификации на вихрови топлогенератори

Преглед на цените

Въпреки относителната простота, често е по-лесно да закупите вихрови кавитационни топлогенератори, отколкото сами да ги сглобите. домашен уред. Продажбата на генератори от ново поколение се извършва в много големи градове на Русия, Украйна, Беларус и Казахстан.

Нека да разгледаме ценовата листа отворени източници(мини-устройствата ще бъдат по-евтини), колко струва генераторът на Мустафаев, Болотов и Потапов:

Най-ниската цена за топлогенератор с вихрова енергия на марката Akoil, Vita, Graviton, Must, Euroalliance, Yusmar, NTK, например, в Ижевск е около 700 000 рубли. Когато купувате, не забравяйте да проверите паспорта на устройството и сертификатите за качество.

Кавитационният топлогенератор е специално устройство, което използва ефекта на нагряване на течност чрез метод на кавитация. Тоест това е ефект, при който се образуват микроскопични парни мехурчета в зони на локално намаляване на налягането във водата. Това може да се наблюдава по време на въртене на работното колело на помпата или поради ефекта на звукова вибрация върху водата. В резултат на това течността се нагрява, което означава, че може да се използва за отопление на къща или апартамент.

Към днешна дата кавитационният топлогенератор се счита за иновативно изобретение. Въпреки това, преди почти век учените мислеха как да използват ефекта на кавитацията. За първи път такава инсталация е сглобена от Джоузеф Ранк през 1934 г. Именно той отбеляза, че температурите на входа и изхода на въздушните маси на тази тръба са различни. Съветските учени донякъде подобриха тръбите на Ранк, използвайки течност за тази цел. Експериментите показват, че инсталацията ви позволява бързо да загреете водата. По това време обаче необходимостта от такава инсталация е минимална, защото енергията струва стотинка. Днес, поради поскъпването на електроенергията, петрола и газа, необходимостта от такива инсталации нараства.

Видове

Според своя дизайн кавитационният топлогенератор може да бъде ротационен, тръбен или ултразвуков:

• въртящ сеустройствата представляват единици, които използват преработени центробежни помпи. Корпусът на помпата се използва тук като статор, където са монтирани входните и изходящите тръби. Основният работен елемент тук е камерата, където се намира подвижният ротор, той работи на принципа на колело.

Ротационният модул има сравнително прост дизайн, но за ефективната му работа е необходима много прецизна инсталация на всички негови елементи. И тук е необходимо най-прецизното балансиране на движещия се цилиндър. Изисква се плътно прилягане на вала на ротора, както и внимателно подравняване и подмяна на износените изолационни материали. Ефективността на такива устройства не е много голяма. Те нямат много дългосроченуслуги. В допълнение, такива устройства работят с отделяне на доста много шум.

• Тръбнатоплинните генератори извършват кавитационно нагряване поради надлъжното разположение на тръбите. Помпата създава налягане във входната камера. В резултат на това течността се насочва през споменатите тръби. В резултат на това на входа се появяват мехурчета. Във втората камера се установява високо налягане. Мехурчета, които, когато влязат във втората камера, се унищожават, в резултат на което се отказват от Термална енергия. Тази енергия, заедно с парата, се използва за отопление на къщата. Ефективността на такива структури може да достигне високи нива.
• Ултразвукова топлинни генератори. Кавитация тук се образува поради ултразвуковите вълни, които инсталацията създава. В резултат на този принцип на действие се осигуряват минимални загуби на енергия. Тук практически няма триене, в резултат на което ефективността на ултразвуковия топлогенератор е невероятно висока.

устройство

Кавитационният топлогенератор има устройство в зависимост от принципа на действие. Типичен и най-разпространен представител на ротационните топлогенератори е центрофугата Griggs. В такъв агрегат се излива вода, след което се започва да се използва оста на въртене. Основното предимство на този дизайн е, че задвижването загрява течността и също така действа като помпа. Повърхността на цилиндъра има огромен брой плитки кръгли дупки, които ви позволяват да създадете ефект на турбуленция. Нагряването на течността се осигурява поради силите на триене и кавитация.

Броят на отворите в инсталацията зависи от използваната скорост на въртене. Статорът в топлогенератора е направен под формата на цилиндър, който е уплътнен в двата края, където роторът се върти директно. Съществуващата междина между статора и ротора е приблизително 1,5 mm. Отворите в ротора са необходими, за да се появят вихри в течността, триеща се в повърхността на цилиндъра, за да се създадат кавитационни кухини.

В посочения процеп се наблюдава и нагряване на течността. За да работи ефективно топлогенераторът, напречният размер на ротора трябва да бъде най-малко 30 см. В същото време скоростта на въртене трябва да достигне 3000 об/мин.

Ултразвуковите устройства използват кварцова плоча за създаване на ефекта на кавитация. Тя е под влияние електрически токсъздава звукови вибрации. Тези звукови вибрации се насочват към входа, в резултат на което устройството произвежда вибрации. В обратната фаза на вълната се създават участъци на разреждане, в резултат на което могат да се наблюдават кавитационни процеси, които създават мехурчета.

За да се осигури максимална ефективност, работната камера на топлогенератора е направена под формата на резонатор, който е настроен на ултразвукова честота. Образуваните мехурчета моментално се транспортират с поток през тесни тръби. Това е необходимо за получаване на вакуум, тъй като мехурчетата в топлогенератора могат бързо да се затворят, връщайки енергията си обратно.

Принцип на действие

Кавитационният топлогенератор ви позволява да създадете процес, по време на който се създават мехурчета в течността. Ако разгледаме този процес, тогава той е сравним с вряща вода. При кавитация обаче се наблюдава локален спад на налягането, което води до появата на мехурчета. В топлогенератора се образуват вихрови потоци, в резултат на което се получава кавитационно разкъсване на мехурчетата, което води до нагряване на течността. Нагряването води до рязко намаляване на налягането на течността. Получената енергия е доста евтина, чудесна е за отопление на помещения. Антифризът може да се използва като охлаждаща течност.

За такива инсталации обикновено се нуждаете от около 1,5 пъти по-малко електрическа енергияотколкото е необходимо за радиатор и други системи. В този случай течността се нагрява в затворена система. Такива единици работят чрез преобразуване на една енергия в друга. В резултат на това се превръща в топлина.

Приложение

Кавитационният топлогенератор се използва в повечето случаи за загряване на вода, както и за смесване на течности. Следователно такива инсталации в повечето случаи се използват за:

• отопление. Топлогенераторът преобразува механичната енергия на движението на водата в топлинна енергия, която може успешно да се използва за отопление на сгради от различен тип. Това могат да бъдат малки частни сгради, включително големи промишлени съоръжения. Например на територията на нашата страна в момента можете да преброите поне дузина селища, в който централното отопление се осъществява не от конвенционални котелни, а от кавитационни инсталации.
• Отопление на течаща вода който се използва в ежедневието. Топлинен генератор, който е свързан към мрежата, може да затопли водата доста бързо. В резултат на това такова оборудване може успешно да се използва за отопление на вода в плувни басейни, автономно водоснабдяване, сауни, перални и други подобни.
• Смесване на несмесващи се течности . Устройствата от кавитационен тип могат да се използват в лаборатории, където има нужда от висококачествено смесване на течности с различна плътност.

Как да изберем

Кавитационният топлогенератор може да бъде изработен в няколко варианта. Ето защо трябва да изберете такова устройство за отопление на дома си, като вземете предвид редица параметри:

• Необходимо е да изберете топлогенератор въз основа на площта, за която е необходимо отопление. Трябва също да вземете предвид в какво време се наблюдава зимен период. Важна характеристика ще бъде топлоизолацията на стените. Тоест, трябва да изберете устройство, което ще осигури необходимата суматоплина.
• Ако закупите стандартен модул, желателно е той да бъде оборудван с устройства за контрол на топлината и сензори за защита. По-добре е незабавно да закупите инсталация с автоматичен блок за управление и управление. Поради това се препоръчва закупуването на кавитационен блок в комбинация с друго оборудване с услуга за монтаж до ключ. Самите специалисти ще изберат и извършат изчисления за инсталиране на отоплителна система във вашия дом.
• Ако решите да спестите пари и да закупите оборудване отделно, тогава е важно да определите характеристиките на всички елементи на системата. Помпата трябва да може да работи с течности, които се нагряват до високи температури. В противен случай системата бързо ще стане неизползваема и ще трябва да бъде ремонтирана. Освен това помпата трябва да осигурява налягане от 4 атмосфери.
• Ако решите сами да изградите кавитационна инсталация, тогава е важно да изберете правилния участък от канала на кавитационната камера. Тя трябва да бъде около 8-15 мм. Преди да създадете такава инсталация, е важно внимателно да проучите текущите схеми. подобни устройства. Кавитационният топлогенератор по външния си вид ще прилича помпена станциякойто не се нуждае от комин. По време на работа не отделя въглероден окис, мръсотия или сажди.

Кавитационният топлогенератор е термопомпа, хидродинамичен преобразувател на енергията на движение на флуида в нагряване на нагреватели.

кавитация

На пръв поглед темата за кавитационни топлогенератори изглежда фантастична и е изтрита от Wikipedia, но при подробно проучване се оказа любопитна. Колкото по-интересен ставаше въпросът, толкова повече авторите се задълбочаваха в изследването. Книгата на Фомински за безплатни източници на енергия започва с описание на глобална екологична катастрофа в края на 20-ти век. Сред добре познатите факти за опасностите от двигателите с вътрешно горене, невероятна информация за стойността на кавитационни топлогенератори, се излагат хипотези за промяна на режима на дишане на горите на планетата и ... за спиране на топлото течение на Гълфстрийм . През 2003 г. книгата се чете като сборник от научна фантастика. Припомняме, че сега Европа е загрижена за спирането на Гълфстрийм, става ясно, че авторът е успял да предскаже бъдещето 10 години напред.

Това предполага, че идеята за кавитационни топлогенератори не е толкова утопична, колкото средствата средства за масова информация. Известно е, че ефективността е била част от процента в началото на 20-ти век, днес тази посока се счита за обещаваща. Ефективността на първите термодвойки достига 3%, което е сравнимо с успеха на парните двигатели началото на XIXвек. Още днес инженерите (вижте екранната снимка) казват, че ефективността на кавитационния топлогенератор е приемлива над една.

Кавитационен топлогенератор - помпа. Течният поток просто носи енергия от място на място. Всеки климатик и хладилник показват ефективност над 100%, те работят на принципа на термопомпа, изпомпвайки енергия от една област на пространството в друга. Нека го сравним с поливането на дърветата: енергията на електричеството не може да захрани корените, но веднага щом витлото е прикрепено към двигателя, водни потоци се втурват, за да донесат животворна влага. Принципът на работа на кавитационния топлогенератор е абсолютно същият.

Термопомпата се взема предвид скъп типоборудване. Обикновено изпомпва топлината от вътрешността на Земята или речния поток. Температурата в тези източници е ниска, чрез понижаване на фреонното налягане е възможно да се постигне топлинен прием и доставка до Правилно място. Хладилникът не генерира пряко замръзване. Той изхвърля фреон, поради законите на термодинамиката, топлината преминава към изпарителя, оттам се доставя до радиатора на задната стена.

По подобен начин се образуват кавитационни мехурчета на места, където налягането на водата е под точката на преход към различно агрегатно състояние (виж фиг.). В резултат на това се абсорбира голямо количество енергия. Необходимо е да се изразходва топлина за прехвърляне на вещество в различно агрегатно състояние. Което се взема от заобикалящата го вода и се изпомпва от тялото на кавитационния топлогенератор, след това от помещението. Върху корпуса се генерира топлина поради изпомпването под налягане. Ефективността над единица се обяснява с извличане на топлина от заобикаляща среда. Процентът на използване на собствените загуби на генератора за нагряване и триене на намотките е висок.

Съдействие на кавитационния топлогенератор

Климатът днес се променя много поради работата на двигателите с вътрешно горене. 40% от въглеродния диоксид на планетата се генерира от транспорта, значителна част се излъчва от собственици на частни къщи, които изгарят гориво за отопление. Пуснат в атмосферата вредни веществаусловията за съществуване на живот на планетата са нарушени. Поради това енергията от ТЕЦ не се предлага като полезна алтернатива. По очевидни причини.

Вече поради фактора ефективността на инсталацията ще се увеличи: топлинните загуби загряват мястото, откъдето се изпомпва топлината. Това е абсолютен плюс. Останалото ще бъде взето от въздуха. Струва си да помислите за:

• Хладилникът загрява кухнята през лятото, ефективността пада.
• Климатикът взема топлина от слана или изпомпва студ от осветената от слънцето страна на сградата.

А кавитационният топлогенератор е в състояние да използва собствените си загуби с полза. Трябва да се признае за обещаващо. Трудност - как да получите повече мехурчета от механично движение. Днес вече са посветени десетки, ако не и стотици патенти, например RU 2313036. Лесно е да се досетите, че топлината трябва да се вземе от някъде, за да се изпомпва. Това е правилната постановка на въпроса, поради пропускането на смисъла на случващото се, хората не искат да повярват, че генераторът на кавитация е реалност: „Като топлотехник ще кажа, че това е глупост. Енергията не идва от нищото. Термопомпата ви позволява да харчите по-малко електроенергия и да получавате повече топлина. (форум okolotok.ru)

Ако за професионалист не е ясно, че говорим за вид термопомпа, какво знае широката публика за кавитационен топлогенератор... Нека установим кой ще се възползва от кавитационен топлогенератор. Доведеният до съвършенство дизайн може да се използва:

1. За извличане на енергия от отпадъчни води.
2. Охлаждане на цехове с едновременно отопление на работните места.
3. Отопление на помещения без използване на нафта, газ, мазут, въглища, дърва за огрев и др.

кавитационен механизъм

Образуването на мехурчета е възможно в движещ се поток. Където налягането е рязко намалено. Такива места включват лопатките на витлата на кораби, тръбопроводни адаптери с различни диаметри (виж фиг.). Всъщност дизайните на кавитационните генератори са разделени на ротационни и тръбни. И двете се задвижват от електричество, но принципът на действие е различен. Винтът и тръбата са показани на екранните снимки, за да илюстрират казаното.

За да обясните какво се случва, трябва да погледнете графиката на агрегатните състояния. Показва твърдо (твърдо), течност (течност) и пара под формата на зони за определена температура (хоризонтално) и налягане (вертикално). Пунктираните линии показват линиите:

1. Хоризонтално - нормално атмосферно налягане.
2. На вертикалната линия са точките на топене на леда и точката на кипене на водата.

Вижда се, че при нормални условия се образува пара при температура от 100 градуса, когато налягането спадне наполовина, точката на кипене се измества до нула градуса по Целзий. Ефектът е добре познат на катерачите, които знаят, че е невъзможно да се готви месо на височина. Водата кипи вече при 70-80 градуса по Целзий.

Витлото на кораба образува мехурчета при нормални температури на водата. Кавитацията е вредна. Фигурата показва, че след няколко години работа повърхността е покрита с вдлъбнатини. Кавитацията е скъпа за хидравличните системи.

Полученият мехур не се спука поради силата на водно напрежение и се придвижва в зоната с високо налягане, като се отвежда от потока. Постепенно в предната част се образува вдлъбнатина, формата се променя от сферична, става подобна на еритроцит. Постепенно стените се затварят, което води до тор (волан). Получените токове създават въртящ момент, фигурата се опитва да се обърне отвътре навън. В резултат на това колбата се спуква, оставяйки известен куп турбуленции (виж фиг.). По време на прехода на парата в различно агрегатно състояние се освобождава предварително погълнатата енергия. Това завършва транспортирането на топлина.

Говорейки за вечните двигатели: научни разкази

Виктор Шаубергер

Австрийският физик Виктор Шаубергер, когато бил горски, разработил любопитна система за легиране на трупи. от външен видприличаше на извивките на естествените реки, а не на права линия. Движейки се по такава особена траектория, дървото достигна целта си по-бързо. Шаубергер обясни това с намаляване на силите на хидравлично триене.

Говори се, че Шаубергер се интересува от вихровото движение на течност. Австрийските пиещи бира по време на състезания въртят бутилката, за да се завърти напитката. Бирата влетя в корема по-бързо, хитрецът победи. Шаубергер сам повтори трика и се убеди в ефективността.

Не бъркайте описания случай с вихрушка отпадъчни води, който винаги се усуква в една и съща посока. Силата на Кориолис се дължи на въртенето на Земята и се смята, че е забелязана от Джовани Батиста Ричоли и Франческо Мария Грималди през 1651 г. Феноменът е обяснен и описан през 1835 г. от Гаспар-Густав Кориолис. В началния момент от време, поради произволното движение на водния поток, настъпва разстояние от центъра на фунията, траекторията се усуква в спирала. Поради налягането на водата процесът набира сила, на повърхността се образува конусовидна депресия.

Виктор Шаубергер приблизително на 10 май 1930 г. получава австрийски патент номер 117749 за турбина със специфична конструкция под формата на заточена бормашина. Според учения през 1921 г. на негова основа е направен генератор, захранващ с енергия цялата ферма. Шаубергер твърди, че ефективността на устройството е близка до 1000% (три нули).

1. Водата се въртеше спираловидно на входа на дюзата.
2. На входа беше споменатата турбина.
3. Направляващите спирали съответстват на формата на потока, което води до най-ефективния пренос на енергия.

Всичко останало за Виктор Шаубергер се свежда до научна фантастика. Твърди се, че той е изобретил двигателя Repulsion, който задвижва летяща чиния, която защитава Берлин по време на Втората световна война. В края на военните действия той беше поръчан и отказа да сподели собствените си открития, които биха могли да донесат голяма вредамир на земята. Историята му, като две капки вода, наподобява случилото се с Никола Тесла.

Смята се, че Шаубергер е сглобил първия кавитационен топлинен генератор. Има снимка, където той стои до тази "пещ". В едно от последните си писма той твърди, че е открил нови вещества, които правят невероятни неща възможни. Например пречистване на вода. В същото време, твърдейки, че възгледите му ще разклатят основите на религията и науката, той предрича победа на „руснаците“. Днес е трудно да се прецени колко близо до реалността е останал ученият шест месеца преди смъртта си.

Ричард Клем и вихровият двигател

от Ричард Клем собствени думив края на 1972 г. изпробва асфалтова помпа. Той бил предупреден от странното поведение на машината след изключване. Започвайки експерименти с горещо масло, Ричард бързо стигна до заключението, че има нещо като вечен двигател. Роторът със специфична форма, направен от конус, нарязан със спираловидни канали, е оборудван с дивергентни дюзи. Въртяйки се до определена скорост, той продължи да се движи, успявайки да задвижи маслената помпа.

Родом от Далас замислил пробен пробег от 600 мили (1000 км) до Ел Пасо, след което решил да публикува изобретението, но стигнал само до Абилин, обвинявайки за неуспех слаб вал. Бележките по този въпрос казват, че конусът трябва да се завърти до определена скорост и маслото да се нагрее до 150 градуса по Целзий, за да работи. Устройството показа средна мощност от 350 конски сили с маса от 200 паунда (90 кг).

Помпата работеше при налягане от 300 - 500 psi (20 - 30 атм.) И колкото по-висока беше плътността на маслото, толкова по-бързо се въртеше конусът. Ричард скоро умира и събитията са иззети. Патент номер US3697190 за асфалтова помпа е лесно да се намери в интернет, но Клем не се позова на него. Няма гаранция, че "работеща" версия не е била изтеглена от документацията на бюрото по-рано. Ентусиастите все още изграждат двигатели на Clem и днес и демонстрират принципа на работа в YouTube.

Разбира се, това е само привидност на дизайн, продуктът не е в състояние да създаде сам безплатна енергия. Клем каза, че първият двигател е добър за нищо, трябваше да обиколят 15 компании в търсене на финансиране. Моторът работи на олио за пържене, температурата от 300 градуса не издържа на колата. Според репортери се смята, че 12V батерията е единственият източник на енергия, който се вижда отстрани на устройството.

Двигателят беше въведен в кавитация по проста причина: периодично вече горещото масло трябваше да се охлажда през топлообменник. Значи нещо вътре работеше. Като се замислят, изследователите приписват това на ефекта на кавитацията на входа на помпата и в системата на разпределителната тръба. Подчертаваме: „Нито един двигател на Richard Clem, произведен днес, не работи.“

Въпреки това Руската енергийна агенция публикува информация в базата данни (energy.csti.yar.ru/documents/view/3720031515) с уговорката, че конструкцията на двигателя (im) наподобява турбината на Никола Тесла.

Проекти на кавитационни топлогенератори

Препратките към факта, че разработките на кавитационни двигатели са класифицирани, не задържат вода. Много устройства работят с ефективност, по-висока от 1, когато става въпрос за изпомпване на топлина. Следователно в това няма строго тайна. Дизайнерите правят образци на напълно функционални кавитационни топлогенератори. Не може да се каже, че ефективността е висока, но дизайнът има определен потенциал.

въртящ се

Центрофугата Griggs се счита за достоен пример за ротационни кавитационни топлогенератори. Водата се изпомпва в устройството, оста започва да се върти, задвижвана от електрически двигател. Абсолютен плюс на дизайна е, че единственото задвижване служи като помпа в отоплителната система и течнофазен нагревател. На повърхността на работния цилиндър се изрязват множество плитки кръгли отвори, където течността образува турбуленции. Нагряването се получава поради силите на триене в повърхностния слой и кавитация.

Тръбна

Екранната снимка от видеото показва сглобяването на кавитационен нагревател с надлъжно разположение на тръбите. Дизайнът е описан в патент RU 2313036. Помпата създава налягане във входната камера, течността се втурва през тръбната структура. На входа (виж фиг.) се образуват мехурчета поради кавитация съгласно описаната по-горе схема. Излизайки от другата страна, те попадат във втората камера с високо налягане, пукат се и отделят топлина.

На входа пред система от тесни тръби налягането на течността се повишава от помпа, температурата на това място се повишава. Посочената енергия се отнема от образуваните мехурчета с пара за отопление на помещението. Както беше посочено по-горе, такава термопомпа е способна на над 100% ефективност, както твърди авторът на дизайна. Всеки ще се убеди сам, като гледа видеото в YouTube (името на канала е на екрана).

Ултразвукова

Патент WO2013102247 A1 е публикуван през 2013 г. След шестмесечен преглед комисията на бюрото даде изключителни права върху ултразвуковия топлогенератор с кавитация на Джоел Дот Ехарт Рубем. Смисълът на идеята е в преобразуването на електрически ток от кварцова плоча. Флуктуациите на аудио честотата се въвеждат и устройството започва да вибрира. В обратната фаза на вълната се образуват области на разреждане, където се образуват мехурчета поради кавитация.

За постижение максимален ефектработната камера на кавитационния топлогенератор е направена под формата на резонатор за ултразвукова честота. Получените мехурчета незабавно се отвеждат от потока през тесни тръби. Това е необходимо, за да се получи вакуум, така че мехурчетата в кавитационния топлогенератор да не се затварят веднага, като незабавно връщат енергия.

Лесно е да се досетите, че загубите са минимални и няма никакво триене, така че ефективността на ултразвуковия кавитационен топлогенератор е шик. Ученият казва, че преносът на топлина е възможен с печалба от 2,5 пъти. Това все още е по-малко от полученото от Виктор Шаубергер, но ще ви накара да се замислите. Предполага се, че устройството може да се използва за охлаждане на помещения.

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 за тези, които строят собствена къща, оборудвайте гараж или самостоятелен малка сграда, ще трябва да изберете коя отоплителна система да инсталирате. 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. Корпусът на центробежната помпа в 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 смяна на уплътнения и уплътнения.
• 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, се изрязват вътрешна резбаполовината 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 дюзата. От вътрешната страна на отвора за струята с бормашина голям диаметъре необходимо да се скоси, за да се получи 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 чрез допълнително увеличаване на неговата производителност, което ще бъде определено плюс за отопление на голяма частна къща. 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 да изградите водна риза за помпата, ще трябва да я 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.

Много полезни изобретения останаха непотърсени. Това се случва поради човешкия мързел или поради страха от непонятното. Едно от тези открития за дълго време беше вихров топлинен генератор. Сега, на фона на тотална икономия на ресурси, желанието за използване на екологично чисти енергийни източници, топлогенераторите са въведени на практика за отопление на дом или офис. Какво е? Устройство, което преди е разработено само в лаборатории, или нова дума в топлоенергетиката.

Отоплителна система с вихров топлогенератор

Принцип на действие

Основата на работата на топлогенераторите е преобразуването на механичната енергия в кинетична енергия, а след това в топлинна енергия.

Още в началото на 20-ти век Джоузеф Ранк открива разделянето на вихрова въздушна струя на студена и гореща фракции. В средата на миналия век немският изобретател Хилшам модернизира устройството на вихровата тръба. След известно време руският учен А. Меркулов пусна вода в тръбата на Ранке вместо въздух. На изхода температурата на водата се повиши значително. Именно този принцип е в основата на работата на всички топлогенератори.

Преминавайки през водния вихър, водата образува много въздушни мехурчета. Под въздействието на налягането на течността мехурчетата се разрушават. В резултат на това част от енергията се освобождава. Водата се нагрява. Този процес се нарича кавитация. Работата на всички вихрови топлогенератори се изчислява на принципа на кавитацията. Този тип генератор се нарича "кавитационен".

Видове топлогенератори

Всички топлогенератори са разделени на два основни типа:

1. въртящ се. Топлинен генератор, в който се създава вихров поток с помощта на ротор.
2. Статично. При такива типове воден вихър се създава с помощта на специални кавитационни тръби. Налягането на водата се произвежда от центробежна помпа.

Всеки вид има своите предимства и недостатъци, които трябва да бъдат обсъдени по-подробно.

Ротационен генератор на топлина

статор в това устройствослужи като корпус на центробежна помпа.

Роторите могат да бъдат различни. В интернет има много схеми и инструкции за тяхното изпълнение. Топлогенераторите са по-скоро научен експеримент, който непрекъснато се разработва.

Дизайн на ротационен генератор

Тялото е кух цилиндър. Разстоянието между корпуса и въртящата се част се изчислява индивидуално (1,5-2 mm).

Нагряването на средата възниква поради триенето й с корпуса и ротора. За това помагат мехурчетата, които се образуват поради кавитация на вода в клетките на ротора. Производителността на такива устройства е с 30% по-висока от статичните. Уредите са доста шумни. Имат повишено износване на частите поради постоянното излагане на агресивна среда. Необходим е постоянен мониторинг: за състоянието на уплътненията, уплътненията и др. Това значително усложнява и оскъпява поддръжката. С тяхна помощ те рядко инсталират отопление у дома, те са намерили малко по-различно приложение - отопление голямо промишлени помещения.

Индустриален модел кавитатор

Статичен генератор на топлина

Основното предимство на тези инсталации е, че в тях нищо не се върти. Електричеството се използва само за работа на помпата. Кавитация се случва с помощта на естествени физически процесивъв вода.

Ефективността на такива инсталации понякога надхвърля 100%. Средата за генераторите може да бъде течна, сгъстен газ, антифриз, антифриз.

Разликата между температурата на входа и на изхода може да достигне 100⁰С. При работа със сгъстен газ той се издухва тангенциално във вихровата камера. В него се ускорява. При създаването на вихър горещият въздух преминава през коничната фуния, а студеният въздух се връща обратно. Температурата може да достигне 200⁰С.

предимства:

1. Може да осигури голяма температурна разлика в горещия и студения край, да работи при ниско налягане.
2. Ефективност не по-малко от 90%.
3. Никога не прегрява.
4. Устойчив на пожар и експлозия. Може да се използва в експлозивни среди.
5. Осигурява бързо и ефективно отопление на цялата система.
6. Може да се използва както за отопление, така и за охлаждане.

В момента не се използва широко. Кавитационният топлогенератор се използва за намаляване на разходите за отопление на къща или промишлени помещения при наличие на сгъстен въздух. Недостатъкът е доста високата цена на оборудването.

Топлогенератор Потапов

Популярно и по-проучено е изобретението на топлогенератора на Потапов. Счита се за статично устройство.

Създава се силата на натиск в системата центробежна помпа. В охлюва се подава струя вода с високо налягане. Течността започва да се затопля поради въртене по извития канал. Тя влиза във вихровата тръба. Кадърът на тръбата трябва да бъде десет пъти по-голям от ширината.

Схема на устройството на генератора

1. Тръбен клон
2. охлюв.
3. Вихрова тръба.
4. Горна спирачка.
5. Изправител за вода.
6. Съединител.
7. Долен спирачен пръстен.
8. Околовръстен път.
9. Изходна линия.

Водата преминава по спиралата, разположена по стените. След това беше инсталирано спирачно устройство за отстраняване на част от топлата вода. Струята е леко изравнена от плочи, прикрепени към ръкава. Вътре има празно пространство, свързано с друго спирачно устройство.

Водата с висока температура се издига и студен въртящ се флуиден поток се спуска през вътрешността. Студеният поток влиза в контакт с горещия поток през плочите на ръкава и се нагрява.

Топлата вода се спуска към долния спирачен пръстен и допълнително се нагрява чрез кавитация. Нагретият поток от долното спирачно устройство преминава през байпаса към изходната тръба.

Горният спирачен пръстен има проход, чийто диаметър е равен на диаметъра на вихровата тръба. Благодарение на него горещата вода може да попадне в тръбата. Има смесване на горещ и топъл поток. Освен това водата се използва по предназначение. Обикновено за отопление на помещения или битови нужди. Връщането е свързано към помпата. Разклонителна тръба - до входа на отоплителната система на къщата.

За да инсталирате топлогенератора Потапов, е необходимо диагонално окабеляване. Горещата охлаждаща течност трябва да се подава към горния ход на батерията, а студената ще излезе от долната.

Генератор на Потапов самостоятелно

Има много модели индустриални генератори. За опитен майсторняма да е трудно да направите вихров топлогенератор със собствените си ръце:

1. Цялата система трябва да бъде здраво закрепена. С помощта на ъгли се прави рамка. Можете да използвате заваряване или болтове. Основното е, че дизайнът е силен.
2. На рамката е фиксиран електрически двигател. Избира се според площта на стаята, външни условияи наличното напрежение.
3. Към рамката е прикрепена водна помпа. Когато го избирате, имайте предвид:

• необходима е центробежна помпа;
• двигателят има достатъчно сила, за да го завърти;
• Помпата трябва да може да издържи течност при всяка температура.

1. Помпата е свързана към двигателя.
2. Цилиндър с дължина 500-600 mm е направен от дебела тръба с диаметър 100 mm.
3. От дебел плосък метал е необходимо да се направят две капаци:

• трябва да има дупка за тръбата;
• вторият под струята. На ръба се прави фаска. Оказва се дюзата.

1. По-добре е да закрепите капаците към цилиндъра с резбова връзка.
2. Струята е вътре. Диаметърът му трябва да бъде два пъти по-малък от ¼ от диаметъра на цилиндъра.

Много малък отвор ще доведе до прегряване на помпата и бързо износване на частите.

1. Разклонителната тръба от страната на дюзата е свързана към захранването на помпата. Вторият е свързан към горната точка на отоплителната система. Охладената вода от системата е свързана към входа на помпата.
2. Вода под налягане на помпата се подава към дюзата. В камерата на топлогенератора температурата му се повишава поради вихрови потоци. След това се подава в отоплението.

Схема на генератора на кавитация

1. Jet.
2. Вал на двигателя.
3. Вихрова тръба.
4. входяща дюза.
5. Изходна тръба.
6. Вихров амортисьор.

За да се контролира температурата, зад дюзата се поставя клапан. Колкото по-малко е отворено, толкова по-дълга водав кавитатора и колкото по-висока е неговата температура.

Когато водата преминава през струята, се получава силно налягане. Той удря отсрещната стена и се завърта поради това. Като поставите допълнителна бариера в средата на потока, можете да постигнете по-голяма възвръщаемост.

Амортисьор на джакузи

Работата на вихровия амортисьор се основава на това:

1. Правят се два пръстена с ширина 4-5 см, диаметър малко по-малък от цилиндъра.
2. 6 пластини ¼ от тялото на генератора са изрязани от дебел метал. Ширината зависи от диаметъра и се избира индивидуално.
3. Плочите са фиксирани вътре в пръстените една срещу друга.
4. Амортисьорът се поставя срещу дюзата.

Разработката на генератора продължава. Можете да експериментирате с абсорбера, за да увеличите производителността.

В резултат на работата възникват топлинни загуби в атмосферата. За да ги премахнете, можете да направите топлоизолация. Първо, той е изработен от метал и обшит отгоре с всякакъв изолационен материал. Основното е, че може да издържи точката на кипене.

За да се улесни пускането в експлоатация и поддръжката на генератора на Потапов, е необходимо:

• боядисвайте всички метални повърхности;
• направете всички части от дебел метал, така че топлогенераторът ще продължи по-дълго;
• по време на монтажа има смисъл да се направят няколко капака с различен диаметър на отвора. Подбрани от опит най-добрият вариантза тази система;
• преди да свържете консуматорите, след като свържете генератора, е необходимо да проверите неговата херметичност и работоспособност.

Хидродинамичен контур

За правилна инсталациявихровият топлинен генератор изисква хидродинамична верига.

Диаграма на свързване с контур

За производството му са необходими:

• изходен манометър за измерване на налягането на изхода на кавитатора;
• термометри за измерване на температурата преди и след топлогенератора;
• релефен кран за отстраняване на въздушните джобове;
• кранове на входа и изхода;
• манометър на входа, за контрол на налягането на помпата.

Хидродинамичната верига ще опрости поддръжката и контрола на системата.

При наличие на еднофазна мрежа можете да използвате честотен преобразувател. Това ще повиши скоростта на въртене на помпата, изберете правилната.

Вихровият топлогенератор се използва за отопление на къщата и захранване с топла вода. Той има няколко предимства пред другите нагреватели:

• инсталирането на топлогенератор не изисква разрешителни;
• кавитаторът работи офлайн и не изисква постоянно наблюдение;
• е екологично чист източник на енергия, няма вредни емисии в атмосферата;
• пълна пожарна и експлозивна безопасност;
• по-малко потребление на електроенергия. Безспорна ефективност, ефективност се приближава до 100%;
• водата в системата не образува котлен камък, не е необходима допълнителна обработка на водата;
• може да се използва както за отопление, така и за топла вода;
• заема малко място и е лесен за монтиране във всяка мрежа.

Имайки предвид всичко това, кавитационният генератор става все по-търсен на пазара. Такова оборудване се използва успешно за отопление на жилищни и офис помещения.

Видео. Направи си сам вихров топлогенератор.

Производството на такива генератори се създава. Съвременната индустрия предлага ротационни и статични генератори. Оборудвани са с контролни устройства и защитни сензори. Можете да изберете генератор за монтиране на отопление за помещения от всякаква площ.

Научни лаборатории и занаятчиипродължете експериментите за подобряване на топлогенераторите. Може би скоро вихровият топлогенератор ще заеме достойното си място сред отоплителните уреди.