Dispozitiv generator de căldură Vortex și principiu de funcționare. Generator de căldură Vortex - un cuvânt nou în materie de încălzire

De atunci, generatoarele au fost, desigur, modificate și sunt capabile să încălzească o suprafață mult mai mare decât erau acum 250 de ani.

Principalul criteriu prin care generatoarele diferă unele de altele este combustibilul pe care îl încarcă. În funcție de aceasta, se disting următoarele tipuri:

1. Generatoare de căldură diesel – generează căldură ca urmare a arderii motorinei. Sunt capabili să încălziți bine suprafețe mari, dar este mai bine să nu le folosiți pentru casă din cauza prezenței gazelor de evacuare substante toxice format ca urmare a arderii combustibilului.
2. Generatoarele de căldură pe gaz funcționează pe principiul alimentării continue cu gaz, ardând într-o cameră specială care produce și căldură. Este considerat destul de varianta economica, cu toate acestea, instalarea necesită o permisiune specială și o siguranță sporită.
3. Generatoarele de combustibil solid sunt proiectate să semene cu un cuptor cu cărbune convențional, unde există o cameră de ardere, un compartiment pentru funingine și cenușă și element de încălzire. Convenabil pentru utilizare în zone deschise, deoarece funcționarea lor nu depinde de condițiile meteorologice.
4. – principiul lor de funcționare se bazează pe procesul de conversie termică, în care bulele formate în lichid provoacă un flux mixt de faze, crescând cantitatea de căldură generată.

Pentru a încălzi casele și apartamentele private, se folosesc adesea generatoare autonome. Vă propunem să luăm în considerare ce este un generator de căldură vortex cu inducție, principiul său de funcționare, cum să faceți un dispozitiv cu propriile mâini, precum și desenele dispozitivelor.

Descrierea generatorului

Sunt diferite tipuri generatoarele de căldură vortex se disting în principal prin forma lor. Anterior, se foloseau doar modele tubulare acum sunt folosite în mod activ cele rotunde, asimetrice sau ovale. Trebuie remarcat faptul că acest mic dispozitiv poate asigura încălzire complet autonomă, iar cu abordarea corectă, de asemenea, alimentare cu apă caldă.

Generatorul de căldură vortex și hidro-vortex este a dispozitiv mecanic, care separă gazul comprimat de fluxurile sale calde și reci. Aerul care iese din capătul „fierbinte” poate atinge o temperatură de 200 ° C, iar de la capătul rece poate ajunge la -50. Trebuie remarcat faptul că principalul avantaj al unui astfel de generator este că acesta dispozitiv electric nu are piese in miscare, totul este fixat permanent. Țevile sunt cel mai adesea realizate din oțel aliat inoxidabil, care are o rezistență excelentă la temperaturi ridicateși factori distructivi externi (presiune, coroziune, sarcini de șoc).

Gazul comprimat este suflat tangențial în camera de vortex, după care este accelerat la o viteză mare de rotație. Datorită duzei conice de la capătul țevii de evacuare, numai porțiunea „intrată” a gazului comprimat este lăsată să curgă într-o direcție dată. Restul este forțat să se întoarcă în vortexul intern, care este mai mic ca diametru decât cel exterior.

Unde se folosesc generatoarele de căldură vortex:

1. În unitățile frigorifice;
2. Asigurarea încălzirii clădirilor rezidențiale;
3. Pentru încălzirea spațiilor industriale;

Trebuie avut în vedere că generatorul de gaz și hidraulic vortex are o eficiență mai mică decât echipamentele tradiționale de aer condiționat. Ele sunt utilizate pe scară largă pentru răcirea spot cu costuri reduse, atunci când sunt disponibile aer comprimat din retea localaîncălzire

Video: studiul generatoarelor de căldură vortex

Principiul de funcționare

Există diverse explicații pentru motivele efectului vortex al rotației când absență completă mișcarea și câmpurile magnetice.

În acest caz, gazul acționează ca un corp de rotație datorită mișcării sale rapide în interiorul dispozitivului. Acest principiu de funcționare diferă de standardul general acceptat, unde aerul rece și cel cald circulă separat, deoarece atunci când fluxurile sunt combinate, conform legilor fizicii, se formează diferite presiuni, ceea ce în cazul nostru provoacă o mișcare în vortex a gazelor.

Datorită prezenței forței centrifuge, temperatura aerului la ieșire este mult mai mare decât temperatura de intrare, acest lucru permite ca dispozitivele să fie folosite atât pentru generarea de căldură, cât și pentru răcirea eficientă.

Există o altă teorie a principiului de funcționare a generatorului de căldură, datorită faptului că ambele vârtejuri se rotesc cu același viteza unghiularași direcția, unghiul de vortex intern își pierde momentul unghiular. Scăderea cuplului transferă energie cinetică către vortexul extern, ducând la formarea de fluxuri separate de gaz cald și rece. Acest principiu de funcționare este un analog complet al efectului Peltier, în care dispozitivul folosește energie electrica presiune (tensiune) pentru a muta căldura pe o parte a unei joncțiuni metalice diferite, determinând răcirea celeilalte părți și revenirea energiei consumate la sursă.

Avantajele unui generator de căldură vortex:

• Oferă o diferență semnificativă de temperatură (până la 200 ° C) între gazul „rece” și „cald”, funcționează chiar și la presiune scăzută de intrare;
• Functioneaza cu eficienta de pana la 92%, nu necesita racire fortata;
• Transformă întregul debit de intrare într-un singur flux de răcire. Datorită acestui fapt, posibilitatea de supraîncălzire a sistemelor de încălzire este practic eliminată
• Se folosește energia generată în tubul vortex într-un singur flux, ceea ce contribuie la o încălzire eficientă gaz natural cu pierderi minime de căldură;
• Oferă o separare eficientă a temperaturii turbioare a gazului de intrare la presiunea atmosferică și a gazului de ieșire la presiune negativă.

O astfel de încălzire alternativă, cu un consum aproape de zero volți, încălzește perfect camera de la 100 metri patrati(în funcție de modificare). Principalele dezavantaje: Acesta este un cost ridicat și rar folosit în practică.

Cum să faci un generator de căldură cu propriile mâini

Generatoarele de căldură vortex sunt dispozitive foarte complexe, în practică, puteți realiza un automat Potapov VTG, al cărui circuit este potrivit atât pentru lucrul acasă, cât și pentru cel industrial.

Așa a apărut generatorul mecanic de căldură al lui Potapov (eficiență 93%), a cărui diagramă este prezentată în figură. În ciuda faptului că Nikolai Petrakov a fost primul care a primit un brevet, dispozitivul lui Potapov este cel care se bucură de un succes deosebit în rândul meșterilor de acasă.

Această diagramă arată proiectarea unui generator de vortex. Conducta de amestec 1 este conectată la pompa de presiune printr-o flanșă, care, la rândul său, furnizează lichid cu o presiune de 4 până la 6 atmosfere. Când apa intră în colector, se formează un vârtej în desenul 2 și este alimentat într-un tub special de vortex (3), care este proiectat astfel încât lungimea să fie de 10 ori mai mare decât diametrul. Un vârtej de apă se mișcă de-a lungul unei țevi spiralate lângă pereți până la duza fierbinte. Acest capăt se termină cu fundul 4, în centrul căruia există o gaură specială pentru ieșire apă fierbinte.

Pentru a controla debitul, un dispozitiv special de frânare, sau un dispozitiv de îndreptare a fluxului de apă 5, este situat în fața fundului, este format din mai multe rânduri de plăci care sunt sudate pe manșon în centru. Manșonul este coaxial cu tubul 3. În momentul în care apa trece prin conductă către redresor de-a lungul pereților, se formează un flux în contracurent în secțiunea axială. Aici apa se deplasează către fitingul 6, care este înglobat în peretele volutei și al conductei de alimentare cu lichid. Aici producătorul a instalat un alt dispozitiv de îndreptat cu 7 discuri pentru a controla fluxul apa rece. Dacă din lichid iese căldură, aceasta este direcționată printr-un bypass special 8 către capătul fierbinte 9, unde apa este amestecată cu apa încălzită folosind mixerul 5.

Direct din conducta de apă caldă, lichidul intră în calorifere, după care face un „cerc” și revine în lichidul de răcire pentru reîncălzire. Apoi, sursa încălzește lichidul, pompa repetă cercul.

Conform acestei teorii, există chiar modificări ale generatorului de căldură pentru producția în masă de joasă presiune. Din păcate, proiectele sunt bune doar pe hârtie în realitate, puțini oameni le folosesc, mai ales având în vedere că calculul se realizează folosind teorema Virial, care trebuie să țină cont de energia Soarelui (o valoare neconstantă); forță centrifugă în conductă.

Formula este următoarea:

Epot = – 2 Ekin

Unde Ekin = mV2/2 este mișcarea cinetică a Soarelui;

Masa planetei este m, kg.

Un generator de căldură de tip vortex de uz casnic pentru apa Potapov poate avea următoarele specificatii tehnice:

Prezentare generală a prețurilor

În ciuda simplității lor relative, este adesea mai ușor să cumpărați generatoare de căldură cu cavitație vortex decât să le asamblați singur dispozitiv de casă. Vânzările de generatoare de nouă generație sunt efectuate în multe orașe mari din Rusia, Ucraina, Belarus și Kazahstan.

Să ne uităm la lista de prețuri din surse deschise (mini-dispozitivele vor fi mai ieftine), cât costă generatorul Mustafaev, Bolotov și Potapov:

Cele mai multe pret mic pentru un generator de căldură cu energie vortex al mărcilor Akoil, Vita, Graviton, Must, Euroalliance, Yusmar, NTK, în Izhevsk, de exemplu, aproximativ 700.000 de ruble. Când cumpărați, asigurați-vă că verificați pașaportul dispozitivului și certificatele de calitate.

Generatoarele de căldură vortex sunt dispozitive cu care poți încălzi destul de ușor un spațiu de locuit. Acest lucru se realizează numai prin utilizarea unui motor electric și a unei pompe. În general, acest dispozitiv poate fi numit economic și nu presupune cheltuieli mari. Schema standard conectarea unui generator de căldură vortex presupune utilizarea unei pompe de circulație. Ar trebui să fie situat în partea de sus supapă de reținere. Datorită acestui fapt, este capabil să reziste la presiune ridicată.

Pentru încălzire pot fi utilizate o varietate de dispozitive de încălzire. Cele mai utilizate sunt radiatoarele și convectoarele. De asemenea, o unitate de control cu ​​un senzor de temperatură și o tavă de noroi este considerată parte integrantă a sistemului oricărui model. Pentru a asambla un generator de căldură vortex cu propriile mâini, trebuie să vă familiarizați mai mult cu cele mai cunoscute modificări ale acestuia.

Model cu camera radiala

Realizarea unui generator de căldură vortex cu o cameră radială cu propriile mâini (desenele și diagramele sunt prezentate mai jos) este destul de dificilă. În acest caz, rotorul trebuie selectat să fie puternic și presiunea maximă pe care trebuie să o reziste este de cel puțin 3 bar. Ar trebui să faceți și o carcasă pentru dispozitiv. Grosimea metalului trebuie să fie de cel puțin 2,5 mm. În acest caz, diametrul de ieșire ar trebui să fie de 5,5 cm Toate acestea vor permite dispozitivului să fie sudat cu succes pe țeavă.

Supapa de evacuare este situată în dispozitiv nu foarte departe de marginea flanșei. Ar trebui să alegeți și un melc pentru model. De regulă, în acest caz se utilizează de tip oțel. Pentru ca acesta să se uzeze, capetele trebuie să fie ascuțite în prealabil. În această situație, se poate folosi o garnitură de cauciuc. Grosimea sa minimă trebuie să fie de 2,2 mm. Diametrul de ieșire, la rândul său, este binevenit la 4,5 cm. O atenție separată trebuie acordată difuzorului. Folosind acest dispozitiv aer cald intră în cameră. Modificarea radială diferă prin faptul că are mulți tubuli. Le puteți tăia singur folosind o mașină.

Generatoare de căldură de tip vortex cu o cameră în formă de C

Fabricat cu o cameră vortex în formă de C pentru uz casnic aparat de sudura. În acest caz, este necesar în primul rând asamblarea carcasei pentru melc. În acest caz, capacul trebuie detașat separat. Pentru a face acest lucru, unii experți recomandă tăierea firelor. Difuzorul este folosit cu un diametru mic. Sigiliul se foloseste numai la priza. Ar trebui să existe două supape în total în sistem. Melcul poate fi fixat de corp folosind un șurub. Cu toate acestea, este important să fixați inelul de protecție pe acesta. Ieșirea din rotor trebuie să fie situată la o distanță de aproximativ 3,5 cm.

Generatoare de caldura tip vortex Potapov

Generatorul de căldură Potapov vortex este asamblat cu propriile mâini folosind un rotor pe două discuri. Diametrul său minim trebuie să fie de 3,5 cm În acest caz, statoarele sunt cel mai adesea instalate de tip fontă. Carcasa dispozitivului poate fi din oțel, dar grosimea metalului în acest caz trebuie să fie de cel puțin aproximativ 2,2 mm. Carcasa generatorului de căldură vortex este selectată să aibă o grosime de aproximativ 3 mm. Toate acestea sunt necesare pentru ca melcul să se așeze destul de strâns peste rotor. În acest caz, este important să folosiți și un inel de strângere strâns.

La priză este instalată o carcasă, dar grosimea acesteia trebuie să fie de aproximativ 2,2 mm. Pentru a fixa inelul, trebuie să folosiți un manșon. Fiting-ul în acest caz ar trebui să fie situat deasupra melcului. Difuzoarele folosite pentru acest dispozitiv sunt cele mai simple. Cu acest mecanism există doar două supape. Unul dintre ele trebuie să fie situat deasupra rotorului. În acest caz, spațiul minim la cameră ar trebui să fie de 2 mm. Capacul este îndepărtat cel mai adesea cu fir. Motorul electric al aparatului trebuie sa aiba o putere de minim 3 kW. Din acest motiv, presiunea maximă din sistem poate crește până la 5 bar.

Asamblarea unui model cu două ieșiri

Puteți face un generator de căldură cu cavitație vortex cu propriile mâini folosind un motor electric cu o putere de aproximativ 5 kW. Carcasa dispozitivului trebuie să fie selectată de tip fontă. În acest caz, diametrul minim de ieșire trebuie să fie de 4,5 cm. Rotoarele pentru acest model sunt potrivite doar pentru două discuri. În acest caz, este important să folosiți modificarea manuală a statorului. Este instalat într-un generator de căldură vortex deasupra cohleei.

Este mai bine să folosiți un difuzor mic în sine. Dacă doriți, îl puteți ascuți dintr-o țeavă. Este mai bine să folosiți o garnitură sub melc cu o grosime de aproximativ 2 mm. Cu toate acestea, în această situație, foarte mult depinde de sigilii. Acestea trebuie instalate imediat deasupra bucșei centrale. Pentru ca aerul să circule rapid, este important să faceți un suport suplimentar. În acest caz, capacul dispozitivului este selectat pe fir.

Generatoare de caldura tip vortex cu trei iesiri

Un generator de căldură vortex este asamblat în trei ieșiri cu propriile mâini (desenele sunt prezentate mai jos) în același mod ca și modificarea anterioară. Cu toate acestea, diferența este că rotorul dispozitivului trebuie selectat pe un singur disc. În acest caz, trei supape sunt cele mai des utilizate în mecanism. Garniturile pentru ambalare sunt folosite doar ca ultimă soluție.

Unii experți recomandă și utilizarea sigiliilor de plastic pentru cohlee. Sunt perfecte pentru impermeabilizare. De asemenea, ar trebui să instalați un inel de protecție sub capac. Toate acestea sunt necesare pentru a reduce uzura montajului. Motoarele electrice pentru generatoarele de căldură vortex sunt selectate în principal cu o putere de aproximativ 4 kW. Cuplajul trebuie proiectat astfel încât să fie destul de elastic. În cele din urmă, trebuie remarcat faptul că la baza melcului este instalată o flanșă.

Model cu colector

Asamblarea unui generator de căldură vortex cu un colector cu propriile mâini este necesară prin pregătirea carcasei. În acest caz, ar trebui prevăzute două ieșiri. În plus, ar trebui să șlefuiți cu atenție orificiul de admisie. În această situație, este important să selectați un capac separat cu un fir. Motoarele electrice cu comutator sunt instalate în principal la putere medie. Într-o astfel de situație, consumul de energie va fi nesemnificativ.

Melcul este selectat dintr-un tip de oțel și se instalează direct pe garnitură. Pentru a-l potrivi în orificiul de ieșire, cel mai bine este să folosiți o pilă. În acest caz, pentru a construi carcasa este necesar să aveți un invertor de sudură. Colectorul, ca și voluta, trebuie să stea pe garnitură. În acest caz, manșonul este fixat în model folosind un inel de strângere.

Generatoare de căldură de tip vortex cu canale tangenţiale

Pentru a asambla generatoarele de căldură vortex cu canale tangențiale cu propriile mâini, trebuie mai întâi să selectați o etanșare bună. Datorită acestui lucru, dispozitivul își va menține temperatura cât mai mult timp posibil. Motorul este cel mai adesea instalat cu o putere de aproximativ 3 kW. Toate acestea oferă performanțe bune dacă voluta și difuzorul sunt instalate corect.

În acest caz, simeringul este reglat până la rotor. Pentru a-l asigura, mulți experți recomandă utilizarea șaibelor cu două fețe. În acest caz, sunt instalate și inelele de prindere. Dacă bucșa pentru fiting nu se potrivește, atunci poate fi șlefuită. Este posibil să se realizeze o cameră cu canale folosind un tăietor.

Aplicarea răsucirilor unidirecționale

Generatoarele de căldură vortex cu răsuciri unidirecționale sunt destul de ușor de asamblat. În acest caz, lucrul trebuie să înceapă ca standard cu pregătirea corpului dispozitivului. Mult în această situație depinde de dimensiunile motorului electric. Colecționarii, la rândul lor, sunt folosiți destul de rar.

Răsucirea unidirecțională se instalează numai după ce flanșa este fixată. La rândul său, carcasa este utilizată numai la intrare. Toate acestea sunt necesare pentru a reduce uzura bucșei. În general, răsucirile unidirecționale elimină nevoia de fitinguri. În același timp, asamblarea unui generator de căldură vortex va fi ieftină.

Folosind bucșe inelare

Puteți asambla un generator de căldură vortex cu bucșe inelare cu propriile mâini numai cu ajutorul invertor de sudare. În acest caz, este necesar să pregătiți în prealabil orificiul de ieșire. Flanșa din dispozitiv trebuie instalată numai pe inelul de strângere. De asemenea, este important să alegeți ulei de înaltă calitate pentru dispozitiv. Toate acestea sunt necesare pentru ca uzura inelului să nu fie semnificativă. Bucșa în acest caz este instalată direct sub melc. Cu toate acestea, capacul pentru acesta este folosit destul de rar. În această situație, este necesar să se calculeze în avans distanța până la rack. Nu ar trebui să atingă ambreiajul.

Modificare cu mecanism de antrenare

Pentru a realiza un generator de căldură vortex cu un mecanism de antrenare cu propriile mâini, mai întâi trebuie să selectați un motor electric bun. Puterea sa trebuie să fie de cel puțin 4 kW. Toate acestea vor oferi performanțe termice bune. Carcasele dispozitivului sunt cel mai adesea din fontă. În acest caz, orificiile de evacuare trebuie să fie măcinate separat. Pentru a face acest lucru, puteți utiliza un fișier. Este mai indicat să alegeți un rotor manual pentru un motor electric. Cuplajul trebuie atașat la o șaibă de protecție. Mulți experți recomandă să instalați melcul numai după difuzor.

Acest lucru va face posibilă aplicarea unui sigiliu pe capacul superior. Mecanismul de antrenare în sine trebuie să fie situat deasupra motorului electric. Cu toate acestea, astăzi există modificări cu instalarea laterală. În acest caz, rafturile trebuie sudate la ambele capete. Toate acestea vor crește semnificativ puterea dispozitivului. În cele din urmă, este important să instalați rotorul. În această etapă atenție deosebită este necesar să se acorde atenție fixării carcasei.

Multe invenții utile au rămas nerevendicate. Acest lucru se întâmplă din cauza lenei umane sau a fricii de necunoscut. Una dintre aceste descoperiri a fost mult timp generatorul de căldură vortex. Acum, pe fondul economisirii totale a resurselor și al dorinței de a folosi surse de energie ecologice, generatoarele de căldură au început să fie folosite în practică pentru încălzirea unei case sau a unui birou. Ce este asta? Un dispozitiv care a fost dezvoltat anterior doar în laboratoare, sau un cuvânt nou în ingineria energiei termice.

Sistem de incalzire cu generator de caldura vortex

Principiul de funcționare

Baza funcționării generatoarelor de căldură este conversia energiei mecanice în energie cinetică și apoi în energie termică.

La începutul secolului al XX-lea, Joseph Rank a descoperit separarea unui flux de aer vortex în fracții reci și calde. La mijlocul secolului trecut, inventatorul german Hilsham a modernizat dispozitivul cu tub vortex. După puțin timp, omul de știință rus A. Merkulov a pus apă în conducta Ranke în loc de aer. La ieșire, temperatura apei a crescut semnificativ. Acest principiu stă la baza funcționării tuturor generatoarelor de căldură.

Trecând printr-un vortex de apă, apa formează multe bule de aer. Sub influența presiunii lichidului, bulele sunt distruse. Ca rezultat, o parte din energie este eliberată. Apa se încălzește. Acest proces se numește cavitație. Funcționarea tuturor generatoarelor de căldură vortex este calculată pe principiul cavitației. Acest tip de generator se numește „cavitație”.

Tipuri de generatoare de căldură

Toate generatoarele de căldură sunt împărțite în două tipuri principale:

1. Rotativ. Un generator de căldură în care se creează un flux de vortex folosind un rotor.
2. Static. În aceste tipuri, un vortex de apă este creat folosind tuburi speciale de cavitație. Presiunea apei este produsă de o pompă centrifugă.

Fiecare tip are propriile sale avantaje și dezavantaje, care ar trebui să fie discutate mai detaliat.

Generator de căldură rotativ

Statorul din acest dispozitiv este carcasa unei pompe centrifuge.

Rotoarele pot fi diferite. Există multe scheme și instrucțiuni pentru implementarea lor pe Internet. Generatoarele de căldură sunt mai mult un experiment științific, în continuă dezvoltare.

Design generator rotativ

Corpul este un cilindru gol. Distanța dintre corp și partea rotativă este calculată individual (1,5-2 mm).

Încălzirea mediului are loc datorită frecării acestuia cu carcasa și rotorul. Acest lucru este ajutat de bulele care se formează din cauza cavitației apei în celulele rotorului. Performanța unor astfel de dispozitive este cu 30% mai mare decât a celor statice. Instalatiile sunt destul de zgomotoase. Au uzura crescută a pieselor din cauza expunerii constante la un mediu agresiv. Este necesară o monitorizare constantă: asupra stării simeringurilor, a garniturilor etc. Acest lucru complică și crește semnificativ costul de întreținere. Ele sunt rareori folosite pentru a instala încălzirea acasă, au găsit o aplicație ușor diferită - încălzire mare spațiile de producție.

Model de cavitator industrial

Generator de căldură static

Principalul avantaj al acestor instalații este că nimic nu se rotește în ele. Energia electrică este cheltuită doar pentru funcționarea pompei. Cavitația are loc prin procese fizice naturale în apă.

Eficiența unor astfel de instalații depășește uneori 100%. Mediul pentru generatoare poate fi lichid, gaz comprimat, antigel, antigel.

Diferența dintre temperaturile de intrare și de ieșire poate ajunge la 100⁰С. Când se lucrează cu gaz comprimat, acesta este suflat tangenţial în camera de vortex. El accelerează în ea. Când se creează un vortex, aerul cald trece printr-o pâlnie conică, iar aerul rece revine. Temperaturile pot ajunge la 200⁰С.

Avantaje:

1. Poate oferi o diferență mare de temperatură între capetele calde și reci, funcționează la presiune scăzută.
2. Eficiența nu este mai mică de 90%.
3. Nu se supraîncălzi niciodată.
4. Rezistent la foc și la explozie. Poate fi folosit în medii explozive.
5. Oferă încălzire rapidă și eficientă a întregului sistem.
6. Poate fi folosit atât pentru încălzire, cât și pentru răcire.

Momentan nu este folosit suficient de des. Un generator de căldură prin cavitație este utilizat pentru a reduce costul încălzirii unei case sau a spațiilor industriale în prezența aerului comprimat. Dezavantajul rămâne costul destul de ridicat al echipamentului.

Generator de căldură Potapov

Populară și mai studiată este invenția generatorului de căldură Potapov. Este considerat un dispozitiv static.

Este creată forța de presiune în sistem pompa centrifuga. Un curent de apă este alimentat cu presiune mare în melc. Lichidul începe să se încălzească din cauza rotației de-a lungul canalului curbat. Ea cade în tubul vortex. Filmarea conductei ar trebui să fie de zeci de ori mai mare decât lățimea.

Diagrama dispozitivului generator

1. Ramura de țeavă
2. Melc.
3. Tub vortex.
4. Frână de sus.
5. Îndreptat apă.
6. Cuplaj de cuplare.
7. Inel de frână inferior.
8. Bypass.
9. Linie de ramificație.

Apa trece printr-o spirală elicoidală situată de-a lungul pereților. În continuare, este instalat un dispozitiv de frânare pentru a elimina o parte din apa fierbinte. Jetul este ușor nivelat de plăci atașate de manșon. În interior există un spațiu gol conectat la un alt dispozitiv de frânare.

Apa la temperatură înaltă se ridică, iar un flux rece de lichid coboară prin spațiul interior. Fluxul rece intră în contact cu fluxul cald prin plăcile de pe manșon și se încălzește.

Apa caldă coboară spre inelul inferior de frână și este încălzită în continuare din cauza cavitației. Debitul încălzit de la dispozitivul de frânare inferior trece prin bypass în conducta de evacuare.

Inelul de frână superior are un pasaj al cărui diametru este egal cu diametrul tubului vortex. Datorită acesteia, apa fierbinte poate pătrunde în conductă. Are loc amestecarea fluxului cald și cald. Apoi apa este folosită în scopul propus. De obicei pentru încălzirea spațiilor sau nevoile casnice. Returul este conectat la pompă. Conducta merge la intrarea in sistemul de incalzire al casei.

Pentru a instala un generator de căldură Potapov, este necesară cablarea diagonală. Lichidul de răcire cald trebuie să fie furnizat în pasajul superior al bateriei, iar lichidul de răcire rece va ieși din pasajul inferior.

Generatorul propriu al lui Potapov

Există multe modele industriale generator Pentru un meșter experimentat, nu va fi dificil să faci un generator de căldură vortex cu propriile mâini.:

1. Întregul sistem trebuie să fie bine fixat. Folosind colțuri, se realizează un cadru. Se poate folosi sudarea sau șuruburi. Principalul lucru este că structura este durabilă.
2. Pe cadru este montat un motor electric. Este selectat în funcție de zona camerei, condițiile externe și tensiunea disponibilă.
3. Pompa de apa este montata pe cadru. Atunci când îl alegeți, luați în considerare:

• este necesară o pompă centrifugă;
• motorul are suficientă putere pentru a-l învârti;
• pompa trebuie să reziste lichidelor de orice temperatură.

1. Pompa este conectată la motor.
2. Un cilindru lung de 500-600 mm este realizat dintr-o țeavă groasă cu diametrul de 100 mm.
3. Este necesar să faceți două capace din metal plat gros:

• trebuie să existe o gaură pentru țeavă;
• al doilea sub jet. Pe margine se face o teșitură. Se dovedește a fi o duză.

1. Este mai bine să atașați capacele la cilindru cu o conexiune filetată.
2. Jetul este situat în interior. Diametrul său ar trebui să fie jumătate mai mic decât ¼ din diametrul cilindrului.

O gaură foarte mică va duce la supraîncălzirea pompei și la uzura rapidă a pieselor.

1. Conducta laterală a duzei este conectată la alimentarea pompei. Al doilea este conectat la punctul superior al sistemului de încălzire. Apa răcită din sistem este conectată la admisia pompei.
2. Apa sub presiune de la pompă este furnizată la duză. În camera generatorului de căldură, temperatura acestuia crește din cauza fluxurilor de vortex. Apoi este alimentat la încălzire.

Circuit generator de cavitație

1. Jet.
2. Arborele motorului electric.
3. Tub vortex.
4. Duza de admisie.
5. Conducta de evacuare.
6. Amortizor de vortex.

Pentru a regla temperatura, în spatele conductei este plasată o supapă. Cu cât este mai puțin deschis, cu atât apa se află mai mult în cavitator și temperatura acesteia este mai mare.

Când apa trece prin duză, se obține o presiune puternică. El lovește peretele opus și se învârte din cauza asta. Prin plasarea unui obstacol suplimentar în mijlocul fluxului, puteți obține randamente mai mari.

Amortizor de vortex

Funcționarea amortizorului de vortex se bazează pe aceasta:

1. Se realizeaza doua inele, latime 4-5 cm, diametrul putin mai mic decat cilindrul.
2. 6 plăci de ¼ din lungimea corpului generatorului sunt tăiate din metal gros. Lățimea depinde de diametru și este selectată individual.
3. Plăcile sunt fixate în interiorul inelelor unul opus al celuilalt.
4. Amortizorul este introdus vizavi de duză.

Dezvoltarea generatoarelor continuă. Pentru a crește productivitatea, puteți experimenta cu amortizorul.

Ca urmare a muncii, se produce pierderi de căldură în atmosferă. Pentru a le elimina, puteți face izolație termică. Mai întâi este realizat din metal și apoi învelit deasupra cu orice material izolator. Principalul lucru este că poate rezista la temperatura de fierbere.

Pentru a facilita punerea în funcțiune și întreținerea generatorului Potapov, trebuie să:

• vopsiți toate suprafețele metalice;
• faceți toate piesele din metal gros, astfel încât generatorul de căldură va dura mai mult;
• În timpul asamblarii, este logic să faceți mai multe capace cu diferite diametre ale găurilor. este selectat empiric cea mai buna varianta pentru acest sistem;
• Înainte de a conecta consumatorii, după ce ați conectat generatorul, este necesar să verificați etanșeitatea și performanța acestuia.

Circuit hidrodinamic

Pentru instalare corectă Un generator de căldură vortex necesită un circuit hidrodinamic.

Schema de conectare a circuitului

Pentru a o face aveți nevoie de:

• manometru de ieșire, pentru măsurarea presiunii la ieșirea cavitatorului;
• termometre pentru măsurarea temperaturii înainte și după generatorul de căldură;
• supapă de siguranță pentru îndepărtarea pungilor de aer;
• robinete de intrare și ieșire;
• manometru la intrare pentru a controla presiunea pompei.

Circuitul hidrodinamic va simplifica întreținerea și monitorizarea sistemului.

Dacă aveți o rețea monofazată, puteți utiliza un convertor de frecvență. Acest lucru vă va permite să creșteți viteza de rotație a pompei și să o selectați pe cea corectă.

Un generator de căldură vortex este folosit pentru a încălzi o casă și pentru a furniza apă caldă. Are o serie de avantaje față de alte încălzitoare:

• instalarea unui generator de căldură nu necesită autorizații;
• Cavitatorul funcționează autonom și nu necesită monitorizare constantă;
• este o sursă de energie ecologică, nu are emisii nociveîn atmosferă;
• securitate completă la incendiu și explozie;
• consum mai mic de energie electrică. Eficiență incontestabilă, eficiența se apropie de 100%;
• apa din sistem nu formează calcar, nu este necesară tratarea suplimentară a apei;
• poate fi folosit atat pentru incalzire cat si pentru furnizarea apei calde;
• ocupă puțin spațiu și se instalează ușor în orice rețea.

Ținând cont de toate acestea, generatorul de cavitație devine din ce în ce mai solicitat pe piață. Un astfel de echipament este folosit cu succes pentru încălzirea spațiilor rezidențiale și de birouri.

Video. Generator de căldură vortex DIY.

Se înființează producția unor astfel de generatoare. Industria modernă oferă generatoare rotative și statice. Sunt echipate cu dispozitive de control și senzori de protecție. Puteți alege un generator pentru a instala încălzirea pentru încăperi de orice dimensiune.

Laboratoarele științifice și meșterii continuă experimentele de îmbunătățire a generatoarelor de căldură. Poate că în curând generatorul de căldură vortex își va ocupa locul cuvenit printre dispozitivele de încălzire.

Pentru a încălzi casele și apartamentele private, se folosesc adesea generatoare autonome. Vă propunem să luăm în considerare ce este un generator de căldură vortex cu inducție, principiul său de funcționare, cum să faceți un dispozitiv cu propriile mâini, precum și desenele dispozitivelor.

Descrierea generatorului

Există diferite tipuri de generatoare de căldură vortex, acestea se disting în principal prin forma lor. Anterior, se foloseau doar modele tubulare acum sunt folosite în mod activ cele rotunde, asimetrice sau ovale. Trebuie remarcat faptul că acest mic dispozitiv poate asigura încălzire complet autonomă, iar cu abordarea corectă, de asemenea, alimentare cu apă caldă.

Un generator de căldură vortex și hidro-vortex este un dispozitiv mecanic care separă gazul comprimat de fluxurile calde și reci. Aerul care iese din capătul „fierbinte” poate atinge o temperatură de 200 ° C, iar de la capătul rece poate ajunge la -50. Trebuie remarcat faptul că principalul avantaj al unui astfel de generator este că acest dispozitiv electric nu are părți în mișcare, totul este fixat permanent. Conductele sunt cel mai adesea realizate din oțel aliat inoxidabil, care rezistă perfect la temperaturi ridicate și factori distructivi externi (presiune, coroziune, sarcini de șoc).

Gazul comprimat este suflat tangențial în camera de vortex, după care este accelerat la o viteză mare de rotație. Datorită duzei conice de la capătul țevii de evacuare, numai porțiunea „intrată” a gazului comprimat este lăsată să curgă într-o direcție dată. Restul este forțat să se întoarcă în vortexul intern, care este mai mic ca diametru decât cel exterior.

Unde se folosesc generatoarele de căldură vortex:

1. În unitățile frigorifice;
2. Asigurarea încălzirii clădirilor rezidențiale;
3. Pentru încălzirea spațiilor industriale;

Trebuie avut în vedere că generatorul de gaz și hidraulic vortex are o eficiență mai mică decât echipamentele tradiționale de aer condiționat. Sunt utilizate pe scară largă pentru răcirea la fața locului cu costuri reduse atunci când este disponibil aer comprimat dintr-o rețea locală de încălzire.

Video: studiul generatoarelor de căldură vortex

Principiul de funcționare

Există diverse explicații pentru motivele apariției efectului vortex al rotației în absența completă a mișcării și a câmpurilor magnetice.

În acest caz, gazul acționează ca un corp de rotație datorită mișcării sale rapide în interiorul dispozitivului. Acest principiu de funcționare diferă de standardul general acceptat, unde aerul rece și cel cald circulă separat, deoarece atunci când fluxurile sunt combinate, conform legilor fizicii, se formează diferite presiuni, ceea ce în cazul nostru provoacă o mișcare în vortex a gazelor.

Datorită prezenței forței centrifuge, temperatura aerului la ieșire este mult mai mare decât temperatura de intrare, acest lucru permite ca dispozitivele să fie folosite atât pentru generarea de căldură, cât și pentru răcirea eficientă.

Există o altă teorie a principiului de funcționare a generatorului de căldură, datorită faptului că ambele vârtejuri se rotesc cu aceeași viteză și direcție unghiulară, unghiul vortexului intern își pierde momentul unghiular. Scăderea cuplului transferă energie cinetică către vortexul extern, ducând la formarea de fluxuri separate de gaz cald și rece. Acest principiu de funcționare este exact același cu efectul Peltier, în care dispozitivul folosește energia electrică de presiune (tensiune) pentru a muta căldura pe o parte a unei joncțiuni metalice diferite, determinând cealaltă parte să se răcească și să returneze energia consumată la sursă.

Avantajele unui generator de căldură vortex:

• Oferă o diferență semnificativă de temperatură (până la 200 ° C) între gazul „rece” și „cald”, funcționează chiar și la presiune scăzută de intrare;
• Functioneaza cu eficienta de pana la 92%, nu necesita racire fortata;
• Transformă întregul debit de intrare într-un singur flux de răcire. Datorită acestui fapt, posibilitatea de supraîncălzire a sistemelor de încălzire este practic eliminată
• Se folosește energia generată într-un tub vortex într-un singur flux, ceea ce contribuie la încălzirea eficientă a gazelor naturale cu pierderi minime de căldură;
• Oferă o separare eficientă a temperaturii turbioare a gazului de intrare la presiunea atmosferică și a gazului de ieșire la presiune negativă.

O astfel de încălzire alternativă, la un consum aproape de zero volți, încălzește perfect o încăpere de 100 de metri pătrați (în funcție de modificare). Principalele dezavantaje: Acesta este un cost ridicat și rar folosit în practică.

Cum să faci un generator de căldură cu propriile mâini

Generatoarele de căldură vortex sunt dispozitive foarte complexe, în practică, puteți realiza un automat Potapov VTG, al cărui circuit este potrivit atât pentru lucrul acasă, cât și pentru cel industrial.

Așa a apărut generatorul mecanic de căldură al lui Potapov (eficiență 93%), a cărui diagramă este prezentată în figură. În ciuda faptului că Nikolai Petrakov a fost primul care a primit un brevet, dispozitivul lui Potapov este cel care se bucură de un succes deosebit în rândul meșterilor de acasă.

Această diagramă arată proiectarea unui generator de vortex. Conducta de amestec 1 este conectată la pompa de presiune printr-o flanșă, care, la rândul său, furnizează lichid cu o presiune de 4 până la 6 atmosfere. Când apa intră în colector, se formează un vârtej în desenul 2 și este alimentat într-un tub special de vortex (3), care este proiectat astfel încât lungimea să fie de 10 ori mai mare decât diametrul. Un vârtej de apă se mișcă de-a lungul unei țevi spiralate lângă pereți până la duza fierbinte. Acest capăt se termină cu fundul 4, în centrul căruia există un orificiu special pentru evacuarea apei calde.

Pentru a controla debitul, un dispozitiv special de frânare, sau un dispozitiv de îndreptare a fluxului de apă 5, este situat în fața fundului, este format din mai multe rânduri de plăci care sunt sudate pe manșon în centru. Manșonul este coaxial cu tubul 3. În momentul în care apa trece prin conductă către redresor de-a lungul pereților, se formează un flux în contracurent în secțiunea axială. Aici apa se deplasează către fitingul 6, care este înglobat în peretele volutei și al conductei de alimentare cu lichid. Aici producătorul a instalat un alt dispozitiv de îndreptat cu disc 7 pentru a controla debitul de apă rece. Dacă din lichid iese căldură, aceasta este direcționată printr-un bypass special 8 către capătul fierbinte 9, unde apa este amestecată cu apa încălzită folosind mixerul 5.

Direct din conducta de apă caldă, lichidul intră în calorifere, după care face un „cerc” și revine în lichidul de răcire pentru reîncălzire. Apoi, sursa încălzește lichidul, pompa repetă cercul.

Conform acestei teorii, există chiar modificări ale generatorului de căldură pentru producția în masă de joasă presiune. Din păcate, proiectele sunt bune doar pe hârtie în realitate, puțini oameni le folosesc, mai ales având în vedere că calculul se realizează folosind teorema Virial, care trebuie să țină cont de energia Soarelui (o valoare neconstantă); forță centrifugă în conductă.

Formula este următoarea:

Epot = – 2 Ekin

Unde Ekin = mV2/2 este mișcarea cinetică a Soarelui;

Masa planetei este m, kg.

Un generator de căldură de tip vortex de uz casnic pentru apa Potapov poate avea următoarele caracteristici tehnice:

Prezentare generală a prețurilor

În ciuda simplității lor relative, este adesea mai ușor să cumpărați generatoare de căldură cu cavitație vortex decât să asamblați singur un dispozitiv de casă. Vânzările de generatoare de nouă generație sunt efectuate în multe orașe mari din Rusia, Ucraina, Belarus și Kazahstan.

Să ne uităm la lista de prețuri din surse deschise (mini-dispozitivele vor fi mai ieftine), cât costă generatorul Mustafaev, Bolotov și Potapov:

Cel mai mic preț pentru un generator de căldură cu energie vortex al mărcilor Akoil, Vita, Graviton, Must, Euroalliance, Yusmar, NTK, în Izhevsk, de exemplu, este de aproximativ 700.000 de ruble. Când cumpărați, asigurați-vă că verificați pașaportul dispozitivului și certificatele de calitate.