Potapovljev perpetuum mobile. Uradi sam generator besplatne energije s vlastitim napajanjem. Shema generatora slobodne energije. Dvije glavne vrste

Generator topline Yu. S. Potapova vrlo je sličan vrtložnoj cijevi J. Rankea, koju je ovaj francuski inženjer izumio kasnih 20-ih godina XX. stoljeća. Radeći na usavršavanju ciklona za čišćenje plinova od prašine, primijetio je da mlaz plina koji izlazi iz središta ciklona ima više niske temperature nego izvorni plin koji se dovodi u ciklon. Već krajem 1931. godine Ranke je podnio zahtjev za izum izumljene naprave koju je nazvao "vrtložna cijev". No, patent uspijeva dobiti tek 1934. godine, i to ne u domovini, već u Americi (američki patent br. 1952281.)

Francuski su se znanstvenici tada s nepovjerenjem odnosili prema ovom izumu i ismijavali izvješće J. Rankea izrečeno 1933. na sastanku Francuskog fizikalnog društva. Jer prema tim znanstvenicima, rad vrtložne cijevi, u kojoj se dovedeni zrak dijeli na tople i hladne struje kao fantastični "Maxwellov demon", proturječio je zakonima termodinamike. Ipak, vrtložna cijev je radila i kasnije našla široku primjenu u mnogim područjima tehnike, uglavnom za dobivanje hladnoće.

Najzanimljiviji nam je rad lenjingrađanina V. E. Finka, koji je skrenuo pozornost na niz paradoksa vrtložne cijevi razvijajući vrtložni hladnjak plina za postizanje ultraniskih temperatura. Objasnio je proces zagrijavanja plina u prizidnom području vrtložne cijevi “mehanizmom valnog širenja i sažimanja plina” i otkrio infracrveno zračenje plina iz njegovog aksijalnog područja koje ima trakasti spektar, koji kasnije pomogao nam je razumjeti rad Potapovljevog vrtložnog generatora topline.

U Rankeovoj vrtložnoj cijevi, čija je shema prikazana na slici 1, cilindrična cijev 1 spojena je jednim krajem na spiralu 2, koja završava ulazom mlaznice pravokutnog presjeka, koji osigurava dovod komprimiranog radnog plina u cijev tangencijalno na obod njezine unutarnje površine. S druge strane, spirala je zatvorena dijafragmom 3 s rupom u sredini, čiji je promjer znatno manji od unutarnjeg promjera cijevi 1. Kroz ovu rupu struja hladnog plina izlazi iz cijevi 1, koja je podijeljena tijekom svog vrtložnog kretanja u cijevi 1 na hladni (središnji) i vrući (periferni) dio. Vrući dio toka, uz unutarnju površinu cijevi 1, rotira, kreće se do krajnjeg kraja cijevi 1 i napušta je kroz prstenasti razmak između njezina ruba i konusa za podešavanje 4.

Slika 1. Rankeova vrtložna cijev: 1-cijev; 2- puž; 3- dijafragma s rupom u sredini; 4 - konus za podešavanje.

Potpuna i dosljedna teorija o vrtložnoj cijevi još uvijek ne postoji, unatoč jednostavnosti ovog uređaja. „Na prste“ se ispostavlja da se plin, kada se odvija u vrtložnoj cijevi, komprimira u blizini stijenki cijevi pod djelovanjem centrifugalnih sila, zbog čega se ovdje zagrijava, kao što se zagrijava tijekom kompresije u pumpa. A u aksijalnoj zoni cijevi, naprotiv, plin doživljava razrjeđivanje, a zatim se hladi, šireći se. Odvođenjem plina iz prizidne zone kroz jednu rupu, a iz aksijalne kroz drugu, početni tok plina se razdvaja na topli i hladni tok.

Tekućine su, za razliku od plinova, praktički nestlačive. Stoga više od pola stoljeća nikome nije palo na pamet da umjesto plina ili pare u vrtložnu cijev dovodi vodu. I autor se odlučio na naizgled beznadan pokus - u vrtložnu cijev je umjesto plina pustio vodu iz vodovoda.

Na njegovo iznenađenje, voda u vrtložnoj cijevi se podijelila u dvije struje različitih temperatura. Ali ne vruće i hladno, nego vruće i toplo. Jer temperatura "hladnog" protoka pokazala se nešto višom od temperature izvorne vode koju crpka dovodi u vrtložnu cijev. Pažljiva kalorimetrija pokazala je da takav uređaj stvara više toplinske energije nego što je troši elektromotor pumpe koja dovodi vodu u vrtložnu cijev.

Tako je rođen generator topline Potapov.

Dizajn generatora topline

Ispravnije je govoriti o učinkovitosti generatora topline - omjeru količine toplinske energije koju stvara i količine električne ili mehaničke energije koju troši izvana. Ali u početku istraživači nisu mogli razumjeti gdje i kako se pojavljuje višak topline u ovim uređajima. Čak se sugeriralo da je prekršen zakon održanja energije.

Slika 2. Shema vrtložnog generatora topline: 1-injekcijska cijev; 2- puž; 3- vrtložna cijev; 4- dno; 5- ispravljač protoka; 6- okov; 7- ispravljač protoka; 8- premosnica; 9 - ogranak cijevi.

Vrtložni generator topline, čija je shema prikazana na slici 2, spojen je injekcijskom cijevi 1 na prirubnicu centrifugalne pumpe (nije prikazana na slici), koja dovodi vodu pod tlakom od 4-6 atm. Ulazeći u puž 2, vodeni tok se vrtložno vrti i ulazi u vrtložnu cijev 3, čija je duljina 10 puta veća od promjera. Vrtložni tok u cijevi 3 kreće se duž spiralne spirale u blizini stijenki cijevi do svog suprotnog (vrućeg) kraja, završavajući na dnu 4 s rupom u središtu za izlazak vrućeg toka. Ispred dna 4 je fiksiran uređaj za kočenje 5 - ispravljač protoka izrađen u obliku nekoliko ravnih ploča radijalno zavarenih na središnji rukavac koaksijalan s cijevi 3. U pogledu odozgo podsjeća na pernate bombe ili mine.

Kada se vrtložni tok u cijevi 3 kreće prema ovom ispravljaču 5, u aksijalnoj zoni cijevi 3 stvara se protutok. U njemu se voda, također rotirajući, kreće do armature 6, usječene u ravnu stijenku spirale 2 koaksijalno s cijevi 3 i dizajnirane za oslobađanje "hladnog" toka. U mlaznicu 6 izumitelj je ugradio još jedan ispravljač protoka 7, sličan kočnom uređaju 5. On služi za djelomičnu pretvorbu rotacijske energije "hladnog" protoka u toplinu. A topla voda koja je napuštala bila je usmjerena kroz premosnicu 8 do vruće izlazne cijevi 9, gdje se miješa s vrućom strujom koja napušta vrtložnu cijev kroz ispravljač 5. Iz cijevi 9, zagrijana voda ulazi ili izravno do potrošača ili na izmjenjivač topline (sve o), prijenos topline u krug potrošača. U potonjem slučaju, otpadna voda iz primarnog kruga (već na nižoj temperaturi) vraća se u pumpu, koja je ponovno dovodi u vrtložnu cijev kroz cijev 1.

Nakon pažljivih i sveobuhvatnih testova i provjera nekoliko primjeraka YUSMAR generatora topline, došli su do zaključka da nema grešaka, toplina je stvarno veća od mehaničke energije koja dolazi iz motora crpke koji dovodi vodu u generator topline i koji je jedini vanjski potrošač energije u ovom uređaju.

Ali nije bilo jasno odakle dolazi "dodatna" toplina. Postojale su pretpostavke o ogromnoj skrivenoj unutarnjoj energiji oscilacija "elementarnih oscilatora" vode koja se oslobađa u vrtložnoj cijevi, pa čak io oslobađanju hipotetske energije fizičkog vakuuma u njegovim neravnotežnim uvjetima. Ali to su samo pretpostavke, koje nisu potkrijepljene posebnim izračunima koji potvrđuju eksperimentalno dobivene brojke. Samo je jedno bilo jasno: otkriven je novi izvor energije i izgledalo je kao da se zapravo radi o besplatnoj energiji.

U prvim modifikacijama toplinskih instalacija Yu S. Potapov spojio je svoj vrtložni grijač, prikazan na slici 2, na izlaznu prirubnicu obične okvirne centrifugalne pumpe za pumpanje vode. U isto vrijeme, cijela je struktura bila okružena zrakom (Ako ništa o grijanju kuće zrakom vlastitim rukama) i bila je lako dostupna za održavanje.

Ali učinkovitost pumpe, kao i učinkovitost elektromotora, manja je od sto posto. Umnožak ovih učinkovitosti je 60-70%. Ostatak su gubici koji uglavnom idu na zagrijavanje okolnog zraka. Ali izumitelj je nastojao zagrijati vodu, a ne zrak. Stoga je odlučio crpku i njezin elektromotor smjestiti u vodu koja će se grijati generatorom topline. Za to je korištena potopna (bušotina) pumpa. Sada se toplina od zagrijavanja motora i pumpe više nije ispuštala u zrak, već u vodu koju je trebalo zagrijati. Tako se pojavila druga generacija vrtložnih toplana.

Potapovljev generator topline dio svoje unutarnje energije pretvara u toplinu, odnosno dio unutarnje energije svog radnog fluida – vode.

Ali vratimo se serijskim toplinskim instalacijama druge generacije. Kod njih je vrtložna cijev još uvijek bila u zraku na strani termoizolirane posude u koju je bila uronjena bušotinska motorna pumpa. S vruće površine vrtložne cijevi zagrijavao se okolni zrak oduzimajući dio topline namijenjen zagrijavanju vode. Bilo je potrebno cijev omotati staklenom vunom kako bi se ti gubici smanjili. A kako se ne bi nosili s tim gubicima, cijev je uronjena u posudu u kojoj se već nalaze motor i pumpa. Tako se pojavio posljednji serijski dizajn instalacije za grijanje vode, koji je dobio ime YUSMAR.

Slika 3. Shema termoelektrane YUSMAR-M: 1 - vrtložni generator topline, 2 - električna pumpa, 3 - kotao, 4 - cirkulacijska pumpa, 5 - ventilator, 6 - radijatori, 7 - upravljačka ploča, 8 - senzor temperature.

Instalacija YUSMAR-M

U jedinici YUSMAR-M, vrtložni generator topline u kompletu s potopna pumpa postavljen u zajedničku posudu-kotao s vodom (vidi sliku 3) tako da su toplinski gubici sa stijenki generatora topline, kao i toplina oslobođena tijekom rada elektromotora crpke također išli na zagrijavanje vode, a nisu izgubljeni. Automatizacija povremeno uključuje i isključuje pumpu generatora topline, održavajući temperaturu vode u sustavu (ili temperaturu zraka u grijanoj prostoriji) unutar granica koje je odredio potrošač. Izvana je posuda-kotao prekrivena slojem toplinske izolacije, koja ujedno služi i kao zvučna izolacija te čini buku generatora topline gotovo nečujnom čak i neposredno uz kotao.

Jedinice YUSMAR dizajnirane su za zagrijavanje vode i opskrbu sustavima autonomnih, industrijskih i upravnih zgrada, kao i za tuševe, kupke, kuhinje, praonice, praonice, za grijanje sušara poljoprivrednih proizvoda, cjevovoda viskoznih naftnih proizvoda kako bi se spriječilo njihovo od smrzavanja u mrazu i drugih industrijskih i kućanskih potreba.

Slika 4. Fotografija toplinske instalacije YUSMAR-M

Jedinice YUSMAR-M napajaju se industrijskom trofaznom mrežom od 380 V, potpuno automatizirane, isporučuju se kupcima u kompletu sa svime što je potrebno za njihov rad i sklapa ih dobavljač po principu ključ u ruke.

Sve ove instalacije imaju istu posudu-kotao (vidi sliku 4), u koju su uronjene vrtložne cijevi i motorne pumpe. različita snaga odabir najprikladnijeg za određenog kupca. Dimenzije posude kotla: promjer 650 mm, visina 2000 mm. Za ove instalacije, preporučljive za uporabu u industriji iu svakodnevnom životu (za grijanje stambenih prostorija opskrbom tople vode baterijama za grijanje vode), postoje tehnički podaci TU U 24070270.001 -96 i potvrdu o sukladnosti ROSS RU. MHOZ. C00039.

Jedinice YUSMAR koriste se u mnogim poduzećima i privatnim kućanstvima, primile su stotine pohvala od korisnika. Trenutno već tisuće YUSMAR toplana uspješno rade u zemljama ZND-a i nizu drugih zemalja Europe i Azije.

Njihova uporaba posebno je korisna tamo gdje plinovodi još nisu stigli i gdje su ljudi prisiljeni koristiti struju za zagrijavanje vode i grijanje prostora, što je iz godine u godinu sve skuplje.

Slika 5. Shema spajanja toplinske instalacije "YUSMAR-M" na sustav grijanja vode: 1 - generator topline "YUSMAR"; 2 - kružna pumpa; 3-upravljačka ploča; 4 - termostat.

YUSMAR toplinske instalacije omogućuju uštedu jedne trećine električne energije koja je potrebna za zagrijavanje vode i grijanje prostora tradicionalne metode grijanje na struju.

Razrađene su dvije sheme za spajanje potrošača na toplinsku centralu YUSMAR-M: izravno na kotao (vidi sliku 5) - kada potrošnja tople vode u sustavu potrošača nije podložna naglim promjenama (na primjer, za grijanje zgrade ), i kroz izmjenjivač topline (vidi sliku 6 ) - kada potrošnja vode od strane potrošača varira tijekom vremena.

Instalacije grijanja YUSMAR nemaju dijelove koji se zagrijavaju na temperaturu iznad 100°C, što ih čini posebno prihvatljivim u pogledu sigurnost od požara i sigurnosnu tehnologiju.

Slika 6. Shema spajanja toplinske instalacije YUSMAR-M na tuš kabinu: 1-generator topline YUSMAR; 2 - cirkulacijska pumpa; 3- upravljačka ploča; 4 - senzor temperature, 5 - izmjenjivač topline.

Primijetili ste da je poskupjelo grijanje i topla voda i ne znate što učiniti po tom pitanju? Rješenje problema skupih izvora energije je vrtložni generator topline. Govorit ću o tome kako je uređen vrtložni generator topline i koji je princip njegova rada. Također ćete saznati je li moguće sastaviti takav uređaj vlastitim rukama i kako to učiniti u kućnoj radionici.

Malo povijesti

Vrtložni generator topline smatra se obećavajućim i inovativnim razvojem. U međuvremenu, tehnologija nije nova, budući da su prije gotovo 100 godina znanstvenici razmišljali o tome kako primijeniti fenomen kavitacije.

Prvo operativno eksperimentalno postrojenje, takozvanu "vrtložnu cijev", proizveo je i patentirao francuski inženjer Joseph Rank 1934. godine.

Rank je prvi primijetio da se temperatura zraka na ulazu u ciklon (pročistač zraka) razlikuje od temperature istog mlaza zraka na izlazu. Međutim, na rani stadiji testovima na stolu, vrtložna cijev nije testirana na učinkovitost grijanja, već, naprotiv, na učinkovitost hlađenja mlazom zraka.

Tehnologija je dobila novi razvoj 60-ih godina dvadesetog stoljeća, kada su sovjetski znanstvenici smislili poboljšati Rankovu cijev lansiranjem tekućine u nju umjesto zračnog mlaza.

Zbog veće, u usporedbi sa zrakom, gustoće tekućeg medija, temperatura tekućine se pri prolasku kroz vrtložnu cijev intenzivnije mijenjala. Kao rezultat toga, eksperimentalno je utvrđeno da se tekući medij, prolazeći kroz poboljšanu Rankovu cijev, nenormalno brzo zagrijava s koeficijentom pretvorbe energije od 100%!

Nažalost, u to vrijeme nije bilo potrebe za jeftinim izvorima toplinske energije, a tehnologija nije našla praktičnu primjenu. Prve operativne kavitacijske instalacije namijenjene zagrijavanju tekućeg medija pojavile su se tek sredinom 1990-ih.

Niz energetskih kriza i posljedično sve veći interes za alternativne izvore energije uzrokovali su nastavak rada na učinkovitim pretvaračima energije kretanja vodenog mlaza u toplinu. Kao rezultat toga, danas možete kupiti instalaciju potrebne snage i koristiti je u većini sustava grijanja.

Princip rada

Kavitacija omogućuje ne davanje topline vodi, već izvlačenje topline iz vode koja se kreće, dok se zagrijava do značajnih temperatura.

Uređaj radnih uzoraka vrtložnih generatora topline je izvana jednostavan. Vidimo masivni motor na koji je spojen cilindrični "puž" uređaj.

"Puž" je modificirana verzija Rankove lule. Zbog karakterističnog oblika, intenzitet kavitacijskih procesa u šupljini "puža" znatno je veći u usporedbi s vrtložnom cijevi.

U šupljini "pužnice" nalazi se disk aktivator - disk s posebnom perforacijom. Kada se disk okreće, tekući medij u "pužu" se aktivira, zbog čega dolazi do procesa kavitacije:

Elektromotor okreće disk aktivator. Aktivator diska je najviše važan element u dizajnu generatora topline, a on je, pomoću izravne osovine ili pomoću remenskog pogona, povezan s elektromotorom. Kada je uređaj uključen u radni način, motor prenosi okretni moment na aktivator;
Aktivator vrti tekući medij. Aktivator je dizajniran na takav način da se tekući medij, ulazeći u šupljinu diska, okreće i dobiva kinetičku energiju;
Pretvaranje mehaničke energije u toplinu. Napuštajući aktivator, tekući medij gubi ubrzanje i, kao rezultat oštrog kočenja, javlja se učinak kavitacije. Kao rezultat toga, kinetička energija zagrijava tekući medij do + 95 °C, a mehanička energija postaje toplinska.

Opseg primjene

Ilustracija	Opis opsega
	Grijanje. Oprema koja pretvara mehaničku energiju kretanja vode u toplinu uspješno se koristi za grijanje različitih zgrada, od malih privatnih zgrada do velikih industrijskih objekata. Usput, na području Rusije danas se može nabrojati najmanje deset naselja u kojima centralizirano grijanje nije osigurano tradicionalnim kotlovnicama, već gravitacijskim generatorima.
	Grijanje potrošne tople vode. Generator topline, kada je spojen na mrežu, vrlo brzo zagrijava vodu. Stoga se takva oprema može koristiti za zagrijavanje vode u autonomnom vodoopskrbnom sustavu, u bazenima, kupkama, praonicama itd.
	Miješanje tekućina koje se ne miješaju. U laboratorijskim uvjetima kavitacijske jedinice mogu se koristiti za visokokvalitetno miješanje tekućih medija različite gustoće do postizanja homogene konzistencije.

Integracija u sustav grijanja privatne kuće

Da bi se koristio generator topline u sustavu grijanja, mora se uvesti u njega. Kako to učiniti ispravno? Zapravo, u ovome nema ništa teško.

Ispred generatora (na slici označena brojem 2) ugrađena je centrifugalna pumpa (na slici - 1), koja će opskrbljivati vodom s tlakom do 6 atmosfera. Nakon generatora ugrađen je ekspanzijski spremnik (na slici - 6) i zaporni ventili.

Prednosti korištenja kavitacijskih generatora topline

Prednosti vrtložnog izvora alternativne energije
	Ekonomija. Zbog učinkovite potrošnje električne energije i visoke učinkovitosti, generator topline je ekonomičniji u usporedbi s drugim vrstama opreme za grijanje.
	Male dimenzije u usporedbi s konvencionalnom opremom za grijanje slične snage. Stacionarni generator pogodan za grijanje mala kuća, dvostruko kompaktniji od modernog plinski kotao. Ako ugradite generator topline u konvencionalnu kotlovnicu umjesto kotla na kruta goriva, bit će puno slobodnog prostora.
	Mala težina ugradnje. Zbog male težine, čak i velika postrojenja velike snage mogu se lako postaviti na pod kotlovnice bez izgradnje posebnog temelja. S mjestom kompaktnih modifikacija uopće nema problema. Jedina stvar na koju trebate obratiti pozornost prilikom ugradnje uređaja u sustav grijanja je visoka razina buka. Stoga je ugradnja generatora moguća samo u nestambeni prostori- u kotlovnici, podrumu i sl.
	Jednostavan dizajn. Generator topline kavitacijskog tipa je tako jednostavan da se u njemu nema što slomiti. Uređaj ima mali broj mehanički pokretnih elemenata, a složene elektronike u principu nema. Stoga je vjerojatnost kvara uređaja, u usporedbi s kotlovima na plin ili čak kruta goriva, minimalna.
	Nema potrebe za dodatnim izmjenama. Generator topline može se integrirati u postojeći sustav grijanja. To jest, neće biti potrebno mijenjati promjer cijevi ili njihov položaj.
	Nema potrebe za tretmanom vode. Ako je za normalan rad plinskog kotla potreban filtar za tekuću vodu, tada se ugradnjom kavitacijskog grijača ne možete bojati začepljenja. Zbog specifičnih procesa u radnoj komori generatora, na stijenkama se ne pojavljuju začepljenja i kamenac.
	Rad opreme ne zahtijeva stalno praćenje. Ako za kotlovi na kruta goriva trebate paziti, tada kavitacijski grijač radi izvan mreže. Upute za rad uređaja su jednostavne - samo uključite motor u mreži i, ako je potrebno, isključite ga.
	Ekološka prihvatljivost. Kavitacijske instalacije ni na koji način ne utječu na ekosustav, jer je jedina komponenta koja troši energiju elektromotor.

Sheme za proizvodnju generatora topline kavitacijskog tipa

Da bismo vlastitim rukama napravili radni uređaj, razmotrit ćemo crteže i dijagrame operativnih uređaja, čija je učinkovitost utvrđena i dokumentirana u patentnim uredima.

Ilustracije	Opći opis konstrukcija kavitacijskih generatora topline
	Opći pogled na jedinicu. Slika 1 prikazuje najčešći izgled kavitacijskog generatora topline. Broj 1 označava vrtložnu mlaznicu na koju je postavljena vrtložna komora. Sa strane vrtložne komore vidi se ulazna cijev (3) koja je spojena na centrifugalnu pumpu (4). Broj 6 na dijagramu označava ulazne cijevi za stvaranje proturemećenog protoka. Posebno važan element u dijagramu je rezonator (7) izveden u obliku šuplje komore čiji se volumen mijenja pomoću klipa (9). Brojevi 12 i 11 označavaju prigušnice, koje omogućuju kontrolu intenziteta opskrbe protokom vode.
	Uređaj s dva serijska rezonatora. Na slici 2 prikazan je generator topline u kojem su rezonatori (15 i 16) ugrađeni u seriju. Jedan od rezonatora (15) je napravljen u obliku šuplje komore koja okružuje mlaznicu, označena brojem 5. Drugi rezonator (16) je također napravljen u obliku šuplje komore i nalazi se na stražnjem kraju uređaj u neposrednoj blizini ulaznih cijevi (10) koje dovode uznemirujuće protoke. Prigušnice označene brojevima 17 i 18 odgovorne su za intenzitet dovoda tekućeg medija i za način rada cijelog uređaja.
	Generator topline s proturezonatorima. Na sl. 3 prikazuje rijedak, ali vrlo učinkovita shema uređaj u kojem su dva rezonatora (19, 20) smještena jedan nasuprot drugog. U ovoj shemi vrtložna mlaznica (1) sa mlaznicom (5) obilazi izlazni otvor rezonatora (21). Nasuprot rezonatora označenog 19, možete vidjeti ulaz (22) rezonatora 20. Imajte na umu da su izlazni otvori dvaju rezonatora smješteni koaksijalno.

Ilustracije	Opis vrtložne komore (Puževi) u izvedbi kavitacijskog generatora topline
	"Puž" kavitacijski generator topline u presjeku. Na ovom dijagramu možete vidjeti sljedeće detalje: 1 - kućište, koje je napravljeno šuplje iu kojem se nalaze svi fundamentalno važni elementi; 2 - osovina na kojoj je fiksiran disk rotora; 3 - prsten rotora; 4 - stator; 5 - tehnološke rupe napravljene u statoru; 6 - emiteri u obliku šipki. Glavne poteškoće u proizvodnji ovih elemenata mogu nastati u proizvodnji šupljeg tijela, budući da je najbolje da bude lijevano. Budući da u kućnoj radionici nema opreme za lijevanje metala, takva će konstrukcija, iako s oštećenjem čvrstoće, morati biti zavarena.
	Shema kombiniranja prstena rotora (3) i statora (4). Dijagram prikazuje prsten rotora i stator u trenutku poravnanja prilikom pomicanja diska rotora. Odnosno, sa svakom kombinacijom ovih elemenata vidimo stvaranje učinka sličnog djelovanju Rank cijevi. Takav će učinak biti moguć pod uvjetom da će u jedinici sastavljenoj prema predloženoj shemi svi dijelovi biti savršeno usklađeni jedni s drugima.
	Rotacijski pomak prstena rotora i statora. Ovaj dijagram prikazuje položaj strukturnih elemenata "puža", u kojem dolazi do hidrauličkog udara (kolaps mjehurića), a tekući medij se zagrijava. Odnosno, zahvaljujući brzini vrtnje diska rotora, moguće je podesiti parametre intenziteta pojave hidrauličkih udara koji izazivaju oslobađanje energije. Jednostavno rečeno, što se disk brže okreće, to je viša temperatura vodenog medija na izlazu.

Sumirati

Sada znate koji je popularan i tražen izvor alternativne energije. Dakle, bit će vam lako odlučiti je li takva oprema prikladna ili ne. Također preporučujem gledanje videa u ovom članku.

LL.FOMINSKIY, Čerkasi
Članak o jednom izumu koji izaziva mnogo kontroverzi.

Od urednika. Prije nekoliko dana u Cherkassy je stigao faks iz Moskve: "Ruska akademija prirodnih znanosti izabrala je L.P. Fominskog za stranog člana akademije." Leonid Pavlovič dobio je ovu visoku titulu za svoju knjigu "Tajne malteškog X, ili prema teoriji gibanja", koji govori kako možete dobiti neiscrpnu besplatnu energiju iz bilo koje tvari, dovodeći je u rotaciju i pretvarajući dio mase tijela u energiju. Prema teoriji L.P.Fominskog, izumitelj Yu.Slotapov iz Kišinjeva dizajnirao je generatore topline. Već se masovno proizvode za grijanje kuća gdje je "stres" s plinom i daljinskim grijanjem.

Takav generator topline troši recimo 10 kW iz mreže, a proizvodi toplinu (topla voda) 15 kW. Ispada 5 kW besplatne energije. nego ne" perpetum mobile stroj"?! Tvrtka Yusmar u Kišinjevu proizvodi za individualne potrošače generatore topline s kapacitetom od 3 do 65 kW, a za velike radionice, pa čak i za sela - termoelektrane s kapacitetom od 100 do 6000 kW. Potapovljevi generatori topline nagrađeni su zlatom medalje na izložbama u Moskvi i Budimpešti Trenutno, LL.Fominsky zajedno s Yu.S.Potapovom završavaju knjigu "Vortex Energy".

Potapovljev generator topline izumljen je ranih 90-ih (ruski patent 2045715, ukrajinski patent 7205). Izgleda kao vrtložna cijev J. Rankea, koju je ovaj francuski inženjer izumio još u kasnim 1920-ima i patentirao u SAD-u (patent 1952281). Francuski znanstvenici tada su ismijali izvještaj J. Rankea, po njihovom mišljenju, rad vrtložne cijevi proturječio je zakonima termodinamike.

Potpuna i dosljedna teorija o radu vrtložne cijevi još uvijek ne postoji, unatoč jednostavnosti ovog uređaja. „Na prste“ objašnjavaju da se plin pri odvrtanju u vrtložnoj cijevi sabija na stijenke cijevi pod djelovanjem centrifugalnih sila, uslijed čega se zagrijava, kao što se zagrijava i kada se sabija u pumpa. A u aksijalnoj zoni cijevi, naprotiv, plin doživljava razrjeđivanje, a zatim se hladi, šireći se. Uklanjanje plina iz prizidnog područja kroz jedan otvor, a iz aksijalnog kroz drugi, te se postiže razdvajanje početnog toka plina na topli i hladni tok.

Tekućine su, za razliku od plinova, praktički nestlačive, pa pola stoljeća nikome nije palo na pamet da umjesto plina u vrtložnu cijev dovede vodu. Prvi put je to učinio kasnih 80-ih Yu.S. Potapov u Kišinjevu. Na njegovo iznenađenje, voda u vrtložnoj cijevi se podijelila u dvije struje različitih temperatura. Ali ne vruće i hladno, nego vruće i toplo. Jer temperatura "hladnog" protoka pokazala se nešto višom od temperature izvorne vode koju crpka dovodi u vrtložnu cijev. Pažljiva kalorimetrija pokazala je da takav uređaj stvara više toplinske energije nego što je troši elektromotor pumpe, koja dovodi vodu u vrtložnu cijev.

Tako je rođen generator topline Potapov , čija je shema prikazana na slici. Njegova cijev za ubrizgavanje 1 spojena je na prirubnicu centrifugalne pumpe (nije prikazana na slici), koja dovodi vodu pod tlakom od 4-6 atm. Ulazeći u puž 2, vodeni tok se vrtložno vrti i ulazi u vrtložnu cijev 3, čija je duljina 10 puta veća od promjera. Vrtložni tok u cijevi 3 kreće se duž spiralne spirale u blizini stijenki cijevi do svog suprotnog (vrućeg) kraja, završavajući na dnu 4 s rupom u središtu za izlazak vrućeg toka. Ispred dna 4 fiksiran je uređaj za kočenje 5 - ispravljač protoka izrađen u obliku nekoliko ravnih ploča radijalno zavarenih na središnji rukavac koaksijalan s cijevi 3. Kada se vrtložni tok u cijevi 3 kreće prema ovom ispravljaču 5 generira se protutok u aksijalnoj zoni cijevi 3. U njemu se voda, također rotirajući, kreće do armature 6, usječene u ravnu stijenku spirale 2 koaksijalno s cijevi 3 i dizajnirane za oslobađanje "hladnog" toka. U mlaznici 6 izumitelj je ugradio još jedan ispravljač protoka 7, sličan kočnom uređaju 5. On služi za djelomičnu pretvorbu rotacijske energije "hladnog" protoka u toplinu. A topla voda koja je napuštala bila je usmjerena kroz premosnicu 8 do vruće izlazne cijevi 9, gdje se miješa s vrućom strujom koja napušta vrtložnu cijev kroz ispravljač 5. Iz cijevi 9, zagrijana voda ulazi ili izravno do potrošača ili na izmjenjivač topline koji toplinu predaje krugu potrošača. U potonjem slučaju, otpadna voda primarnog kruga (već na nižoj temperaturi) vraća se u crpku, koja je ponovno dovodi u vrtložnu cijev kroz cijev 1. Tablica prikazuje parametre nekoliko modifikacija vrtložnog generatora topline. Yu.S. Potapova (vidi sliku) za serijsku proizvodnju, a proizvodi ga njegova tvrtka "Yusmar". Za ovaj generator topline postoje tehnički uvjeti TU U 24070270, 001-96. Generator topline koristi se u mnogim poduzećima iu privatnim kućanstvima, dobio je stotine pohvala od korisnika. Ali prije pojave knjige nitko nije mogao zamisliti koji se procesi odvijaju u Potapovljevom generatoru topline, što ometa njegovu distribuciju i korištenje. Već sada je teško reći kako ovaj naizgled jednostavan uređaj radi i koji se procesi u njemu odvijaju, što dovodi do pojave dodatne topline, naizgled ni iz čega. Godine 1870. R. Clausius je formulirao poznati virijalni teorem, koji kaže da je u svakom povezanom ravnotežnom sustavu tijela, vremenski prosječna potencijalna energija njihove međusobne veze u svojoj apsolutnoj vrijednosti dvostruko veća od vremenski prosječne ukupne kinetičke energije tijela. kretanje tih tijela jedno u odnosu na drugo:

Epot \u003d - 2 Ekina. (1)

Ovaj se teorem može izvesti razmatranjem gibanja planeta mase m oko Sunca po orbiti polumjera R. Na planet djeluju centrifugalna sila Fc = mV2/R i jednaka, ali suprotno usmjerena sila. gravitacijsko privlačenje Frp = -GmM/R2. Gornje formule za sile tvore prvi par jednadžbi, a drugi tvore izraze za kinetičku energiju planeta Ekin =mV2/2 i njegovu potencijalnu energiju Egr = GmM/R u gravitacijskom polju Sunca, koja ima masa M. Iz ovog sustava od četiri jednadžbe slijedi izraz za virijalne teoreme (1). Ovaj se teorem također koristi kada se razmatra planetarni model atoma koji je predložio E. Rutherford. Samo u ovom slučaju više ne djeluju gravitacijske sile, već sile elektrostatskog privlačenja elektrona prema atomskoj jezgri. Znak "-" u (1) pojavio se jer je vektor centripetalne sile suprotan vektoru centrifugalna sila. Ovaj znak označava manjak (deficit) u povezanom sustavu tijela količine pozitivne mase-energije u usporedbi sa zbrojem energija mirovanja svih tijela tog sustava. Promatrajmo vodu u čaši kao sustav povezanih tijela. Sastoji se od molekula H20 koje su međusobno povezane takozvanim vodikovim vezama čije djelovanje određuje čvrstoću vode, za razliku od vodene pare u kojoj molekule vode više nisu međusobno vezane. U tekućoj vodi neke od vodikovih veza već su prekinute, a što je viša temperatura vode, to je više prekinutih veza. Samo u blizini leda gotovo su svi netaknuti.

Kada žlicom počnemo vrtjeti vodu u čaši, virijalni teorem zahtijeva da se između molekula vode stvore dodatne vodikove veze (zbog obnove prethodno prekinutih), kao da je temperatura vode snižena. A nastanak dodatnih veza trebao bi biti popraćen emisijom energije veze. Intermolekularne vodikove veze, čija je energija obično 0,2-0,5 eV, odgovaraju infracrvenom zračenju s takvom energijom fotona. Stoga bi bilo zanimljivo pogledati proces vrtnje vode kroz uređaj za noćno gledanje (najjednostavniji eksperiment, ali ga nitko nije izveo!). Ali nećete dobiti toliko topline. A vodu nećete moći zagrijati na temperaturu veću od one na koju bi se zagrijala zbog trenja njezinog toka o stijenke čaše uz postupnu transformaciju kinetičke energije njezine rotacije u toplinu. Jer kada se voda prestane okretati, vodikove veze nastale tijekom njenog odmotavanja odmah će se početi prekidati, za što će se trošiti toplina te iste vode. Izgledat će kao da se voda spontano hladi bez izmjene topline okoliš. Može se reći da se s ubrzanjem vrtnje vode njen specifični toplinski kapacitet smanjuje, a usporavanjem vrtnje povećava na normalnu vrijednost. U tom slučaju temperatura vode u prvom slučaju raste, au drugom slučaju se smanjuje bez promjene sadržaja topline u vodi.

Da je samo ovaj mehanizam radio u Potapovljevom generatoru topline, iz njega ne bismo dobili opipljivo oslobađanje dodatne topline. Da bi se pojavila dodatna energija, u vodi moraju nastati ne samo kratkoročne vodikove veze, već i neke dugotrajne. Koji? Međuatomske veze koje osiguravaju ujedinjenje atoma u molekule mogu se odmah isključiti iz razmatranja, jer se čini da se u vodi generatora topline ne pojavljuju nove molekule. Ostaje nadati se nuklearnim vezama između nukleona jezgri atoma u vodi. Moramo pretpostaviti da se reakcije hladne nuklearne fuzije odvijaju u vodi vrtložnog generatora topline.

Zašto su nuklearne reakcije moguće na sobnoj temperaturi? Razlog leži u vodikovim vezama. Molekula vode H 2 O sastoji se od atoma kisika vezanog kovalentnim vezama s dva atoma vodika. S takvom vezom, elektron atoma vodika većinu vremena nalazi se između atoma kisika i jezgre atoma vodika. Stoga potonji nije prekriven sa suprotne strane elektronskim oblakom, već je djelomično izložen. Zbog toga molekula vode ima, takoreći, dvije pozitivno nabijene izbočine na svojoj površini, koje određuju enormnu polarizabilnost molekula vode. U tekućoj vodi, njezine susjedne molekule privlače se jedna drugoj zbog činjenice da negativno nabijeno područje jedne molekule privlači pozitivno nabijeni tuberkul druge. U ovom slučaju, jezgra atoma vodika - proton počinje pripadati objema molekulama odjednom, što određuje vodikovu vezu.
L. Pauling je 1930-ih pokazao da proton na vodikovoj vezi s vremena na vrijeme skoči s jedne pozicije koja mu je dopuštena na drugu s frekvencijom skoka od 104 1/s.

U ovom slučaju, udaljenost između položaja je samo 0,7 A. Ali nemaju sve vodikove veze u vodi samo po jedan proton. Kada se struktura vode poremeti, proton se može izbaciti iz vodikove veze i prenijeti na susjednu. Kao rezultat toga, neke veze (koje se nazivaju orijentacijski defektne) imaju dva protona istovremeno, koji zauzimaju oba dopuštena položaja s razmakom od 0,7 A između njih. . A gustoća orijentacijski neispravnih vodikovih veza u običnoj vodi je približno 1015 cm3. Pri tako visokoj gustoći, nuklearne reakcije između protona na vodikovim vezama trebale bi se odvijati prilično velikom brzinom. Ali u čaši mirne vode, takve reakcije, kao što je poznato, nemojte ići, inače bi sadržaj deuterija u prirodnoj vodi bio puno veći od količine koja je u stvarnosti (0,015%).

Astrofizičari vjeruju da je reakcija spajanja dva atoma vodika u jedan atom deuterija nemoguća jer je zabranjena zakonima o očuvanju. Ali čini se da reakcija stvaranja deuterija iz dva atoma vodika i elektrona nije zabranjena, ali u plazmi je vjerojatnost istovremenog sudara takvih čestica vrlo mala. U našem slučaju ponekad se sudare dva protona na istoj vodikovoj vezi (elektroni potrebni za takvu reakciju uvijek su dostupni u obliku elektronskih oblaka). Ali u normalnim uvjetima takve reakcije se ne događaju u vodi, jer je za njihovu provedbu potrebna paralelna orijentacija spinova oba protona, jer je spin nastalog deuterija jednak jedinici. Paralelna orijentacija spinova dvaju protona na istoj vodikovoj vezi zabranjena je Paulijevim načelom. Za izvođenje reakcije stvaranja deuterija potrebno je okrenuti spin jednog od protona.

Takav spin flip se izvodi uz pomoć torzijskih polja (polja rotacije) koja se pojavljuju tijekom vrtložnog gibanja vode u vrtložnoj cijevi Potapovljevog generatora topline. Fenomen promjene smjera vrtnje elementarnih čestica torzijskim poljima predviđen je teorijom koju je razvio G.I.Shipov i već se široko koristi u brojnim tehničkim primjenama.

Tako se u Potapovljevom generatoru topline odvija niz nuklearnih reakcija potaknutih torzijskim poljima. Postavlja se pitanje ne pojavljuju li se tijekom rada generatora topline zračenja štetna za ljude. Naši pokusi, opisani u , pokazali su da je doza ionizacije tijekom rada generatora topline Yusmar-2 od 5 kilovata na obična voda iznosi samo 12-16 mikroR/h. To je 1,5-2 puta više od prirodne pozadine, ali 3 puta niže od najveće dopuštene doze utvrđene standardima radijacijske sigurnosti NRB-87 za stanovništvo koje nije povezano s profesionalna djelatnost s ionizirajućim zračenjem. Ali čak i ovo zanemarivo zračenje vertikalni raspored vrući kraj vrtložne cijevi generatora topline ide na dno do tla, a ne na strane gdje su ljudi mogući. Ta su mjerenja također otkrila da zračenje dolazi uglavnom iz zone kočionog uređaja koji se nalazi na vrućem kraju vrtložne cijevi. To sugerira da se nuklearne reakcije očito odvijaju u kavitacijskim mjehurićima i kavernama, koje se rađaju kada voda teče oko rubova uređaja za kočenje. Rezonantno pojačanje zvučnih vibracija vodenog stupca u vrtložnoj cijevi dovodi do periodične kompresije i širenja parno-plinske šupljine. Kada se stisne, u njemu se mogu razviti visoki tlakovi i temperature, pri kojima bi se nuklearne reakcije trebale odvijati intenzivnije nego pri sobna temperatura i normalan pritisak. Dakle, hladna fuzija zapravo može ispasti ne sasvim hladna, već lokalno vruća. Ali svejedno, ne događa se u plazmi, već na vodikovim vezama vode. Više o tome možete pročitati u.

Intenzitet nuklearnih reakcija tijekom rada Potapovljevog generatora topline na običnoj vodi je nizak, stoga je ionizacija koju stvara ionizirajuće zračenje koje iz njega proizlazi blizu pozadinske. Stoga je ova zračenja teško detektirati i identificirati, što može izazvati sumnju u ispravnost gornjih ideja. Sumnje nestaju kada se vodi koja se dovodi u vrtložnu cijev generatora topline doda otprilike 1% teške (deuterijeve) vode. Takvi pokusi, opisani u , pokazali su da se intenzitet neutronskog zračenja u vrtložnoj cijevi značajno povećava i premašuje pozadinu 2-3 puta. Registrirana je i pojava tricija u takvom radnom fluidu, uslijed čega se aktivnost radnog fluida povećala za 20% u odnosu na onu koju je imao prije uključivanja generatora topline. Sve to sugerira da je Potapovljev generator topline ispravan industrijski reaktor hladne nuklearne fuzije, o čijoj mogućnosti fizičari već 10 godina raspravljaju do promuklosti. Dok su se svađali, Yu.S. Potapov ga je napravio i stavio industrijska proizvodnja. I takav se reaktor pojavio baš na vrijeme - kada se energetska kriza uzrokovana nedostatkom konvencionalnog goriva iz godine u godinu zaoštrava, a sve veći razmjeri izgaranja organskih goriva dovode do onečišćenja atmosfere i pregrijavanja zbog "efekta staklenika", koji može dovesti do ekološke katastrofe. Potapovljev generator topline daje nadu čovječanstvu da brzo prevlada ove poteškoće.

Zaključno, treba dodati da je jednostavnost generatora topline Potapov potaknula mnoge da pokušaju pustiti u proizvodnju takav ili sličan generator topline bez dobivanja licence od vlasnika patenta. Posebno je mnogo takvih pokušaja bilo u Ukrajini. Ali svi su završili neuspjehom, jer, prvo, generator topline ima "know-how", bez znanja kojeg je nemoguće postići željenu toplinsku snagu. Drugo, dizajn je tako dobro zaštićen Potapovljevim patentom da ga je gotovo nemoguće zaobići, kao što nitko nije uspio zaobići Singerov patent za “stroj koji šije iglom s rupom za konac na vrhu”. Lakše je kupiti licencu, za koju Yu.S. Potapov traži samo 15 tisuća USD, i koristiti se savjetom izumitelja pri postavljanju proizvodnje njegovih generatora topline, koji Ukrajini mogu pomoći u rješavanju problema topline i energije.

Književnost

Potapov Yu.S., Fominsky L.P. Vrtložna energija i hladna nuklearna fuzija sa stajališta teorije gibanja. - Kišinjev-Čerkasi: Oko-Plus, -387 str.
Maeno N. Znanost o ledu. -M.: Mir, 1988, -229 str. Z. Šipov G.I. Teorija fizičkog vakuuma. -M .: NT-Centar, 1993, -362 str.
Akimov A.E., Finogeev V.P. Eksperimentalne manifestacije torzijskih polja i torzijskih tehnologija. -M.: Izdavačka kuća NTC Informtechnika, 1996, -68 str.
Bazhutov Yun. i dr. Registracija tricija, neutrona i radiokarbona tijekom rada hidrauličke jedinice Yusmar.//U knj. "3. Ruska konferencija o hladnoj nuklearnoj fuziji i transmutaciji jezgri RKKhYaSTYA-G. -M.: SIC FTP Erzion, 1996., -str.72.
Fominsky L.P. Tajne malteškog X, ili prema teoriji gibanja.-Cherkassy: Bi "long, 1998, - 112 str.

Daleko od svih industrijskih objekata moguće je grijati prostore klasičnim generatorima topline koji se pokreću izgaranjem plina, tekućine ili kruto gorivo, a uporaba grijača s grijaćim elementima je nepraktična ili nesigurna. U takvim situacijama u pomoć dolazi vrtložni generator topline koji pomoću kavitacijskih procesa zagrijava radni fluid. Osnovni principi rada ovih uređaja otkriveni su još 30-ih godina prošlog stoljeća, a aktivno se razvijaju od 50-ih godina. Ali uvođenje tekućeg grijanja u proizvodni proces zbog vrtložnih učinaka dogodilo se tek 90-ih godina, kada je pitanje uštede energetskih resursa postalo najakutnije.

Uređaj i princip rada

U početku su zahvaljujući vrtložnim strujanjima naučili zagrijavati zrak i drugo plinske smjese. U tom trenutku nije bilo moguće zagrijavati vodu na ovaj način zbog nedostatka kompresijskih svojstava. Prve pokušaje u tom smjeru napravio je Merkulov, koji je predložio punjenje Rankove cijevi vodom umjesto zrakom. Ispostavilo se da je oslobađanje topline nuspojava vrtložno gibanje tekućine, a dugo vremena taj proces nije ni imao opravdanje.

Danas je poznato da kada se tekućina kreće kroz posebnu komoru od viška tlaka, molekule vode istiskuju molekule plina koji se nakupljaju u mjehurićima. Zbog postotne prednosti vode, njezine molekule teže zgnječiti plinske uključke, a njihov površinski tlak raste. S daljnjom opskrbom molekula plina, temperatura unutar inkluzija raste, dosežući 800 - 1000ºS. A nakon dolaska u zonu nižeg tlaka dolazi do procesa kavitacije (kolapsa) mjehurića pri čemu se akumulirana toplinska energija oslobađa u okolni prostor.

Ovisno o načinu stvaranja kavitacijskih mjehurića unutar tekućine, svi vrtložni generatori topline dijele se u tri kategorije:

Pasivni tangencijalni sustavi;
Pasivni aksijalni sustavi;
aktivni uređaji.

Sada pogledajmo svaku od kategorija detaljnije.

Pasivni tangencijalni WTG

To su vrtložni generatori topline u kojima termogeneracijska komora ima statičnu konstrukciju. Strukturno, takvi vrtložni generatori su komora s nekoliko mlaznica kroz koje se rashladna tekućina dovodi i uklanja. Prekomjerni tlak u njima nastaje potiskivanjem tekućine kompresorom, oblik komore i njezin sadržaj je ravna ili upletena cijev. Primjer takvog uređaja prikazan je na donjoj slici.

Slika 1: kružni dijagram pasivni tangencijalni generator

Kada se tekućina kreće kroz ulaznu cijev, usporava se na ulazu u komoru zbog kočnog uređaja, što uzrokuje razrijeđeni prostor u zoni ekspanzije volumena. Tada se mjehurići skupljaju i voda se zagrijava. Za dobivanje vrtložne energije u pasivnim vrtložnim generatorima topline ugrađeno je nekoliko ulaza / izlaza iz komore, mlaznice, promjenjivi geometrijski oblik i druge tehnike za stvaranje promjenjivog tlaka.

Pasivni aksijalni generatori topline

Kao i prethodni tip, pasivni aksijalni nemaju pokretne elemente za stvaranje turbulencije. Vrtložni generatori topline ovog tipa zagrijavaju rashladnu tekućinu ugradnjom dijafragme s cilindričnim, spiralnim ili konusnim rupama, mlaznicom, matricom, prigušnicom u komoru, koja djeluje kao stezni uređaj. Neki modeli imaju više grijaći elementi S različite karakteristike kroz rupe kako bi se poboljšala njihova učinkovitost.

Riža. 2: Shema pasivnog aksijalnog generatora topline

Pogledajte sliku, ovdje je princip rada najjednostavnijeg aksijalnog generatora topline. Ova toplinska instalacija sastoji se od komore za grijanje, ulazne cijevi koja uvodi struju hladne tekućine, oblikovatelja protoka (nije prisutan u svim modelima), uređaja za sužavanje i izlazne cijevi s strujom tople vode.

Aktivni generatori topline

Zagrijavanje tekućine u takvim vrtložnim generatorima topline provodi se zbog rada aktivnog pokretnog elementa koji je u interakciji s rashladnom tekućinom. Opremljeni su komorama kavitacijskog tipa s aktivatorima na disk ili bubanj. To su rotacijski generatori topline, jedan od najpoznatijih među njima je generator topline Potapov. Najjednostavniji dijagram aktivnog generatora topline prikazan je na donjoj slici.

Riža. 3: Shema aktivnog generatora topline

Kada se aktivator okreće u tome, stvaraju se mjehurići zbog rupa na površini aktivatora i suprotno usmjereni s njima na suprotnoj stijenci komore. Ovaj se dizajn smatra najučinkovitijim, ali i prilično teškim u odabiru geometrijskih parametara elemenata. Stoga velika većina vrtložnih generatora topline ima perforaciju samo na aktivatoru.

Svrha

U zoru uvođenja generatora kavitacije u rad, korišten je samo za namjeravanu svrhu - za prijenos toplinske energije. Danas, u vezi s razvojem i poboljšanjem ovog smjera, vrtložni generatori topline koriste se za:

Grijanje prostorija, kako u kućanstvu tako iu industriji;
Ogrjevna tekućina za izvođenje tehnoloških operacija;
Kao protočni bojleri, ali s većom učinkovitošću od klasičnih kotlova;
Za pasterizaciju i homogenizaciju prehrambenih i farmaceutskih smjesa sa zadanom temperaturom (ovo osigurava uklanjanje virusa i bakterija iz tekućine bez toplinske obrade);
Dobivanje hladnog toka (u takvim modelima Vruća voda je nuspojava)
Miješanje i odvajanje naftnih derivata, dodavanje kemijskih elemenata u dobivenu smjesu;
Proizvodnja pare.

Daljnjim usavršavanjem vrtložnih generatora topline proširit će se njihov opseg. Pogotovo otkad ove vrste oprema za grijanje ima niz preduvjeta za zamjenu još uvijek konkurentnih tehnologija iz prošlosti.

Prednosti i nedostatci

U usporedbi s identičnim tehnologijama namijenjenim grijanju prostora ili grijanju tekućine, vrtložni generatori topline imaju niz značajnih prednosti:

Ekološka prihvatljivost- u usporedbi s generatorima topline na plin, kruta goriva i dizel ne zagađuju okoliš;
Sigurnost od požara i eksplozije- vrtložni modeli, u usporedbi s plinskim generatorima topline i uređajima na naftnim derivatima, ne predstavljaju takvu prijetnju;
varijabilnost- vrtložni generator topline može se ugraditi u postojeće sustave bez potrebe za ugradnjom novih cjevovoda;
štedljivost– u određenim situacijama je puno isplativija od klasičnih generatora topline, jer daju isto toplinska snaga u smislu utrošene električne energije;
Nema potrebe za rashladnim sustavom;
Ne zahtijeva organizaciju uklanjanja produkata izgaranja, ne razlikuju ugljični monoksid i ne zagađuju zrak radno područje ili stambene prostorije;
Omogućite dovoljno visoku učinkovitost- oko 91 - 92% uz relativno malu snagu elektromotora ili pumpe;
Kamenac se ne stvara kada se tekućina zagrijava, što uvelike smanjuje vjerojatnost oštećenja uslijed korozije i začepljenja naslagama vapna;

No, osim prednosti, vrtložni generatori topline imaju i niz nedostataka:

Stvara snažno opterećenje bukom na mjestu ugradnje, što uvelike ograničava njihovu uporabu izravno u spavaćim sobama, hodnicima, uredima i sličnim mjestima;
Odlikuju ga velike dimenzije, u usporedbi s klasičnim tekućim grijačima;
Zahtijeva fino podešavanje procesa kavitacije, budući da mjehurići, kada se sudaraju sa zidovima cjevovoda i radnim elementima crpke, dovode do njihovog brzog trošenja;
Relativno skupi popravci u slučaju kvara elemenata vrtložnog generatora topline.

Kriteriji izbora

Prilikom odabira vrtložnog generatora topline važno je odrediti trenutne parametre uređaja koji su najprikladniji za rješavanje zadatka. Ove opcije uključuju:

Potrošnja energije– utvrđuje količinu utrošene električne energije iz mreže potrebne za rad postrojenja.
Faktor pretvorbe- utvrđuje omjer utrošene energije u kW i dodijeljene toplinske energije u kW.
Protok- određuje brzinu tekućine i mogućnost njezine regulacije (omogućuje vam reguliranje prijenosa topline u sustavima grijanja ili tlaka u bojleru).
Vrsta vrtložne komore– utvrđuje način dobivanja toplinske energije, učinkovitost procesa i za to potrebne troškove.
dimenzije – važan faktor, što utječe na mogućnost ugradnje generatora topline na bilo kojem mjestu.
Broj cirkulacijskih krugova- neki modeli, osim kruga grijanja, imaju krug ispuštanja hladne vode.

Parametri nekih vrtložnih generatora topline prikazani su u donjoj tablici:

Tablica: karakteristike nekih modela vrtložnih generatora

Instalirana snaga elektromotora, kW
Mrežni napon, V		380	380	380	380	380
Grijani volumen do, kubičnih metara.		5180	7063	8450	10200	15200
Maksimalna temperatura rashladnog sredstva, o S
Neto težina, kg.		700	920	1295	1350	1715
Dimenzije:
	- duljina mm - širina mm. - visina mm.
Način rada		mašina	mašina	mašina	mašina	mašina

Također je važan čimbenik cijena vrtložnog generatora topline, koju postavlja proizvođač i može ovisiti o značajke dizajna, kao i na radne parametre.

VTG uradi sam

Slika 4: opći prikaz

Da biste kod kuće napravili vrtložni generator topline, trebat će vam: električni motor, ravna zatvorena komora s diskom koji se okreće u njoj, pumpa, brusilica, zavarivanje (za metalne cijevi), lemilo (za plastične cijevi) električna bušilica, cijevi i pribor za njih, okvir ili postolje za postavljanje opreme. Sastavljanje uključuje sljedeće korake:

Riža. 6: spojite dovod vode i napajanje

Takav vrtložni generator topline može se spojiti kao već postojeći sustav opskrbu toplinom, te ugraditi zasebne radijatore za grijanje.

Povezani Videi

Grijanje kuće, garaže, ureda, maloprodajnog prostora problem je koji se mora riješiti odmah nakon izgradnje prostora. Nije bitno koje je godišnje doba vani. Zima će ipak doći. Stoga se morate unaprijed pobrinuti da unutra bude toplo. Oni koji kupuju stan u višekatnici nemaju razloga za brigu - građevinari su već sve napravili. Ali oni koji grade vlastitu kuću, opremaju garažu ili zasebnu malu zgradu, morat će odabrati koji će sustav grijanja instalirati. A jedno od rješenja bit će vrtložni generator topline.

Odvajanje zraka, odnosno njegova podjela na hladne i vruće frakcije u vrtložnom mlazu - fenomen koji je bio temelj vrtložnog generatora topline, otkriven je prije stotinjak godina. I kao što se često događa, 50 godina nitko nije mogao shvatiti kako ga koristiti. Najviše je modernizirana tzv. vrtložna cijev različiti putevi i pokušao se pričvrstiti za gotovo sve vrste ljudske djelatnosti. Međutim, posvuda je bio inferioran i po cijeni i po učinkovitosti u odnosu na postojeće uređaje. Sve dok ruski znanstvenik Merkulov nije došao na ideju da voda teče unutra, nije ustanovio da temperatura na izlazu raste nekoliko puta i nije taj proces nazvao kavitacijom. Cijena uređaja nije puno smanjena, ali koeficijent korisna radnja postao gotovo 100%.

Princip rada

Dakle, što je ta tajanstvena i dostupna kavitacija? Ali sve je vrlo jednostavno. Tijekom prolaska kroz vrtlog u vodi se stvara mnogo mjehurića koji se rasprsnu, oslobađajući određenu količinu energije. Ova energija zagrijava vodu. Broj mjehurića se ne može prebrojati, ali vrtložni kavitacijski generator topline može povećati temperaturu vode do 200 stupnjeva. Bilo bi glupo ne iskoristiti ovo.

Dvije glavne vrste

Unatoč tome što se tu i tamo pojave dojave da je netko negdje vlastitim rukama napravio jedinstveni vrtložni generator topline takve snage da je moguće zagrijati cijeli grad, u većini slučajeva radi se o običnim novinskim patkama koje nemaju činjeničnog temelja. Jednog dana će se to možda i dogoditi, ali za sada se princip rada ovog uređaja može koristiti samo na dva načina.

Rotacijski generator topline. Kućište centrifugalne pumpe u ovom slučaju će djelovati kao stator. Ovisno o snazi, po cijeloj površini rotora buše se rupe određenog promjera. Zbog njih se pojavljuju sami mjehurići, čije uništavanje zagrijava vodu. Prednost takvog generatora topline je samo jedna. Mnogo je produktivniji. Ali ima mnogo više nedostataka.

Ova postavka stvara mnogo buke.
Povećano je trošenje dijelova.
Zahtijeva čestu zamjenu brtvila i brtvila.
Preskupa usluga.

Statički generator topline. Za razliku od prethodne verzije, ovdje se ništa ne okreće, a proces kavitacije odvija se prirodno. Samo pumpa radi. A popis prednosti i nedostataka ide u oštro suprotnom smjeru.

Uređaj može raditi pri niskom tlaku.
Temperaturna razlika između hladnog i vrućeg kraja je prilično velika.
Apsolutno siguran, bez obzira gdje se koristi.
Brzo zagrijavanje.
Učinkovitost od 90% ili više.
Može se koristiti i za grijanje i za hlađenje.

Jedini nedostatak statičkog WTG-a može se smatrati visokim troškovima opreme i povezanim prilično dugim razdobljem povrata.

Kako sastaviti generator topline

Sa svim tim znanstvenim pojmovima, koji mogu uplašiti osobu koja nije upoznata s fizikom, sasvim je moguće napraviti WTG kod kuće. Naravno, morat ćete petljati, ali ako je sve učinjeno ispravno i učinkovito, možete uživati u toplini u bilo kojem trenutku.

A za početak, kao iu svakom drugom poslu, morat ćete pripremiti materijale i alate. Trebat će vam:

Stroj za zavarivanje.
Brusilica.
Električna bušilica.
Set ključeva.
Set bušilica.
Metalni kutak.
Vijci i matice.
Debela metalna cijev.
Dvije cijevi s navojem.
Spojnice.
Električni motor.
Centrifugalna pumpa.
Jet.

Sada možete odmah na posao.

Ugradnja motora

Električni motor, odabran u skladu s raspoloživim naponom, montiran je na okvir, zavaren ili sastavljen s vijcima, iz kuta. Ukupna veličina okvira izračunata je na takav način da može primiti ne samo motor, već i pumpu. Bolje je obojiti krevet kako bi se izbjegla hrđa. Označite rupe, izbušite i montirajte motor.

Spojimo pumpu

Crpku treba odabrati prema dva kriterija. Prvo, mora biti centrifugalan. Drugo, snaga motora bi trebala biti dovoljna da se okrene. Nakon što je pumpa instalirana na okvir, algoritam radnji je sljedeći:

U debeloj cijevi promjera 100 mm i duljine 600 mm potrebno je napraviti vanjski utor s obje strane za 25 mm i pola debljine. Izrežite konac.
Na dva komada iste cijevi, svaki duljine 50 mm, odrežite unutarnji navoj na pola duljine.
Sa strane suprotne navoju zavarite metalne kape dovoljne debljine.
Napravite rupe u sredini poklopaca. Jedna je veličina mlaza, a druga je veličina cijevi. S iznutra rupe za mlaz s bušilicom velikog promjera moraju biti skošene kako bi izgledale kao mlaznica.
Na pumpu je spojena mlaznica s mlaznicom. Do rupe iz koje se voda dovodi pod pritiskom.
Ulaz sustava grijanja spojen je na drugu granu cijevi.
Izlaz iz sustava grijanja spojen je na ulaz crpke.

Ciklus je zatvoren. Voda će se dovoditi pod pritiskom u mlaznicu i zbog vrtloga koji se tamo formira i kavitacijskog učinka koji se pojavio, zagrijat će se. Temperatura se može podesiti ugradnjom kuglastog ventila iza cijevi kroz koju voda ulazi u sustav grijanja natrag.

Malo pokrivši, možete povećati temperaturu i obrnuto, otvaranjem je možete smanjiti.

Poboljšajmo generator topline

Možda zvuči čudno, ali čak i ovaj prilično složen dizajn može se poboljšati daljnjim povećanjem njegovih performansi, što će biti definitivan plus za grijanje velike privatne kuće. Ovo poboljšanje temelji se na činjenici da sama pumpa gubi toplinu. Dakle, morate ga potrošiti što je moguće manje.

To se može postići na dva načina. Izolirajte pumpu bilo kojim prikladnim termoizolacijski materijali. Ili ga okružite vodenim prslukom. Prva opcija je jasna i dostupna bez ikakvih objašnjenja. Ali drugi bi trebao ostati detaljnije.

Da biste izgradili vodeni omotač za pumpu, morat ćete ga staviti u posebno dizajniranu hermetičku posudu koja može izdržati pritisak cijelog sustava. Voda će se dovoditi u ovaj spremnik, a pumpa će je uzeti odatle. Vanjska voda će se također zagrijati, omogućujući pumpi da radi mnogo učinkovitije.

Prigušivač vrtloga

Ali ispada da to nije sve. Nakon što smo dobro proučili i razumjeli princip rada vrtložnog generatora topline, moguće ga je opremiti vrtložnim prigušivačem. Mlaz vode pod visokim pritiskom udara u suprotni zid i vrtloži se. Ali tih vrtloga može biti nekoliko. Potrebno je samo ugraditi strukturu unutar uređaja koja podsjeća na dršku zrakoplovne bombe. To se radi na sljedeći način:

Iz cijevi nešto manjeg promjera od samog generatora potrebno je izrezati dva prstena širine 4-6 cm.
Unutar prstenova zavarite šest metalnih ploča odabranih na način da cijela konstrukcija bude duga kao četvrtina duljine tijela samog generatora.
Prilikom sastavljanja uređaja, pričvrstite ovu strukturu iznutra na mlaznicu.

Ne postoji granica savršenstva i ne može biti, a poboljšanje vrtložnog generatora topline provodi se u naše vrijeme. Ne može to svatko. Ali sasvim je moguće sastaviti uređaj prema gore navedenoj shemi.