Как сделать бестопливный гидродинамический теплогенератор

В данной статье описано как сделать теплогенератор своими силами.

Тщательно описан принцип деяния статического теплогенератора, результаты его исследовательских работ.Даны советы по его расчету и выбору девайсов.

Содержание: (скрыть)

Идея создания

Как быть, если не хватает средств на приобретение теплогенератора? Как его сделать самому? Я расскажу о своем опыте в данном деле.

Мысль сделать собственный теплогенератор у нас появилась после знакомства с разными видами теплогенераторов. Их конструкции казались довольно ординарными, но не до конца обмысленной.

Известны две конструкции таких устройств: роторная и статическая. В первом случае для сотворения кавитации, как можно додуматься из наименования, служит ротор , во 2-м – главным элементом устройства является сопло Чтоб сделать выбор в пользу 1-го из вариантов выполнения, сравним обе конструкции.

Роторный теплогенератор

Что все-таки из себя представляет роторный теплогенератор? На самом деле – это несколько модифицированный центробежный насос , Другими словами имеется корпус насоса (который в этом случае является статором ) с входным и выходным патрубками, и рабочей камерой, снутри которого находится ротор, выполняющий роль рабочего колеса. Главное отличие от обыденного насоса заключается конкретно в роторе. Существует величавое огромное количество конструктивных выполнений роторов вихревых теплогенераторов, и все обрисовывать мы естественно не будем. Самый обычный из их представляет собой диск, на цилиндрической поверхности которого просверлено огромное количество глухих отверстий определенной глубины и поперечника. Эти отверстия именуют ячейками Григгса, по имени южноамериканского изобретателя, первыми испытавшего роторный теплогенератор таковой конструкции. Количество и размеры этих ячеек определяется исходя из размеров диска ротора и частоты вращения электродвигателя, приводящего его во вращение. Статор (он же корпус теплогенератора), обычно, выполнен в виде полого цилиндра, т.е. труба, заглушенная с обеих сторон фланцами При всем этом зазор меж внутренней стеной статора и ротором очень мал и составляет 1…1,5 мм.

В зазоре меж ротором и статором и происходит нагрев воды. Этому содействует ее трение о поверхности статора и ротора, при резвом вращении последнего. Ну и естественно значительную роль в нагреве воды играют кавитационные процессы и завихрения воды в ячейках ротора. Скорость вращения ротора, обычно, составляет 3000 об/мин при его поперечнике 300 мм. С уменьшением поперечника ротора нужно наращивать частоту вращения.

Не тяжело додуматься, что при всей простоте такая конструкция просит достаточно высочайшей точности производства. И разумеется, что будет нужно балансировка ротора. К тому же приходится решать вопрос уплотнения вала ротора. Естественно уплотнительные элементы требуют постоянной подмены.

Из выше произнесенного следует, что ресурс схожих установок не так и велик. По мимо всего остального, работа роторных теплогенераторов сопровождается завышенным шумом. Хотя они владеют большей на 20-30% производительностью в сопоставлении с теплогенераторами статического типа. Теплогенераторы роторного типа способны даже производить пар. Но является ли это преимуществом при недолговременном сроке эксплуатации (в сопоставлении со статическими моделями)?

Статический теплогенератор

2-ой тип теплогенератора именуется статическим условно. Это обосновано отсутствием крутящихся частей в конструкции кавитатора. Для сотворения кавитационных процессов используются разные виды сопел. Более нередко употребляется так называемое сопло Лаваля

Чтоб появилась кавитация нужно обеспечить огромную скорость движения воды в кавитаторе. Для этого употребляется обыденный центробежный насос. Насос нагнетает давление воды перед соплом, она устремляется в отверстие сопла, которое имеет существенно наименьшее сечение, чем подводящий трубопровод, что и обеспечивает высшую скорость на выходе из сопла. За счет резкого расширения воды на выходе из сопла и появляется кавитация. Так же этому содействует трение воды о поверхность канала сопла и завихрения воды, возникающие при резком вырывании струи из сопла. Другими словами вода нагревается по этим же причинам, что и в роторном теплогенераторе, но с несколько наименьшей эффективностью.

Конструкция статического теплогенератора не просит высочайшей точности производства деталей. Механическая обработка при изготовлении этих деталей сводится к минимуму в сопоставлении роторной конструкцией. Благодаря отсутствию крутящихся частей просто решается вопрос уплотнения сопрягаемых узлов и деталей. Балансировка также не нужна. Срок службы кавитатора существенно больше.(Гарантия на 5лет) Даже в случае выработки соплом собственного ресурса изготовка и его замена востребует существенно наименьшие вещественные издержки (роторный теплогенератор в схожем случае придется на самом деле изготавливать поновой).

Пожалуй, самым основным недочетом статического теплогенератора является цена насоса. Но себестоимость производства теплогенератора данной конструкции фактически не отличается от роторного варианта, а если вспомнить о ресурсе обеих установок, то этот недочет перевоплотится в преимущество, ведь в случае подмены кавитатора насос поменять не надо.

Таким образом, мы остановим собственный выбор на теплогенераторе статической конструкции, тем паче что насос у нас уже имеется и растрачивать средства на его покупку, не придется.

Изготовление теплогенератора

Выбор насоса

Начнем с выбора насоса для теплогенератора. Для этого определимся с его рабочими параметрами. Будет этот насос циркуляционным либо повышающим давление, принципного значения не имеет. На фото рисунка 6 использован циркуляционный насос с сухим ротором Grundfos. Значение имеют рабочее давление, производительность насоса, очень допустимая температура перекачиваемой воды.

Не все насосы могут применяться для перекачивания воды высочайшей температуры. И, если не придать значение этому параметру при выборе насоса, то срок его эксплуатации окажется существенно меньше, заявленного производителем.

От величины напора развиваемого насосом будет зависеть эффективность работы теплогенератора. Т.е. чем больше напор, тем больше перепад давления обеспечивается соплом. Как следствие, тем эффективнее происходит нагрев прокачиваемой через кавитатор воды. Но не стоит гнаться за наивысшими цифрами в технических свойствах насосов. Уже при давлении в трубопроводе перед соплом равном 4 атм будет приметен рост температуры воды, хотя и не таковой резвый, как при давлении 12 атм.

Производительность насоса (объем перекачиваемой им воды) на эффективность нагрева воды практически не оказывает воздействия. Это связано с тем, что для обеспечения перепада давления в сопле мы делаем его сечение существенно меньше условного прохода трубопровода контура и патрубков насоса. Расход перекачиваемой через кавитатор воды не будет превосходить 3…5 м3/ч, т.к. все насосы больший напор могут обеспечить только при меньшем расходе.

Мощность рабочего насоса теплогенератора будет определять коэффициент преобразования электронной энергии в термическую. Подробнее о коэффициенте преобразования энергии и его расчете ниже.

При выборе насоса для собственного теплогенератора мы отталкивались от опыта работы с установками «Warmbotruff» (этот теплогенератор описан в статье об экодоме). Мы знали, что в установленном нами теплогенераторе был использован насос WILO IL 40/170-5,5/2 (см. рис. 6). Это циркуляционный насос с сухим ротором типа Inline, мощностью 5,5 кВт, наибольшим рабочим давлением 16 атм, обеспечивающий наибольший напор 41 м (т.е. обеспечивает перепад давления 4 атм). Подобные насосы выпускают и другие производители. К примеру, компанией Grundfos выпускается аналог такового насоса – это модель TP 40-470/2.

Замена Диска На Циркулярной Пиле
Набросок 6 – Рабочий насос теплогенератора «Warmbotruff 5,5A»

И все таки, сравнив рабочие свойства этого насоса с другими моделями, выпускаемыми тем же производителем, мы приостановили собственный выбор на центробежном многоступенчатом насосе высочайшего давления MVI 1608-06/PN 16. Этот насос обеспечивает более чем вдвое больший напор, при той же мощности мотора, хотя и стоит практически на 300€ дороже.

На данный момент имеется красивая возможность сберечь, используя китайский аналог. Ведь китайские производители насосов повсевременно увеличивают качество подделок всемирно узнаваемых брендов и расширяют ассортимент. Цена китайских «грундфосов» часто меньше в пару раз, при всем этом качество далековато не всегда во столько же раз ужаснее, а иногда не много чем уступает.

Разработка и изготовление кавитатора

Будем считать, что с насосом мы обусловились. Перебегаем к последующему принципиальному элементу теплогенератора – кавитатору.

Что все-таки собой представляет кавитатор? Существует неограниченное количество конструкций статических кавитаторов (в этом вы сможете убедиться при помощи веба), но фактически во всех случаях они выполнены в виде сопла. Обычно, за базу берется сопло Лаваля и модифицируется конструктором. Традиционное сопло Лаваля показано на рис. 7.

Замена Диска На Циркулярной Пиле

Набросок 7 – Сопло Лаваля

1-ое на что стоит обратить внимание – это сечение канала меж смешивателем и конфузором

Не стоит очень очень заужать его сечение, стараясь обеспечить наибольший перепад давления. Естественно при выходе воды из отверстия малого сечения и попадании ее в камеру расширения, будет достигаться большая степень разрежения, а, как следует, и поболее активная кавитация. Т.е. вода за один проход через сопло будет греться на огромную температуру. Но объем перекачиваемой через сопло воды будет очень мал, и, смешиваясь с прохладной водой, она будет передавать ей недостающее количество теплоты. Таким образом, общий объем воды будет греться медлительно. Не считая того маленькое сечение канала будет содействовать завоздушиванию воды поступающей во входной патрубок рабочего насоса. Вследствие этого насос будет работать более шумно и может быть появление кавитации в самом насосе, а это уже ненужные явления. Почему это происходит, станет понятно, когда мы будем рассматривать конструкцию гидродинамического контура теплогенератора.

Лучшие характеристики достигаются при поперечнике отверстия канала 8-15 мм. К тому же эффективность нагрева будет зависеть к тому же от конфигурации камеры расширения сопла. Таким образом, мы перебегаем ко второму принципиальному моменту в конструировании сопла – камере расширения.

Читайте так же

Циркулярная Пила Ts 254 Видео Циркулярная пила Metabo TS 254. Подробный осмотр. / Table saw Metabo TS 254.Подробный осмотр настольной пилы Metabo TS 254 (600668000). В обзоре нет устного комментария. Лучше один раз . Обзор Metabo TS 254 (циркулярный станок)характеристики данного станка покупался в 2015 году. На момент снятия видео ему 1.5 года....
Как Заточить Дисковую Пилу По Дереву Самому... Как делается заточка дисковых пил своими руками? Инструменты для заточки дисковых пил Какие признаки подскажут о том, что надо наточить пилу? Виды режущих зубьев Принципы и углы заточки дисковых пил Заточка пил своими руками в домашних условиях Строительство частного дома будет сложным и длительным без применения современных инструментов. Бо...
Пила Партнер 350 S Видео Бензопила Партнер P350S и воспоминания о юности. В очередной раз на охоте заводится — и глохнет Партнер 350 Пила заводится. Обзор. Если пила не заводится на горячую, Урал или Партнер 350 засоряется сапун. Какую бензопилу купить. Выпуск 9В этом выпуске мы поведаем о бензопиле, которая в текущее время выпускается под этим же брендом, но имеет. Разбо...
Почему Глохнет Пила Штиль 180... почему пила штиль глохнет Не заводится пила: предпосылки и методы их решения.Многих тревожит таковой вопрос: почему не заводится бензопила Штиль 180?Также не редки случаи, когда бензопила Штиль 180 не заводится на жаркую и фактически глохнет после включения или довольно Бензопила достойная подмена ручным пилам и топорам.Потому чтоб найти, почему бе...

Набросок 8 – Варианты выполнения сопел.

Какой из профилей избрать? Тем паче что это далековато не все вероятные варианты профилей сопла. Потому, чтоб обусловится с конструкцией сопла, мы решили прибегнуть к математическому моделированию течения в их воды. Я приведу некие результаты моделирования сопел изображенных на рис. 8.

Как заменить диск на ручной циркулярной пиле

Если вы не понимаете как заменить диск на ручной циркулярной пиле предлагаю поглядеть это видео. Замена диска.

Как заменить диск циркулярной пилы?

Узнайте, как сменить диск циркулярной пилы. Skil покажет Вам, как сменить пильный диск в несколько.

Замена Диска На Циркулярной Пиле

Замена Диска На Циркулярной Пиле

Замена Диска На Циркулярной Пиле

Рисунок 9 – Изменение скорости потока движущейся через сопла жидкости.

Замена Диска На Циркулярной Пиле

Замена Диска На Циркулярной Пиле

Замена Диска На Циркулярной Пиле

Рисунок 10 – Изменение давления при движении жидкости через сопла.

Замена Диска На Циркулярной Пиле

Замена Диска На Циркулярной Пиле

Замена Диска На Циркулярной Пиле

Рисунок 11 – Распределение турбулентных потоков в соплах

На рисунках видно, что указанные конструкции сопел позволяют проводить кавитационный нагрев жидкостей, прокачиваемых, через них. На них видно, что при протекании жидкости образуются зоны высокого и низкого давления, которые и обуславливают образование каверн и последующего ее схлопывания.

Как видно из рисунка 8 профиль сопла может быть самым разным. Вариант а) – это по сути классический профиль сопла Лаваля. Используя такой профиль, вы можете варьировать угол раскрытия камеры расширения ?, тем самым меняя характеристики кавитатора. Обычно величина находится в пределах 12…30°. Как видно из эпюры скоростей рис. 9 такое сопло обеспечивает наибольшую скорость движения жидкости. Однако перепад давления сопло с таким профилем обеспечивает наименьший (см. рис. 10). Наибольшая турбулентность будет наблюдаться уже на выходе из сопла (см. рис.11).

Очевидно, что вариант б) будет более эффективно создавать разрежение при истечении жидкости из канала соединяющего камеру расширения с камерой сжатия (см. рис. 9). Скорость движения потока жидкости через данное сопло будет наименьшей, о чем свидетельствует эпюра скоростей изображенная на рис. 10. Турбулентность, возникающая вследствие прохождения жидкости через сопло второго варианта, на мой взгляд, наиболее оптимальная для нагрева воды. Возникновение вихря в потоке начинается уже на входе в промежуточный канал, а на выходе из сопла начинается вторая волна вихреобразования (см. рис.11). Однако в изготовлении такое сопло немного сложнее, т.к. придется вытачивать полусферу.

Сопло профиля в) – это упрощенный предыдущий вариант. Следовало ожидать, что два последних варианта будут обладать близкими характеристиками. Но эпюра изменения давления, изображенная на рис. 9 говорит о том, что перепад будет наибольшим из трех вариантов. Скорость движения потока жидкости будет выше, чем во втором варианте сопла и ниже, чем в первом (см. рис. 10). Турбулентность, возникающая при движении воды через это сопло, соизмерима со вторым вариантом, но образование вихря происходит по-иному (см. рис.11).

Я привел в качестве примера лишь наиболее простые в изготовлении профили сопел. Все три варианта можно использовать при конструировании теплогенератора и нельзя сказать, что какой-то из вариантов правильный, а другие нет. Вы можете сами поэкспериментировать с различными профилями сопел. Для этого необязательно сразу изготавливать их из металла и проводить реальный эксперимент. Это не всегда оправдано. Сначала можно провести анализ придуманного вами сопла в какой-либо из программ моделирующих движение жидкости. Для анализа изображенных выше сопел я использовал приложение COSMOSFloWorks. Упрощенная версия данного приложения входит в состав системы автоматизированного проектирования SolidWorks.

В эксперименте по созданию своей модели теплогенератора мы применили комбинацию из простых сопел (см. рис. 12).

Замена Диска На Циркулярной Пиле

Замена Диска На Циркулярной Пиле

Рисунок 12 – Фото сопла примененного нами в своих экспериментах.

Существуют на много более изощренные конструкторские решения, но я не вижу смысла приводить их все. Если вас действительно заинтересует эта тема, вы всегда сможете найти другие конструкции кавитаторов в интернете.

Изготовление гидродинамического контура

После того как мы определились с конструкцией сопла переходим к следующему этапу: изготовлению гидродинамического контура. Для этого предварительно следует набросать схему контура. Мы сделали это очень просто, нарисовав схему на полу мелом (см. рис. 13)

Замена Диска На Циркулярной Пиле

Рисунок 13 – Схема собранного нами теплогенератора.

  1. Манометр на выходе из сопла(измеряет давление на выходе из сопла).
  2. Термометр(измеряет температуру на входе в систему).
  3. Кран для сброса воздуха(Удаляет воздушную пробку из системы).
  4. Выходной патрубок с краном.
  5. Гильза под термометр.
  6. Входной парубок с краном.
  7. Гильза под термометр на входе.
  8. Манометр на входе в сопло(измеряет давление на входе в систему).

Теперь я опишу устройство контура. Он представляет собой трубопровод, вход которого соединен с выходным патрубком насоса, а выход – с входным. В этот трубопровод вваривается сопло 9 , патрубки для подключения манометров 8 (до и после сопла), гильзы для установки термометр 7,5 (мы не стали вваривать резьбы под гильзы, а просто вварили их), штуцер под вентиль для сброса воздуха 3 (мы применили обыкновенный шаркран, сгоны под регулирующий вентиль и штуцера для подключения отопительного контура.

На нарисованной мною схеме вода движется против часовой стрелки. Подача воды в контур осуществляется через нижний патрубок (шаркран с красным маховиком и обратным клапаном), а выдача воды из него, соответственно через верхний (шаркран с красным маховиком). Регулирование перепада давления осуществляется вентилем, который находится между входным и выходным патрубками. На фото рис. 13 он только изображен на схеме и не лежит рядом со своим обозначением, т.к. мы его уже накрутили на сгоны, предварительно намотав уплотнение (см. рис. 14).

Замена Диска На Циркулярной Пиле

Рисунок 14 – Заготовки для сборки гидродинамического контура.

Для изготовления контура мы взяли трубу Ду 50, т.к. присоединительные патрубки насоса имеют такой же диаметр. При этом входной и выходной патрубок контура, к которым подключается отопительный контур, мы изготовили из трубы Ду 20. То что у нас получилось в итоге вы можете увидеть на рис. 15.

Замена Диска На Циркулярной Пиле

Рисунок 15 – Собранный гидродинамический контур.

На фото показан насос с двигателем 1 кВт. Впоследствии, мы заменили его на насос мощностью 5,5 кВт, описанный выше.

Вид, конечно, получился не самый эстетичный, но мы и не ставили перед собой такую задачу. Возможно, кто-то из читателей спросит, зачем такие размеры контура, ведь можно сделать его меньше? Мы предполагаем за счет длины трубы перед соплом несколько разогнать воду. Если вы покопаетесь в интернете, то наверняка найдете изображения и схемы первых моделей теплогенераторов. Практически все они работали без сопел. Эффект нагрева жидкости достигался за счет ее разгона до довольно больших скоростей. Для этого применялись цилиндры небольшой высоты с тангенциальным входом и коаксиальным выходом.

Читайте так же

Электрические Пилы Цепные Какие Лучше... Электронные цепные пилы. Какие лучше? В частном доме или на даче не обойтись без пилы. Срезать старое или ненужное дерево, облагородить участок, проводить строительные и ремонтные работы без этого инструмента очень сложно. Сетевые цепные пилы для ножовки по газобетону электрические цепные. Поможет она и при распиловке различных досок и брёвен. Если...
Stanley Fatmax Дисковая Пила Видео... РоботунОбзор: Пила дисковая Stanley STSC1718Видеообзор дисковой пилы Stanley STSC1718 от Роботуна. Смотрим, лайкаем, подписываемся на канал. Здоровая . Циркулярная пила STANLEY FATMAX 1650WНадёжная и дешевая циркулярная пила собственных средств стоит неплохой ассистент....
Мотор Для Циркулярной Пилы Видео... Самодельная циркулярка. Прямой привод.Обзор циркулярки с прямым приводом. Крепление двигателя циркулярной пилы к основанию 2 Motor mount the circular saw to the baseВ этом видео вы увидите самую сильную и высоко оборотистую циркулярку в мире своими руками, Building a Table saw, ....
Подшипник На Циркулярную Пилу Видео... Минутка вандализма) (70) Пила циркулярная Интерскол / Погнуло вал / Сломали!Не жмите блокировку во время работы Моя партнёрская программка на You Tube: . Bosch GKS190Подмена подшипника в ручной циркулярной пиле Bosch GKS190....

Мы не стали для ускорения воды применять такой метод, а решили сделать свою конструкцию как можно более простой. Хотя у нас есть мысли о том, как ускорить жидкость при такой конструкции контура, но об этом позже.

На фото еще не вкручен манометр перед соплом и переходник с гильзой для термометра, который монтируется перед водомером(на тот момент он еще не был готов). Осталось установить недостающие элементы и приступать к следующему этапу.

Запуск теплогенератора

О том, как подключать электродвигатель насоса и радиатор отопления, думаю, нет смысла рассказывать. Хотя к вопросу подключения электродвигателя мы подошли не совсем стандартно. Поскольку в домашних условиях обычно используется однофазная сеть, а промышленные насосы выпускаются с трехфазным двигателем, мы решили применить частотный преобразователь ,рассчитанный на однофазную сеть. Это позволило, к тому же, поднять скорость вращения насоса выше 3000 об./мин. и в дальнейшем найти резонансную частоту вращения насоса.

Для параметрирования преобразователя частоты нам потребуется ноутбук с COM портом для параметрирования и управления частотным преобразователем. Сам преобразователь устанавливается в шкафу управления, где предусмотрен обогрев в зимних условиях эксплуатации и вентиляция для летних условий эксплуатации. Для вентиляции шкафа мы воспользовались стандартным вентилятором, а для обогрева шкафа используется нагреватель, мощностью 20 Вт.

Частотный преобразователь позволяет регулировать частоту насоса в широких пределах как ниже основной, так и выше основной. Поднимать частоту двигателя можно не выше 150%.

В нашем случае можно поднимать скорость вращения двигателя до 4500 об/мин.

Можно кратковременно поднимать частоту и выше до 200%, но это ведет к механической перегрузке двигателя и повышает вероятность его выхода из строя. Кроме того, с помощью частотного преобразователя осуществляется защита двигателя от перегрузки и короткого замыкания. Также частотный преобразователь позволяет производить запуск двигателя с заданным временем разгона, что ограничивает ускорение лопастей насоса при запуске и ограничивает пусковые токи двигателя. Смонтирован частотный преобразователь в настенном шкафу (см. рис. 16).

Замена Диска На Циркулярной Пиле

Рисунок 16 – Шкаф управления Частотным преобразователем.

Все органы управления и элементы индикации выведены на лицевую панель шкафа управления. На лицевую панель (на прибор МТМ-РЭ-160) выведены параметры работы системы.

Прибор имеет возможность записи в течение суток показаний 6 различных каналов аналоговых сигналов. В данном случае, мы записываем показания температуры на входе системы, показания температуры на выходе системы и параметры давления на входе и выходе системы.

Задание на величину числа оборотов основного насоса ведется с помощью приборов МТМ-103 зеленая и желтые кнопки используются для запуска и остановки двигателей рабочего насоса теплогенератора и циркуляционного насоса. Циркуляционный насос мы планируем использовать для снижения потребления электроэнергии. Ведь, когда вода нагреется до установленной температуры, циркуляция все равно необходима.

Замена Диска На Циркулярной Пиле

Рисунок 17– Лицевая панель управления теплогенератором.

При использовании преобразователя частоты Micromaster 440 , для параметрирования преобразователя можно использовать специальную программу Starter , установив ее на ноутбук (см рис. 18).

Замена Диска На Циркулярной Пиле

Рисунок 18 – Ноутбук с установленной программой управления частотным преобразователем.

Вначале в программу заносятся исходные данные двигателя, написанные на шильдике( табличке с заводскими параметрами двигателя, прикрепленной к статору двигателя) К таким данным относятся

  • Номинальная Мощность Р кВт,
  • Номинальный ток I ном.,
  • Косинус,
  • Тип двигателя,
  • Номинальная частота вращения N ном.

После этого запускается автоопределение двигателя и частотный преобразователь сам определяет необходимые параметры двигателя. После этого насос готов к работе.

Испытание теплогенератора

После того как установка подключена можно приступать к испытаниям. Запускаем электродвигатель насоса и, наблюдая показания манометров, устанавливаем необходимый перепад давления. Для этого в контуре предусмотрен вентиль, находящийся между входным и выходным патрубками. Поворачивая рукоятку вентиля, устанавливаем давление в трубопроводе после сопла в диапазоне 1,2…1,5 атм. В участке контура между входом сопла и выходом насоса оптимальным давлением будет диапазон 8…12 атм.

Насос смог нам обеспечить давление на входе в сопло 9,3 атм. Установив давление на выходе из сопла 1,2 атм, пустили воду по кругу (закрыли выходной вентиль) и засекли время. При движении воды по контуру мы зафиксировали рост температуры примерно 4°С в минуту. Таким образом через 10 минут мы уже нагрели воду с 21°С до 60°С. Объем контура с установленным насосом составил почти 15 л Потребляемую электроэнергию вычислили, измерив ток. Исходя из этих данных, мы можем вычислить коэффициент преобразования энергии.

КПЭ = (Сm(Tк-Tн))/(3600000(Qк-Qн));

  • С – удельная теплоемкость воды, 4200 Дж/(кгК);
  • m – масса нагреваемой воды, кг;
  • Tн – температура воды начальная, 294° К;
  • Tк – температура воды конечная, 333° К;
  • Qн – показания электросчетчика начальные, 0 кВтч;
  • Qк – показания электросчетчика конечные, 0,5 кВтч.

Подставим данные в формулу и получим:

КПЭ = (420015(333-294))/(3600000(0,5-0)) = 1,365

Это значит, что потребляя 5 кВтч электроэнергии наш теплогенератор производит в 1,365 раз больше тепловой, а именно 6,825 кВтч. Таким образом мы можем смело утверждать о состоятельности данной идеи. В этой формуле не учитывается КПД двигателя, а значит, реальный коэффициент трансформации будет еще выше.

При расчете необходимой для обогрева нашего дома тепловой мощности исходим из общепринятой упрощенной формулы. Согласно этой формуле при стандартной высоте потолка (до 3 м), для нашего региона необходимо 1 кВт тепловой мощности на каждые 10 м2.Таким образом, для нашего дома площадью 10х10=100 м2 потребуется 10 кВт тепловой мощности. Т.е. одного теплогенератора мощностью 5,5 кВт для обогрева этого дома не хватает, но это только на первый взгляд. Если вы еще не забыли, то для обогрева помещения мы собираемся использовать систему «теплый пол», которая дает экономию до 30% затрачиваемой энергии. Из этого следует, что вырабатываемых теплогенератором 6,8 кВт тепловой энергии как раз должно хватить для обогрева дома. К тому же последующее подключение теплового насоса и гелиоколлектора позволит нам еще уменьшить затраты энергии.

Заключение

В заключении хотелось бы предложить для обсуждения одну спорную идею.

Я уже упоминал о том, что в первых теплогенераторах вода разгонялась за счет придания ей вращательного движения в специальных цилиндрах. Вы знаете, что мы таким путем не пошли. И все же для повышения КПД необходимо чтобы вода помимо поступательного движения приобретала еще и вращательное движение. При этом скорость движения воды заметно возрастает. Подобный прием используют на соревнованиях по скоростному выпиванию бутылки пива. Перед тем, как ее выпить, пиво в бутылке хорошенько раскручивают. И жидкость выливается через узкое горлышко гораздо быстрее. И у нас появилась идея, как можно попробовать это сделать, практически не меняя уже существующую конструкцию гидродинамического контура.

Для придания воде вращательного движения будем использовать статор асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором воду, пропускаемую через статор необходимо предварительно омагнитить Для этого можно использовать соленоид или постоянный кольцевой магнит О том, что получилось из этой затеи, сообщу позже, потому что сейчас, к сожалению, нет возможности заниматься экспериментами.

У нас так же есть идеи, как усовершенствовать наше сопло, но об этом тоже после экспериментов и патентования в случае удачного их исхода.

Читайте так же

Как Заточить Пилу По Дереву Избираем насадки на болгарку для обработки дерева — виды и свойства УШМ, если знать и хорошо использовать все ее способности – устройство воистину универсальное, которому поддается фактически хоть какой материал. И если идет речь об обработке дерева в огромных масштабах, то «болгарка» еще эффективнее ручного абразивного инструмента и п...
Торцовочная Пила По Дереву И Металу! Metabo Kgsv 2... Митры для дерева и металла! METABO KGSV 216 M Автор: Melnik Опубликовано: 26 декабря 2016 года Просмотров: 84 787 Мне понравилось: 284 Мне это не понравилось: 93 Теги youtube:
Замена Цепи На Бензопиле Husqvarna 135... Карбюратор Sthil MS180 (Штиль 180). Регулировка — не, не слышал…. На бензопилы Штиль МС 180 выпускаемые на данный момент и в последние пару лет инсталлируются карбюраторы китайского производства, которые имеют только один винт регулировки. Такие карбюраторы мембранного типа практически не подлежат разборке, поскольку он весь запаен и залит. Так ск...
Замена Поршневой Пилы Штиль 180... Как поменять поршневую на бензопиле штиль 180 Главные неисправности бензопилы Stihl ms 100 восемьдесят связаны с поршневой группой. Разглядим, главные предпосылки, по которым поршневую нужно поменять. Дадим описание поршневой не метод её подмены. ВАЖНО. Опытный электрик слил в сеть секрет, как платить за электроэнергию вдвое меньше, легальный спос...