Generátory energie zdarma vyrábíme vlastními rukama. Výrobní pokyny a schémata

Zařízení a princip činnosti

Princip činnosti kavitačního generátoru tepla spočívá v topném efektu v důsledku přeměny mechanické energie na teplo. Nyní se podívejme blíže na samotný kavitační jev. Když je v kapalině vytvořen nadměrný tlak, vznikají víry, protože tlak kapaliny je větší než tlak plynu v něm obsaženého, ​​molekuly plynu se uvolňují do samostatných inkluzí - zhroucení bublin. V důsledku tlakového rozdílu má voda tendenci stlačovat bublinu plynu, která na svém povrchu hromadí velké množství energie, a teplota uvnitř dosahuje asi 1 000 - 1 200 ° C.

Když kavitační dutiny projdou do zóny normálního tlaku, bubliny se zničí a energie z jejich zničení se uvolní do okolního prostoru. Díky tomu se uvolňuje tepelná energie a kapalina se ohřívá z proudu víru. Provoz generátorů tepla je založen na tomto principu, poté zvažte princip fungování nejjednodušší verze kavitačního ohřívače.

Nejjednodušší model

Obr. 1: Funkční princip kavitačního generátoru tepla
Podívejte se na obrázek 1, zde je představeno zařízení nejjednoduššího generátoru kavitačního tepla, které spočívá v čerpání vody čerpadlem do bodu zúžení potrubí. Když proud vody dosáhne trysky, tlak kapaliny se výrazně zvýší a začne tvorba kavitačních bublin. Na výstupu z trysky uvolňují bubliny tepelnou energii a tlak po průchodu tryskou je výrazně snížen. V praxi lze ke zvýšení účinnosti instalovat více trysek nebo trubek.

Ideální generátor tepla Potapov

Zdroj tepla Potapov, který má otočný kotouč (1) instalovaný naproti stacionárnímu (6), je považován za ideální možnost instalace. Studená voda je přiváděna z potrubí umístěného ve spodní části (4) kavitační komory (3) a výstup je již ohříván z horního bodu (5) stejné komory. Příklad takového zařízení je znázorněn na obrázku 2 níže:

Obr. 2: Potapovův kavitační generátor tepla

Zařízení však neobdrželo širokou distribuci kvůli nedostatku praktického zdůvodnění jeho provozu.

Co je jádrem práce

Kavitace označuje proces formování parní bubliny ve vodním sloupciTo je usnadněno pomalým poklesem tlaku vody při vysokých rychlostech průtoku. Tvorba dutin nebo dutin naplněných parou může být také způsobena průchodem akustické vlny nebo vyzařováním laserového pulzu. Uzavřené oblasti vzduchu nebo kavitační dutiny jsou vodou přesunuty do oblasti vysokého tlaku, kde se zhroutí s emisemi rázové vlny. Fenomén kavitace nemůže nastat při absenci stanovených podmínek.

Fyzikální proces jevu kavitace je podobný varu kapaliny, ale během varu je tlak vody a páry v bublinách průměrný a stejný. Během kavitace je tlak v kapalině nadprůměrný a nad tlakem par. Snižování stejného tlaku je místní povahy.

Když se vytvoří nezbytné podmínky, molekuly plynu, které jsou vždy přítomné ve vodním sloupci, začnou unikat do vytvořených bublin. Tento jev je intenzivní, protože teplota plynu uvnitř dutiny dosahuje až 1200 ° C kvůli neustálé expanzi a kontrakci bublin.Plyn v kavitačních dutinách obsahuje větší počet molekul kyslíku a při interakci s inertními materiály těla a jiných částí generátoru tepla vede k jejich rychlé korozi a destrukci.

Studie ukazují, že i materiály inertní vůči tomuto plynu - zlato a stříbro - podléhají destruktivnímu působení agresivního kyslíku. Fenomén zhroucení vzduchových kapes navíc způsobuje dostatečné množství hluku, což je nežádoucí problém.

Mnoho nadšenců učinilo kavitační proces užitečným pro vytváření generátorů topného tepla pro soukromý dům. Podstata systému je uzavřena v uzavřeném krytu, ve kterém se vodní paprsek pohybuje kavitačním zařízením; k získání tlaku se používá běžné čerpadlo. V Rusku, pro první vynález topného zařízení, udělil patent v roce 2013... Proces tvorby trhlin bublin nastává působením střídavého elektrického pole. V tomto případě jsou parní dutiny malé velikosti a neinteragují s elektrodami. Pohybují se do tloušťky kapaliny a v těle proudu vody je otvor s uvolněním další energie.

Pohledy

Hlavním úkolem kavitačního generátoru tepla je tvorba plynových inkluzí a kvalita ohřevu bude záviset na jejich množství a intenzitě. V moderním průmyslu existuje několik typů takových generátorů tepla, které se liší v principu vytváření bublin v kapalině. Nejběžnější jsou tři typy:

• Rotační generátory tepla - pracovní prvek se otáčí v důsledku elektrického pohonu a vytváří víření kapaliny;
• Tubulární - změnit tlak způsobený systémem potrubí, kterými se voda pohybuje;
• Ultrazvukové - nehomogenita kapaliny v takových generátorech tepla se vytváří díky nízkofrekvenčním zvukovým vibracím.

Kromě výše uvedených typů existuje laserová kavitace, ale tato metoda dosud nenašla průmyslovou implementaci. Nyní se podívejme na každý z typů podrobněji.

Rotační generátor tepla

Skládá se z elektrického motoru, jehož hřídel je připojen k rotačnímu mechanismu určenému k vytváření turbulencí v kapalině. Charakteristickým znakem konstrukce rotoru je utěsněný stator, ve kterém probíhá ohřev. Samotný stator má uvnitř válcovitou dutinu - vířivou komoru, ve které se rotor otáčí. Rotor kavitačního generátoru tepla je válec se sadou drážek na povrchu; když se válec otáčí uvnitř statoru, vytvářejí tyto drážky nehomogenitu ve vodě a způsobují kavitační procesy.

Obr. 3: konstrukce generátoru rotačního typu

Počet depresí a jejich geometrické parametry se stanoví v závislosti na modelu generátoru vírového tepla. Pro optimální parametry ohřevu je vzdálenost mezi rotorem a statorem asi 1,5 mm. Tento design není jediný svého druhu; pro dlouhou historii modernizací a vylepšení prošel pracovní prvek rotačního typu mnoha transformacemi.

Jedním z prvních efektivních modelů kavitačních měničů byl Griggsův generátor, který používal diskový rotor se slepými otvory na povrchu. Jeden z moderních analogů diskových kavitačních tepelných generátorů je uveden na obrázku 4 níže:

Obr. 4: kotoučový generátor tepla

Navzdory jednoduchosti konstrukce se rotační jednotky používají poměrně obtížně, protože vyžadují přesnou kalibraci, spolehlivé těsnění a dodržování geometrických parametrů během provozu, což ztěžuje jejich provoz. Takové kavitační generátory tepla se vyznačují poměrně nízkou životností - 2 - 4 roky v důsledku kavitační eroze těla a částí. Kromě toho vytvářejí během provozu rotujícího prvku poměrně velké hlukové zatížení.Mezi výhody tohoto modelu patří vysoká produktivita - o 25% vyšší než u klasických ohřívačů.

Tubulární

Generátor statického tepla nemá žádné rotující prvky. Proces ohřevu v nich nastává v důsledku pohybu vody trubkami zužujícími se po celé délce nebo v důsledku instalace trysek Laval. Přívod vody do pracovního tělesa se provádí pomocí hydrodynamického čerpadla, které vytváří mechanickou sílu kapaliny v zužujícím se prostoru a při průchodu do širší dutiny vznikají kavitační víry.

Na rozdíl od předchozího modelu nevytváří trubkové topné zařízení přílišný hluk a neopotřebovává se tak rychle. Během instalace a provozu se nemusíte obávat přesného vyvážení a pokud dojde k poškození topných prvků, jejich výměna a opravy budou mnohem levnější než u rotačních modelů. Nevýhody trubkových tepelných generátorů zahrnují výrazně nižší výkon a objemné rozměry.

Ultrazvukové

Tento typ zařízení má rezonátorovou komoru naladěnou na konkrétní frekvenci zvukových vibrací. Na jeho vstupu je instalována křemenná deska, která vibruje, když jsou aplikovány elektrické signály. Vibrace desky vytvářejí zvlněný efekt uvnitř kapaliny, která se dostává ke stěnám rezonátorové komory a odráží se. Během zpětného pohybu se vlny setkávají s dopřednými vibracemi a vytvářejí hydrodynamickou kavitaci.

Obr. 5: pracovní princip ultrazvukového generátoru tepla

Dále jsou bubliny odváděny proudem vody podél úzkých přívodních trubek tepelného zařízení. Při průchodu do široké oblasti se bubliny zhroutí a uvolní tepelnou energii. Ultrazvukové generátory kavitace mají také dobrý výkon, protože nemají žádné rotující prvky.

Izolace generátoru

Schéma připojení generátoru tepla k topnému systému.

Nejprve musíte vytvořit plášť izolace. Vezměte si k tomu plech z pozinkovaného plechu nebo tenkého hliníku. Vystřihněte z ní dva obdélníky, pokud budete dělat plášť ze dvou polovin. Nebo jeden obdélník, ale s očekáváním, že po výrobě se do něj zcela vejde Potapovův vírový generátor tepla, který byl sestaven ručně.

Nejlepší je ohýbat plech na trubce o velkém průměru nebo použít příčník. Umístěte na něj řezaný list a rukou zatlačte na dřevěný blok nahoře. Druhou rukou přitlačte na plechovou desku tak, aby se po celé délce vytvořil malý ohyb. Lehce pohněte obrobkem a operaci opakujte. Dělejte to, dokud nebudete mít válec.

1. Propojte jej se zámkem, který používají klempíři.
2. Vytvořte kryty skříně s otvory pro připojení generátoru.
3. Omotejte izolační materiál kolem zařízení. Izolaci zafixujte drátem nebo tenkými proužky plechu.
4. Umístěte zařízení do krytu a zavřete kryty.

Existuje další způsob, jak zvýšit produkci tepla: k tomu musíte zjistit, jak funguje generátor vířivých plynů Potapov, jehož účinnost se může blížit 100% a vyšší (neexistuje shoda, proč k tomu dochází).

Během průchodu vody tryskou nebo paprskem se na výstupu vytvoří silný proud, který zasáhne opačný konec zařízení. Kroutí se a dochází k zahřívání v důsledku tření molekul. To znamená, že umístěním další překážky do tohoto proudu je možné zvýšit promíchání kapaliny v zařízení.

Jakmile víte, jak to funguje, můžete začít navrhovat další vylepšení. Půjde o vírový tlumič vyrobený z podélných desek umístěných uvnitř dvou prstenců ve formě stabilizátoru bomby letadla.

Stacionární diagram generátoru tepla.

Nástroje: svařovací stroj, úhlová bruska.

Materiály: plech nebo ploché železo, silnostěnná trubka.

Z trubky o menším průměru, než je generátor tepla vortexu Potapov, vytvořte dva prstence široké 4–5 cm. Odřízněte stejné proužky z kovového pásu. Jejich délka by se měla rovnat čtvrtině délky těla samotného tepelného generátoru. Zvolte šířku tak, aby po sestavení byl uvnitř volný otvor.

1. Desku zajistěte ve svěráku. Zavěste jej na jednu a druhou stranu prstenu. Svařte k nim plech.
2. Vyjměte obrobek ze svorky a otočte jej o 180 stupňů. Umístěte destičku dovnitř kroužků a zajistěte ji ve svorce tak, aby destičky byly proti sobě. Tímto způsobem upevněte 6 desek ve stejné vzdálenosti.
3. Sestavte vírový generátor tepla vložením popsaného zařízení naproti trysce.

Pravděpodobně lze tento produkt dále vylepšovat. Například místo paralelních desek použijte ocelový drát navinutím do vzduchové koule. Nebo na deskách vytvořte otvory různých průměrů. O tomto vylepšení se nic neříká, ale to neznamená, že by se to nemělo dělat.

Schéma zařízení tepelné pistole.

1. Ujistěte se, že chráníte generátor vířivého tepla Potapov natřením všech povrchů.
2. Jeho vnitřní části budou během provozu ve velmi agresivním prostředí způsobeném kavitačními procesy. Proto se snažte vyrobit tělo a všechno v něm z tlustého materiálu. Nešetřete na hardwaru.
3. Vytvořte několik různých uzávěrů s různými vstupy. Pak bude snazší vybrat jejich průměr, aby se dosáhlo vysokého výkonu.
4. Totéž platí pro tlumič vibrací. Lze jej také upravit.

Postavte malou laboratorní lavici, kde budete mít všechny vlastnosti. Chcete-li to provést, nepřipojujte spotřebiče, ale smyčku potrubí do generátoru. To zjednoduší jeho testování a výběr požadovaných parametrů. Protože doma je obtížné najít důmyslná zařízení pro stanovení koeficientu účinnosti, navrhuje se následující test.

Zapněte vírový generátor tepla a zaznamenejte čas, kdy ohřeje vodu na určitou teplotu. Je lepší mít elektronický teploměr, je přesnější. Poté upravte design a znovu spusťte experiment a sledujte nárůst teploty. Čím více se voda současně ohřívá, tím více bude upřednostňována finální verze zavedeného vylepšení designu.

Všimli jste si, že se zvýšila cena za vytápění a dodávku teplé vody a nevíte, co s tím dělat? Řešení problému drahých energetických zdrojů je vírový generátor tepla. Promluvím si o tom, jak je uspořádán vírový generátor tepla a jaký je princip jeho fungování. Zjistíte také, zda je možné sestavit takové zařízení vlastními rukama a jak to udělat v domácí dílně.

aplikace

V průmyslu a v každodenním životě našly kavitační generátory tepla uplatnění v nejrůznějších oblastech činnosti. V závislosti na nastavených úkolech se používají pro:

• Topení - uvnitř zařízení se mechanická energie přeměňuje na tepelnou energii, díky níž se ohřátá kapalina pohybuje topným systémem. Je třeba poznamenat, že kavitační tepelné generátory mohou vytápět nejen průmyslová zařízení, ale i celé vesnice.
• Ohřev tekoucí vody - kavitační jednotka je schopna rychle ohřát kapalinu, díky čemuž může snadno vyměnit plynový nebo elektrický sloup.
• Míchání kapalných látek - vzhledem ke zředění ve vrstvách s tvorbou malých dutin umožňují takové agregáty dosáhnout správné kvality míchání kapalin, které se přirozeně nekombinují v důsledku různých hustot.

Koupit nebo vyrobit?

Jak vidíte, ceny generátorů tepla jsou kosmické. Ne každý si může takový alternativní zdroj energie dovolit, a tak se ho ekonomové snaží vyrobit vlastníma rukama. Nákup nebo vlastní výroba přímo závisí nejen na blahobytu rodiny, ale také na dovednostech a schopnostech dané osoby. Pokud žádné neexistují, je lepší neriskovat a neztrácet čas, protože design zařízení má poměrně složitou strukturu.

Kavitační tepelný generátor je tedy vynikajícím alternativním zdrojem vytápění pro domácnost. Díky vysokým nákladům je však pro většinu světové populace nepřístupný.
Můžete jej sestavit vlastními rukama, ale tento krok je oprávněný, pouze pokud máte speciální dovednosti.

Výhody a nevýhody

Ve srovnání s jinými generátory tepla mají kavitační jednotky řadu výhod a nevýhod.

Mezi výhody těchto zařízení patří:

• Mnohem účinnější mechanismus pro získávání tepelné energie;
• Spotřebuje podstatně méně zdrojů než generátory paliva;
• Může být použit k vytápění jak nízkoenergetických, tak velkých spotřebičů;
• Zcela šetrné k životnímu prostředí - během provozu nevypouští do okolí škodlivé látky.

Nevýhody kavitačních tepelných generátorů zahrnují:

• Relativně velké rozměry - elektrické a palivové modely jsou mnohem menší, což je důležité při instalaci v již provozované místnosti;
• Vysoký hluk způsobený provozem vodního čerpadla a samotného kavitačního prvku, což ztěžuje jeho instalaci v domácnostech;
• Neúčinný poměr výkonu a výkonu pro místnosti s malou čtvercovou plochou (do 60m2 je výhodnější použít jednotku na plyn, kapalné palivo nebo ekvivalentní elektrickou energii s topným tělesem). \

Výhody a nevýhody

Jako každé jiné zařízení, i generátor tepla kavitačního typu má své pozitivní i negativní stránky.

Mezi výhody lze rozlišit následující ukazatele:

• dostupnost;
• obrovské úspory;
• nepřehřívá se;
• Účinnost se sklonem k 100% (pro jiné typy generátorů je dosažení těchto ukazatelů extrémně obtížné);
• dostupnost zařízení, která umožňuje sestavit zařízení ne horší než tovární.

Jsou brány v úvahu slabosti generátoru Potapov:

• objemové rozměry, které zabírají velkou plochu obytného prostoru;
• vysoká úroveň hluku motoru, což znesnadňuje spánek a odpočinek.

Generátor používaný v průmyslu se od domácí verze liší pouze velikostí. Někdy je však výkon domácí jednotky tak vysoký, že nemá smysl ji instalovat v jednopokojovém bytě, jinak bude minimální teplota během provozu kavitátoru nejméně 35 ° C.

Video ukazuje zajímavou verzi vírového generátoru tepla na tuhá paliva

[su_youtube url = "https://www.youtube.com/embed/0tKOVk6eWuQ?feature=oembed"]

DIY CTG

Nejjednodušší možností pro realizaci doma je kavitační generátor trubkového typu s jednou nebo více tryskami pro ohřev vody. Proto budeme analyzovat příklad výroby právě takového zařízení, k tomu budete potřebovat:

• Čerpadlo - pro vytápění si vyberte tepelné čerpadlo, které se nebojí stálého vystavení vysokým teplotám. Musí poskytovat pracovní tlak na výstupu 4 - 12 atm.
• 2 tlakoměry a manžety pro jejich instalaci - umístěné na obou stranách trysky pro měření tlaku na vstupu a výstupu kavitačního prvku.
• Teploměr pro měření množství ohřevu chladicí kapaliny v systému.
• Ventil pro odstraňování přebytečného vzduchu z generátoru kavitačního tepla.Instalováno v nejvyšším bodě systému.
• Tryska - musí mít průměr díry od 9 do 16 mm, nedoporučuje se dělat méně, protože již v čerpadle může dojít ke kavitaci, což výrazně sníží jeho životnost. Tvar trysky může být válcový, kónický nebo oválný, z praktického hlediska vám bude vyhovovat jakýkoli.
• Trubky a spojovací prvky (topné radiátory v jejich nepřítomnosti) jsou vybírány v souladu s daným úkolem, ale nejjednodušší možností jsou plastové trubky pro pájení.
• Automatizace zapnutí / vypnutí kavitačního generátoru tepla - je zpravidla vázán na teplotní režim, nastaven na vypnutí při asi 80 ° C a zapnutí při poklesu pod 60 ° C. Ale provozní režim generátoru kavitačního tepla si můžete zvolit sami.

Obr. 6: schéma kavitačního generátoru tepla
Před připojením všech prvků je vhodné nakreslit diagram jejich umístění na papír, stěny nebo na podlahu. Místa musí být umístěna mimo hořlavé prvky nebo musí být odstraněna v bezpečné vzdálenosti od topného systému.

Shromážděte všechny prvky, jak je znázorněno na obrázku, a zkontrolujte těsnost bez zapnutí generátoru. Poté otestujte kavitační tepelný generátor v provozním režimu, normální nárůst teploty kapaliny je 3 - 5 ° C za jednu minutu.

Princip fungování

Generátor pracuje na principu kavitace, kdy se voda nalije do speciálního prostoru turbíny (kavitátoru) a čerpadlo začne točit kavitátorem. V tomto případě se vytvořené vodní bubliny začnou hroutit a vytvářejí další teplo, které ohřívá chladicí kapalinu.

Teoreticky Potapov obhajoval řadu vědeckých prací, kde popsal proces výroby obnovitelné energie. V praxi je obtížné to dokázat, nicméně mezi jinými alternativními způsoby výroby tepla probíhá kavitační tepelný generátor.

Typy ohřívačů

Kavitační topný kotel patří k jednomu z běžných typů ohřívačů. Nejžádanější z nich:

1. Rotační instalace, mezi nimiž si zařízení Griggs zaslouží zvláštní pozornost. Podstata jeho činnosti je založena na rotačním odstředivém čerpadle. Popsaný design navenek připomíná disk s několika otvory. Každý takový výklenek se nazývá Griggsova buňka, jejich počet a funkční parametry jsou vzájemně závislé na rychlosti pohonu, typu použité generátorové soustavy. Pracovní tekutina se ohřívá v prostoru mezi rotorem a statorem díky rychlému pohybu po povrchu disku.
2. Statické ohřívače. Kotle neobsahují žádné pohyblivé části, kavitaci v nich zajišťují speciální prvky Laval. Čerpadlo instalované v topném systému nastavuje požadovaný tlak vody, který se rychle pohybuje a zahřívá. Kvůli úzkým otvorům v tryskách se kapalina pohybuje zrychlenou rychlostí. Díky své rychlé expanzi je dosaženo kavitace potřebné pro ohřev.

Volba tohoto nebo toho ohřívače závisí na potřebách osoby. Je třeba mít na paměti, že rotační kavitátor je účinnější, navíc má menší rozměry.

Zvláštností statické jednotky je absence rotujících částí, což určuje její dlouhou provozní životnost. Doba provozu bez údržby je až 5 let. Pokud se tryska rozbije, lze ji snadno vyměnit, což je mnohem levnější ve srovnání s nákupem nového pracovního prvku pro rotační zařízení.

Výroba a vývoj kavitátoru

Schéma zařízení stacionárního zdroje tepla.

Existuje mnoho konstrukcí statických kavitátorů, ale téměř ve všech případech jsou vyráběny ve formě trysky. Tryska je nejčastěji brána jako základ a upravována konstruktérem. Klasický design je znázorněn na obrázku (OBRÁZEK ​​1).

První věc, kterou musíte věnovat pozornost, je část kanálu mezi zmatovačem a difuzorem. Jeho průřez by neměl být výrazně zúžen, čímž se snaží zajistit maximální pokles tlaku. Objem vody, který je čerpán tryskou, bude příliš malý. Při smíchání se studenou vodou na ni nebude přenášet dostatečné teplo. To znamená, že celkový objem vody nebude schopen rychle se ohřát. Malý průřez kanálu navíc přispěje k větrání vody, která vstupuje do vstupu pracovního čerpadla. Ve výsledku bude toto čerpadlo hlučně fungovat a v samotném zařízení může dojít ke kavitaci.

Nejlepšího výkonu lze dosáhnout s průměrem potrubí 10-15 mm.

Škodlivé následky

Poškození kavitací (část čerpadla)

Poškození kavitací vrtule
Chemická agresivita plynů v bublinách, které navíc mají vysokou teplotu, způsobuje erozi materiálů, s nimiž kapalina přichází do styku, ve které se vyvíjí kavitace. Tato eroze je jedním z faktorů škodlivých účinků kavitace. Druhý faktor je způsoben velkými překročeními tlaku vznikajícího z kolapsu bublin a ovlivňujícího povrchy těchto materiálů.

Kavitační eroze kovů způsobuje zničení lodních vrtulí, pracovních těles čerpadel, hydraulických turbín atd., Kavitace také způsobuje hluk, vibrace a snížení účinnosti hydraulických jednotek.

Zhroucení kavitačních bublin vede k tomu, že energie okolní kapaliny je koncentrována ve velmi malých objemech. Vznikají tak horká místa a vytvářejí se rázové vlny, které jsou zdroji hluku a vedou k erozi kovu. Hluk z kavitace je zvláštním problémem ponorek, protože omezuje utajení. Pokusy ukázaly, že i látky chemicky inertní vůči kyslíku (zlato, sklo atd.) Jsou vystaveny škodlivým, ničivým účinkům kavitace, i když mnohem pomaleji. To dokazuje, že kromě faktoru chemické agresivity plynů v bublinách je důležitý také faktor překročení tlaku vznikající z kolapsu bublin. Kavitace vede k vysokému opotřebení pracovních částí a může výrazně zkrátit životnost šneku a čerpadla. V metrologii, při použití ultrazvukových průtokoměrů, kavitační bubliny modulují vlny v širokém spektru, včetně frekvencí vysílaných průtokoměrem, což vede ke zkreslení jeho odečtů.

Designové vlastnosti

Navzdory jednoduchosti zařízení existují funkce, které je třeba vzít v úvahu při sestavování:

• vstupní potrubí je připojeno k čerpadlu pomocí příruby.
  Čerpadlo pro zvýšení tlaku vody v bytě bude odpovědné za dodávku kapaliny s požadovaným tlakem;
• požadované rychlosti a tlaku se dosahuje pomocí trubek určitého průměru.
  Voda se začíná rychle pohybovat do středu pracovní nádrže, kde se směšují proudy;
• regulace rychlosti se provádí pomocí speciálních zařízení, která jsou instalována na obou tryskách komory;
• voda se přes pojistný ventil přesune k výstupu, kterým se vrací do výchozího bodu.
  Konstantní pohyb vytváří ohřev vody, teplo se přeměňuje na mechanickou energii.

Výpočty tepla se provádějí podle následujících vzorců:

Epot = - 2 * Ekin, kde

Ekin = mV2 / 2 - proměnná kinetická hodnota.

Sestavení kavitačního generátoru na míru ušetří nejen palivo, ale také nákup sériových modelů.

Výroba těchto generátorů tepla byla zavedena v Rusku i v zahraničí.

Zařízení mají mnoho výhod, ale hlavní nevýhoda - cena - je neguje. Průměrná cena modelu pro domácnost je asi 50-55 tisíc rublů.

Když jsme sami sestavili kavitační tepelný generátor, získáme zařízení s vysokou účinností.

Pro správnou funkci zařízení je nutné chránit kovové části lakováním. Je lepší nechat díly v kontaktu s tekutými silnostěnami, což prodlouží životnost.

V navrhovaném videu uvidíte jasný příklad práce domácího generátoru kavitačního tepla.

Přihlaste se k odběru aktualizací e-mailem:

Statický kavitační tepelný generátor

Tento typ generátoru tepla se běžně nazývá pouze statický. To je způsobeno absencí rotujících částí ve vírové struktuře kavitátoru. K vytvoření kavitačních procesů se používají různé typy trysek.

Aby došlo k kavitaci, bude nutné zajistit vysokou rychlost pohybu v kapalném kavitátoru. K tomu by mělo být použito běžné odstředivé čerpadlo. Čerpadlo vytvoří tlak kapaliny před tryskou. Vrhne se do otvoru trysky, který má mnohem menší průřez než přívodní potrubí. To poskytuje vysokou rychlost na výstupu z trysky. Pomocí prudké expanze kapaliny dochází ke kavitaci. To bude také usnadněno třením kapaliny o povrch kanálu a vodní turbulencí, ke kterému dochází v případě ostrého vyrovnání paprsku z trysky. Voda se ohřívá ze stejných důvodů jako v konstrukci rotačního víru, ale s mírně nižší účinností.

Schéma principu činnosti stacionárního zdroje tepla.

Zařízení statického generátoru tepla nevyžaduje vysokou přesnost při výrobě dílů. Při výrobě těchto dílů je obrábění minimalizováno ve srovnání s rotační konstrukcí. Vzhledem k absenci rotujících dílů lze snadno vyřešit problém s utěsněním dílů a spojovacích sestav. Rovnováha zde není nutná. Životnost kavitátoru je mnohem delší. I v případě vyčerpání zdroje trysky bude její výroba a výměna vyžadovat mnohem nižší náklady na materiál. V tomto případě bude nutné rotační kavitační generátor tepla vyrobit znovu.

Nevýhodou statického zařízení jsou náklady na čerpadlo. Náklady na výrobu tepelného generátoru tohoto zařízení se však prakticky neliší od struktury rotačního víru. Pokud si vzpomeneme na zdroj obou instalací, tato nevýhoda se změní ve výhodu, protože v případě výměny kavitátoru není nutné čerpadlo měnit.

Proto má smysl přemýšlet o tom, jak vyrobit statický vírový generátor tepla.

Výroba vírového generátoru tepla Potapov

Bylo vyvinuto mnoho dalších zařízení, která fungují na zcela odlišných principech. Například Potapovovy vírové generátory tepla vyrobené ručně. Obvykle se jim říká statické. To je způsobeno skutečností, že hydraulické zařízení nemá v konstrukci žádné rotující části. Větrné tepelné generátory zpravidla přijímají teplo pomocí čerpadla a elektromotoru.

Nejdůležitějším krokem v procesu výroby takového zdroje tepla vlastními rukama bude volba motoru. Mělo by být vybráno v závislosti na napětí. Existuje řada výkresů a diagramů vířivého tepelného generátoru pro kutily, které ukazují způsoby připojení elektromotoru s napětím 380 voltů k síti 220 voltů.

Montáž rámu a instalace motoru

Instalace zdroje tepla Potapov pro vlastní potřebu začíná instalací elektromotoru. Nejprve jej připevněte k posteli. Poté pomocí úhlové brusky vytvořte rohy. Vyřízněte je z vhodného čtverce.Po vytvoření 2-3 čtverců je připevněte k příčníku. Poté pomocí svářečky sestavte obdélníkovou konstrukci.

Pokud nemáte po ruce svářečku, nemusíte řezat čtverce. Stačí vystřihnout trojúhelníky v místech zamýšleného záhybu. Poté ohněte čtverce pomocí svěráku. K zajištění použijte šrouby, nýty a matice.

Po sestavení můžete rám namalovat a do rámu vyvrtat otvory pro montáž motoru.

Instalace čerpadla

Dalším důležitým prvkem naší vírové hydrokonstrukce bude čerpadlo. V dnešní době můžete ve specializovaných prodejnách snadno zakoupit jednotku jakékoli síly. Při jeho výběru věnujte zvláštní pozornost 2 věcem:

1. Musí to být odstředivé.
2. Vyberte si jednotku, která bude optimálně fungovat s vaším elektromotorem.

Poté, co jste zakoupili čerpadlo, připevněte jej k rámu. Pokud není dost příčníků, udělejte ještě 2-3 rohy. Kromě toho bude nutné najít spojku. Lze jej zapnout na soustruhu nebo zakoupit v jakémkoli železářství.

Vířivý kavitační generátor tepla Potapov na dřevě, vyrobený ručně, sestává z tělesa, které je vyrobeno ve formě válce. Stojí za zmínku, že na jeho koncích musí být průchozí otvory a trysky, jinak nebudete moci správně připojit hydrostrukturu k topnému systému.

Vložte trysku těsně za vstup. Je vybrán individuálně. Pamatujte však, že jeho otvor by měl být 8–10krát menší než průměr trubky. Pokud je otvor příliš malý, čerpadlo se přehřeje a nebude schopné správně cirkulovat vodu.

Navíc díky vaporizaci bude Potapovův vírový kavitační generátor tepla na dřevě vysoce citlivý na hydroabrazivní opotřebení.

Jak vyrobit trubku

Proces výroby tohoto prvku Potapovova zdroje tepla na dřevě proběhne v několika fázích:

1. Nejprve pomocí brusky odřízněte kus trubky o průměru 100 mm. Délka obrobku musí být minimálně 600-650 mm.
2. Poté v obrobku vytvořte vnější drážku a odstřihněte závit.
3. Poté vytvořte dva kroužky o délce 60 mm. kalibr kroužků musí odpovídat průměru trubky.
4. Poté odstřihněte nitě pro půlkruhy.
5. Další fází je výroba víček. Musí být svařeny ze strany prstenců, kde není závit.
6. Dále vyvrtejte střední otvor v krytech.
7. Potom použijte velký vrták ke zkosení vnitřku krytu.

Po provedených operacích by měl být k systému připojen kavitační generátor tepla na dřevo. Vložte odbočnou trubku s tryskou do otvoru čerpadla, odkud je přiváděna voda. Připojte druhou armaturu k topnému systému. Připojte vývod z hydraulického systému k čerpadlu.

Pokud chcete regulovat teplotu kapaliny, nainstalujte kulový mechanismus přímo za trysku.

S jeho pomocí bude Potapovův generátor tepla na dřevě protékat vodu po celém zařízení mnohem déle.

Je možné zvýšit výkon zdroje tepla Potapov

V tomto zařízení, jako v každém hydraulickém systému, dochází ke ztrátám tepla. Proto je žádoucí obklopit čerpadlo vodním pláštěm. Za tímto účelem proveďte tepelně izolační pouzdro. Udělejte vnější obrys takového ochranného zařízení větší než průměr vaší pumpy.

Hotovou 120 mm trubku lze použít jako záslepku pro tepelnou izolaci. Pokud takovou příležitost nemáte, můžete si pomocí ocelového plechu vyrobit hranol s vlastními rukama. Velikost obrázku by měla být taková, aby se do něj snadno vešla celá konstrukce generátoru.

Obrobek musí být vyroben pouze z kvalitních materiálů, aby bez problémů vydržel vysoký tlak v systému.

Pro další snížení tepelných ztrát kolem skříně proveďte tepelnou izolaci, kterou lze později opláštit pláštěm z plechu.

Jako izolátor lze použít jakýkoli materiál, který vydrží teplotu varu vody.

Výroba tepelného izolátoru bude probíhat v několika fázích:

1. Nejprve sestavte zařízení, které se bude skládat z čerpadla, spojovací trubky, generátoru tepla.
2. Poté vyberte optimální rozměry tepelně izolačního zařízení a najděte potrubí vhodného kalibru.
3. Poté vytvořte kryty na obou stranách.
4. Poté bezpečně upevněte vnitřní mechanismy hydraulického systému.
5. Nakonec vytvořte vstup a zafixujte (přivařte nebo našroubujte) trubku.

Po provedených operacích přivařte přírubu na konci hydraulické trubky. Pokud máte potíže s montáží vnitřních mechanismů, můžete si vyrobit rám.

Nezapomeňte zkontrolovat těsnost sestav generátoru tepla a hydraulického systému, zda těsní. Nakonec nezapomeňte nastavit teplotu kuličkou.

Ochrana proti mrazu

Nejprve vytvořte izolační plášť. K tomu si vezměte pozinkovaný plech nebo tenký hliníkový plech. Vystřihněte dva obdélníky. Pamatujte, že je nutné ohýbat plech na trnu s větším průměrem. Materiál můžete také ohnout na příčníku.

Nejprve položte list, který jste vystřihli, a přitlačte ho na kousek dřeva. Druhou rukou zatlačte na list tak, aby se po celé délce vytvořil mírný ohyb. Poté posuňte obrobek trochu stranou a pokračujte v ohýbání, dokud nezískáte dutý válec.

Poté vytvořte kryt pouzdra. Je vhodné obalit celou tepelně izolační konstrukci speciálním žáruvzdorným materiálem (skelná vata atd.), Který musí být následně zajištěn drátem.

Nástroje a zařízení