Добре відомі класичні способи генерації електроенергії мають один істотний недолік, що полягає в їхній сильній залежності від самого джерела. І навіть так звані «альтернативні» підходи, що дозволяють отримувати енергію з таких природних ресурсів, як вітер або сонячні промені, не позбавлені цього недоліку (дивіться фото нижче).
До того ж, традиційно використовувані ресурси (вугілля, торф та інші горючі матеріали) рано чи пізно закінчуються, що змушує розробників шукати нові варіанти отримання енергії. Один із таких підходів передбачає розробку спеціального пристрою, який у колі фахівців називається генератор із самозапитуванням.
Принцип дії
До категорії генераторів, у яких використовується самозапитка, прийнято відносити такі найменування оригінальних конструкцій, які останнім часом все частіше згадуються на сторінках Інтернету:
- Різні модифікації генератора вільної енергії Тесла;
- Джерела енергії вакуумного та магнітного поля;
- Так звані "радіантні" генератори.
Серед любителів нестандартних рішень велика увага приділяється відомим схемним рішенням великого сербського вченого Миколи Тесла. Надихнувшись запропонованим ним некласичним підходом до використання можливостей е/магнітного поля (так званої «вільної» енергії) дослідники шукають і знаходять все нові рішення.
Відомі пристрої, які, відповідно до загальноприйнятої класифікації, належать до подібних джерел, поділяються на такі типи:
- Вже згадувані раніше радіантні генератори та подібні до них;
- Блокінг система у комплекті з постійними магнітами або трансгенератор (з його зовнішнім виглядом можна ознайомитись на малюнку нижче);
- Так звані "теплові насоси", що працюють за рахунок різниці температур;
- Вихровий пристрій особливої конструкції (інша назва – генератор Потапова);
- Системи електролізу водних розчинів без підкачування енергії.
З усіх цих пристроїв обгрунтування принципу дії існує лише теплових насосів, які є генераторами у сенсі цього терміну.
Важливо!Наявність пояснення суті їхньої роботи пов'язані з тим, що технологія використання різниці температур давно застосовується практично у низці інших розробок.
Набагато цікавішим є знайомство з системою, що працює за принципом радіантного перетворення.
Огляд радіантних генераторів
Прилади цього типу працюють подібно до електростатичних перетворювачів, з однією невеликою відмінністю. Воно полягає в тому, що отримана ззовні енергія не вся витрачається на внутрішні потреби, а частково віддається назад, в ланцюг живлення.
До найбільш відомих систем, що працюють на радіантній енергії, слід віднести:
- Трансмітер-підсилювач Тесла;
- Класичний генератор се з розширенням до блокінгу системи бтг;
- Пристрій, названий на ім'я винахідника Т. Генрі Моррея.
Всі нові генератори, які вигадують шанувальники альтернативних способів видобутку енергії, здатні працювати за тим же принципом, що й ці прилади. Розглянемо кожен із них докладніше.
Так званий «трансмітер-підсилювач» виготовляється у вигляді плоского трансформатора, що підключається до зовнішнього джерела енергії за допомогою збирання з розрядників і електролітичних конденсаторів. Його особливістю є здатність генерувати стоячі хвилі особливої форми е/магнітної енергії (її називають радіантною), яка поширюється у навколишньому середовищі та практично не слабшає з відстанню.
За задумом самого винахідника, такий пристрій повинен був використовуватися для бездротової передачі електроенергії на наддалекі відстані. На превеликий жаль, Тесла не вдалося до кінця здійснити свої задуми та експерименти, а його розрахунки та схеми були частково втрачені, а деякі пізніше засекречені. Схема генератора-трансмітера наводиться на фото нижче.
Будь-які копіювання ідей Тесла не призводили до потрібного результату, а всі зібрані за цим принципом установки не забезпечували необхідної ефективності. Єдине, чого вдалося досягти при цьому – виготовити своїми руками пристрій із великим коефіцієнтом трансформації. Зібраний виріб дозволяв отримувати на виході напругу близько сотень тисяч вольт при електроенергії, що мінімально підводиться до нього.
Генератори РЄ (блокінги) та Моррея
Робота генераторів се також заснована на радіантному принципі перетворення енергії, що отримується в режимі автоколивань і не вимагає постійного підкачування. Після його запуску підживлення здійснюється рахунок вихідної напруги самого генератора і природного магнітного поля.
Якщо запуск виготовленого своїми руками виробу здійснювався від АКБ, то при його функціонуванні надлишок енергії може бути використаний для заряджання цього акумулятора (рисунок нижче).
Однією з різновидів блокінг генераторів із самозапиткой є трансгенератор, який також використовує у своїй роботі магнітне поле Землі. Останнє впливає на обмотки його трансформатора, а сам цей пристрій досить просто для того, щоб можна було зібрати його своїми руками.
За рахунок суміщення фізичних процесів, що спостерігаються в системах се та пристроях на постійних магнітах, вдається отримати блокінг-генератори (фото нижче).
Ще один різновид пристроїв, що розглядаються тут, відноситься до найстаріших варіантів схеми генерації вільної енергії. Це генератор Моррея, який вдається зібрати за допомогою спеціальної схеми з певним чином включеними діодами і конденсаторами.
Додаткова інформація.За часів його винаходу конденсатори за своєю конструкцією нагадували модні тоді електролампи, проте, на відміну від них, не потребували підігріву електродів.
Вихрові пристрої
Розповідаючи про вільні джерела електроенергії, обов'язково потрібно торкнутися спеціальних систем, здатних виробляти тепло з ККД понад 100%. Під цим пристроєм мається на увазі вже згадуваний раніше генератор Потапова.
Його дія заснована на взаємному вихровому впливі співвісно діючих рідинних потоків. Принцип його роботи добре ілюструє наступний малюнок (дивіться фото нижче).
Для створення потрібного напору води використовується відцентровий насос, що спрямовує її через патрубок (2). У процесі свого руху по спіралі біля стінок корпусу (1) потік досягає конуса, що відбиває (4) і розділяється після нього на дві незалежні частини.
При цьому підігріта зовнішня частина потоку повертається назад до насоса, а його внутрішня складова відбивається від конуса з утворенням вихору меншого розміру. Це нове завихрення протікає крізь внутрішню порожнину первинного вихрового утворення, а потім надходить у вихідний отвір патрубка (3) із підключеною до неї опалювальною системою.
Таким чином, теплопередача здійснюється за рахунок обміну енергіями завихрень, а повна відсутність механічних рухомих вузлів забезпечує їй дуже високий ККД. Виготовити такий перетворювач своїми руками досить складно, тому що не всі мають спеціальне обладнання для розточування металу.
У сучасних зразках теплових генераторів, які працюють за цим принципом, намагаються використати явище так званої "кавітації". Під нею розуміється процес формування в рідині повітряних бульбашок пароподібного виду та їх подальшого схлопування. Усе це супроводжується бурхливим виділенням значної кількості теплової субстанції.
Електроліз води
У тих випадках, коли мова йде про електрогенератори нового типу, не варто забувати і про такий перспективний напрямок, як вивчення електролізу рідин без використання сторонніх джерел. Інтерес до цієї тематики пояснюється тим, що вода по суті є натуральним оборотним джерелом. Це випливає з устрою її молекули, яка, як відомо, містить у своєму складі два атоми водню і один – кисню.
При електролізі водної маси утворюються відповідні гази, що використовуються як повноцінні замінники традиційних вуглеводнів. Справа в тому, що при взаємодії газоподібних складів знову виходить молекула води, плюс принагідно виділяється значна кількість тепла. Складність цього способу полягає в тому, щоб забезпечити підведення необхідної кількості енергії до електролізної ванни, достатньої для підтримки реакції розкладання.
Домогтися цього вдається, якщо своїми руками змінювати форму і розташування електродних контактів, що використовуються, а також склад спеціального каталізатора.
Якщо при цьому враховується можливість впливу магнітного поля, то вдається домогтися істотного зниження потужності, що витрачається на електроліз.
Зверніть увагу!Вже здійснено кілька подібних дослідів, що доводять, що, в принципі, розкласти воду на компоненти (без додаткового підкачування енергії) можливо.
Справа за малим – освоїти механізм, який збирає атоми в нову структуру (знову синтезує молекулу води).
Ще один вид перетворень енергії пов'язаний з ядерними реакціями, які проводити в домашніх умовах зі зрозумілих причин неможливо. До того ж, вони потребують величезних матеріальних та енергетичних ресурсів, достатніх для ініціації процесу розпаду ядер.
Ці реакції організуються у спеціальних реакторах та прискорювачах, де створюються умови з високим градієнтом магнітного поля. Проблема, з якою стикаються захоплені холодним синтезом ядер (ХЯС) фахівці, полягає у пошуку способів підтримки ядерних реакцій без додаткового підведення сторонніх енергій.
На закінчення відзначимо, що проблема розглянутих вище пристроїв і систем полягає у наявності сильної протидії з боку корпоративних сил, добробут яких ґрунтується на традиційних вуглеводнях та енергії атома. Дослідження ХЯС, зокрема, оголошено помилковим напрямом, внаслідок чого всяке їхнє централізоване фінансування повністю припинено. Сьогодні вивчення принципів одержання вільних енергій підтримується лише силами ентузіастів.
Відео
Пристрої вироблення електричної енергії можна розділити на кілька категорій, залежно від того, який тип енергії використовується для перетворення:
- теплові;
- гідравлічні;
- вітрові;
- сонячні.
Всі ці пристрої зараз є основними постачальниками електроенергії. Недоліком тут є залежність від джерел, що перетворюються.
Підсилюючий трансмітер РЄ Тесла
Недоліки джерел енергії
У теплових електрогенераторах використовується енергія згоряння вугілля чи нафтопродуктів, запаси яких у земних надрах добігають кінця. До цього ж типу належать і атомні електростанції. Запаси радіоактивних елементів ще досить великі, але нескінченні. Теплові електростанціїзавдають найбільшої шкоди навколишньому середовищу. Це викиди в атмосферу вуглеводнів і вуглекислого газу, що не повністю згоріли, а також велика ймовірність радіоактивного зараження (для пристроїв на атомній енергії).
Гідравлічні пристрої включають гідроелектростанції, в яких використовується енергія запасеної у водосховищах води річок і приливні електростанції, що використовують енергію припливів і відливів. Нормальна робота гідроелектростанцій залежить від рівня води у водосховищі і, при суттєвому його зниженні, виключається. До того ж греблі гідроелектростанцій вкрай негативно впливають на існуючі екосистеми річок та прибережних районів. Найменший негативний вплив на навколишнє середовище мають приливні електростанції.
Вітро-генератори залежать від руху повітря і можуть бути збудовані тільки в місцевості зі стійкими вітрами. При зміні клімату працездатність генераторів може бути під питанням.
Схожа ситуація з пристроями перетворення сонячної енергії. Сонячні електростанції встановлюються лише на території з великою кількістю сонячних днів на рік. Вночі та у хмарну погоду такі електростанції не працюють.
Перелічені недоліки змушують активні пошуки альтернативних джерел енергії.
Альтернативні джерела енергії
Серед ентузіастів найбільша увага приділяється використанню вільної енергії та магнітного поля Землі. Оскільки наукової бази визначення вільної енергії досі немає, виникають суперечки, що таке вільна енергія. Більшість досліджень проводиться в галузі застосування радіантної енергії, енергії вакууму та магнітного поля. Джерелом натхнення для конструювання генераторів на вільній енергії своїми руками є роботи сербського вченого Миколи Тесла.
Усі пристрої, які використовують у роботі принцип вільної енергії поділяються на:
- радіантні генератори;
- блокінг-генератори на постійних магнітах без частин, що рухаються;
- блокінг-генератори на постійних магнітах;
- трансгенератор;
- механічні нагрівачі з коефіцієнтом корисної дії більше одиниці;
- імплозійні ( вихрові генераториПотапова);
- електроліз води без джерел зовнішньої енергії;
- теплові насоси;
- холодний ядерний синтез.
З усіх перелічених пристроїв лише теплові насоси мають суворе наукове обгрунтування. Говорячи точніше, вони не є генераторами на вільній енергії, оскільки використовують у своїй роботі різницю температур у різних шарах землі.
Радіантні РЄ генератори
Радіантна енергія подібна до електростатичної, у зв'язку з чим нерідко виникає плутанина. Радіантна енергія виходить із навколишнього середовища або зовнішнього джерела електроенергії з подальшою віддачею у зовнішній ланцюг її надлишків.
Найбільш відомі пристрої на радіантній енергії – це підсилюючий трансмітер Тесла, генератор СЕ із самозапитуванням та генератор Т. Генрі Моррея. Усі нові схеми використовують у роботі їх принципи дії.
Підсилюючий трансмітер Тесла
Підсилюючий трансмітер Тесла є резонансним трансформатором з особливими обмотками плоскої форми, які запитуються від зовнішнього джерела електроенергії за допомогою спеціальних конденсаторів і розрядників.
Особливістю трансмітера є генерація в навколишньому середовищі стоячих хвиль радіантної енергії, яка не слабшала від відстані. Області застосування посилюючого трансмітера передбачалася дистанційна бездротова передача електроенергії. На жаль, Тесла не встиг повною мірою закінчити експерименти з передачі енергії, а креслення та описи досвідчених установок виявилися після його смерті засекреченими. Фото приймально-передавальної вежі підсилювального трансмітера Тесла наведено вище.
Зібрані своїми руками нові установки якщо і працювали, то видавали вкрай низьку ефективність. Єдиний пристрій, який під силу зібрати та випробувати своїми руками, це трансформатор Тесла, що має величезний коефіцієнт трансформації і здатний видавати на виході напругу в десятки та сотні тисяч вольт за нікчемних витрат вхідної електроенергії.
Генератор Т. Генрі Моррея
Генератор Т. Генрі Моррея заснований на перетворенні радіантної енергії за допомогою спеціально сконструйованих конденсаторів та діодів. Конструктивно конденсатори схожі з електронними лампами, проте, на відміну від останніх, не вимагали додаткового підігріву електродів (мал. нижче).
Конденсатор Т. Генрі Моррея
Генератор СЕ із самозапитуванням – це генератор автоколивань, що вимагає подачі енергії від зовнішнього джерела для запуску генерації. Надалі живлення виробляється від вихідної напруги генератора під впливом магнітного поля Землі. Якщо запуск зібраного своїми руками генератора здійснюється від акумуляторної батареї, то при роботі блокінг-генератора із самозапитуванням надлишок енергії можна пускати на підзаряд акумулятора (мал. нижче). Робота генератора ґрунтується на взаємодії магнітного поля трансформатора з енергією від різних джерел.
Схема генератора РЄ із самозапитуванням
Одним із варіантів генератора на вільній енергії з самозапитуванням є трансгенератор (рис. нижче). Даний генератор використовує дію магнітного поля Землі на обмотки трансформатора і дуже простий для збирання своїми руками.
Схема трансгенератора - генератора на вільній енергії з самозапитуванням
Генератори вільної енергії
Шляхом об'єднання фізичних процесів генераторів РЄ із самозапитуванням та генераторів на постійних магнітах виходить схема магнітного блокінг-генератора на постійних магнітах (рис. нижче). Такий блокінг-генератор також потребує імпульсу від вхідного джерела для початку генерації. Для створення магнітного поля використовуються потужні магніти.
Схема блокінг-генератора РЄ на постійних магнітах
Імплозійні (вихрові) генератори
Розмовляючи про генератори електроенергії, не можна не згадати джерела тепла, які дозволяють виробляти тепло з коефіцієнтом корисної дії понад 100%. Йдеться про вихрові генератори конструкції Ю. С. Потапова. Робота теплогенератора полягає в взаємодії співвісних вихрових потоків рідини. Принцип роботи вихрового генератора Потапова наведено нижче.
Схема вихрового генератора Потапова
Подача води здійснюється відцентровим насосом через патрубок (2). Рухаючись по спіралі вздовж зовнішньої стінки корпусу (1), рідина підходить до конуса, що відбиває (4), де розділяється на два потоки. Зовнішній, підігрітий потік повертається до насоса, а внутрішній, відбившись від поверхні конуса, утворює вихор меншого діаметру, який проходить усередині первинного вихору і надходить на вихідний патрубок (3), якого підключається система опалення.
Нагрівання рідини відбувається за рахунок теплообміну між завихреннями. Відсутність рухомих частин у теплообміннику забезпечує теплогенератор надвисокий ККД.
Зібрати вихровий нагрівач Потапова своїми руками складно, оскільки потрібне застосування заводського устаткування обробки металу.
Нові варіанти теплогенераторів використовують явище кавітації – освіту обсягом рідини мікроскопічних бульбашок пари та його схлопывание. Цей процес супроводжується виділенням великої кількості теплової енергії.
Електроліз води
Дуже перспективними є нові напрями досліджень, які займаються проблемою електролізу води без застосування сторонніх джерел енергії. Вода є найпростішим оборотним джерелом енергії. Все дуже просто. Молекули води складаються з атомів кисню та водню. При електролізі утворюються гази кисень і водень, які можна використовувати як заміну будь-якого вуглеводневого палива.
Взаємодія кисню та водню відбувається з утворенням молекул води та виділенням великої кількості тепла. Проблема електролізу полягає у необхідності підведення великої кількості енергії для протікання реакції. Змінюючи конфігурацію електродів і склад каталізатора, а також енергію магнітного поля, можна досягти значного зниження споживаної потужності. Вже проведено низку дослідів, які доводять можливість розкласти воду на складові елементи без підведення енергії та створити нові джерела енергії.
Холодний ядерний синтез
Традиційні ядерні та термоядерні реакції, в ході яких відбувається перетворення одних елементів на інші, вимагають величезної кількості енергії для ініціювання процесу. Це з тим, що з перетворення елементів потрібно зблизити їх ядра дуже мало відстань, у якому сили взаємного відштовхування настільки великі, що вимагають величезних витрат енергії.
Такі реакції відбуваються в атомних реакторах, атомних бомбах та прискорювачах частинок в умовах великої напруженості магнітного поля.
Атомний реактор працює за тим самим принципом, що і атомна бомба, за винятком того, що реакція може контролюватись. Реактори вимагають специфічного палива та надзвичайно небезпечні щодо радіаційного зараження та опромінення.
Проблема холодного ядерного синтезу у тому, щоб знайти можливість проводити ядерні реакції без підведення зовнішньої енергії і виділення радіоактивного випромінювання. Як і у випадку електролізу води, нові дослідження вже дали позитивні результати.
Проблема генераторів на вільній енергії полягає в активній протидії прихильників традиційних джерел, оскільки вся світова економіка заснована на вуглеводневому паливі та радіоактивних матеріалах. Холодний ядерний синтез оголошено лженаукою, і будь-яке фінансування у цій галузі припинено. Усі роботи проводяться лише ентузіастами.
Відео. Генератор із самозапитуванням
В Інтернеті можна знайти безліч посилань на конструкції генераторів РЄ різних типів, таких як трансгенератор або блок-генератор РЄ. Наводяться описи та технічні характеристики, методика розрахунків та складання своїми руками Однак немає жодного посилання, що вказує, де можна побачити прототип генератора, що діє, на вільній енергії. Також багато хто збирав своїми руками генератори вільної енергії, блокінг-генератори, проте їх характеристики не відповідали заявленим, або пристрої не працювали зовсім.
Далеко не на всіх промислових об'єктах існує можливість опалювати приміщення класичними теплогенераторами, що працюють від спалювання газу, рідкого або твердого палива, а використання нагрівача з тенами є недоцільним або небезпечним. У таких ситуаціях на допомогу приходить вихровий теплогенератор, який використовує для нагрівання робочої рідини кавітаційні процеси. Основні принципи роботи цих пристроїв були відкриті ще в 30-х роках минулого століття, активно розроблялися з 50-х років. Але впровадження у виробничий процес нагрівання рідини за рахунок вихрових ефектів відбулося лише у 90-х роках, коли питання економії енергоресурсів стало найгостріше.
Пристрій та принцип роботи
Спочатку за рахунок вихрових потоків навчилися отримувати нагрівання повітря та інших газових сумішей. У той момент гріти так воду не було можливим через відсутність у неї властивостей до стиснення. Перші спроби в цьому напрямку зробив Меркулов, який запропонував заповнити трубу Ранку водою замість повітря. Виділення тепла виявилося побічним ефектом вихрового руху рідини, і тривалий час не мав навіть обґрунтування.
Сьогодні відомо, що при русі рідини спеціальною камерою від надлишкового тиску молекули води виштовхують молекули газу, які накопичуються в бульбашки. Через відсоткову перевагу води її молекули прагнуть роздавити газові включення, і в них зростає поверхневий тиск. При подальшому надходженні молекул газу температура всередині включень зростає, досягаючи 800 - 1000? А після досягнення зони з меншим тиском відбувається процес кавітації (схлопування) бульбашок, при якому накопичена теплова енергія виділяється в навколишній простір.
Залежно від способу формування кавітаційних бульбашок усередині рідини, всі вихрові теплогенератори поділяються на три категорії:
- Пасивні тангенційні системи;
- пасивні аксіальні системи;
- Активні пристрої.
Тепер розглянемо кожну з категорій детальніше.
Пасивні тангенціальні ВТГ
Це такі вихрові теплогенератори, в яких камера, що термогенерує, має статичне виконання. Конструктивно такі вихрові генератори є камерою з декількома патрубками, якими здійснюється подача і знімання теплоносія. Надлишковий тиск у них створюється шляхом нагнітання рідини компресором, форма камери та її вміст є прямою або закрученою трубою. Приклад такого пристрою наведено нижче.
Рисунок 1: принципова схема пасивного тангенціального генератора
При русі рідини по вхідному патрубку відбувається загальмовування на вході в камеру за рахунок пристосування, що гальмує, через що виникає розріджений простір в зоні розширення об'єму. Потім відбувається схлопування бульбашок та нагрівання води. Для отримання вихрової енергетики пасивних вихрових теплогенераторах встановлюються кілька входів / виходів з камери, форсунки, змінна геометрична форма та інші прийоми для створення змінного тиску.
Пасивні аксіальні теплогенератори
Як і попередній тип, пасивні аксіальні не мають рухомих елементів для створення завихрень. Вихрові теплогенератори такого типу здійснюють нагрівання теплоносія за рахунок установки в камері діафрагми з циліндричними, спіральними або конічними отворами, сопла, фільєра, дроселя, що виступають у ролі пристрою, що звужує. У деяких моделях встановлюються кілька нагрівальних елементів з різними характеристиками прохідних отворів для підвищення ефективності їх роботи.
Рис. 2: принципова схема пасивного аксіального теплогенератора Подивіться на малюнок, тут наведено принцип дії найпростішого аксіального теплогенератора. Дана теплова установкаскладається з нагрівальної камери, вхідного патрубка, що вводить холодний потік рідини, формувача потоку (присутня далеко не у всіх моделях), пристрою, що звужує, вихідного патрубка з гарячим потоком води.
Активні теплогенератори
Нагрівання рідини в таких вихрових теплогенераторах здійснюється за рахунок роботи активного рухомого елемента, що взаємодіє з теплоносієм. Вони оснащуються камерами кавітаційного типу з дисковими чи барабанними активаторами. Це роторні теплогенератори, одним із найвідоміших серед них є теплогенератор Потапова. Найпростіша схема активного теплогенератора наведена на малюнку нижче.
Рис. 3: принципова схема активного теплогенератора При обертанні активатора в такому відбувається утворення бульбашок завдяки отворам на поверхні активатора і різноспрямованих з ними на стінці протилежної камери. Така конструкція вважається найефективнішою, але й досить складною у підборі геометричних параметрів елементів. Тому переважна більшість вихрових теплогенераторів має перфорацію лише на активаторі.
Призначення
На зорі впровадження кавітаційного генератора в роботу він використовувався лише за прямим призначенням – для передачі теплової енергії. Сьогодні, у зв'язку з розвитком та вдосконаленням даного напрямку, вихрові теплогенератори застосовуються для:
- Опалення приміщень, як у побутових, і у виробничих зонах;
- нагрівання рідини для здійснення технологічних операцій;
- Як проточні водонагрівачі, але з більш високим ККД, ніж у класичних бойлерів;
- Для пастеризації та гомогенезації харчових та фармацевтичних сумішей із встановленою температурою (при цьому забезпечується видалення вірусів та бактерій з рідини без термічної обробки);
- отримання холодного потоку (у таких моделях гаряча вода є побічним ефектом);
- Змішування та поділ нафтопродуктів, додавання в одержувану суміш хімічних елементів;
- Парогенерація.
З подальшим удосконаленням вихрових теплогенераторів сфера їх застосування розширюватиметься. Тим більше, що даний вид нагрівального обладнання має ряд передумов для витіснення поки що конкурентних технологій минулого.
Переваги і недоліки
У порівнянні з ідентичними технологіями, призначеними для обігріву приміщень або нагрівання рідин, вихрові теплогенератори мають ряд вагомих переваг:
- Екологічність– у порівнянні з газовими, твердопаливними та дизельними теплогенераторами вони не забруднюють навколишнє середовище;
- Пожежо- та вибухобезпека– вихрові моделі, порівняно з газовими теплогенераторами та пристроями на нафтопродуктах, не становлять такої загрози;
- Варіативність— вихровий теплогенератор може встановлюватись у вже існуючі системи без необхідності встановлення нових трубопроводів;
- Економність– у певних ситуаціях набагато вигідніше класичних теплогенераторів, оскільки забезпечують ту ж теплову потужність у перерахунку на електричну потужність, що витрачається;
- Немає необхідності організації системи охолодження;
- Не вимагають організації відведення продуктів згорянняне виділяють чадний газ і не забруднюють повітря робочої зони або житлового приміщення;
- Забезпечують досить високий ККД- порядку 91 - 92% при порівняно невеликій потужності електродвигуна або насоса;
- Не утворюється накип у процесі нагрівання рідини.що значною мірою знижує ймовірність пошкоджень через корозію та засмічення вапняними опадами;
Але, крім переваг, вихрові теплогенератори мають і ряд недоліків:
- Створює сильне шумове навантаження у місці встановлення, що сильно обмежує їх застосування безпосередньо у спальнях, залах, офісах та подібних до них місцях;
- Характеризується великими габаритами, Порівняно з класичними нагрівачами рідини;
- Потребує точного налаштування процесу кавітації, так як бульбашки при зіткненні зі стінками трубопроводу та робочими елементами насоса призводять до їхнього швидкого зношування;
- Досить дорогий ремонтпри виході з експлуатації елементів вихрового теплогенератора.
Критерії вибору
При виборі вихрового теплогенератора важливо визначити актуальні параметри пристрою, які найбільше підійдуть для вирішення поставленого завдання. До таких параметрів належать:
- споживана потужність– визначає кількість витрачається з мережі електроенергії, необхідної для роботи установки.
- Коефіцієнт перетворення- Визначає співвідношення спожитої енергії в кВт і виділеної в якості теплової енергії в кВт.
- Швидкість течії– визначає швидкість руху рідини та можливість її регулювання (дозволяє регулювати теплообмін у системах опалення або натиск у нагрівачі води).
- Тип вихрової камери– визначає спосіб отримання теплової енергії, ефективність процесу та необхідні для цього витрати.
- габаритні розміри– важливий чинник, що впливає можливість встановлення теплогенератора у якомусь місці.
- Кількість контурів циркуляції– деякі моделі, крім контуру теплопостачання, мають контур відведення холодної води.
Параметри деяких вихрових теплогенераторів наведено в таблиці нижче:
Таблиця: характеристики деяких моделей вихрових генераторів
| Встановлена потужність електродвигуна, кВт | ||||||
| Напруга в мережі, | 380 | 380 | 380 | 380 | 380 | |
| Об'єм, що обігрівається до, куб.метри. | 5180 | 7063 | 8450 | 10200 | 15200 | |
| Максимальна температура теплоносія, про | ||||||
| Маса нетто, кг. | 700 | 920 | 1295 | 1350 | 1715 | |
| Габаритні розміри: | ||||||
| - Довжина мм - Ширина мм. - Висота мм. |
||||||
| Режим роботи | автомат | автомат | автомат | автомат | автомат | |
Також важливим фактором є ціна вихрового теплогенератора, яка встановлюється заводом-виробником і може залежати як від його конструктивних особливостей, і від параметрів роботи.
ВТГ своїми руками
Малюнок 4: загальний вигляд Для виготовлення вихрового теплогенератора в домашніх умовах вам знадобиться: електричний двигун, плоска герметична камера з диском, що обертається в ній, насос, болгарка, зварювання (для металевих труб), паяльник (для пластикових труб) електричний дриль, труби та фурнітура до них, станина або стенд для розміщення обладнання. Складання включає наступні етапи:
Рис. 6: підключіть подачу води та електроживлення Такий вихровий теплогенератор можна підключити як до існуючої системи теплопостачання, так і встановити для нього окремі радіатори опалення.
Відео на тему
Багато хто у своєму житті замислювався про можливість володіння джерелом відновлюваної енергії. Відомий своїми унікальними винаходами геніальний фізик Тесла, який творив на початку минулого століття, свої секрети широкому розголосу не надав, залишивши після себе лише натяки на свої відкриття. Кажуть, у дослідах йому вдалося навчитися керувати гравітацією і телепортувати предмети. Також відомо про його роботи щодо отримання енергії з-під простору. Можливо, що йому вдалося створити генератор вільної енергії.
Трохи про те, що така електрика
Атом створює навколо себе два типи енергетичних полів. Одне утворюється круговим обертанням, швидкість якого близька до світлової швидкості. Цей рух знайомий нам як магнітне поле. Воно поширюється площиною обертання атома. Два інших обурення простору спостерігаються по осі обертання. Останні викликають появу біля тіл електричних полів. Енергія обертання частинок є вільна енергія простору. Ми не робимо жодних витрат для того, щоб вона з'явилася – енергія спочатку закладена світобудовою у всі частки матеріального світу. Завдання полягає в тому, щоб вихори обертань атомів у фізичному тілі склалися в один, який можна буде витягти.
Електричний струм у дроті не що інше, як орієнтація обертання атомів металу у напрямку струму. Але можна орієнтувати осі обертання атомів перпендикулярно поверхні. Така орієнтація відома як електричний заряд. Проте останній спосіб задіює атоми речовини лише з його поверхні.
Дивовижне поруч
Генератор вільної енергії можна побачити у роботі звичайного трансформатора. Первинна котушка створює магнітне поле. Струм з'являється у вторинній обмотці. Якщо досягти коефіцієнта корисної дії трансформатора більше 1, можна отримати наочний приклад того, як працюють генератори вільної енергії з самозапиткой.
Підвищують трансформатори також є наочним прикладом пристрою, що бере ззовні частину енергії.
Надпровідність матеріалів може підвищити продуктивність, але створити умови, щоб рівень корисної дії перевищував одиницю, поки нікому не вдавалося. У всякому разі, публічних заяв такого роду немає.
Генератор вільної енергії Тесла
Відомого усьому світу фізика в підручниках на предмет згадують вкрай рідко. Хоча його відкриття змінного струму зараз використовує все людство. Він має більше 800 зареєстрованих патентів на винаходи. Уся енергетика минулого століття і сьогодення заснована на його творчому потенціалі. Незважаючи на це, частина його робіт була прихована від широкого загалу.
Він брав участь у розробках сучасної електромагнітної зброї, будучи директором проекту «Райдуга». Відомий філадельфійський експеримент, який телепортував великий корабель з екіпажем на немислиму відстань - його рук справа. У 1900 році фізик із Сербії раптово розбагатів. Він продав частину своїх винаходів за 15 мільйонів доларів. Сума на той час була просто величезна. Хто придбав секрети Тесли, залишається таємницею. Після його смерті всі щоденники, які могли містити продані винаходи, зникли безвісти. Великий винахідник так і не відкрив світові, як влаштований та працює генератор вільної енергії. Але, можливо, на планеті є люди, які володіють цією таємницею.
Генератор Хендершота
Вільна енергія, мабуть, відкрила свій секрет американському фізику. У 1928 році він продемонстрував широкому загалу пристрій, який відразу охрестили безпаливним генератором Хендершота. Перший прототип працював тільки при правильному розташуванні приладу згідно з магнітним полем Землі. Потужність його була невелика та становила до 300 Вт. Вчений продовжував працювати, удосконалюючи винахід.
Однак у 1961 році його життя трагічно обірвалося. Вбивці вченого так і не покарали, а саме кримінальне провадження за фактом тільки заплутало розслідування. Ходили чутки, що він готувався запустити серійне виробництво своєї моделі.
Пристрій настільки просто у виконанні, що його зможе зробити практично будь-хто. Послідовники винахідника нещодавно виклали інформацію про те, як зібрати генератор Хендершота «Вільна енергія». Інструкція як відеоурок наочно демонструє процес складання пристрою. За допомогою цієї інформації можна за 2,5 – 3 години зібрати цей унікальний пристрій.
Не працює
Незважаючи на покрокову відеопідказку, зібрати і запустити генератор вільної енергії своїми руками не виходить практично ні в кого з тих, хто намагався це зробити. Причина не в руках, а в тому, що вчений, давши людям схему з детальною вказівкою параметрів, забув згадати про кілька дрібних деталей. Швидше за все, це було свідомо, щоб захистити свій винахід.
Не позбавлена сенсу і теорія про помилковість винайденого генератора. Багато енергетичних компаній таким чином ведуть роботу з дискредитації наукових досліджень альтернативних джерел енергії. Людей, які йдуть хибним шляхом, в кінцевому рахунку чекає розчарування. Багато допитливих умів після невдалих спроб відкинуло саму ідею вільної енергії.
У чому секрет Хендершота
А з тих, кому вирішував довіритись, брав зобов'язання в тому, що секрет запуску апарату буде збережено. Хендершот добре знався на людях. Ті, кому він відкрив секрет, зберігають у таємниці знання про те, як запустити генератор вільної енергії. Схема запуску пристрою так і не була розгадана. Або ті, хто це отримав, вирішили також егоїстично зберегти знання в таємниці від оточуючих.
Магнетизм
Ця унікальна властивість металів дає змогу збирати генератори вільної енергії на магнітах. Постійні магніти генерують магнітне поле певної спрямованості. Якщо їх розташувати належним чином, можна змусити ротор довго обертатися. Однак постійні магніти мають один великий недолік - магнітне поле з часом сильно слабшає, тобто розмагнічується магніт. Такий магнітний генератор вільної енергії може виконувати лише демонстраційну та рекламну роль.
Особливо багато в мережі схем зі збирання пристроїв із використанням неодимових магнітів. Вони мають дуже сильне магнітне поле, але й вони коштують теж дорого. Усі пристрої на магнітах, схеми яких можна знайти у мережі, виконують свою роль ненав'язливої підсвідомої реклами. Мета одна - більше неодимових магнітів, добрих та різних. З їхньою популярністю зростає і добробут виробника.
Проте магнітні двигуни, що генерують енергію із простору, мають право на існування. Існують вдалі моделі, про які розповідь піде нижче.
Генератор Бедіні
Американський фізик - дослідник Джон Бедіні, наш сучасник, винайшов на основі робіт Тесли дивовижний пристрій.
Анонсував він його ще далекого 1974 року. Винахід здатний збільшувати ємність існуючих акумуляторів у 2,5 рази і може відновити велику частинунепрацюючих акумуляторів, які піддаються зарядці звичайним методом. Як каже сам автор, радіантна енергія збільшує ємність та очищає пластини всередині накопичувачів енергії. Характерно, що при зарядці геть-чисто відсутнє нагрівання.
Все-таки вона існує
Бедіні вдалося налагодити серійне виробництво практично вічних генераторів радіантної (вільної) енергії. Йому це вдалося, незважаючи на те, що і уряд, і багато енергетичних компаній, м'яко кажучи, не злюбили винахід вченого. Проте сьогодні будь-хто може купити його, замовивши на сайті автора. Вартість пристрою трохи більше 1 тисячі доларів. Можна придбати комплект для самостійного складання. Крім того, автор не напускає містики та секретності на свій винахід. Схема не є таємним документом, а сам винахідник випустив покрокову інструкцію, що дозволяє зібрати генератор вільної енергії своїми руками.
"Вега"
Нещодавно українська компанія «Вірано», що спеціалізувалась на виробництві та реалізації вітрогенераторів, розпочала продаж безпаливних генераторів «Вега», які виробляли електроенергію потужністю 10 КВт без будь-якого джерела ззовні. Буквально за лічені дні продаж був заборонений через відсутність ліцензування такого типу генераторів. Незважаючи на це, заборонити існування альтернативних джерел неможливо. Останнім часом з'являється все більше людей, які бажають вирватися з міцних обіймів енергетичної залежності.
Битва за Землю
Що станеться зі світом, якщо у кожному будинку з'явиться такий генератор? Відповідь проста, як і принцип, за яким працюють генератори вільної енергії із самозапитуванням. Він просто припинить своє існування в тому вигляді, в якому зараз перебуває.
Якщо в масштабі планети почнеться споживання електрики, що дає генератор вільної енергії, станеться дивовижна річ. Фінансові гегемони втратить контроль над світопорядком і зваляться з п'єдесталів свого добробуту. Першочергове завдання їх полягає в тому, щоб не дати нам стати справді вільними громадянами планети Земля. На цьому шляху вони дуже досягли успіху. Життя сучасної людини нагадує білизну бігу в колесі. Часу зупинитися, озирнутися, почати неквапом міркувати ні.
Якщо зупинишся, то одразу випадеш із "обойми" успішних і одержують нагороду за свою працю. Нагорода насправді невелика, але на тлі багатьох, хто не має цього, виглядає значно. Такий спосіб життя – шлях у нікуди. Ми спалюємо не лише свої життя на користь інших. Ми залишаємо своїм дітям незавидну спадщину у вигляді забрудненої атмосфери, водних ресурсів, а поверхню Землі перетворюємо на звалище.
Тому свобода кожного перебуває у його руках. Тепер у вас є знання, що у світі може існувати та працювати генератор вільної енергії. Схему, за допомогою якої людство скине багатовікове рабство, вже запущено. Ми на порозі великих змін.
Вихровий тепловий генератор вважається перспективною та інноваційною розробкою. А тим часом технологія не нова, бо вже майже 100 років тому вчені думали над тим, як застосувати явище кавітації.
Перша діюча дослідна установка, так звана «вихрова труба», була виготовлена та запатентована французьким інженером Джозефом Ранком у 1934 році.
Ранк першим помітив, що температура повітря на вході в циклон (повітроочисник) відрізняється від температури того ж повітряного струменя на виході. Втім, на початкових етапах стендових випробувань вихрову трубу перевіряли не на ефективність нагрівання, а навпаки, на ефективність охолодження повітряного струменя.
Технологія отримала новий розвиток у 60-х роках ХХ століття, коли радянські вчені здогадалися вдосконалити трубу Ранка, запустивши в неї замість повітряного струменя рідину.
За рахунок більшої, порівняно з повітрям, щільності рідкого середовища, температура рідини, при проходженні через вихрову трубу, змінювалася інтенсивніше. У результаті досвідченим шляхом було встановлено, що рідке середовище, проходячи через удосконалену трубу Ранка, аномально швидко розігрівалася з коефіцієнтом перетворення енергії в 100%!
На жаль, потреби в дешевих джерелах теплової енергії на той момент не було, і технологія не знайшла практичного застосування. Перші кавітаційні установки, що діють, призначені для нагрівання рідкого середовища, з'явилися тільки в середині 90-х років двадцятого століття.
Низка енергетичних криз і, як наслідок, інтерес до альтернативних джерел енергії, що збільшується, спричинили відновлення робіт над ефективними перетворювачами енергії руху водяного струменя в тепло. В результаті сьогодні можна купити установку необхідної потужності і використовувати її в більшості опалювальних систем.
Принцип дії
Кавітація дозволяє не давати воді тепло, а витягувати тепло з води, що рухається, при цьому нагріваючи її до значних температур.
Влаштування діючих зразків вихрових теплогенераторів зовні нескладне. Ми можемо бачити потужний двигун, до якого підключений циліндричний пристрій «равлика».
«Равлик» – це доопрацьована версія труби Ранка. Завдяки характерній формі, інтенсивність кавітаційних процесів у порожнині «равлика» значно вища порівняно з вихровою трубою.
У порожнині «равлика» розташовується дисковий активатор - диск з особливою перфорацією. При обертанні диска рідке середовище в «равлику» приводиться в дію, за рахунок чого відбуваються кавітаційні процеси:
- Електродвигун крутить дисковий активатор
. Дисковий активатор - це найважливіший елемент у конструкції теплогенератора, і він за допомогою прямого валу або за допомогою ремінної передачі під'єднаний до електродвигуна. При включенні пристрою в робочий режим двигун передає крутний момент на активатор; - Активатор розкручує рідке середовище
. Активатор влаштований таким чином, що рідке середовище, потрапляючи в порожнину диска, закручується та набуває кінетичної енергії; - Перетворення механічної енергії на теплову
. Виходячи з активатора, рідке середовище втрачає прискорення і внаслідок різкого гальмування виникає ефект кавітації. В результаті кінетична енергія нагріває рідке середовище до + 95 °С, і механічна енергія стає тепловою.
Встановлення насосу
Тепер потрібно буде підібрати водяний насос. Зараз у спеціалізованих магазинах можна придбати агрегат будь-якої модифікації та потужності
На що слід звернути увагу?
- Насос має бути відцентровим.
- Ваш двигун зможе його розкрутити.
Встановіть на рамі насос, якщо треба буде зробити ще поперечки, то виготовте їх або з куточка або смугового заліза такої ж товщини, як і куточок. Сполучну муфту навряд чи можна зробити без токарного верстата. Тому доведеться її десь замовляти.
Схема гідровихрового теплогенератора.
Вихровий теплогенератор Потапова складається з корпусу, виготовленого у вигляді закритого циліндра. На його кінцях мають бути наскрізні отвори та патрубки для приєднання до системи опалення. Секрет конструкції знаходиться усередині циліндра. За вхідним отвором повинен розташовуватись жиклер. Його отвір підбирається для даного пристрою індивідуально, але бажано, щоб воно було вдвічі менше четвертої частини діаметра корпусу труби. Якщо робити менше, насос не зможе пропускати воду через цей отвір і почне сам нагріватися. Крім того, інтенсивно почнуть за рахунок явища кавітації руйнуватися внутрішні деталі.
Інструменти: кутова шліфувальна машинка або ножівка по металу, зварювальний апарат, електродриль, розвідний ключ.
Матеріали: товста металева труба, електроди, свердла, 2 патрубки з різьбленням, сполучні муфти.
- Відріжте шматок товстої труби діаметром 100 мм і завдовжки 500-600 мм. Зробіть на ній зовнішнє проточування приблизно 20-25 мм і в половину товщини труби. Наріжте різьблення.
- Зробіть з такого ж діаметра труби два кільця завдовжки 50 мм. Наріжте внутрішнє різьблення з одного боку кожного півкільця.
- З такої ж товщини плоского металу, як і труба, зробіть кришки і приваріть їх з того боку кілець, де немає різьблення.
- Зробіть у кришках центральний отвір: в однієї діаметром жиклера, а в інший діаметром патрубка. З внутрішньої сторони кришки, де стоїть жиклер, свердлом більшого діаметра зробіть фаску. В результаті має вийти форсунка.
- Підключіть теплогенератор до системи. Патрубок, де стоїть форсунка, приєднайте до насоса в отвір, з якого подається вода під тиском. До другого патрубка підключіть вхід системи опалення. Вихід із системи з'єднайте з входом насоса.
Вода під тиском, який створить насос, проходитиме через форсунку вихрового теплогенератора, який ви робите своїми руками. У камері вона почне нагріватись за рахунок інтенсивного перемішування. Потім її подайте в систему для обігріву. Щоб регулювати температуру, поставте за патрубком кульовий пристрій. Прикрийте його, і вихровий теплогенератор довше ганятиме воду всередині корпусу, а значить, температура в ньому почне підніматися. Приблизно працює цей нагрівач.
Принцип роботи індукційного нагрівання
У роботі індукційного нагрівача використовується енергія електромагнітного поля, яку об'єкт, що нагрівається, поглинає і перетворює в теплову. Для генерування магнітного поля використовується індуктор, тобто багатовиткова циліндрична котушка. Проходячи через цей індуктор, змінний електричний струмстворює навколо котушки змінне магнітне поле.
Саморобний інвенторний нагрівач дозволяє виробляти нагрівання швидко і дуже високих температур. За допомогою таких пристроїв можна не тільки нагрівати воду, а й навіть плавити різні метали.
Якщо всередину індуктора або поблизу нього розмістити об'єкт, що нагрівається, його буде пронизувати потік вектора магнітної індукції, який постійно змінюється в часі. При цьому виникає електричне поле, лінії якого розташовуються перпендикулярно до напрямку магнітного потоку і рухаються по замкнутому колу. Завдяки цим вихровим потокам електрична енергія трансформується в теплову та об'єкт нагрівається.
Таким чином, електрична енергія індуктора передається об'єкту без використання контактів, як це відбувається в печах опору. Через війну теплова енергія витрачається ефективніше, а швидкість нагрівання помітно підвищується. Широко застосовується цей принцип у галузі обробки металу: його плавки, кування, паяння наплавки і т. п. З не меншим успіхом вихровий індукційний нагрівач можна використовувати для підігріву води.
Принцип дії
Існують різні пояснення причин виникнення вихрового ефекту обертання за повної відсутності руху та магнітних полів.
В даному випадку газ виступає тілом обертання, за рахунок швидкого переміщення всередині пристрою. Такий принцип роботи відрізняється від загальноприйнятого стандарту, де окремо йде холодне та гаряче повітря, т.к. при суміщенні потоків згідно із законами фізики утворюється різний тиск, який у нашому випадку викликає вихровий рух газів.
Завдяки наявності відцентрової сили, температура повітря на виході набагато більша за температуру її на вході, це дозволяє використовувати пристрої, як для отримання тепла, так і для ефективного охолодження.
Існує ще одна теорія принципу роботи теплогенератора, за рахунок того, що обидва вихори обертаються з однаковою кутовий швидкістюта напрямком, внутрішній вихровий кут втрачає свій кутовий момент. Зменшення моменту передається кінетичній енергії до зовнішнього вихору, внаслідок чого утворюються відривні течії гарячого та холодного газу. Такий принцип роботи є повним аналогом ефекту Пельтьє, в якому пристрій використовує електричну енергіютиску (напруги) для переміщення тепла до однієї сторони переходу різнорідних металів, внаслідок чого інша сторона охолоджується і енергія, що споживається, повертається до джерела.
Переваги вихрового теплогенератора
:
- Забезпечує значну (до 200 ºС) різницю температур між «холодним» та «гарячим» газом, працює навіть за низького вхідного тиску;
- Працює з ефективністю до 92%, не потребує примусового охолодження;
- Перетворює весь потік на вході в один охолодний. Завдяки чому практично виключена можливість перегріву систем опалення
- Використовується енергія, що виробляється у вихровій трубці єдиним потоком, що сприяє ефективному нагріванню природного газу за мінімальних тепловтрат;
- Забезпечує ефективний поділ вихрової температури вхідного газу при атмосферному тиску та вихідного газу при негативному тиску.
Таке альтернативне опалення при практично нульовій витраті вольт добре нагріває приміщення від 100 квадратних метрів (залежно від модифікації). Головні мінуси
: це висока вартість та рідкісне застосування на практиці.
Сфера використання
| Ілюстрація | Опис сфери застосування |
 | Опалення . Устаткування, що перетворює механічну енергіюрухи води в тепло, з успіхом застосовується при обігріві різних будівель, починаючи з невеликих приватних будівель і закінчуючи великими промисловими об'єктами. До речі, на території Росії вже сьогодні можна нарахувати щонайменше десять населених пунктів, де централізоване опалення забезпечується не традиційними котельними, а гравітаційними генераторами. |
 | Нагрівання проточної води для побутового використання . Теплогенератор при включенні в мережу дуже швидко нагріває воду. Тому таке обладнання можна використовувати для розігріву води в автономному водопроводі, басейнах, лазнях, пралень і т.п. |
 | Змішування рідин, що не змішуються. . В лабораторних умовах кавітаційні установки можуть використовуватися для високоякісного перемішування рідких середовищ з різною щільністю, до отримання однорідної консистенції. |
Інтеграція в опалювальну систему приватного будинку
Для того, щоб застосувати теплогенератор в опалювальній системі, його треба впровадити. Як це правильно зробити? Насправді в цьому немає нічого складного.
Перед генератором (на малюнку позначений цифрою 2) встановлюється відцентровий насос (на малюнку — 1), який піддаватиме воду з тиском до 6 атмосфер. Після генератора встановлюється розширювальний бак (на малюнку - 6) та запірна арматура.
Переваги застосування кавітаційних теплогенераторів
| Переваги вихрового джерела альтернативної енергії | |
 | Економічність . Завдяки ефективному витрачанню електрики та високому ККД, теплогенератор економічніший у порівнянні з іншими видами опалювального обладнання. |
 | Малі габарити в порівнянні зі звичайним опалювальним обладнанням подібної потужності . Стаціонарний генератор, що підходить для опалення невеликого будинку, вдвічі компактніший від сучасного газового котла. Якщо встановити теплогенератор у звичайну котельню замість твердопаливного котла, залишиться багато вільного місця. |
 | Невелика маса установки |
 | Проста конструкція . Теплогенератор кавітаційного типу настільки простий, що в ньому нема чого ламатися. У пристрої невелика кількість механічно рухомих елементів, а складна електроніка відсутня у принципі. Тому ймовірність поломки приладу, у порівнянні з газовими або навіть твердопаливними котлами, є мінімальною. |
 | Немає необхідності у додаткових доробках . Теплогенератор можна інтегрувати в існуючу опалювальну систему. Тобто, не потрібно змінювати діаметр труб або їх розташування. |
 | Немає необхідності у водопідготовці . Якщо для нормальної роботи газового казана потрібен фільтр проточної води, то встановлюючи кавітаційний нагрівач, можна не боятися засмічення. За рахунок специфічних процесів у робочій камері генератора, засмічення та накип на стінках не з'являються. |
 | Робота обладнання не потребує постійного контролю . Якщо за твердопаливними котламиТреба доглядати, що кавітаційний обігрівач працює в автономному режимі. Інструкція експлуатації пристрою проста - достатньо включити двигун у мережу і, при необхідності, вимкнути. |
 | Екологічність . Кавітаційні установки ніяк не впливають на екосистему, адже єдиний енергоспоживаючий компонент це електродвигун. |
Як зробити теплогенератор своїми руками
Вихрові теплогенератори - це дуже складні пристрої, на практиці можна зробити автоматичний ВТГ Потапова, схема якої підходить як для будинку, так і для промислових робіт.
Так виник механічний теплогенератор Потапова (ККД 93%), схема якого наведена на малюнку. Незважаючи на те, що першим патент отримав Микола Петраков, саме пристрій Потапова має особливий успіх у домашніх майстрів.
На цій схемі зображено конструкцію вихрегенератора. Патрубок 1 змішування приєднаний до напірного насоса фланцем, який в свою чергу подає рідину з тиском від 4 до 6 атмосфер. Коли вода потрапляє в колектор, на кресленні 2 утворюється вихор, і вона подається в спеціальну вихрову трубу (3), яка сконструйована так, що довжина в 10 разів більше, ніж діаметр. Вихор води пересувається спіральною трубою біля стінок до гарячого патрубка. Цей кінець закінчується денцем 4, у центрі якого є спеціальний отвір для виходу гарячої води.
Щоб контролювати потік, перед денцем розташоване спеціальне гальмуючий пристрій, або випрямляч потоку води 5, він являє собою кілька рядів пластин, які приварені до втулки по центру. 3. У той момент, коли вода рухається по трубі до випрямляча по стінках, в осьовій ділянці утворюється протиточна течія. Тут вода рухається у напрямку до штуцера 6, який врізаний у стінку равлика та трубі подачі рідини. Тут виробник встановив ще один дисковий випрямляч потоку 7, щоб контролювати перебіг холодної води. Якщо з рідини виходить тепло, його направляє по спеціальному байпасу 8 до гарячого кінця 9, де вода змішується з нагрітої за допомогою змішувача 5.
Безпосередньо із патрубка гарячої води рідина надходить у радіатори, після чого роблячи «коло», повертається до теплоносія для повторного нагріву. Далі джерело нагріває рідину, насос повторює коло.
За такою теорією навіть є модифікації теплогенератора для серійного виробництва низького тиску. На жаль, проекти хороші тільки на папері, реально їх мало хто використовує, особливо якщо враховувати, що розрахунок здійснюється за допомогою теореми Віріала, яка зобов'язана враховувати енергію Сонця (непостійну величину), та відцентрову силу в трубі.
Формула є таким:
Епіт = - 2 Екін
Де Єкін = mV2/2 – це кінетичний рух Сонця;
Маса планети – m, кг.
Побутовий теплогенератор вихрового типу для води Потапова може мати такі технічні характеристики:
Роторний теплогенератор
Цей агрегат є модернізованим відцентровим насосом, точніше його корпусом, який буде служити як статор. Не обійтися і без робочої камери та патрубків.
Усередині корпусу нашої гідродинамічної конструкції стоїть маховик як робоче колесо. Існує безліч різноманітних роторних конструкцій генераторів тепла. Найпростішим серед них є конструкція з диском.
На циліндричну поверхню диска ротора наносити необхідну кількість отворів, які повинні мати певний діаметр і глибину. Їх прийнято називати «комірки Гріггса». Варто відзначити, що розміри та кількість просвердлених отворів змінюватимуться залежно від калібру роторного диска та частоти обертання валу електромотора.
Корпус такого джерела тепла найчастіше виготовляють у вигляді порожнистого циліндра. По суті це звичайна труба із завареними фланцями на кінцях. Зазор між внутрішньою частиною корпусу та маховиком буде дуже малий (приблизно 1,5-2 мм).
Безпосередній підігрів води відбуватиметься саме у цьому зазорі. Нагрівання рідини виходить за рахунок її тертя об поверхню ротора та корпусу одночасно, при цьому диск маховика рухається практично на граничних швидкостях.
Кавітаційні (утворення бульбашок) процеси, що відбуваються в роторних осередках, дуже впливають на нагрівання рідини.
Роторний теплогенератор - це модернізований відцентровий насос, точніше його корпус, який буде служити статором.
Як правило, діаметр диска в даному типі генераторів тепла становить 300 мм, а швидкість обертання гідропристрою 3200 оборотів за хвилину. Залежно від розмірів ротора частота обертання відрізнятиметься.
Аналізуючи конструкцію даної установки можна дійти невтішного висновку, що її ресурс функціонування досить малий. Через постійне нагрівання та абразивну дію води зазор поступово розширюється.
Опис генератора
Існують різні видивихрових тепрогенераторів, переважно розрізняють їх формою. Раніше використовувалися лише трубчасті моделі, зараз активно застосовують круглі, асиметричні чи овальні. Потрібно відзначити, що цей невеликий пристрій може забезпечити повністю автономне опалення, а за умови правильного підходу ще й гаряче водопостачання.
Вихровий та гідровихровий теплогенератор, являє собою механічний пристрій, який відокремлює стислий газ їх гарячих та холодних потоків. Повітря, що виходить із «гарячого» кінця, може досягати температури 200 °С, а з холодного доходити до -50. Потрібно відзначити, що головною перевагою такого генератора є те, що цей електричний пристрій не має частин, що рухаються, все стаціонарно закріплено. Труби найчастіше виготовлені з нержавіючої легованої сталі, яка відмінно протистоїть високим температурам та зовнішнім руйнівним факторам (тиску, корозії, ударним навантаженням).
Стиснутий газ вдування по дотичній вихрову камеру, після чого він прискорюється до високої швидкості обертання. У зв'язку з конічним соплом на кінці вихідної труби, тільки частина стиснутого газу, що «входить», допускається для руху в даному напрямку. Решта вимушено повертається у внутрішній вихор, який є меншого діаметру, ніж зовнішній.
Де використовуються вихрові теплогенератори енергії:
- У холодильних установках;
- Для забезпечення опалення житлових будинків;
- Для нагріву промислових приміщень;
Потрібно враховувати, що вихровий газовий та гідравлічний генератор має меншу ефективність, ніж традиційне обладнання для кондиціювання повітря. Вони широко використовуються для недорогого точкового охолодження, коли доступне стиснене повітря з локальної мережі обігріву.
Відео: вивчення вихрових теплогенераторів
Огляд цін
Незважаючи на відносну простоту, частіше простіше купити вихрові кавітаційні теплогенератори, ніж самостійно зібрати саморобний прилад. Продаж генераторів нового покоління здійснюється у багатьох великих містах Росії, України, Білорусі та Казахстану.
Розглянемо прайс-лист з відкритих джерел (міні-прилади будуть дешевшими), скільки коштує генератор Мустафаєва, Болотова та Потапова:
Найбільш низька вартість теплогенератор вихрової енергії марки Акойл, Віта, Гравітон, Муст, Євроальянс, Юсмар, НТК, в Іжевську, наприклад, близько 700 000 рублів. При покупці обов'язково перевіряйте паспорт приладу та сертифікати якості.
Призначення вихрового теплогенератора Потапова (ВТГ), зробленого своїми руками, полягає в тому, щоб отримати тепло лише за допомогою електродвигуна та насоса. В основному цей пристрій використовують як економічний нагрівник.
Схема влаштування вихрової теплосистеми.
Найпростіше робити вихровий теплогенератор із стандартних деталей. Для цього підійде будь-якийелектродвигун. Чим він буде потужнішим, тим більший об'єм води нагріє до заданої температури.
Утеплення вихрового двигуна
Перед тим, як запускати в роботу пристрій, слід його утеплити. Робиться це після спорудження кожуха. Конструкцію рекомендується обмотати ізоляцією. Як правило, у цих цілях використовується стійкий до високих температур матеріал. Шар утеплення кріпиться до кожуха приладу дротом. Як теплова ізоляція варто використовувати один з наступних матеріалів:
Готовий тепловий генератор.
- скловата;
- мінеральна вата;
- базальтова вата.
Як видно зі списку, підійде практично будь-яка волокниста теплоізоляція. Вихровий індукційний нагрівач, відгуки про який можна знайти по всьому рунета, повинен утеплюватися якісно. В іншому випадку є ризик, що прилад віддаватиме більше теплоти в приміщення, де він встановлений. Корисно знати: "Утеплення трубопроводів мінеральною ватою".
Які особливості наділені дерев'яні печі тривалого горіння читайте в цій статті.
Наприкінці слід дати кілька порад. Перше – поверхня виробу рекомендується пофарбувати. Це захистить його від корозії. Друге – всі внутрішні елементи приладу бажано зробити товстішим. Такий підхід підвищить їх зносостійкість та опірність агресивному середовищу. Третє – варто виготовити кілька запасних кришок. Вони також повинні мати на площині отвори необхідного діаметра у необхідних місцях. Це необхідно, щоб шляхом підбору досягти більш високого ККД агрегату.
Шляхи підвищення продуктивності
Схема теплового насосу
У насосі відбуваються втрати тепла. Так що вихровий теплогенератор Потапова в такому варіанті має значний недолік. Тому логічно занурений насос оточити водяною сорочкою, щоб його тепло теж йшло на корисне нагрівання.
Зовнішній корпус всього пристрою зробіть трохи більше діаметра наявного насоса. Це може бути готова труба, що бажано, або зроблений з листового матеріалу паралелепіпед. Його розміри повинні бути такими, щоб усередину входив насос, сполучна муфта та сам генератор. Товщина стінок має витримувати тиск у системі.
Щоб втрати тепла знизилися, зробіть навколо корпусу пристрою теплоізоляцію. Захистити її можна кожухом, зробленим із жерсті. Як ізолятор використовуйте будь-який теплоізоляційний матеріал, який витримує температуру кипіння рідини.
- Зберіть компактний пристрій, що складається з занурювального насоса, сполучного патрубка та теплогенератора, який ви зібрали своїми руками.
- Визначтеся в його габаритах і підберіть трубу такого діаметру, всередині якої всі ці механізми легко розмістилися б.
- Зробіть кришки з одного та з іншого боку.
- Забезпечте жорсткість кріплення внутрішніх механізмів та можливість насосу качати через себе воду з отриманого резервуару.
- Зробіть вхідний отвір та закріпіть на ньому патрубок. Насос повинен своїм забором води розташовуватися всередині якомога ближче до цього отвору.
На протилежному кінці труби приваріть фланець. З його допомогою кріпитиметься через гумову прокладку кришка. Щоб простіше монтувати начинки, зробіть нескладний легкий каркас або скелет. Зберіть пристрій усередині нього. Перевірте припасування та герметичність всіх вузлів. Вставте в корпус та закрийте кришкою.
Підключіть до споживачів та перевірте все на герметичність. Якщо протікання немає, увімкніть насос. Відкриваючи та закриваючи кран, що знаходиться на виході з генератора, відрегулюйте температуру.
Вихрові індукційні обігрівачі - принцип роботи
Вихрові індукційні обігрівачі працюють на основі фізичного закону, що вихрові струми, що виникають (індуковані) змінним магнітним полем нагрівають навколишнє середовище.
В теорії. Порожнистий електромагнітний сердечник з індукційною котушкою захищені оболонкою, що екранує, від впливу навколишнього середовища. При подачі напруги через клемну коробку створюється змінне магнітне поле, що індукує вихрові струми в котушці сердечника, що призводить до нагрівання металевих систем теплообмінної системи. Тепло надходить у систему циркуляції теплоносія, нагріваючи його. Температура встановлюється терморегулятором, а термостат автоматично підтримує задану температуру.
На практиці. Вихрові індукційні обігрівачі це труба, обмотана дротом, на який подається. змінний струм. У трубу, частіше знизу, але можна і збоку, надходить холодний теплоносій. Вихрові струми, які створює змінний струм у проводах обмотаних навколо труби, нагріває трубу, а отже, і нагрівають воду.
Підведемо підсумки
Тепер ви знаєте, що є популярним і затребуваним джерелом альтернативної енергії. А значить, вам буде просто вирішити: чи підходить таке обладнання чи ні. Також рекомендую переглядати відео в цій статті.
Готовий тепловий генератор.
Залежно від типу пристрою змінюється та методика його виготовлення. Варто ознайомитись з кожним типом приладу, вивчити особливості виробництва, перш ніж братися до роботи. Простий спосіб виготовити вихрову трубу Ранке своїми руками – використовувати готові елементи. Для цього знадобиться будь-який двигун. При цьому прилад більшої потужностіздатний підігріти більше теплоносія, що збільшить продуктивність системи.
Для успішної споруди слід знайти готові рішення. Створити вихровий теплогенератор своїми руками, креслення та схеми якого будуть у наявності, можна без особливих складнощів. Для проведення робіт із спорудження знадобиться наступний інструментарій:
- болгарка;
- залізні куточки;
- зварювання;
- дриль та набір з декількох свердел;
- фурнітура та набір ключів;
- грунтовка, барвник і пензлики.
Варто розуміти, що прилади роторні видають досить сильний шум при роботі. Але, порівняно з іншими пристроями, вони характеризуються більшою продуктивністю. Креслення та схеми для виготовлення вихрового теплогенератора своїми руками можна знайти повсюдно. Варто розуміти, що роботу буде виконано успішно виключно за повної відповідності технології виробництва.