Vortex-lämpögeneraattorit

Vortex-lämpögeneraattorit ovat asennuksia, joiden avulla voit vastaanottaa lämpöenergiaa erityislaitteissa muuntamalla sähköenergiaa.

Ensimmäisen historia pyörrelämpögeneraattorit juurtunut 1900-luvun ensimmäisellä kolmanneksella, kun ranskalainen insinööri Joseph Rank kohtasi odottamattoman vaikutuksen tutkiessaan keinotekoisesti luodun pyörre-ominaisuuksia hänen kehittämässään laitteessa - pyörreputkessa. Havaitun vaikutuksen ydin oli, että pyörreputken poistossa havaittiin paineilmavirtauksen erottuminen lämpimäksi ja kylmäksi virtaukseksi.

Tämän alueen tutkimusta jatkoi saksalainen keksijä Robert Hillsch, joka viime vuosisadan 40-luvulla paransi Rank-pyörreputken rakennetta saavuttamalla putken poistoaukon kahden ilmavirran lämpötilaeron lisääntymisen. Sekä Rank että Hilsch eivät kuitenkaan pystyneet teoreettisesti perustelemaan havaittua vaikutusta, mikä viivästytti sen käytännön soveltamista vuosikymmeniin. On huomattava, että vielä enemmän tai vähemmän tyydyttävää teoreettista selitystä Rank-Hills-vaikutuksesta klassisen aerodynamiikan kannalta ei ole vielä löydetty.

Yksi ensimmäisistä tutkijoista, jotka keksivät idean laittaa neste Rangin putkeen, on venäläinen tiedemies Aleksander Merkulov, Kuybyshevsky (nykyinen Samara) valtion ilmailualan yliopiston professori, jonka tehtäväksi on kehittää uuden teorian perusta. Merkulovin 1950-luvun lopulla perustama lämpömoottorien ja jäähdytyskoneiden teollinen tutkimuslaboratorio suoritti valtavan määrän teoreettista ja kokeellista tutkimusta pyörrevaikutuksesta.

Ajatus käyttää paineilmaa, mutta vettä pyörreputkessa käytettävänä nesteenä oli mullistava, koska vesi, toisin kuin kaasu, on puristamaton. Näin ollen virtausten erottumisen vaikutuksesta kylmäksi ja kuumaksi ei pitäisi odottaa. Tulokset kuitenkin ylittivät kaikki odotukset: "cochlean" läpi kulkeva vesi lämpenee nopeasti (hyötysuhde yli 100%).

Tutkijan oli vaikea selittää prosessin samanlaista tehokkuutta. Joidenkin tutkijoiden mukaan nesteen lämpötilan epänormaali nousu johtuu mikrokavitaatioprosesseista, nimittäin kaasulla tai höyryllä täytettyjen mikroonteloiden (kuplien) ”romahtamisesta”, jotka muodostuvat veden pyöriessä syklonissa. Kyvyttömyys selittää havaitun prosessin niin suurta tehokkuutta perinteisen fysiikan näkökulmasta on johtanut siihen, että pyörrelämpöenergia on vakiinnuttanut asemansa "pseudotieteellisten" suuntojen luettelossa.

Samaan aikaan tämä periaate hyväksyttiin, mikä johti lämpö- ja sähköntuottajien toimintamallien kehittämiseen, jotka toteuttavat edellä kuvatun periaatteen. Tällä hetkellä sadat erilaisten kapasiteettien pyörrelämpögeneraattorit, joita tuottaa useita kotimaisia ​​tutkimus- ja tuotantoyrityksiä, toimivat menestyksekkäästi Venäjällä, joissakin entisen Neuvostoliiton tasavalloissa ja useissa ulkomailla.

Kuva 1. Pyörrelämpögeneraattorin kaavio

Tällä hetkellä teollisuusyritykset tuottavat erilaisia ​​malleja pyörrelämpögeneraattoreita.

Kuva 2. Vortex-lämpögeneraattori "MUST"

Tverin tutkimus- ja kehitysyrityksessä "Angstrom" kehitettiin sähköenergian muuntaja lämmöksi - pyörrelämpögeneraattori "MUST". R.I. Mustafajev (patentti 2132517) on patentoinut sen toimintaperiaatteen, ja sen avulla voit vastaanottaa lämpöenergiaa suoraan vedestä. Suunnittelussa ei ole lämmityselementtejä, ja vain vettä pumppaava pumppu saa sähköä.Pyörrelämpögeneraattorin rungossa on nestekiihtyvyyslohko ja jarrulaite. Se koostuu useista erityismuotoisista pyörreputkista. Keksijä väittää, että millään näihin tarkoituksiin suunnitelluista laitteista ei ole korkeampaa kerrointa.

Suuri hyötysuhde ei ole uuden muuntimen ainoa etu. Kehittäjät pitävät erityisen lupaavana käyttää pyörrelämpögeneraattoriaan hiljattain rakennetuissa kohteissa sekä kaukolämmöstä kaukana olevissa kohteissa. MUST-pyörrelämpögeneraattori voidaan asentaa suoraan muodostettuihin esineiden sisäisiin lämmitysverkkoihin sekä teknologisiin linjoihin.

On mahdotonta sanoa, että uutuus on silti kalliimpi kuin perinteiset kattilat. Angstrom tarjoaa asiakkailleen jo useita MUST-generaattoreita, joiden kapasiteetti on 7,5 - 37 kW. He kykenevät lämmittämään huoneita 600 - 2200 neliömetriä.

Sähkönmuutossuhde on 1,2, mutta voi nousta 1,5. Kaikkiaan Venäjällä toimii noin sata TÄYTÄ pyörrelämpögeneraattoria. Valmistetut MUST-lämpögeneraattoreiden mallit sallivat huoneiden lämmityksen 11 000 m3: iin saakka. Asennuspaino on 70 - 450 kg. MUST 5.5 -asennuksen lämpöteho on 7112 kcal / h, MUST 37 -asennuksen lämpöteho on 47840 kcal / h. PÖYTÄ-pyörrelämpögeneraattorissa käytetty lämpökantaja voi olla vesi, jäätymisenestoaine, polyglykoli tai mikä tahansa muu jäätymätön neste.

Kuva 3. Vortex-lämpögeneraattori "VTG"

VTG-pyörrelämpögeneraattori Se on sylinterimäinen runko, joka on varustettu syklonilla (etana tangentiaalisella sisääntulolla) ja hydraulisella jarrulaitteella. Paineen alainen työneste johdetaan syklonin tuloaukkoon, minkä jälkeen se kulkee sen läpi monimutkaisella reitillä ja jarrutetaan jarrulaitteessa. Lisäpainetta lämpöverkon putkissa ei luoda. Järjestelmä toimii pulssitilassa tarjoamalla tietyn lämpötilatilan.

VTG: ssä käytetään lämpöä kantoaineena vettä tai muita ei-aggressiivisia nesteitä (pakkasnestettä, jäätymisenestoainetta) ilmastovyöhykkeestä riippuen. Nesteen kuumennusprosessi tapahtuu sen pyörimisen takia tiettyjen fysikaalisten lakien mukaisesti, ei lämmityselementin vaikutuksen alaisena.

Ensimmäisen sukupolven VTG-pyörrelämpögeneraattorin sähköenergian muuntamisessa lämmöksi oli vähintään 1,2 (ts. KPI oli vähintään 120%). VTG: ssä se kulutetaan vain sähköpumppuun, joka pumppaa vettä, ja vesi vapauttaa ylimääräistä lämpöenergiaa.

Asennus toimii automaattitilassa ympäristön lämpötila huomioon ottaen. Käyttötapaa ohjataan luotettavalla automaatiolla. Nesteen suoravirtauslämmitys on mahdollista (ilman suljettua silmukkaa) esimerkiksi kuuman veden tuottamiseksi. Lämmitys tapahtuu 1-2 tunnissa, riippuen ulkolämpötilasta ja lämmitetyn huoneen tilavuudesta. Sähköenergian muuntokerroin (KPI) lämmöksi on paljon yli 100%.

VTG-pyörrelämpögeneraattoreita testattiin useissa tutkimuslaitoksissa, mukaan lukien nimetty RSC Energia SP Korolev vuonna 1994, Keski-aerodynaamisessa instituutissa (TsAGI). Zhukovsky vuonna 1999. Testit ovat vahvistaneet VTG-pyörrelämpögeneraattorin korkean hyötysuhteen verrattuna muun tyyppisiin lämmittimiin (sähkö-, kaasu- ja myös nestemäisiin ja kiinteisiin polttoaineisiin). Samalla lämmöntuotolla kuin perinteisillä lämmityslaitoksilla, kavitaatio-pyörrelämpöä tuottavat yksiköt kuluta vähemmän sähköä.

Asennukselle on ominaista suurin yleinen suorituskyky, helppo huoltaa ja sen käyttöikä on yli 10 vuotta. VTG-pyörrelämpögeneraattori erottuu pienistä mitoista: miehitetty pinta-ala on lämmöntuottajan tyypistä riippuen 0,5-4 neliömetriä. Asiakkaan pyynnöstä on mahdollista valmistaa generaattori toimimaan aggressiivisissa ympäristöissä. Eri kapasiteetin pyörrelämpögeneraattoreita tuottavat myös muut yritykset.