Газовые теплогенераторы для воздушного отопления домов, оборудования, агрегатов, труб

Строение теплогенератора

Схема газового теплогенератора

Газовый теплогенератор для воздушного отопления – устройство для нагрева теплоносителя. Он состоит из следующих элементов:

• горелки – необходимы для розжига топлива;
• вентилятор – служит для подачи кислорода, необходимого для процесса горения. Кроме того, с помощью вентилятора уже нагретый теплоноситель движется через теплообменник в воздуховод;
• камера, в которой сжигается топливо. Тепло, выделяющееся при сгорании, нагревает воздух;
• теплообменник – с его помощью происходит теплообмен между основным помещением и теплогенератором. Именно наличие такого элемента, как теплообменник для нагрева воздуха, предотвращает перегрев нагревательной камеры;
• системы воздуховодов – специальная сеть труб и каналов, включающая воздушный клапан для системы отопления, по которым нагретый теплоноситель передается в помещение.

Несмотря на кажущуюся сложность, процесс работы теплогенератора описать довольно просто. Для большей простоты и наглядности описание можно разделить на отдельные этапы:

• холодный воздух из помещения (в некоторых системах – с улицы) с помощью вентилятора поступает на нагревательный элемент.
• газ сжигается в камере сгорания. В результате выделяется тепло, которое нагревает воздух.
• под воздействием вентилятора отопления нагретый воздух поднимается к теплообменнику, а затем распределяется по системе воздуховодов с помощью воздушного клапана на обогрев. Через него он входит в помещение и постепенно прогревается.

Примечательно, что использование воздуха в качестве теплоносителя делает систему очень выгодной. Ведь он не вызывает коррозии и повреждений каких-либо элементов системы.

Не повредит ваш дом или технику в случае прорыва горячего воздуховода. А кроме того, именно благодаря этому типу теплоносителя систему можно назвать самой экономичной.

Принцип работы газового теплогенератора

Немного истории

Теплогенератор или тепловой насос — это устройство, которое преобразует механическую энергию в кинетическую энергию, а кинетическую энергию — в тепловую. Таким образом, его можно отнести к обогревателям или водонагревателям.

История этого устройства начинается в начале 20 века, когда ученый Джозеф Ранк обнаружил, что разделение на нагретую и холодную фракции воздуха происходит в воздушной вихревой струе. Устройство для создания вихревого воздушного потока получило название трубки Ранке.

Позже, в середине прошлого века, немецкий изобретатель Хилшам Ранк модернизировал трубку. Некоторое время спустя советский ученый Меркулов запустил в модернизированную трубку Ранке вместо воздуха воду. При этом обнаружил, что вода на выходе очень горячая.

Схема устройства трубки Ранка

Это свойство связано с тем, что в воде при ее прохождении через вихревую трубу образуется множество водяных пузырьков. В результате давления воды эти пузырьки разрушаются. При этом высвобождается определенное количество энергии, которая нагревает воду.

Этот процесс называется кавитацией. Этот принцип лег в основу всех современных тепловых генераторов.

Разновидности теплогенераторов

На сегодняшний день существует два вида газовых теплогенераторов – стационарные и мобильные. В свою очередь, стационарные теплогенераторы также бывают двух видов – подвесные и напольные.

Мобильные теплогенераторы для обогрева воздуха сегодня используются редко. Причина довольно проста — им для работы нужен газ в баллонах.

А так как не всегда есть возможность купить новый цилиндр, то можно сказать, что система не самая практичная. Применение передвижных теплогенераторов может быть вызвано только крайней необходимостью и носит непродолжительный характер.

Мобильные газовые теплогенераторы

Более распространены стационарные теплогенераторы. Подвесные теплогенераторы можно размещать как снаружи здания, так и изнутри. Генераторы напольного отопления бывают двух видов: горизонтальные, предназначенные для обогрева зданий с невысокими помещениями, и вертикальные, предназначенные для установки на улице и в доме.

Системы воздушного отопления

Почему теплогенераторы столь популярны

Ответом на этот вопрос может стать ряд преимуществ такого оборудования. Одними из основных преимуществ теплогенераторов для воздушного отопления являются следующие:

1. Отсутствие охлаждающей жидкости делает устройство более экономичным и абсолютно безопасным;
2. Обогрев помещения правильной моделью осуществляется максимально быстро, обычно этот срок не превышает 2-х часов;
3. Полная автоматизация всех процессов, происходящих в системе;
4. Устройство универсально, его можно использовать как обогреватель и для проветривания объекта;
5. Газовые модели имеют возможность изменить горелку на сжиженный или природный газ;
6. Меньшая стоимость системы за счет отсутствия большого количества труб и радиаторов.

Однако есть у устройства и некоторые недостатки. Одним из них является необходимость получения разрешений на установку, так как оборудование использует в качестве топлива газ и поэтому должно соответствовать существующим нормам.

При установке стационарного газового теплогенератора для воздушного отопления потребуется дымоход, что также относится к недостаткам такой системы.

Способ приготовления горячей воды

Одноконтурные устройства

Эти котлы функционируют исключительно для нагрева теплоносителя для системы отопления. Чтобы использовать теплогенератор для подачи горячей воды для бытовых нужд, необходимо установить бойлер косвенного нагрева. Вода из-под крана для кухонной мойки или душа будет нагреваться теплообменником, установленным внутри бака (объем около 100-200 литров). Основным преимуществом данного решения является постоянное наличие достаточно большого количества готовой горячей воды.

Преимущества и недостатки

Как и любое другое устройство, теплогенератор кавитационного типа имеет свои положительные и отрицательные стороны.

Преимущества включают следующее:

• доступность;
• большая экономия;
• не перегревается;
• КПД стремится к 100% (другим типам генераторов добиться таких показателей крайне сложно);
• наличие оборудования, позволяющего собрать устройство не хуже заводского.

Слабыми сторонами генератора Потапова являются:

• объемные размеры, занимающие большую площадь жилого помещения;
• высокий уровень шума двигателя, где крайне сложно выспаться и отдохнуть.

Генератор, используемый в промышленности, отличается от бытового варианта только габаритами. Однако иногда мощность бытового агрегата настолько высока, что устанавливать его в однокомнатной квартире не имеет смысла, иначе минимальная температура при работе кавитатора будет не ниже 35°С.

На видео показан интересный вариант вихревого теплогенератора на твердом топливе

Выбор мощности генератора тепла

Производительность отопительного прибора должна соответствовать теплопотерям конкретного дома в самые холодные зимние дни. В идеале следует провести тепловые расчеты. Более простой способ – котел подбирается так, чтобы на каждые 10 квадратных метров здания приходился 1 кВт мощности. Следует отметить, что эта формула подходит для кабин с хорошей теплоизоляцией. Запас в 15-20 процентов не помешает, но слишком мощные теплогенераторы, большую часть времени работающие в зажатом режиме, будут выдавать КПД ниже номинального и потреблять лишнее топливо.

Важно! Иногда в больших домах несколько котлов устанавливают в каскадную систему, что позволяет распределить нагрузку между не очень производительными агрегатами. Благодаря общей автоматизации и гибкому использованию мощностей удается экономить энергию и улучшать управляемость системы.

Эта таблица поможет вам сориентироваться в производительности теплогенераторов

Пара газовых котлов в каскаде

Плюсы газового теплогенератора

Газовый теплогенератор имеет ряд существенных преимуществ, отличающих его от других:

• нагрев теплоносителя происходит в результате сжигания наиболее доступного вида топлива;
• теплоносителем в этой системе является воздух – это делает ее наиболее экономичной и безопасной;
• воздушное отопительное оборудование работает максимально быстро – за короткое время можно обогреть даже довольно большое помещение;
• все системы газового теплогенератора автоматизированы – это значительно упрощает управление и контроль системы;
• если установить уровень нагрева воздуха на минимальный уровень, это значительно сэкономит расход топлива;
• с помощью газового теплогенератора можно не только отапливать дом – система отлично подойдет и для проветривания помещения;
• минимальная вероятность отказа системы, так как такие элементы, как вода (вызывает коррозию, способствует обрыву труб, замерзает) и трубы отсутствуют, а воздушные клапаны в системе отопления есть;
• нет необходимости прокладывать большое количество труб и устанавливать радиаторы – это также значительно снижает стоимость системы и затраты, необходимые для ее монтажа.

Воздушно-газовое отопление частного дома

Из всего этого можно сделать простой вывод – на сегодняшний день газовая система воздушного отопления является самой эффективной и экономичной из всех. При выборе воздухонагревателя следует учитывать, что мощность должна быть на 20% выше мощности используемой горелки.

Использование данного типа обогревателя способствует значительному снижению затрат на топливо (газ) и электроэнергию. К тому же такой агрегат воздушного отопления способен работать в любых условиях.

Распространенные устройства

Рассмотрим самые разрекламированные в Интернете вихревые насосы.

Насос НТГ-5,5 производства НПП ЭкоЭнергоМаш имеет следующие характеристики:

• Мощность двигателя: 5,5 кВт
• Теплопроизводительность: 6,6 кВтч

Здесь возникает первый вопрос к производителю: как, кроме закона сохранения энергии, этот прибор излучает больше тепловой энергии, чем потребляет электрической? Точно такое же превышение тепловыделения над энергопотреблением обещают и для других продуктов этой компании.

Московская компания «Экотепло» выпускает несколько вариантов вихревого теплогенератора, наименее мощный из которых — 55-киловаттный НТГ-055. Столь высокая движущая сила однозначно свидетельствует о реальных тепловых характеристиках устройств данного класса, хотя производитель все же указывает в описании превосходство своей продукции по сравнению с традиционными электрокотлами.

В описании агрегатов производства НПО «Термовихр» характеристики более размыты. Так, для трехкиловаттной модели вихревого теплогенератора заявленная тепловая мощность составляет 3100 ккал/ч. Но если вспомнить школьный курс физики, то можно подсчитать, что при 100% преобразовании электрической энергии в тепловую, 1 кВтч энергии равен 860 килокалориям, то есть идеальный вихревой насос с заявленной тепловой мощностью потреблял бы 3,6 киловатт-часа электроэнергии.

Следовательно, нам снова предлагают устройство, берущее часть тепловой энергии из ниоткуда.

Установка насоса

Теперь нужно будет достать водяной насос. Сейчас в специализированных магазинах можно купить прибор любой модификации и мощности

Что вам следует знать?

1. Насос должен быть центробежным.
2. Ваш двигатель сможет раскрутить его.

Установите насос на раму, если вам нужно сделать больше поперечин, сделайте их либо из уголка, либо из полосового железа той же толщины, что и уголок. Муфту вряд ли возможно изготовить без токарного станка. Значит надо где-то заказывать.

Схема гидровихревого теплогенератора.

Вихревой теплогенератор Потапова состоит из корпуса, выполненного в виде замкнутого цилиндра. На концах должны быть сквозные отверстия и заглушки для подключения к системе отопления. Секрет конструкции находится внутри цилиндра. Жиклер должен располагаться за входным отверстием. Отверстие для этого приспособления подбирается индивидуально, но желательно, чтобы оно было размером в половину четверти диаметра тела трубы.

Если сделать меньше, насос не сможет пропускать воду через это отверстие и начнет нагреваться сам. Кроме того, внутренние детали начнут интенсивно разрушаться из-за явления кавитации.

Инструменты: УШМ или ножовка, сварочный аппарат, электродрель, разводной ключ.

Материалы: толстая металлическая труба, электроды, сверло, 2 трубы с резьбой, коннекторы.

1. Отрежьте кусок толстой трубы диаметром 100 мм и длиной 500-600 мм. Сделайте внешний паз примерно на 20-25 мм и половину толщины трубы. Обрежьте нить.
2. Из трубы одинакового диаметра сделайте два кольца длиной 50 мм. Нарежьте внутреннюю резьбу с одной стороны каждого полукольца.
3. Из плоского металла той же толщины, что и труба, сделайте крышки и приварите их со стороны колец, где нет резьбы.
4. Сделайте в крышках центральные отверстия: одно под диаметр жиклера, а другое под диаметр жиклера. На внутренней стороне крышки, где находится балка, создайте фаску сверлом большего диаметра. В результате должна получиться насадка.
5. Подключить теплогенератор к системе. Присоедините трубу, где размещается насадка, к насосу в отверстие, из которого под давлением подается вода. Подсоедините вход системы отопления ко второму патрубку. Подсоедините выход системы к входу насоса.

Вода под давлением, которое будет создавать насос, будет проходить через сопло вихревого теплогенератора, который вы сделаете сами. В камере он начнет нагреваться за счет интенсивного перемешивания. Затем подайте его в систему отопления.

Для регулирования температуры поместите шаровой замок за соплом. Крышка и вихревой теплогенератор будут гонять воду внутрь дома дальше, а значит, температура внутри него начнет повышаться. Так работает обогреватель.

Аргументы в пользу выбора воздушной системы

По сравнению с традиционными жидкостными системами теплопередачи воздушные контуры имеют значительные преимущества. Рассмотрим их подробнее.

1. Высокоэффективные воздушные системы. Производительность контуров воздушного отопления достигает примерно 90%.
2. Возможность включения/выключения оборудования в любое время года. Прерывание работы возможно даже в самые лютые зимние холода. Это означает, что отключенная система отопления не приходит в негодность при отрицательных температурах, что неизбежно, например, для водяного отопления. Вы можете включить его в любое время.
3. Низкие эксплуатационные расходы на воздушное отопление. Вам не нужно покупать и устанавливать довольно дорогое оборудование: вентили, переходники, радиаторы, трубы и т.д.
4. Возможность совмещения отопления и кондиционирования. Результат совмещения позволяет поддерживать комфортную температуру в здании в любое время года.
5. Низкая инерция системы. Это обеспечивает чрезвычайно быстрый нагрев помещений.
6. Возможность установки дополнительного оборудования, используемого для поддержания оптимального микроклимата. Это могут быть ионизаторы, увлажнители, стерилизаторы и тому подобное. Благодаря этому можно подобрать комбинацию устройств и фильтров, точно соответствующую потребностям жильцов дома.
7. Максимально равномерный обогрев помещений без локальных зон обогрева. Эти проблемные места обычно располагаются возле радиаторов и обогревателей. За счет этого удается предотвратить перепады температуры и их последствие – нежелательную конденсацию водяного пара.
8. Универсальность. Воздушное отопление можно использовать для обогрева помещений любой площади, расположенных на любом этаже.

Есть у системы и некоторые недостатки. Из наиболее существенных стоит отметить энергетическую зависимость конструкции. Таким образом, в случае отключения электроэнергии отопление перестает работать, что особенно заметно в районах с отключением электроэнергии. Кроме того, система требует частого обслуживания и контроля.

Воздушное отопление очень экономично. Первоначальная стоимость мероприятия небольшая, текущие расходы также низкие

Еще одна отрицательная черта воздушного отопления заключается в том, что монтаж конструкции необходимо осуществлять в процессе строительства. Установленная система не подлежит модернизации и практически не меняет своих эксплуатационных характеристик.

При необходимости в строящемся здании можно установить воздушное отопление, но в этом случае используются только подвесные воздуховоды, что не эстетично и не всегда эффективно.

Читайте также: Термоэлектрический генератор: принцип работы, применение, как сделать

Как работает отопительная система?

Лопасти вентилятора захватывают воздух и направляют его в теплообменник. Нагретый им воздушный поток циркулирует по зданию и совершает несколько циклов.

Основное преимущество конструкции газового теплогенератора заключается в том, что расположение камер и помещений исключает смешивание продуктов распада отработавшего топлива с воздухом из помещения

Во время эксплуатации оборудования можно не опасаться, что труба лопнет и вы зальете соседей, что часто бывает с водяными системами отопления. А вот сам теплогенератор оборудован датчиками, прекращающими подачу топлива в аварийных ситуациях (угроза поломки.

Нагретый воздух подается в помещение несколькими способами:

1. Бесканальный. Горячий воздух беспрепятственно поступает в обрабатываемое помещение. При циркуляции заменяет холодный, что позволяет поддерживать температурный режим. Применение обогрева такого типа целесообразно в небольших помещениях.
2. Канал. По системе сообщающихся воздуховодов нагретый воздух движется по воздуховодам, что дает возможность одновременно обогревать несколько помещений. Используется для отопления больших зданий с отдельными помещениями.

Стимулирует движение воздушных масс веер или гравитационные силы. Теплогенератор может быть установлен как внутри помещения, так и снаружи.

Использование воздуха в качестве теплоносителя делает систему максимально рентабельной. Воздушная масса не вызывает коррозии, а также не способна повредить какие-либо элементы системы

Для правильной работы системы отопления необходимо правильно подключить дымоход к газовому теплогенератору.

Если дымоход установлен неправильно, он с большей вероятностью забьется скопившейся сажей. Зауженный и плотный дымоход плохо выводит ядовитые вещества.

Выбор оборудования для частного дома

Бывают случаи, когда домовладельцы пытаются самостоятельно решить, какое воздушное отопительное оборудование необходимо для их системы отопления. Незнание отдельных правил и несоблюдение требований, к сожалению, приводят к закупке недостаточно мощного оборудования — и тогда система плохо работает.

Стационарный газовый теплогенератор

Для того чтобы выбрать наиболее подходящую модель обогревателя, необходимо рассчитать такой показатель, как наименьшая мощность, необходимая для качественного обогрева имеющегося помещения. Для определения теплоемкости помещения используют формулу

Р=VхΔTхк/860

В нем V (м3) – номинальная площадь здания. ΔT (°C) – разница между температурой внутри и снаружи здания k – индекс теплоизоляции здания. Если неизвестна, эту информацию можно получить из специального справочника. 860 — это коэффициент, который переводит килокалории в киловатты.

Виды

Основной задачей кавитационного теплогенератора является образование газовых включений, от их количества и интенсивности будет зависеть качество нагрева. В современной промышленности существует несколько видов таких теплогенераторов, отличающихся принципом образования пузырьков в жидкости. Наиболее распространены три типа:

• Вращающиеся теплогенераторы — рабочий орган вращается за счет электропривода и создает турбулентность жидкости;
• Трубчатые – изменяют давление за счет системы труб, по которым движется вода;
• Ультразвук – неоднородность жидкости в таких теплогенераторах создается за счет низкочастотных звуковых колебаний.

Помимо вышеперечисленных видов, существует лазерная кавитация, но этот метод еще не нашел промышленного внедрения. Теперь давайте рассмотрим каждый вид более подробно.

Роторный теплогенератор

Он состоит из электродвигателя, вал которого соединен с вращающимся механизмом, предназначенным для создания турбулентности в жидкости. Особенностью конструкции ротора является герметичный статор, в котором происходит нагрев. Сам статор имеет внутри цилиндрическую полость — вихревую камеру, в которой вращается ротор. Ротор кавитационного теплогенератора представляет собой цилиндр с набором углублений на поверхности, при вращении цилиндра внутри статора эти углубления создают неоднородность воды и вызывают протекание кавитационных процессов.

Рис. 3: конструкция роторного генератора

Количество углублений и их геометрические параметры определяются в зависимости от модели вихревого теплогенератора. Для оптимальных параметров нагрева расстояние между ротором и статором составляет ок. 1,5 мм. Этот дизайн не единственный в своем роде; за долгую историю модернизаций и усовершенствований рабочий орган роторного типа претерпел множество преобразований.

Одной из первых эффективных моделей кавитационных преобразователей был генератор Григгса, в котором использовался дисковый ротор с глухими отверстиями на его поверхности. Один из современных аналогов дисковых кавитационных теплогенераторов представлен на рисунке 4 ниже:

Рис. 4: дисковый теплогенератор

Несмотря на простоту конструкции, поворотные устройства достаточно сложны в эксплуатации, так как требуют точной калибровки, надежных уплотнений и соблюдения геометрических параметров при эксплуатации, что затрудняет эксплуатацию.

Такие кавитационные теплогенераторы отличаются довольно коротким сроком службы – 2 – 4 года из-за кавитационной эрозии корпуса и деталей. Кроме того, они создают достаточно большую шумовую нагрузку при работе вращающегося элемента. К достоинствам этой модели можно отнести высокую производительность – на 25% выше, чем у классических обогревателей.

Трубчатые

Статический теплогенератор не имеет вращающихся элементов. Процесс нагрева в них происходит за счет движения воды по сужающимся в длину трубам или за счет установки форсунок Лаваля. Подача воды к рабочему органу осуществляется гидродинамическим насосом, который создает механическое усилие жидкости в суженном пространстве, а при переходе ее в более широкую полость возникают кавитационные завихрения.

В отличие от предыдущей модели, трубчатое отопительное оборудование не производит много шума и не так быстро изнашивается. При монтаже и эксплуатации можно не беспокоиться о точной балансировке, а при поломке ТЭНов замена и ремонт обойдутся гораздо дешевле, чем у роторных моделей. К недостаткам трубчатых теплогенераторов можно отнести значительно меньшую производительность и большие габариты.

Ультразвуковые

Этот тип устройства имеет резонаторную камеру, настроенную на определенную частоту звуковых колебаний. На входе установлена ​​кварцевая пластина, производящая колебания при подаче электрических сигналов. Вибрация пластины создает внутри жидкости волновой эффект, который достигает стенок камеры резонатора и отражается. При обратном движении волны встречаются с прямыми колебаниями и создают гидродинамическую кавитацию.

Рис. 5: принцип работы ультразвукового теплогенератора

Кроме того, пузырьки уносятся потоком воды через узкие входные патрубки тепловой установки. Когда они проходят на большую площадь, пузырьки разрушаются, выделяя тепловую энергию. Ультразвуковые кавитационные генераторы также обладают хорошей производительностью, так как не имеют вращающихся элементов.

Принцип действия

Существуют различные объяснения причин вихревого эффекта вращения при полном отсутствии движения и магнитных полей.

В этом случае газ действует как тело вращения за счет своего быстрого движения внутри агрегата. Этот принцип работы отличается от общепринятого стандарта, где холодный и горячий воздух идут раздельно, потому что при объединении потоков по законам физики образуются разные давления, что в нашем случае вызывает закрутку газов.

Благодаря наличию центробежной силы температура выходящего воздуха намного выше температуры входящего, что позволяет использовать устройства как для выработки тепла, так и для эффективного охлаждения.

Существует и другая теория о принципе действия теплогенератора, из-за того, что оба вихря вращаются с одинаковой угловой скоростью и направлением, внутренний вихрь теряет свой угловой момент. Снижение крутящего момента передается кинетической энергии внешнего вихря, в результате чего образуются разделенные потоки горячего и холодного газа.

Этот принцип работы является полным аналогом эффекта Пельтье, когда устройство использует электрическую энергию давления (напряжения) для перемещения тепла на одну сторону разнородного металла, в результате чего другая сторона охлаждается, а потребляемая энергия возвращается к источнику.

Преимущества вихревого теплогенератора:

• Обеспечивает значительную (до 200 ºС) разницу температур между «холодным» и «горячим» газом, работает даже при низком давлении на входе;
• Работает с КПД до 92%, не нуждается в принудительном охлаждении;
• Преобразует весь входной поток в один охлаждающий поток. За счет этого практически исключена возможность перегрева систем отопления
• Энергия, вырабатываемая в вихревой трубе, используется единым потоком, что способствует эффективному нагреву природного газа с минимальными потерями тепла;
• Обеспечивает эффективное разделение вихревой температуры газа на входе при атмосферном давлении и газа на выходе при отрицательном давлении.

Такой альтернативный обогрев, практически до нуля вольт, прекрасно обогревает помещение от 100 квадратных метров (в зависимости от модификации). Основные недостатки: это высокая стоимость и редкое применение на практике.

Сфера применения

Иллюстрация	Описание области применения
	Обогрев. Оборудование, преобразующее механическую энергию движения воды в тепловую, с успехом применяется для отопления различных зданий, от небольших частных строений до крупных промышленных объектов.Кстати, на территории России сегодня можно насчитать не менее десяти населенных пунктов, где централизованное отопление обеспечивается не традиционными котельными, а гравитационными генераторами.
	Нагрев горячей воды для бытовых нужд. Теплогенератор при подключении к сети очень быстро нагревает воду. Поэтому такое оборудование можно использовать для нагрева воды в системе автономного водоснабжения, в бассейнах, санузлах, прачечных и т.д.
	Смешивание несмешивающихся жидкостей. В лабораторных условиях кавитационные установки можно использовать для качественного перемешивания жидких сред различной плотности до достижения однородной консистенции.

Интеграция в отопительную систему частного дома

Чтобы использовать теплогенератор в системе отопления, его необходимо в нее внедрить. Как это сделать правильно? На самом деле ничего сложного в этом нет.

 

Перед генератором (обозначен на рисунке цифрой 2) установлен центробежный насос (на рисунке — 1), который будет подавать воду с давлением до 6 атмосфер. После генератора устанавливается расширительный бак (на рисунке – 6) и запорная арматура.

Преимущества применения кавитационных теплогенераторов

Преимущества вихревого источника для альтернативной энергетики
	Эконом. Благодаря эффективному потреблению электроэнергии и высокому КПД, теплогенератор более экономичен по сравнению с другими видами отопительного оборудования.
	Небольшие габариты по сравнению с обычным отопительным оборудованием эквивалентной мощности. Стационарный генератор, пригодный для обогрева небольшого дома, в два раза компактнее современного газового котла.Если в обычной котельной вместо твердотопливного котла установить теплогенератор, свободного места будет много.
	Небольшой вес установки. Благодаря небольшому весу даже большие мощные установки можно легко разместить на полу котельной без сооружения специального фундамента. С размещением компактных модификаций проблем вообще не возникает.
	Простой дизайн. Теплогенератор кавитационного типа настолько прост, что ломаться в нем нечему.Устройство имеет небольшое количество механически движущихся элементов, а сложная электроника отсутствует в принципе. Поэтому вероятность поломки устройства, по сравнению с газовыми или даже твердотопливными котлами, минимальна.
	Нет необходимости в дальнейших модификациях. Теплогенератор можно интегрировать в существующую систему отопления. То есть не нужно будет менять диаметр труб или их расположение.
	Нет необходимости в очистке воды. Если для нормальной работы газового котла необходим фильтр проточной воды, можно не бояться засоров, установив кавитационный нагреватель.Благодаря специфическим процессам в рабочей камере генератора на стенках не появляются засоры и накипь.
	Работа оборудования не требует постоянного контроля. Если вам нужно позаботиться о твердотопливных котлах, кавитационный нагреватель работает в автономном режиме.Инструкция по эксплуатации устройства проста – достаточно включить мотор в сеть и при необходимости выключить.
	Экологичность. Кавитационные установки никак не влияют на экосистему, ведь единственным энергоемким компонентом является электродвигатель.

Как сделать теплогенератор своими руками

Вихревые теплогенераторы — очень сложные устройства; на практике можно изготовить автоматический ВТГ Потапова, схема которого пригодна как для домашней, так и для промышленной работы.

Так выглядел механический теплогенератор Потапова (КПД 93%), схема которого представлена ​​на рисунке. Несмотря на то, что Николай Петраков первым получил патент, именно устройство Потапова пользуется особой популярностью среди домашних мастеров.

На этой схеме показана конструкция вихревого генератора. Смесительная трубка 1 соединена фланцем с нагнетательным насосом, который, в свою очередь, подает жидкость с давлением от 4 до 6 атмосфер. При попадании воды в коллектор, на рис. 2, образуется вихрь, который подается в специальную вихревую трубку (3), которая сконструирована так, что длина в 10 раз больше диаметра. Вихрь воды движется по спиральной трубе вблизи стенок горячей трубы. Этот конец заканчивается днищем 4, в середине которого имеется специальное отверстие для выхода горячей воды.

Для управления потоком перед днищем размещено специальное тормозное устройство, или выпрямитель потока воды 5, он состоит из нескольких рядов пластин, приваренных к втулке посередине. Муфта соосна с трубой 3. В момент движения воды по трубе к выпрямителю вдоль стенок в осевом сечении образуется противоток. Здесь вода движется к приспособлению 6, врезанному в стенку улитки и патрубок подачи жидкости.

Здесь производитель установил еще 7 дисков выпрямителей потока для управления потоком холодной воды. Если из жидкости выделяется тепло, то оно по специальному байпасу 8 направляется в горячий конец 9, где вода смешивается с водой, нагретой смесителем 5.

Непосредственно из трубы горячего водоснабжения жидкость поступает в радиаторы, после чего, совершая «круг», возвращается к теплоносителю для догрева. Далее источник нагревает жидкость, насос повторяет цикл.

По этой теории существуют даже модификации теплогенератора для серийного производства низкого давления. К сожалению, проекты хороши только на бумаге, реально ими мало кто пользуется, особенно учитывая, что расчет ведется по теореме Вириала, которая должна учитывать энергию солнца (непостоянная величина) и центробежную силу в трубке.

Формула выглядит следующим образом:

Епот = — 2 Экин

Где Ekin =mV2/2 — кинетическое движение Солнца;

Масса планеты — m, кг.

Бытовой вихревой теплогенератор на воде Потапова может иметь следующие технические характеристики:

Утепление вихревого двигателя

Перед вводом устройства в эксплуатацию его следует изолировать. Делается это после возведения корпуса. Рекомендуется обмотать конструкцию теплоизоляцией. Как правило, для этой цели используется материал, устойчивый к высоким температурам. Слой изоляции крепится к корпусу устройства проволокой. В качестве теплоизоляции следует использовать один из следующих материалов:

Чистый теплогенератор.

• стекловата;
• минеральная вата;
• базальтовая вата.

Как видно из списка, подойдет практически любая волокнистая теплоизоляция. Вихревой индукционный нагреватель, отзывы о котором вы найдете по всему Рунету, должен быть качественно утеплен. В противном случае есть риск, что устройство излучает больше тепла в помещение, где оно установлено. Полезно знать: «Изоляция трубопроводов минеральной ватой».

Какими функциями оснащены дровяные печи длительного горения, читайте в этой статье.

В конце следует дать несколько советов. Первое – поверхность изделия рекомендуется покрасить. Это защитит его от коррозии.

Во-вторых, все внутренние элементы агрегата желательно сделать толще. Такой подход повысит их долговечность и устойчивость к агрессивным средам. В-третьих, стоит сделать несколько запасных чехлов. Они также должны иметь отверстия нужного диаметра в необходимых местах на самолете. Это необходимо для достижения более высокого КПД устройства при выборе.

Вихревые индукционные обогреватели — принцип работы

Вихревые индукционные нагреватели работают на основе физического закона, согласно которому вихревые токи, создаваемые (индуцируемые) переменным магнитным полем, нагревают окружающую среду.

Теоретически. Полый электромагнитный сердечник с индукционной катушкой защищен от внешней среды экранирующей оболочкой. При подаче напряжения через распределительную коробку создается переменное магнитное поле, которое индуцирует вихревые токи в сердечнике катушки, что приводит к нагреву металлических систем в системе теплообменника.

Тепло поступает в систему циркуляции охлаждения и нагревает ее. Температура устанавливается с помощью термостата, а термостат автоматически поддерживает заданную температуру.

На практике. Вихревой индукционный нагреватель представляет собой трубку, намотанную проводом, на который подается переменный ток. В патрубок поступает холодный теплоноситель, чаще снизу, но может быть и сбоку. Вихревые токи, создаваемые переменным током в проводах, намотанных вокруг трубы, нагревают трубу и, следовательно, нагревают воду.

Обзор цен

Несмотря на относительную простоту, зачастую проще приобрести теплогенераторы для вихревой кавитации, чем собрать самодельный прибор самостоятельно. Продажа генераторов нового поколения осуществляется во многих крупных городах России, Украины, Белоруссии и Казахстана.

Самая низкая цена на вихретоковый теплогенератор марки Акойл, Вита, Гравитон, Муст, Евроальянс, Юсмар, НТК, в Ижевске, например, составляет около 700 000 рублей. При покупке обязательно проверяйте паспорт устройства и сертификаты качества.

Назначение вихревого теплогенератора Потапова (ВТГ), сделанного своими руками, — получение тепла только с помощью электродвигателя и насоса. В основном это устройство используется в качестве экономичного обогревателя.

Схема устройства вихревой системы отопления.

Проще всего сделать вихревой теплогенератор из стандартных деталей. Для этого подойдет любой электродвигатель. Чем он мощнее, тем большее количество воды будет нагреваться до заданной температуры.