Vortex hőgenerátorok

Az örvény hőgenerátorok olyan létesítmények, amelyek lehetővé teszik a hőenergia fogadását speciális eszközökben az elektromos energia átalakításával.

Az első története örvény hőgenerátorok a huszadik század első harmadában gyökerezik, amikor Joseph Rank francia mérnök váratlan hatással találkozott, feltárva egy mesterségesen létrehozott örvény tulajdonságait az általa kifejlesztett eszközben - egy örvénycsőbe. A megfigyelt hatás lényege az volt, hogy az örvénycső kijáratánál a sűrített levegő áramlásának szétválasztása megfigyelt egy meleg és hideg áramba.

Az ezen a területen folytatott kutatást Robert Hillsch német feltaláló folytatta, aki a múlt század negyvenedik hetében továbbfejlesztette a Rank örvénycső kialakítását, növelve a két légáram hőmérsékleti különbségét a cső kimenetén. Rank és Hilsch azonban elméletileg nem tudták igazolni a megfigyelt hatást, ami évtizedekig késleltette annak gyakorlati alkalmazását. Meg kell jegyezni, hogy a Rank-Hills-hatás klasszikus aerodinamika szempontjából még nem találtak többé-kevésbé kielégítő elméleti magyarázatot.

Az egyik első tudós, aki a folyadéknak a rangcsőbe történő bevezetésével foglalkozott, az orosz tudós, Alekszandr Merkulov, a Kuybyshevsky (ma Szamara) Állami Repülési Egyetem professzora, akinek a feladata az új elmélet alapjainak kidolgozása. A Merkulov által az 1950-es évek végén létrehozott Hőgépek és Hűtőgépek Ipari Kutatólaboratóriuma hatalmas mennyiségű elméleti és kísérleti kutatást végzett az örvényhatásról.

Forradalmi fordulat volt az az elgondolás, hogy az örvénycsőben nem sűrített levegőt, hanem vizet használnak munkafolyadékként, mert a víz, a gázzal ellentétben, összenyomhatatlan. Következésképpen a hideg és meleg áramlások elválasztásának hatása nem várható. Az eredmények azonban meghaladták az összes várakozást: a "cochleán" áthaladó víz gyorsan felmelegszik (a hatékonyság meghaladja a 100% -ot).

A tudós nehezen magyarázta meg a folyamat hasonló hatékonyságát. Egyes kutatók szerint a folyadék hőmérsékletének abnormális növekedését mikrokavitációs folyamatok, nevezetesen a gázokkal vagy gőzzel megtöltött mikroüregek (buborékok) „összeomlása” képezik, amelyek a víz ciklonban történő forgása során alakulnak ki. A megfigyelt folyamat ilyen magas hatékonyságának magyarázatát a hagyományos fizika szempontjából vezetett ahhoz a tényhez, hogy az örvény hőenergiája szilárdan beépült az „áltudományi” irányok listájába.

Időközben ezt az elvet elfogadták, amely a fent leírt elvet megvalósító hő- és villamosenergia-termelők működési modelljeinek kidolgozásához vezetett. Jelenleg számos belföldi kutató- és gyártó vállalat által gyártott, különböző kapacitású örvényhőgenerátorok százai működnek sikeresen Oroszországban, a volt Szovjetunió néhány köztársaságában és számos külföldön.

Ábra. 1. Az örvény hőgenerátorának vázlatos rajza

Jelenleg az ipari vállalkozások különféle kivitelű örvényhőgenerátorokat gyártanak.

Ábra. 2. "KELL" Vortex hőgenerátor

Az Angstrem Tver Kutatási és Fejlesztési Vállalat kifejlesztette az elektromos energia hőátalakítóját - örvény hőgenerátor "KELL". Hatásának elvét Mustafajev R. I. szabadalmazza (2132517 sz. Szabadalom), és lehetővé teszi, hogy közvetlenül a vízből hőenergiát kapjon. A kialakításnak nincs fűtőeleme, és csak egy szivattyú, amely vízszivattyúzza, villamos energiával rendelkezik.Az örvény hőgenerátorának testében egy folyadékgyorsító blokk és egy fékberendezés található. Több különleges örvénycsőből áll. A feltaláló azt állítja, hogy az erre a célra tervezett eszközök egyikének nincs magasabb együtthatója.

A nagy hatékonyság nem csak az új konverter előnye. A fejlesztők különösen ígéretesnek tartják az örvény hőgenerátoruk új építésű, valamint a távfűtéstől távol eső tárgyainak használatát. A MUST örvényhőgenerátort közvetlenül a kialakított tárgyak belső fűtési hálózataiba, valamint a technológiai vezetékekbe lehet felszerelni.

Lehetetlen nem azt mondani, hogy az újdonság még mindig drágább, mint a hagyományos kazánok. Az Angstrom máris KÖTELEZŐ Generátorokat kínál, 7,5–37 kW teljesítménnyel. Képesek a helyiségeket 600 és 2200 négyzetméter között felmelegíteni.

A villamosenergia-átalakítási arány 1,2, de elérheti az 1,5-et is. Összességében mintegy száz KÖTELEZŐ örvényhőgenerátor működik Oroszországban. A gyártott MUST hőgenerátorok lehetővé teszik a helyiségek fűtését 11 000 m3-ig. A beépítési súly 70-450 kg. A MUST 5.5 telepítés hőteljesítménye 7112 kcal / h, a MUST 37 telepítésének hőteljesítménye 47840 kcal / h. A HASZNÁLATOS örvényhő generátorban víz, fagyálló, poliglikol vagy bármilyen más, nem fagyasztó folyadék lehet.

Ábra. 3. Vortex hőgenerátor "VTG"

VTG örvény hőgenerátor Ez egy hengeres test, amely ciklonnal (csiga érintőleges bemeneti nyílással) és hidraulikus fékberendezéssel van felszerelve. A nyomás alatt lévő munkafolyadékot a ciklon bemeneti nyílásába juttatják, majd egy összetett úton átjutnak rajta, és a fékberendezésben lefékezik. A nyomás a fűtési hálózat csöveiben nem jön létre. A rendszer impulzusos üzemmódban működik, megadva egy adott hőmérsékleti módot.

A VTG-ben vizet vagy más nem agresszív folyadékokat (fagyálló, fagyálló) használnak hőhordozóként, az éghajlati zónától függően. A folyadék melegítésének folyamata bizonyos fizikai törvények szerint történik forgása következtében, és nem egy fűtőelem befolyása alatt.

Az első generációs VTG örvényhőgenerátorból származó villamos energia hőre történő átalakulási együtthatója legalább 1,2 (azaz a KPI legalább 120%). A VTG-ben csak egy vizet pumpáló elektromos szivattyún fogyasztják, és a víz további hőenergiát bocsát ki.

A telepítés automatikus üzemmódban működik, figyelembe véve a környezeti hőmérsékletet. Az üzemmódot megbízható automatizálás vezérli. A folyadék közvetlen áramlásával történő melegítése (zárt hurok nélkül) lehetséges például forró víz előállításához. A fűtés 1-2 órán belül megy végbe, a kültéri hőmérséklettől és a fűtött helyiség mennyiségétől függően. Az elektromos energia hőre való átalakulási együtthatója (KPI) jóval meghaladja a 100% -ot.

A VTG örvényhőgenerátorokat különféle kutatóintézetekben tesztelték, ideértve az RSC Energia nevét is SP Koroljev 1994-ben, a Központi Aerodinamikai Intézetben (TsAGI). Zsukovsky, 1999-ben. A tesztek megerősítették a VTG örvényhőgenerátor magas hatékonyságát más típusú fűtőberendezésekhez képest (elektromos, gázüzemű, valamint folyékony és szilárd tüzelőanyagokkal működő fűtőberendezésekhez viszonyítva). Ugyanazon hőteljesítmény, mint a hagyományos fűtőműveknél, kavitációs örvény hőtermelő egységek kevesebb áramot fogyasztanak.

A telepítést a legmagasabb általános teljesítmény jellemzi, könnyen karbantartható és több mint 10 éves élettartamú. A VTG örvény hőgenerátorát kis méretei különböztetik meg: az elfoglalt terület, a hőfejlesztő típusától függően, 0,5-4 négyzetméter. Az ügyfél kérésére előállítható generátor agresszív környezetben történő működéshez. Különböző teljesítményű örvényhőgenerátorokat más vállalkozások is gyártanak.