kategória: Najlepšie články » Zaujímavé elektrické správy
Počet zobrazení: 65970
Komentáre k článku: 9
Tepelné generátory Vortex
Tepelné generátory Vortex sú zariadenia, ktoré umožňujú prevádzať tepelnú energiu v špeciálnych zariadeniach prevádzaním elektrickej energie.
História prvého vírivé generátory tepla zakorenený v prvej tretine dvadsiateho storočia, keď sa francúzsky inžinier Joseph Rank stretol s nečakaným účinkom a preskúmal vlastnosti umelo vytvoreného víru v zariadení, ktoré vyvinul - vírivú trubicu. Podstatou pozorovaného účinku bolo to, že na výstupe z vírivej trubice sa pozorovalo oddelenie prúdu stlačeného vzduchu na teplý a studený prúd.
Výskum v tejto oblasti pokračoval nemecký vynálezca Robert Hillsch, ktorý v štyridsiatych rokoch minulého storočia vylepšil konštrukciu vírivej trubice Rank, čím dosiahol zvýšenie teplotného rozdielu dvoch prúdov vzduchu na výstupe z potrubia. Rank ani Hilsch však nedokázali teoreticky zdôvodniť pozorovaný účinok, ktorý odložil jeho praktické uplatňovanie o mnoho desaťročí. Malo by sa poznamenať, že viac alebo menej uspokojivé teoretické vysvetlenie Rank-Hillsovho efektu z hľadiska klasickej aerodynamiky nebolo doteraz nájdené.
Jedným z prvých vedcov, ktorí prišli s myšlienkou vložiť tekutinu do hodnosti, je ruský vedec Alexander Merkulov, profesor na Štátnej vesmírnej univerzite v Kuybyshevskom (teraz Samara), ktorý sa zaslúžil o vypracovanie základov novej teórie. Laboratórium priemyselného výskumu tepelných motorov a chladiacich strojov, ktoré vytvoril Merkulov na konci 50. rokov 20. storočia, vykonalo obrovské množstvo teoretického a experimentálneho výskumu vírivého efektu.
Myšlienka používať nestláčaný vzduch, ale vodu ako pracovnú tekutinu vo vírivej rúre, bola revolučná, pretože voda je na rozdiel od plynu nestlačiteľná. V dôsledku toho by sa nemal očakávať účinok oddeľovania prúdov na chlad a horúci. Výsledky však prekročili všetky očakávania: voda prechádzajúca cez „kochlea“ sa rýchlo zahriala (s účinnosťou presahujúcou 100%).
Vedci zistili, že je ťažké vysvetliť podobnú efektívnosť procesu. Podľa niektorých vedcov je neobvyklé zvýšenie teploty kvapaliny spôsobené procesmi mikrodutín, menovite „zrútením“ mikrodutín (bublín) naplnených plynom alebo parou, ktoré sa tvoria pri rotácii vody v cyklóne. Neschopnosť vysvetliť takú vysokú účinnosť pozorovaného procesu z hľadiska tradičnej fyziky viedla k skutočnosti, že vírivá tepelná energia sa pevne etablovala v zozname „pseudovedeckých“ smerov.
Medzitým bol prijatý tento princíp, ktorý viedol k vývoju pracovných modelov generátorov tepla a energie, ktoré implementujú vyššie opísaný princíp. V súčasnosti v Rusku, niektorých republikách bývalého Sovietskeho zväzu a vo viacerých zahraničných krajinách úspešne fungujú stovky vírivých generátorov tepla rôznych kapacít vyrábaných niekoľkými domácimi výskumnými a výrobnými podnikmi.
Obr. 1. Schematický diagram vírového generátora tepla
V súčasnosti priemyselné podniky vyrábajú vírivé generátory tepla rôznych prevedení.
Obr. 2. Vortexový tepelný generátor „MUSÍ“
Spoločnosť Angstrem Tver Research and Development Enterprise vyvinula prevodník elektrickej energie na teplo - vírový generátor tepla „MUSÍ“, Princíp jeho činnosti je patentovaný R. I. Mustafayevom (Pat. 2132517) a umožňuje vám prijímať tepelnú energiu priamo z vody. Konštrukcia nemá žiadne vykurovacie telesá a iba čerpadlo, ktoré čerpá vodu, je poháňané elektrinou.Blok urýchľovačov tekutín a brzdové zariadenie sú umiestnené v tele vírivého generátora tepla. Skladá sa z niekoľkých vírivých rúrok špeciálneho dizajnu. Vynálezca tvrdí, že žiadne zo zariadení navrhnutých na tieto účely nemá vyšší koeficient.
Vysoká účinnosť nie je jedinou výhodou nového prevodníka. Vývojári považujú za obzvlášť sľubné používať svoj vírivý generátor tepla na novo postavené objekty a objekty vzdialené od diaľkového vykurovania. MUST vírový generátor MUSÍ byť namontovaný priamo do vytvorených vnútorných vykurovacích sietí objektov, ako aj do technologických liniek.
Nie je možné povedať, že novinka je stále drahšia ako tradičné kotly. Angstrom už svojim zákazníkom ponúka niekoľko MUSÍ generátorov s kapacitou od 7,5 do 37 kW. Sú schopné vykurovať miestnosti od 600 do 2200 metrov štvorcových.
Pomer premeny elektriny je 1,2, ale môže dosiahnuť 1,5. Celkovo v Rusku musí fungovať asi sto NIKDY vírivých generátorov tepla. Vyrábané modely tepelných generátorov MUSIA umožňovať vykurovanie miestností až do 11 000 m3. Montážna hmotnosť je od 70 do 450 kg. Tepelný výkon zariadenia MUST 5.5 je 7112 kcal / h, tepelný výkon zariadenia MUST 37 je 47840 kcal / h. Nosič tepla používaný vo vírivom generátore MUSÍ byť vírivka, nemrznúca zmes, polyglykol alebo akákoľvek iná nemrznúca kvapalina.
Obr. 3. Vortexový tepelný generátor „VTG“
VTG vírivý generátor tepla Je to valcové teleso vybavené cyklónom (slimák s tangenciálnym vstupom) a hydraulickým brzdovým zariadením. Pracovná tekutina je pod tlakom privádzaná na vstup cyklónu, potom prechádza cez ňu zložitou cestou a je brzdená v brzdovom zariadení. V potrubiach vykurovacej siete sa nevytvára dodatočný tlak. Systém pracuje v impulznom režime a poskytuje daný teplotný režim.
Voda alebo iné neagresívne kvapaliny (nemrznúca zmes, nemrznúca zmes) sa používajú ako nosič tepla vo VTG v závislosti od klimatickej zóny. K zahrievaniu kvapaliny dochádza v dôsledku jej rotácie podľa určitých fyzikálnych zákonov a nie pod vplyvom vykurovacieho telesa.
Koeficient premeny elektrickej energie na teplo z generátora vírového tepla VTG prvej generácie bol aspoň 1,2 (t.j. KPI bol najmenej 120%). Vo VTG sa spotrebúva iba na elektrickom čerpadle, ktoré čerpá vodu a voda uvoľňuje ďalšiu tepelnú energiu.
Inštalácia pracuje v automatickom režime s ohľadom na okolitú teplotu. Prevádzkový režim je riadený spoľahlivou automatizáciou. Priame zahrievanie kvapaliny je možné (bez uzavretej slučky), napríklad na výrobu horúcej vody. Kúrenie sa uskutočňuje za 1 - 2 hodiny v závislosti od vonkajšej teploty a objemu vykurovanej miestnosti. Koeficient premeny elektrickej energie (KPI) na teplo je oveľa vyšší ako 100%.
VTG vírivé tepelné generátory boli testované na rôznych výskumných ústavoch vrátane pomenovaného RSC Energia SP Korolev v roku 1994, na Ústrednom aerodynamickom ústave (TsAGI). Zhukovsky v roku 1999. Testy potvrdili vysokú účinnosť vírivého generátora VTG v porovnaní s inými typmi ohrievačov (elektrické, plynové a tiež pracujúce na kvapalné a tuhé palivá). Pri rovnakom tepelnom príkone ako tradičné teplárne jednotky generujúce teplo kavitácie spotrebujú menej elektriny.
Inštalácia sa vyznačuje najvyšším celkovým výkonom, ľahkou údržbou a životnosťou viac ako 10 rokov. Tepelný generátor VTG s vírením sa vyznačuje malými rozmermi: obývaná plocha je v závislosti od typu generátora tepla 0,5 - 4 m2. Na žiadosť zákazníka je možné vyrobiť generátor pre prevádzku v agresívnych prostrediach. Výrobcovia Vortexového tepla rôznych kapacít vyrábajú aj iné podniky.
Pozri tiež na electro-sk.tomathouse.com
: