Harva ei püüa omanik kokku hoida kütte või muude iga aastaga aina kallimaks muutuvate hüvede tarbimise pealt. Elamu küttesüsteemi valmistamiseks või tootmisruumid paljud inimesed otsivad abi erinevaid skeeme ja soojusenergia saamise meetodid. Üks selleks sobivatest seadmetest on kavitatsiooni soojusgeneraator.
Kavitatsioonipöörissoojusgeneraator on lihtne seade, mis suudab ruumi tõhusalt soojendada, kulutades minimaalselt raha. See on tingitud vee soojenemisest kavitatsiooni ajal - väikeste aurumullide moodustumisest kohtades, kus vedeliku rõhk väheneb, mis tekib kas pumba töö ajal või helivibratsiooni ajal.
Kavitatsiooniküttekeha suudab mehaanilist energiat muundada soojusenergiaks, mida kasutatakse aktiivselt tööstuses, kus kütteelemendid võivad suure temperatuurierinevuse vedelikuga töötamisel rikki minna. Selline kavitaator on alternatiiviks tahkekütusesüsteemidele.
Vortex-kavitatsioonikütteseadmete eelised:
Seadme puudused:
Kavitatsiooniprotsess väljendub vedelikus aurumullide moodustumises, mille järel rõhk suure voolukiiruse juures aeglaselt langeb.
Mis võib põhjustada aurustumist?
Suletud õhupiirkonnad segage veega ja minge kohta, kus suur surve, kus nad lööklaine kiirgusega kokku löövad.
Kavitatsiooniaparaadi tööpõhimõte:
Nii töötab keerise kavitatsiooniga kütteseade. Selle seade on lihtne, kuid võimaldab teil ruumi kiiresti ja tõhusalt soojendada.
Kavitatsiooniküttekeha võib olla mitut tüüpi. Et mõista, millist generaatorit vajate, peaksite mõistma selle tüüpe.
Kavitatsiooniküttekehade tüübid:
Kui valida nende kahe tüübi vahel, siis tuleb meeles pidada, et pöörleva kavitaatori jõudlus on suurem ja see pole nii suur kui staatiline.
Tõsi, staatiline kütteseade kulub pöörlevate elementide puudumise tõttu vähem. Seadet saate kasutada kuni 5 aastat ja kui otsik ebaõnnestub, saab selle hõlpsalt välja vahetada, kulutades sellele palju vähem raha kui pöörleva kavitaatori soojusgeneraatorile.
Koduse kavitatsiooniga keerisegeneraatori loomine on täiesti võimalik, kui uurite hoolikalt seadme jooniseid ja diagramme ning mõistate ka selle tööpõhimõtet. Lihtsaim jaoks omalooming Potapovi VTG-d peetakse kasuteguriks 93%, mille vooluring sobib nii koduseks kui ka tööstuslikuks kasutamiseks.
Enne seadme kokkupanekuga jätkamist peaksite valima õige pumba, keskendudes selle tüübile, võimsusele, vajalikule soojusenergiale ja rõhule.
Põhimõtteliselt on kõigil kavitatsioonigeneraatoritel düüsi kuju, mida peetakse selliste seadmete jaoks kõige lihtsamaks ja mugavamaks.
Mida on vaja kavitaatori loomiseks:
Samuti peate järgima difuusori ja segaja vahelise ava ristlõike suurust. See peaks olema umbes 8-15 cm, mitte kitsam ega laiem.
Kavitatsioonigeneraatori loomise skeem:
Pärast korpuse loomist tuleks soojusgeneraatorit testida. Selleks tuleb pump ühendada elektriga, radiaatorid aga külge küttesüsteem. Järgmisena tuleb ühendus võrguga.
Eriti tasub vaadata manomeetrite näitu ja seada soovitud vahe vedeliku sisse- ja väljalaskeava vahel 8-12 atmosfääri piires.
Kavitatsioonikütteseade on üsna huvitav ja ökonoomne viis soojendage tuba. See on kergesti ligipääsetav ja soovi korral ka iseseisvalt loodav. Selleks peate ostma vajalikke materjale ja tehke kõike vastavalt skeemidele. Ja seadme tõhusus ei võta kaua aega.
Käsitsi valmistatud Potapovi keerissoojusgeneraatori (VTG) eesmärk on saada soojust vaid elektrimootori ja pumba abil. Põhimõtteliselt kasutatakse seda seadet ökonoomse küttekehana.
Keerisküttesüsteemi seadme skeem.
Kuna puuduvad uuringud toote parameetrite määramiseks sõltuvalt pumba võimsusest, tuuakse esile ligikaudsed mõõtmed.
Lihtsaim viis on teha standardosadest keerissoojusgeneraator. Selle jaoks sobib iga elektrimootor. Mida võimsam see on, seda suurem on vee maht teatud temperatuurini.
Mootori tuleb valida sõltuvalt sellest, milline pinge on saadaval. Seal on palju skeeme, mille abil saate ühendada 380-voldise mootori 220-voldise võrguga ja vastupidi. Aga see on juba teine teema.
Alustage soojusgeneraatori kokkupanekut elektrimootoriga. See tuleb voodile kinnitada. Selle seadme disain on metallist karkass, mida on kõige lihtsam teha ruudust. Saadaval olevate seadmete mõõtmed tuleb kohapeal valida.
Keerissoojuse generaatori joonis.
Tööriistade ja materjalide loend:
Nüüd on vaja veepump kätte võtta. Nüüd saate spetsialiseeritud kauplustes osta mis tahes modifikatsiooni ja võimsusega ühikut. Millele peaksite tähelepanu pöörama?
Paigalda pump raamile, kui on vaja teha rohkem risttalasid, siis tee need kas nurgast või nurgaga sama paksusest ribaraudast. Ilma selleta on vaevalt võimalik sidurit teha treipink. Nii et sa pead selle kuskilt tellima.
Hüdrovorteksi soojusgeneraatori skeem.
Potapovi keerissoojusgeneraator koosneb korpusest, mis on valmistatud suletud silindri kujul. Selle otstes peavad olema küttesüsteemiga ühendamiseks läbivad augud ja harutorud. Disaini saladus on silindri sees. Sisselaskeava taga peaks asuma juga. Selle auk valitakse selle seadme jaoks eraldi, kuid on soovitav, et see oleks poole väiksem kui veerand toru korpuse läbimõõdust. Kui teed vähem, siis pump ei saa sellest august vett läbi lasta ja hakkab ise soojenema. Lisaks hakkavad sisemised osad kavitatsiooni nähtuse tõttu intensiivselt lagunema.
Tööriistad: nurklihvija või rauasaag, keevitusmasin, elektritrell, reguleeritav mutrivõti.
Materjalid: paks metallist toru, elektroodid, puurid, 2 keermestatud toru, liitmikud.
Rõhu all olev vesi, mille pump tekitab, läbib keerissoojuse generaatori düüsi, mille valmistate ise. Kambris hakkab see intensiivse segamise tõttu soojenema. Seejärel sisestage see küttesüsteemi. Temperatuuri reguleerimiseks asetage düüsi taha kuullukk. Katke see ja keerissoojusgeneraator juhib vett korpuse sees kauem, mis tähendab, et temperatuur selles hakkab tõusma. Nii töötab kütteseade.
Soojuspumba diagramm.
Pumbas on soojuskadu. Nii et Potapovi keerissoojuse generaatoril selles versioonis on märkimisväärne puudus. Seetõttu on loogiline sukelpump ümbritseda veesärgiga, et selle soojus läheks ka kasulikuks kütteks.
Tehke kogu seadme väliskest veidi suuremaks kui saadaoleva pumba läbimõõt. See võib olla kumbki valmis toru, mis on soovitav, kas valmistatud lehtmaterjal rööptahukas. Selle mõõtmed peavad olema sellised, et pump, sidur ja generaator ise siseneksid sisse. Seina paksus peab vastu pidama süsteemis olevale survele.
Soojuskadude vähendamiseks tehke seadme korpuse ümber soojusisolatsioon. Saate seda kaitsta plekist valmistatud korpusega. Isolaatorina kasutage mis tahes soojusisolatsioonimaterjali, mis talub vedeliku keemistemperatuuri.
Keevitage toru vastasotsa äärik. Sellega kinnitatakse kate läbi kummitihendi. Sisekülgede paigaldamise hõlbustamiseks tehke lihtne kerge raam või skelett. Selle sees pange seade kokku. Kontrollige kõigi komponentide sobivust ja tihedust. Sisestage korpusesse ja sulgege kaas.
Ühendage tarbijatega ja kontrollige kõike tihedust. Kui lekkeid pole, lülitage pump sisse. Reguleerige temperatuuri, avades ja sulgedes ventiili, mis asub generaatori väljalaskeava juures.
Soojusgeneraatori küttesüsteemiga ühendamise skeem.
Kõigepealt peate tegema isolatsiooniümbrise. Selleks võtke tsingitud leht või õhuke alumiinium. Lõika sellest välja kaks ristkülikut, kui teete kesta kahest poolest. Või üks ristkülik, aga nii, et peale valmistamist mahuks sinna täielikult ära käsitsi kokku pandud Potapovi keerissoojusgeneraator.
Parim on leht painutada torule suur läbimõõt või kasutage põiklatti. Pane peale lõigatud leht ja vajuta käega peale puidust klots. Vajutage teise käega tinalehte nii, et kogu pikkuses tekiks kerge painutus. Viige töödeldavat detaili veidi edasi ja korrake toimingut uuesti. Tehke seda seni, kuni saate silindri.
Soojuse tootmise suurendamiseks on veel üks võimalus: selleks peate välja mõtlema, kuidas töötab Potapovi keerisgeneraator, mille efektiivsus võib läheneda 100% ja rohkem (ei ole üksmeelt, miks see juhtub).
Vee läbimisel läbi düüsi või joa tekib väljalaskeavas võimas vool, mis tabab seadme vastasotsa. See keerleb ja molekulide hõõrdumise tõttu tekib kuumenemine. See tähendab, et asetades selle voolu sisse täiendava tõkke, on võimalik suurendada vedeliku segunemist seadmes.
Teades, kuidas see toimib, võite hakata kavandama täiendavat täiustust. See on kahe rõnga sees paiknevatest pikisuunalistest plaatidest valmistatud keerise summuti pommi stabilisaatori kujul.
Statsionaarse soojusgeneraatori skeem.
Tööriistad: keevitusmasin, nurklihvija.
Materjalid: Lehtmetall või ribaraud, paksuseinaline toru.
Potapovi keerissoojuse generaatorist väiksema läbimõõduga torust teha kaks 4-5 cm laiust rõngast.Lõika metallist identsed ribad. Nende pikkus peaks olema võrdne veerandiga soojusgeneraatori enda korpuse pikkusest. Valige laius nii, et pärast kokkupanekut oleks sees vaba auk.
Tõenäoliselt on võimalik seda toodet veelgi täiustada. Näiteks kasutage paralleelsete plaatide asemel terastraati, kerides selle õhupalliks. Või tehke plaatidele erineva läbimõõduga augud. Kusagil ei räägita selle paranemise kohta midagi, kuid see ei tähenda, et seda ei tasu teha.
Soojuspüstoli seadme skeem.
Pange kokku väike laboripink, kus töötate kõigis omadustes. Selleks ärge ühendage tarbijaid, vaid ühendage torujuhe generaatoriga. See lihtsustab selle testimist ja vajalike parameetrite valimist. Kuna kodus tõhususe teguri määramiseks keerulisi seadmeid on vaevalt võimalik leida, pakutakse välja järgmine test.
Lülitage keerissoojuse generaator sisse ja märkige üles aeg, millal see soojendab vee teatud temperatuurini. Parem on elektrooniline termomeeter, see on täpsem. Seejärel tehke kujunduses muudatusi ja käivitage katse uuesti, jälgides temperatuuri tõusu. Kuidas tugevam vesi soojeneb sama ajaga, seda enam tuleb eelistada disaini täiustamise lõplikku versiooni.
Valmis soojusgeneraator.
Sõltuvalt seadme tüübist erineb ka selle valmistamisviis. Enne töö alustamist tasub tutvuda iga seadmetüübiga, uurida tootmise iseärasusi. Lihtne viis Ranke keeristoru oma kätega valmistamiseks on kasutada valmiselemente. Selleks on vaja mis tahes mootorit. Samal ajal suudab suurema võimsusega seade soojendada rohkem jahutusvedelikku, mis suurendab süsteemi tootlikkust.
Edukaks ehitamiseks tuleb leida võtmed kätte lahendused. Saate ilma suuremate raskusteta luua oma kätega keerissoojuse generaatori, mille joonised ja diagrammid on saadaval. Ehitustööde tegemiseks vajate järgmisi tööriistu:
Pöörismootor on üks kodu kütmise alternatiivse energia allikatest.
Tuleb mõista, et pöörlevad seadmed tekitavad töö ajal üsna palju müra. Kuid võrreldes teiste seadmetega iseloomustab neid suurem jõudlus. Jooniseid ja skeeme isetegemise keerissoojuse generaatori valmistamiseks võib leida kõikjalt. Tuleb mõista, et töö viiakse edukalt lõpule ainult tootmistehnoloogia täieliku järgimisega.
Selle seadme korpus on valmistatud silindri kujul, mis tuleb iga aluse külgedelt sulgeda. Läbivad augud asuvad mõlemal küljel. Neid kasutades saab koduküttesüsteemiga ühendada isetegemise keerissoojuse generaatori. Sellise toote peamine omadus on see, et korpuse sisse, sisselaskeava lähedusse on paigaldatud joa. See seade tuleb valida iga juhtumi jaoks eraldi.
Pöörismootori skeem.
Tootmisprotsess sisaldab järgmisi elemente:
Vortex-mootorpumba paigaldamine toimub pärast seadme valimist vajalik võimsus. Ostmisel peaksite järgima kahte reeglit. Esiteks peab seade olema tsentrifugaal. Teiseks on valik asjakohane ainult siis, kui seade töötab optimaalselt koos paigaldatud elektrimootoriga.
Enne seadme kasutuselevõttu tuleb see isoleerida. Seda tehakse pärast korpuse ehitamist. Konstruktsioon on soovitatav mähkida soojusisolatsiooniga. Reeglina kasutatakse selleks kõrgele temperatuurile vastupidavat materjali. Isolatsioonikiht kinnitatakse traadiga seadme korpuse külge. Soojusisolatsioonina tuleks kasutada ühte järgmistest materjalidest:
Valmis soojusgeneraator.
Nagu loendist näete, sobib peaaegu igasugune kiuline soojusisolatsioon. Vortex induktsioonkütteseade, mille ülevaated on kogu Runetis, peaksid olema kvaliteetselt isoleeritud. Vastasel juhul on oht, et seade eraldab rohkem soojust ruumi, kuhu see on paigaldatud. Hea teada: " .
Lõpuks tuleks anda mõned nõuanded. Esiteks - toote pind on soovitatav värvida. See kaitseb seda korrosiooni eest. Teiseks on kõik sisemised elemendid soovitav on seadet paksemaks muuta. See lähenemisviis suurendab nende kulumiskindlust ja vastupidavust agressiivsele keskkonnale. Kolmandaks tasub teha mitu varukaant. Samuti peavad neil olema tasapinnal vajalikes kohtades vajaliku läbimõõduga augud. See on vajalik selleks, et saavutada rohkem kõrge efektiivsusegaüksus.
Kui võetaks arvesse kõiki konstruktsiooni valmistamise reegleid, kestab keerisegeneraator kaua. Ärge unustage, et küttesüsteemis sõltub palju ka seadme pädevast paigaldamisest. Igal juhul maksab sellise kujunduse valmistamine improviseeritud vahenditest vähem kui valmis seadme ostmine. Seadme optimaalseks toimimiseks on aga vaja vastutustundlikult läheneda korpuse ja soojusisolatsioonikatte tootmisprotsessidele.
Selles artiklis kirjeldatakse, kuidas soojusgeneraatorit iseseisvalt teha.
Täpsemalt kirjeldatakse staatilise soojusgeneraatori tööpõhimõtet, selle uurimistöö tulemusi.Antakse soovitused selle arvutamiseks ja komponentide valikuks.
Mida teha, kui soojusgeneraatori ostmiseks pole piisavalt raha? Kuidas seda ise valmistada? Ma räägin teile sellest enda kogemus sel juhul.
Idee teha oma soojageneraator tekkis meil peale erinevate soojusgeneraatoritüüpidega tutvumist. Nende kujundused tundusid piisavalt lihtsad, kuid mitte täielikult läbi mõeldud.
Selliste seadmete kaks konstruktsiooni on teada: pöörlevad ja staatilised. Esimesel juhul, nagu nimest võib arvata, loob rootor kavitatsiooni, teisel juhul on seadme põhielemendiks otsik. Valiku tegemiseks ühe variandi kasuks võrdleme mõlemat kujundust.
Mis on pöörlev soojusgeneraator? Tegelikult on seda mõnevõrra muudetud tsentrifugaalpump , See tähendab, et seal on pumba korpus (mis on sees sel juhul on staator) sisse- ja väljalasketorudega ning töökamber, mille sees on tiivikuna toimiv rootor. Peamine erinevus tavalisest pumbast seisneb just rootoris. Neid on väga palju kujundused keerissoojuse generaatorite rootorid ja loomulikult me kõike ei kirjelda. Lihtsaim neist on ketas, mille silindrilisele pinnale puuritakse palju teatud sügavuse ja läbimõõduga pimeauke. Neid auke nimetatakse Griggsi rakkudeks Ameerika leiutaja järgi, kes katsetas esimesena sellise disainiga pöörlevat soojusgeneraatorit. Nende rakkude arv ja suurus määratakse rootori ketta suuruse ja seda käitava elektrimootori kiiruse alusel. Staator (ehk soojusgeneraatori korpus) on reeglina valmistatud õõnsa silindri kujul, st. toru, mis on mõlemalt poolt äärikutega ummistunud.Sellisel juhul on staatori siseseina ja rootori vahe väga väike ja ulatub 1...1,5 mm.
Rootori ja staatori vahelises pilus soojendatakse vett. Seda soodustab selle hõõrdumine staatori ja rootori pinnal koos viimase kiire pöörlemisega. Ja loomulikult mängivad vee soojendamisel olulist rolli kavitatsiooniprotsessid ja vee turbulentsid rootorirakkudes. Rootori pöörlemiskiirus on reeglina 3000 p / min läbimõõduga 300 mm. Rootori läbimõõdu vähenemisega on vaja kiirust suurendada.
Pole raske arvata, et kogu oma lihtsuse juures nõuab selline disain üsna kõrge täpsusega tootmine. Ja on ilmne, et rootori tasakaalustamine on vajalik. Lisaks on vaja lahendada rootori võlli tihendamise probleem. Loomulikult tihenduselemendid vajavad regulaarset väljavahetamist.
Eeltoodust järeldub, et selliste paigaldiste ressurss pole nii suur. Lisaks kõigele muule kaasneb pöörlevate soojusgeneraatorite tööga ka suurenenud müra. Kuigi neil on staatilist tüüpi soojusgeneraatoritega võrreldes 20-30% suurem tootlikkus. Rotary tüüpi soojusgeneraatorid on võimelised isegi auru tootma. Kuid kas see on lühikese kasutuseaga (võrreldes staatiliste mudelitega) eelis?
Teist tüüpi soojusgeneraatorit nimetatakse tinglikult staatiliseks. Selle põhjuseks on pöörlevate osade puudumine kavitaatori konstruktsioonis. Kavitatsiooni loomiseks kasutatakse protsesse erinevat tüüpi pihustid. Kõige sagedamini kasutatav nn Lavali otsik
Kavitatsiooni tekkimiseks on vaja tagada vedeliku suur kiirus kavitaatoris. Selleks kasutatakse tavalist tsentrifugaalpumpa. Pump survestab vedelikku düüsi ees, see sööstab düüsi avasse, mis on palju väiksema ristlõikega kui toitetorustik, mis tagab suure kiiruse düüsi väljalaskeava juures. Vedeliku järsu paisumise tõttu düüsi väljalaskeava juures tekib kavitatsioon. Seda soodustab ka vedeliku hõõrdumine düüsi kanali pinnal ja vee keeris, mis tekib siis, kui joa äkiliselt otsikust välja tõmmata. See tähendab, et vett soojendatakse samadel põhjustel nagu pöörlevas soojusgeneraatoris, kuid veidi madalama efektiivsusega.
Staatilise soojusgeneraatori konstruktsioon ei nõua detailide valmistamisel suurt täpsust. Mehaaniline taastamine nende osade valmistamisel on pöördkonstruktsiooniga võrreldes minimaalne. Pöörlevate osade puudumise tõttu on omavahel ühendatud komponentide ja osade tihendamise küsimus hõlpsasti lahendatav. Tasakaalustamine pole samuti vajalik. Kavitaatori kasutusiga on palju pikem.(Garantii 5 aastat) Isegi kui otsiku ressurss saab otsa, nõuab selle valmistamine ja vahetamine oluliselt väiksemaid materjalikulusid (sel juhul tuleb rootorsoojusgeneraator sisuliselt toodetud uuesti).
Staatilise soojusgeneraatori kõige olulisem puudus on pumba maksumus. Selle disainiga soojusgeneraatori valmistamise maksumus aga praktiliselt ei erine pöörlevast versioonist ja kui meenutada mõlema seadme ressurssi, muutub see puudus eeliseks, sest kui kavitaator vahetatakse välja, siis pump teeb seda. ei pea muutma.
Seega valime staatilise konstruktsiooniga soojusgeneraatori, eriti kuna meil on pump juba olemas ja me ei pea selle ostmiseks raha kulutama.
Alustuseks valime soojusgeneraatori pumba. Selleks määrame kindlaks selle tööparameetrid. See, kas see pump tsirkuleerib või tõstab rõhku, ei oma põhimõttelist tähtsust. Joonisel 6 kujutatud fotol on kasutatud Grundfosi kuivrootori tsirkulatsioonipumpa. Olulised on töörõhk, pumba jõudlus ja pumbatava vedeliku maksimaalne lubatud temperatuur.
Kõiki pumpasid ei saa kasutada vedeliku pumpamiseks kõrge temperatuur. Ja kui te pumba valimisel seda parameetrit ei tähtsusta, on selle kasutusiga palju lühem kui tootja deklareeritud.
Soojusgeneraatori efektiivsus sõltub pumba poolt tekitatava rõhu suurusest. Need. mida suurem on rõhk, seda suurem on düüsi tekitatav rõhulang. Selle tulemusena soojendatakse läbi kavitaatori pumbatavat vedelikku tõhusamalt. Kuid ärge ajage taga maksimaalseid numbreid tehnilised kirjeldused pumbad. Juba düüsi ees oleva torujuhtme rõhu korral, mis on võrdne 4 atm, on veetemperatuuri tõus märgatav, kuigi mitte nii kiiresti kui rõhul 12 atm.
Pumba jõudlus (pumbatava vedeliku maht) ei mõjuta tegelikult vee soojendamise efektiivsust. See on tingitud asjaolust, et düüsi rõhulanguse tagamiseks muudame selle ristlõike palju väiksemaks kui kontuuri torujuhtme ja pumba düüside nimiläbimõõt. Läbi kavitaatori pumbatava vedeliku voolukiirus ei ületa 3…5 m3/h, sest Kõik pumbad suudavad pakkuda kõrgeimat rõhku ainult väikseima vooluhulga korral.
Soojusgeneraatori töötava pumba võimsus määrab teisendusteguri elektrienergia termiliseks. Lisateavet energia teisendusteguri ja selle arvutamise kohta leiate altpoolt.
Soojusgeneraatori pumba valikul lähtusime Warmbotruffi paigaldusega töötamise kogemusest (seda soojusgeneraatorit on kirjeldatud ökomaja käsitlevas artiklis). Teadsime, et meie poolt paigaldatud soojusgeneraatoris WILO pump IL 40/170-5,5/2 (vt joonis 6). See on Inline tüüpi kuivrootori tsirkulatsioonipump võimsusega 5,5 kW, maksimaalse töörõhuga 16 atm, mis tagab maksimaalse tõstekõrguse 41 m (s.o. tagab rõhulanguse 4 atm). Sarnaseid pumpasid toodavad ka teised tootjad. Näiteks Grundfos toodab sellise pumba analoogi - see on mudel TP 40-470 / 2.
Joonis 6 - Soojusgeneraatori "Warmbotruff 5.5A" tööpump
Ja siiski, pärast selle pumba jõudluse võrdlemist teiste sama tootja toodetud mudelitega, valisime tsentrifugaalse mitmeastmelise kõrgsurvepumba MVI 1608-06 / PN 16. See pump tagab enam kui kahekordse tõstejõu sama mootori võimsusega, kuigi see maksab ligi 300€ rohkem.
Nüüd on Hiina kolleegi abil suurepärane võimalus raha säästa. Lõppude lõpuks parandavad Hiina pumpade tootjad pidevalt võltsingute kvaliteeti kogu maailmas. kuulsad kaubamärgid ja laiendada valikut. Hiina "grundfose" hind on sageli mitu korda väiksem, samas kui kvaliteet pole kaugeltki alati mitu korda halvem ja mõnikord mitte palju halvem.
Mis on kavitaator? Staatiliste kavitaatorite kujundusi on tohutult palju (saate seda Interneti abil kontrollida), kuid peaaegu kõigil juhtudel on need valmistatud düüsi kujul. Reeglina võtab Lavali otsik aluseks ja seda muudab disainer. Klassikaline Lavali otsik on näidatud joonisel fig. 7.
Esimene asi, millele peaksite tähelepanu pöörama, on kanali osa hajuti ja segaja vahel.
Ärge kitsendage selle ristlõiget liiga palju, püüdes tagada maksimaalse rõhulanguse. Muidugi, kui vesi väljub väikese ristlõikega august ja siseneb paisumiskambrisse, saavutatakse suurim harvendamine ja sellest tulenevalt ka aktiivsem kavitatsioon. Need. Vesi kuumutatakse ühes düüsi läbimises kõrge temperatuurini. Kuid läbi düüsi pumbatava vee maht on liiga väike ja sellega segades külm vesi, kannab see sellele üle ebapiisava koguse soojust. Seega soojendatakse kogu vee kogus aeglaselt. Lisaks aitab kanali väike osa kaasa töötava pumba sisselasketorusse siseneva vee õhutamisele. Selle tulemusena töötab pump mürarikkamalt ja pumbas endas võib tekkida kavitatsioon, mis on juba ebasoovitavad nähtused. Miks see juhtub, selgub, kui arvestada soojusgeneraatori hüdrodünaamilise ahela konstruktsiooni.
Parim jõudlus saavutatakse 8-15 mm kanaliava läbimõõduga. Lisaks sõltub küttetõhusus ka düüsi paisumiskambri konfiguratsioonist. Seega liigume teise juurde oluline punkt düüsi konstruktsioonis - paisumiskamber.
Millist profiili valida? Pealegi pole see veel kõik võimalikud variandid düüside profiilid. Seetõttu otsustasime düüside konstruktsiooni kindlaksmääramiseks kasutada nende vedeliku voolu matemaatilist modelleerimist. Annan mõned joonisel fig. näidatud düüside modelleerimise tulemused. kaheksa.
Joonised näitavad, et need düüside konstruktsioonid võimaldavad nende kaudu pumbatavaid vedelikke kavitatsiooniga kuumutada. Need näitavad, et vedeliku voolamisel tekivad tsoonid kõrge ja madal rõhk, mis põhjustavad õõnsuste teket ja sellele järgnevat kokkuvarisemist.
Nagu on näha jooniselt 8, võib düüsi profiil olla väga erinev. Variant a) on sisuliselt klassikaline Lavali düüsiprofiil. Sellist profiili kasutades saate muuta paisumiskambri avanemisnurka?, muutes seeläbi kavitaatori omadusi. Tavaliselt on väärtus vahemikus 12 ... 30 °. Nagu on näha joonisel fig. 9, tagab selline otsik suurima vedeliku kiiruse. Sellise profiiliga otsik annab aga väikseima rõhulanguse (vt joonis 10). Suurimat turbulentsi täheldatakse juba düüsi väljalaskeava juures (vt joonis 11).
On ilmne, et valik b) tekitab vaakumi tõhusamalt, kui vedelik voolab välja kanalist, mis ühendab paisumiskambrit survekambriga (vt joonis 9). Vedeliku voolu kiirus läbi selle düüsi on väikseim, nagu näitab joonisel fig. 10. Turbulents, mis tuleneb vedeliku liikumisest läbi teise variandi otsiku, on minu arvates vee soojendamiseks kõige optimaalsem. Pöörise tekkimine voolus algab juba vahekanali sisselaskeava juures ja düüsi väljalaskeava juures algab teine keerise moodustumise laine (vt joon. 11). Sellise düüsi valmistamine on aga veidi keerulisem, sest. peab poolkera lihvima.
Profiilotsik c) on eelmise lihtsustatud versioon. Võis eeldada, et kahel viimasel variandil on sarnased omadused. Kuid joonisel fig. 9 näitab, et erinevus on kolmest valikust suurim. Vedeliku voolukiirus on suurem kui düüsi teises versioonis ja väiksem kui esimeses (vt joonis 10). Turbulents, mis tekib siis, kui vesi liigub läbi selle düüsi, on proportsionaalne teise variandiga, kuid keerise teke toimub teistmoodi (vt joonis 11).
Olen toonud näitena ainult kõige lihtsamad valmistatavad otsikuprofiilid. Soojusgeneraatori projekteerimisel saab kasutada kõiki kolme varianti ja ei saa öelda, et osa variantidest on õiged ja teised mitte. Saate ise katsetada erinevate otsikuprofiilidega. Selleks ei ole vaja neid kohe metallist valmistada ja tõelist katset läbi viia. See ei ole alati õigustatud. Esiteks saate analüüsida leiutatud düüsi mis tahes programmis, mis simuleerib vedeliku liikumist. Kasutasin ülaltoodud düüside analüüsimiseks COSMOSFloWorksi rakendust. Selle rakenduse lihtsustatud versioon on kaasas SolidWorksi CAD-süsteemi.
Oma soojusgeneraatori mudeli loomise katses kasutasime lihtsate düüside kombinatsiooni (vt joonis 12).
On palju keerukamaid disainilahendusi, kuid ma ei näe põhjust neid kõiki loetleda. Kui teid see teema tõesti huvitab, võite Internetist alati leida muid kavitaatorite kujundusi.
Kui oleme otsustanud düüsi konstruktsiooni üle, jätkame järgmise etapiga: hüdrodünaamilise ahela valmistamine. Selleks tuleb esmalt visandada vooluringi skeem. Tegime selle väga lihtsaks, joonistades põrandale kriidiga diagrammi (vt joonis 13)
Nüüd kirjeldan vooluringi seadet. See on torujuhe, mille sisselaskeava on ühendatud pumba väljalaskeavaga ja väljalaskeava sisselaskeavaga. Sellesse torujuhtmesse on keevitatud otsik 9, düüsid manomeetrite 8 ühendamiseks (enne ja pärast otsikut), hülsid termomeetri paigaldamiseks 7,5 (me ei keevitanud varrukate all olevaid keermeid, vaid lihtsalt keevitasime sisse), liitmik õhutusventiil 3 (kasutasime tavalist scarranit, juhtklapi ahelaid ja liitmikke kütteringi ühendamiseks.
Minu joonistatud diagrammil liigub vesi vastupäeva. Vesi juhitakse vooluringi läbi alumise toru (punase hoorattaga shakran ja tagasilöögiklapp) ja vee väljastamine sellest vastavalt ülemise kaudu (punase hoorattaga sharkran). Rõhulangust juhib ventiil, mis asub sisselaske- ja väljalasketorude vahel. Joonisel fig. 13, on see näidatud ainult diagrammil ja ei asu selle tähise kõrval, sest oleme selle juba köidikutele kerinud, olles eelnevalt tihendi kerinud (vt joonis 14).
Ahela valmistamiseks võtsime toru DN 50, kuna. pumba ühendustorud on sama läbimõõduga. Samal ajal tegime kontuuri sisend- ja väljalasketorud, millega küttering on ühendatud, torust DN 20. Millele lõpuks saime, näete joonisel fig. viisteist.
Fotol on 1 kW mootoriga pump. Seejärel asendasime selle ülalkirjeldatud 5,5 kW pumbaga.
Vaade osutus muidugi mitte just kõige esteetilisemaks, aga sellist ülesannet me endale ei seadnud. Võib-olla küsib keegi lugejatest, miks sellised kontuuri mõõtmed, kuna saate seda väiksemaks muuta? Eeldame, et düüsi ees oleva toru pikkuse tõttu hajub vesi mõnevõrra. Internetis kaevates leiate kindlasti pilte ja diagramme soojusgeneraatorite esimestest mudelitest. Peaaegu kõik neist töötasid ilma düüsideta. Vedeliku kuumutamise efekt saavutati kiirendades seda üsna suurtele kiirustele. Selleks kasutati väikese kõrgusega silindreid tangentsiaalne sisestus ja koaksiaalväljund.
Me ei kasutanud seda meetodit vee kiirendamiseks, vaid otsustasime teha oma disaini võimalikult lihtsaks. Kuigi meil on mõtteid, kuidas selle vooluahela konstruktsiooniga vedelikku kiirendada, kuid sellest lähemalt hiljem.
Fotol pole veel sisse keeratud düüsi ees olev manomeeter ja adapter koos termomeetri hülsiga, mis on paigaldatud veemõõtja ette (sel ajal polnud see veel valmis). Jääb alles installida puuduvad elemendid ja jätkata järgmise sammuga.
Arvan, et pole mõtet rääkida pumba mootori ja kütteradiaatori ühendamisest. Kuigi me lähenesime elektrimootori ühendamise küsimusele mitte päris standardselt. Kuna kodus kasutatakse tavaliselt ühefaasilist võrku ja tööstuslikke pumpasid toodetakse kolmefaasilise mootoriga, otsustasime kasutada sagedusmuundur mõeldud ühefaasilise võrgu jaoks. See võimaldas pealegi tõsta pumba pöörlemiskiirust üle 3000 p/min. ja seejärel leida pumba pöörlemise resonantssagedus.
Sagedusmuunduri parameetrite muutmiseks vajame sagedusmuunduri parameetrite muutmiseks ja juhtimiseks COM-pordiga sülearvutit. Konverter ise on paigaldatud juhtkappi, kus on ette nähtud küte talvised tingimused töö ja ventilatsioon suvisteks töötingimusteks. Kapi tuulutamiseks kasutasime tavalist ventilaatorit ja kapi kütmiseks kasutatakse 20W küttekeha.
Sagedusmuundur võimaldab reguleerida pumba sagedust laias vahemikus, nii põhi- kui ka kõrgemal. Mootori sagedust saate tõsta mitte kõrgemale kui 150%.
Meie puhul saate mootori pöörlemiskiirust tõsta 4500 p / min.
Saate korraks sagedust suurendada kuni 200%, kuid see põhjustab mootori mehaanilist ülekoormust ja suurendab selle rikke tõenäosust. Lisaks on sagedusmuunduri abil mootor kaitstud ülekoormuse ja lühise eest. Samuti võimaldab sagedusmuundur käivitada mootori etteantud kiirendusajaga, mis piirab pumba labade kiirendust käivitamisel ja piirab mootori käivitusvoolusid. Sisse paigaldatud sagedusmuundur seinakapp(vt joonis 16).
Kõik juhtnupud ja kuvaelemendid kuvatakse esipaneel juhtkapp. Esipaneelil (seadmel MTM-RE-160) kuvatakse süsteemi tööparameetrid.
Seadmel on võimalus salvestada päeva jooksul 6 erineva analoogsignaali kanali näidud. Sel juhul registreerime süsteemi sisselaskeava temperatuuri näidud, süsteemi väljalaskeava temperatuuri näidud ning süsteemi sisse- ja väljalaske rõhu näidud.
Peapumba pöörete arvu väärtuse määramise ülesanne teostatakse seadmetega MTM-103. Soojusgeneraatori tööpumba ja tsirkulatsioonipumba mootorite käivitamiseks ja seiskamiseks kasutatakse rohelist ja kollast nuppu. Tsirkulatsioonipump plaanime kasutada elektritarbimise vähendamiseks. Lõppude lõpuks, kui vesi soojeneb seatud temperatuurini, on ringlus ikkagi vajalik.
Sagedusmuunduri Micromaster 440 kasutamisel saate konverteri parameetrite määramiseks kasutada spetsiaalset Starter programmi, installides selle sülearvutile (vt joonis 18).
Algselt sisestab programm mootori algandmed, mis on kirjutatud tüübisildile (mootori tehase parameetritega plaat, mis on kinnitatud mootori staatorile).
Pärast seda käivitub mootori automaatne tuvastamine ja sagedusmuundur määrab ise mootori vajalikud parameetrid. Pärast seda on pump töövalmis.
Pärast installi ühendamist võite alustada testimist. Käivitame pumba mootori ja, jälgides manomeetriid, seadistame vajaliku rõhulanguse. Selleks on vooluringis ette nähtud ventiil, mis asub sisselaske- ja väljalasketorude vahel. Klapi käepidet keerates seadisime rõhu torujuhtmes pärast düüsi vahemikku 1,2 ... 1,5 atm. Düüsi sisselaskeava ja pumba väljalaskeava vahelises vooluringi osas on optimaalne rõhk vahemikus 8 ... 12 atm.
Pump suutis anda meile düüsi sisselaskeava rõhu 9,3 atm. Olles seadnud düüsi väljalaskeava rõhu 1,2 atm peale, lasid nad veel ringi jooksma (sulgesid väljalaskeklapi) ja märkisid kellaaja. Kui vesi liigub mööda vooluringi, registreerisime temperatuuri tõusu umbes 4 ° C minutis. Seega oleme 10 minuti pärast vee juba soojendanud 21°C-lt 60°C-ni. Kontuuri maht koos paigaldatud pump ulatus ligi 15 liitrini Tarbitud elekter arvutati voolu mõõtmise teel. Nende andmete põhjal saame arvutada energia teisendusteguri.
KPI \u003d (C * m * (Tk-Tn)) / (3600000 * (Qk-Qn));
Asendage andmed valemis ja saate:
KPI = (4200*15*(333-294))/(3600000*(0,5-0)) = 1,365
See tähendab, et tarbides 5 kWh elektrit toodab meie soojusgeneraator 1,365 korda rohkem soojust, nimelt 6,825 kWh. Seega võime julgelt kinnitada selle idee elujõulisust. See valem ei võta arvesse mootori efektiivsust, mis tähendab, et tegelik transformatsiooniaste on veelgi suurem.
Meie maja kütmiseks vajaliku soojusvõimsuse arvutamisel lähtume üldtunnustatud lihtsustatud valemist. Selle valemi järgi millal standardkõrgus lagi (kuni 3 m), meie piirkonna jaoks on vaja 1 kW soojusvõimsust iga 10 m2 kohta. Seega on meie maja jaoks, mille pindala on 10x10 \u003d 100 m2, 10 kW soojusvõimsust. nõutud. Need. selle maja kütmiseks ei piisa ühest soojusgeneraatorist võimsusega 5,5 kW, kuid see on ainult esmapilgul. Kui te pole unustanud, siis ruumide kütmiseks hakkame kasutama "sooja põranda" süsteemi, mis säästab kuni 30% tarbitavast energiast. Sellest järeldub, et soojusgeneraatori poolt toodetud 6,8 kW soojusenergiast peaks piisama just maja kütmiseks. Lisaks võimaldab soojuspumba ja päikesekollektori hilisem ühendamine energiakulusid veelgi vähendada.
Kokkuvõtteks pakun aruteluks ühe vastuolulise idee.
Olen juba maininud, et esimestes soojusgeneraatorites kiirendati vett selle andmisega pöörlev liikumine spetsiaalsetes silindrites. Teate, et me ei läinud seda teed. Ja veel, efektiivsuse tõstmiseks on vaja, et vesi lisaks translatsioonilisele liikumisele omandaks ka pöörleva liikumise. Samal ajal suureneb vee liikumise kiirus märgatavalt. Sarnast tehnikat kasutatakse ka õllepudeli kiire joomise võistlustel. Enne joomist keeratakse õlu pudelis korralikult läbi. Ja vedelik voolab läbi kitsa kaela palju kiiremini välja. Ja meil oli idee, kuidas saaksime proovida seda teha, praktiliselt muutmata olemasolev struktuur hüdrodünaamiline ahel.
Vee pöörlemisliikumise andmiseks kasutame staator asünkroonmootor koos oravapuuriga rootor staatorit läbiv vesi tuleb esmalt magnetiseerida. Selleks võite kasutada solenoidi või püsirõnga magnet. Sellest, mis sellest ettevõtmisest välja tuli, räägin teile hiljem, sest praegu pole kahjuks enam võimalust katsetustega tegeleda.
Meil on ka ideid, kuidas oma düüsi täiustada, kuid sellest rohkem pärast katsetamist ja edu korral patenteerimist.
Kütte kallinemine sunnib igal aastal otsima soodsamaid võimalusi külmal aastaajal elamispinna kütmiseks. See kehtib eriti suure pindalaga majade ja korterite kohta. Üks selline säästmise viis on vortex. Sellel on palju eeliseid ja ka võimaldab säästa loomise kohta. Disaini lihtsus ei muuda monteerimist isegi algajatele keeruliseks. Järgmisena kaalume selle küttemeetodi eeliseid ja proovime koostada ka oma kätega soojusgeneraatori kogumise kava.
Soojusgeneraator on spetsiaalne seade, mille põhieesmärk on soojuse tootmine sellesse laaditud kütuse põletamise teel. Samal ajal tekib soojus, mis kulub jahutusvedeliku soojendamiseks, mis omakorda täidab otseselt eluruumi soojendamise funktsiooni.
Sellest ajast peale on generaatoreid loomulikult muudetud ja need suudavad kütta palju suuremat ala kui 250 aastat tagasi.
Põhiline kriteerium, mille järgi generaatorid erinevad, on laaditud kütus. Sõltuvalt sellest eraldage järgmised tüübid
:
