Untuk memastikan maksimal pemanasan ekonomis, pemilik rumah menggunakan berbagai sistem... Kami mengusulkan untuk mempertimbangkan cara kerja generator panas kavitasi, cara membuat perangkat dengan tangan Anda sendiri, serta struktur dan sirkuitnya.

Pro dan kontra dari sumber energi kavitasi

Pemanas kavitasi adalah perangkat sederhana, yang mengubah energi mekanik fluida kerja menjadi energi panas. Bahkan, perangkat ini terdiri dari pompa sentrifugal (untuk kamar mandi, sumur, sistem pasokan air untuk rumah pribadi), yang memiliki tingkat efisiensi rendah. Konversi energi dalam pemanas kavitasi banyak digunakan di perusahaan industri, di mana elemen pemanas mungkin rusak karena kontak dengan cairan kerja, yang memiliki perbedaan suhu yang serius.

Foto - Desain generator panas kavitasi

Kelebihan perangkat:

1. Efisiensi;
2. efisiensi pasokan panas;
3. Ketersediaan;
4. Dapat dirakit dengan tangan peralatan Rumah tangga produksi energi panas. Seperti yang diperlihatkan oleh praktik, perangkat buatan sendiri tidak kalah dengan yang dibeli dalam hal kualitasnya.

Kekurangan generator:

1. Keramaian;
2. Sulit mendapatkan bahan untuk produksi;
3. Kekuatannya terlalu besar untuk ruangan kecil hingga 60-80 meter persegi, generator rumah tangga lebih mudah dibeli;
4. Bahkan perangkat mini memakan banyak ruang (rata-rata, setidaknya satu setengah meter ruangan).

Video: perangkat generator panas kavitasi

Prinsip operasi

"Kavitasi" mengacu pada pembentukan gelembung dalam cairan, dengan demikian roda kerja bekerja dalam fase campuran (periode gelembung cair dan gas) lingkungan... Pompa, sebagai suatu peraturan, tidak dirancang untuk fase aliran campuran (operasinya menghancurkan gelembung, yang menyebabkan generator kavitasi kehilangan efisiensinya). Perangkat termal ini dirancang untuk menginduksi aliran campuran fase sebagai bagian dari pencampuran cairan, menghasilkan konversi termal.

Foto - Gambar generator panas

Dalam pemanas kavitasi komersial, energi mekanik menggerakkan pemanas energi input (misalnya, motor, unit kontrol), menyebabkan cairan yang bertanggung jawab untuk menghasilkan energi output kembali ke sumbernya. Konservasi ini mengubah energi mekanik menjadi panas dengan sedikit kehilangan (biasanya kurang dari 1 persen), sehingga kesalahan konversi diperhitungkan saat menghitung ulang.

Generator daya reaktif superkavitasi bekerja sedikit berbeda. Pemanas seperti itu digunakan di pabrik-pabrik yang kuat ketika energi termal output ditransfer ke cairan dalam perangkat tertentu, kekuatannya secara signifikan melebihi jumlah energi mekanik yang dibutuhkan untuk menggerakkan pemanas. Perangkat ini lebih produktif secara energi daripada mekanisme pengembalian, khususnya karena mereka tidak memerlukan pemeriksaan dan penyesuaian rutin.

ada jenis yang berbeda generator seperti itu. Jenis yang paling umum adalah mekanisme hidrodinamik rotor Griggs. Prinsip operasinya didasarkan pada pengoperasian pompa sentrifugal. Ini terdiri dari pipa cabang, stator, perumahan dan ruang kerja. Pada saat ini ada banyak upgrade, yang paling sederhana adalah drive atau pompa air aksi putar (spherical). Ini adalah permukaan disk di mana banyak lubang yang berbeda tipe tuli (tidak ada output), data elemen struktural disebut sel Griggs. Parameter dimensinya, jumlahnya secara langsung bergantung pada daya rotor, desain generator panas, dan kecepatan penggerak.

Foto - Mekanisme hidrodinamik Griggs

Ada celah tertentu antara rotor dan stator, yang diperlukan untuk memanaskan air. Proses ini dilakukan dengan bantuan gerakan cepat cairan di atas permukaan disk, yang meningkatkan suhu. Rata-rata, rotor bergerak pada sekitar 3000 rpm, yang cukup untuk menaikkan suhu hingga 90 derajat.

Jenis generator kavitasi kedua biasanya disebut statis. Tidak memiliki, berbeda dengan rotor, bagian yang berputar, agar kavitasi terjadi, ia membutuhkan nozel. Secara khusus, ini adalah bagian dari Laval yang terkenal, yang terhubung ke ruang kerja.

Untuk operasi, pompa konvensional terhubung, seperti pada generator putar, ia membangun tekanan di ruang kerja, yang memastikan kecepatan tinggi pergerakan air, masing-masing, peningkatan suhunya. Kecepatan fluida di outlet nosel disediakan oleh perbedaan antara diameter translasi dan outlet nozel. Kerugiannya adalah efisiensinya jauh lebih rendah daripada yang berputar, terutama karena lebih keseluruhan, berat.

Cara membuat genset sendiri

Unit tubular pertama dikembangkan oleh Potapov. Tapi dia tidak menerima paten untuk itu, tk. Hingga saat ini, pembenaran untuk pengoperasian generator yang ideal dianggap "ideal" yang tidak lengkap, dalam praktiknya, Schauberger dan Lazarev juga mencoba membuat ulang perangkat tersebut. Saat ini, sudah menjadi kebiasaan untuk bekerja sesuai dengan gambar Larionov, Fedoskin, Petrakov, Nikolai Zhuk.

Foto - Generator kavitasi pusaran Potapov

Sebelum mulai bekerja, Anda harus memilih pompa vakum atau tanpa kontak (cocok bahkan untuk sumur) sesuai dengan parameter Anda. Untuk ini, faktor-faktor berikut harus diperhitungkan:

1. Daya pompa (perhitungan terpisah dibuat);
2. Energi panas yang dibutuhkan;
3. Nilai tekanan;
4. Jenis pompa (step-up atau step-down).

Terlepas dari berbagai macam bentuk dan jenis kavitator, hampir semua perangkat industri dan rumah tangga dibuat dalam bentuk nosel, bentuk ini adalah yang paling sederhana dan paling praktis. Selain itu, mudah untuk meningkatkan, yang secara signifikan meningkatkan daya generator. Sebelum mulai bekerja, perhatikan bagian lubang antara pengacau dan penyebar. Itu harus dibuat tidak terlalu sempit, tetapi juga tidak lebar, dari sekitar 8 hingga 15 cm. Dalam kasus pertama, Anda akan meningkatkan tekanan di ruang kerja, tetapi daya tidak akan tinggi, karena volume air yang dipanaskan akan relatif kecil dibandingkan dengan air dingin. Selain masalah ini, perbedaan kecil dalam penampang berkontribusi pada saturasi oksigen dalam air yang masuk dari pipa kerja, indikator ini mempengaruhi tingkat kebisingan pompa dan terjadinya fenomena kavitasi pada perangkat itu sendiri, yang pada prinsipnya , secara negatif mempengaruhi operasinya.

Foto - Generator panas kavitasi

Generator panas kavitasi dari sistem pemanas harus memiliki ruang ekspansi. Mereka mungkin memiliki profil yang berbeda tergantung pada persyaratan dan daya yang dibutuhkan... Tergantung pada indikator ini, desain generator dapat berubah.

Pertimbangkan konstruksi generator:

1. Pipa cabang dari mana air 1 berasal dihubungkan melalui flensa dengan pompa, yang intinya adalah untuk memasok air di bawah tekanan tertentu ke ruang kerja.
2. Setelah air memasuki pipa, itu harus memperoleh kecepatan yang diinginkan dan tekanan. Ini membutuhkan diameter pipa yang dipilih secara khusus. Air dengan cepat bergerak ke tengah ruang kerja, mencapai beberapa aliran cairan yang dicampur, setelah itu tekanan energi terbentuk;
3. Sebuah perangkat pengereman khusus digunakan untuk mengontrol kecepatan fluida. Itu harus dipasang di outlet dan outlet ruang kerja, seperti yang sering dilakukan untuk produk minyak bumi (limbah minyak, pemrosesan atau pencucian), air panas dalam alat rumah tangga.
4. Melalui katup pengaman, cairan bergerak ke pipa cabang yang berlawanan, di mana bahan bakar dikembalikan ke titik awal menggunakan pengoperasian pompa sirkulasi. Karena gerakan konstan, pemanasan dan panas dihasilkan, yang dapat diubah menjadi energi mekanik konstan.

Pada prinsipnya, operasinya sederhana dan berdasarkan prinsip yang mirip dengan perangkat pusaran, bahkan rumus untuk menghitung panas yang dihasilkan adalah identik. Dia:

Epot = - 2 Ekin

Dimana Ekin = mV2 / 2 adalah pergerakan Matahari (kinetik, nilai non-konstan);

Massa planet adalah m, kg.

Ikhtisar harga

Tentu saja, generator panas kavitasi praktis merupakan perangkat yang tidak normal, ini adalah generator yang hampir ideal, sulit untuk membelinya, harganya terlalu tinggi. Kami mengusulkan untuk mempertimbangkan berapa biaya perangkat pemanas kavitasi di berbagai kota di Rusia dan Ukraina:

Generator panas pusaran kavitasi memiliki gambar yang lebih sederhana, tetapi efisiensinya agak rendah. Saat ini, ada beberapa pemimpin pasar: generator panas pompa kejut hidro putar "Radex", PLTN "Teknologi Baru", kejut listrik "Tornado" dan kejut elektro-hidraulik "Vektorplus", perangkat mini untuk rumah pribadi (LATR) TSGC2-3k (3 kVA) dan Yurle-K Belarusia.

Foto - Pembangkit panas tornado

Penjualan dilakukan di dealer dan toko mitra di Rusia, Kirgistan, Belarus, dan negara-negara CIS lainnya.

Untuk memberikan pemanasan yang paling ekonomis, pemilik rumah menggunakan berbagai sistem. Kami mengusulkan untuk mempertimbangkan cara kerja generator panas kavitasi, cara membuat perangkat dengan tangan Anda sendiri, serta struktur dan sirkuitnya.

Pro dan kontra dari sumber energi kavitasi

Pemanas kavitasi adalah perangkat sederhana yang mengubah energi mekanik dari fluida kerja menjadi energi panas. Bahkan, perangkat ini terdiri dari pompa sentrifugal (untuk kamar mandi, sumur, sistem pasokan air untuk rumah pribadi), yang memiliki tingkat efisiensi rendah. Konversi energi pada pemanas kavitasi banyak digunakan di pabrik industri dimana elemen pemanas dapat rusak karena kontak dengan fluida kerja yang memiliki perbedaan suhu yang signifikan.

Foto - Desain generator panas kavitasi

Kelebihan perangkat:

1. Efisiensi;
2. efisiensi pasokan panas;
3. Ketersediaan;
4. Anda dapat merakit perangkat produksi energi panas rumah dengan tangan Anda sendiri. Seperti yang diperlihatkan oleh praktik, perangkat buatan sendiri tidak kalah dengan yang dibeli dalam hal kualitasnya.

Kekurangan generator:

1. Keramaian;
2. Sulit mendapatkan bahan untuk produksi;
3. Daya terlalu besar untuk ruangan kecil hingga 60-80 meter persegi, lebih mudah untuk membeli generator rumah tangga;
4. Bahkan perangkat mini memakan banyak ruang (rata-rata, setidaknya satu setengah meter ruangan).

Video: perangkat generator panas kavitasi

Prinsip operasi

"Kavitasi" mengacu pada pembentukan gelembung dalam cairan, sehingga impeller beroperasi dalam lingkungan fase campuran (periode gelembung cair dan gas). Pompa, sebagai suatu peraturan, tidak dirancang untuk fase aliran campuran (operasinya menghancurkan gelembung, yang menyebabkan generator kavitasi kehilangan efisiensinya). Perangkat termal ini dirancang untuk menginduksi aliran campuran fase sebagai bagian dari pencampuran cairan, menghasilkan konversi termal.

Foto - Gambar generator panas

Dalam pemanas kavitasi komersial, energi mekanik menggerakkan pemanas energi input (misalnya, motor, unit kontrol), menyebabkan cairan yang bertanggung jawab untuk menghasilkan energi output kembali ke sumbernya. Konservasi ini mengubah energi mekanik menjadi panas dengan sedikit kehilangan (biasanya kurang dari 1 persen), sehingga kesalahan konversi diperhitungkan saat menghitung ulang.

Generator daya reaktif superkavitasi bekerja sedikit berbeda. Pemanas seperti itu digunakan di pabrik-pabrik yang kuat, ketika energi panas dari output ditransfer ke cairan di perangkat tertentu, kekuatannya secara signifikan melebihi jumlah energi mekanik yang diperlukan untuk menggerakkan pemanas. Perangkat ini lebih produktif secara energi daripada mekanisme pengembalian, khususnya karena mereka tidak memerlukan pemeriksaan dan penyesuaian rutin.

Ada berbagai jenis generator tersebut. Jenis yang paling umum adalah mekanisme hidrodinamik rotor Griggs. Prinsip operasinya didasarkan pada pengoperasian pompa sentrifugal. Ini terdiri dari pipa cabang, stator, perumahan dan ruang kerja. Saat ini, ada banyak peningkatan, yang paling sederhana adalah pompa air aksi putar drive atau disk (bola). Ini adalah permukaan cakram di mana banyak lubang tipe buta yang berbeda (tanpa keluar) dibor, elemen struktural ini disebut sel Griggs. Parameter dimensinya, jumlahnya secara langsung bergantung pada daya rotor, desain generator panas, dan kecepatan penggerak.

Foto - Mekanisme hidrodinamik Griggs

Ada celah tertentu antara rotor dan stator, yang diperlukan untuk memanaskan air. Proses ini dilakukan dengan gerakan cepat cairan di atas permukaan disk, yang meningkatkan suhu. Rata-rata, rotor bergerak pada sekitar 3000 rpm, yang cukup untuk menaikkan suhu hingga 90 derajat.

Jenis generator kavitasi kedua biasanya disebut statis. Tidak memiliki, berbeda dengan rotor, bagian yang berputar, agar kavitasi terjadi, ia membutuhkan nozel. Secara khusus, ini adalah bagian dari Laval yang terkenal, yang terhubung ke ruang kerja.

Untuk operasi, pompa konvensional terhubung, seperti pada generator putar, ia membangun tekanan di ruang kerja, yang memastikan kecepatan tinggi pergerakan air, masing-masing, peningkatan suhunya. Kecepatan fluida di outlet nosel disediakan oleh perbedaan antara diameter translasi dan outlet nozel. Kerugiannya adalah efisiensinya jauh lebih rendah daripada yang berputar, terutama karena lebih keseluruhan, berat.

Cara membuat genset sendiri

Unit tubular pertama dikembangkan oleh Potapov. Tapi dia tidak menerima paten untuk itu, tk. Hingga saat ini, pembenaran untuk pengoperasian generator yang ideal dianggap "ideal" yang tidak lengkap, dalam praktiknya, Schauberger dan Lazarev juga mencoba membuat ulang perangkat tersebut. Saat ini, sudah menjadi kebiasaan untuk bekerja sesuai dengan gambar Larionov, Fedoskin, Petrakov, Nikolai Zhuk.

Foto - Generator kavitasi pusaran Potapov

Sebelum mulai bekerja, Anda harus memilih pompa vakum atau tanpa kontak (cocok bahkan untuk sumur) sesuai dengan parameter Anda. Untuk ini, faktor-faktor berikut harus diperhitungkan:

1. Daya pompa (perhitungan terpisah dibuat);
2. Energi panas yang dibutuhkan;
3. Nilai tekanan;
4. Jenis pompa (step-up atau step-down).

Terlepas dari berbagai macam bentuk dan jenis kavitator, hampir semua perangkat industri dan rumah tangga dibuat dalam bentuk nosel, bentuk ini adalah yang paling sederhana dan paling praktis. Selain itu, mudah untuk meningkatkan, yang secara signifikan meningkatkan daya generator. Sebelum mulai bekerja, perhatikan bagian lubang antara pengacau dan penyebar. Itu harus dibuat tidak terlalu sempit, tetapi juga tidak lebar, dari sekitar 8 hingga 15 cm. Dalam kasus pertama, Anda akan meningkatkan tekanan di ruang kerja, tetapi daya tidak akan tinggi, karena volume air yang dipanaskan akan relatif kecil dibandingkan dengan air dingin. Selain masalah ini, perbedaan kecil dalam penampang berkontribusi pada saturasi oksigen dalam air yang masuk dari pipa kerja, indikator ini mempengaruhi tingkat kebisingan pompa dan terjadinya fenomena kavitasi pada perangkat itu sendiri, yang pada prinsipnya , secara negatif mempengaruhi operasinya.

Foto - Generator panas kavitasi

Generator panas kavitasi dari sistem pemanas harus memiliki ruang ekspansi. Mereka dapat memiliki profil yang berbeda tergantung pada persyaratan dan daya yang dibutuhkan. Tergantung pada indikator ini, desain generator dapat berubah.

Pertimbangkan konstruksi generator:

1. Pipa cabang dari mana air 1 berasal dihubungkan melalui flensa dengan pompa, yang intinya adalah untuk memasok air di bawah tekanan tertentu ke ruang kerja.
2. Setelah air memasuki pipa, itu harus memperoleh kecepatan dan tekanan yang diperlukan. Ini membutuhkan diameter pipa yang dipilih secara khusus. Air dengan cepat bergerak ke tengah ruang kerja, mencapai beberapa aliran cairan yang dicampur, setelah itu tekanan energi terbentuk;
3. Sebuah perangkat pengereman khusus digunakan untuk mengontrol kecepatan fluida. Itu harus dipasang di outlet dan outlet ruang kerja, seperti yang sering dilakukan untuk produk minyak (limbah minyak, pemurnian atau pembilasan), air panas di peralatan rumah tangga.
4. Melalui katup pengaman, cairan bergerak ke pipa cabang yang berlawanan, di mana bahan bakar dikembalikan ke titik awal menggunakan pengoperasian pompa sirkulasi. Karena gerakan konstan, pemanasan dan panas dihasilkan, yang dapat diubah menjadi energi mekanik konstan.

Pada prinsipnya, operasinya sederhana dan berdasarkan prinsip yang mirip dengan perangkat pusaran, bahkan rumus untuk menghitung panas yang dihasilkan adalah identik. Dia:

Epot = - 2 Ekin

Dimana Ekin = mV2 / 2 adalah pergerakan Matahari (kinetik, nilai non-konstan);

Massa planet adalah m, kg.

Ikhtisar harga

Tentu saja, generator panas kavitasi praktis merupakan perangkat yang tidak normal, ini adalah generator yang hampir ideal, sulit untuk membelinya, harganya terlalu tinggi. Kami mengusulkan untuk mempertimbangkan berapa biaya perangkat pemanas kavitasi di berbagai kota di Rusia dan Ukraina:

Generator panas pusaran kavitasi memiliki gambar yang lebih sederhana, tetapi efisiensinya agak rendah. Saat ini, ada beberapa pemimpin pasar: generator panas pompa kejut hidro putar "Radex", PLTN "Teknologi Baru", kejut listrik "Tornado" dan kejut elektro-hidraulik "Vektorplus", perangkat mini untuk rumah pribadi (LATR) TSGC2-3k (3 kVA) dan Yurle-K Belarusia.

Foto - Pembangkit panas tornado

Penjualan dilakukan di dealer dan toko mitra di Rusia, Kirgistan, Belarus, dan negara-negara CIS lainnya.

Berbagai cara untuk menghemat energi atau memperoleh listrik gratis tetap populer. Berkat perkembangan Internet, informasi tentang semua jenis "penemuan ajaib" menjadi semakin mudah diakses. Satu desain, setelah kehilangan popularitasnya, digantikan oleh yang lain.

Hari ini kita akan melihat apa yang disebut generator kavitasi pusaran - perangkat yang dijanjikan oleh penemunya pemanas ruangan yang sangat efisien di mana ia diinstal. Apa itu? Perangkat ini menggunakan efek memanaskan cairan selama kavitasi - efek spesifik dari pembentukan gelembung mikro uap di zona pengurangan tekanan lokal dalam cairan, yang terjadi baik ketika impeller pompa berputar, atau ketika cairan terkena suara. getaran. Jika Anda pernah menggunakan rendaman ultrasonik, Anda mungkin telah memperhatikan bagaimana isinya menjadi terasa panas.

Di Internet, artikel tentang generator pusaran putar tersebar luas, yang prinsipnya adalah membuat daerah kavitasi ketika impeler dengan bentuk tertentu berputar dalam cairan. Apakah solusi ini layak?

Mari kita mulai dengan perhitungan teoretis. V pada kasus ini kami menggunakan listrik untuk pengoperasian motor listrik (efisiensi rata-rata - 88%), energi mekanik yang diperoleh sebagian dihabiskan untuk gesekan pada segel pompa kavitasi, sebagian untuk memanaskan cairan karena kavitasi. Artinya, bagaimanapun, hanya sebagian dari listrik yang dikonsumsi yang akan diubah menjadi panas. Tetapi jika Anda ingat bahwa efisiensi elemen pemanas konvensional adalah dari 95 hingga 97 persen, menjadi jelas bahwa tidak akan ada keajaiban: pompa pusaran yang jauh lebih mahal dan kompleks akan kurang efisien daripada spiral nichrome sederhana.

Dapat dikatakan bahwa ketika menggunakan elemen pemanas, pompa sirkulasi tambahan harus dimasukkan ke dalam sistem pemanas, sedangkan pompa vortex akan dapat memompa cairan pendingin itu sendiri. Tapi, anehnya, pembuat pompa berjuang dengan terjadinya kavitasi, yang tidak hanya secara signifikan mengurangi efisiensi pompa, tetapi juga menyebabkan erosi. Akibatnya, generator pompa-panas seharusnya tidak hanya lebih kuat daripada pompa transfer khusus, tetapi juga memerlukan penggunaan bahan dan teknologi yang lebih maju untuk memastikan sumber daya yang sebanding.

Secara struktural, nozzle Laval kami akan terlihat seperti pipa logam dengan benang pipa di ujungnya, memungkinkannya untuk dihubungkan ke pipa menggunakan kopling berulir. Untuk membuat pipa cabang, Anda membutuhkan mesin bubut.

• Bentuk nosel, lebih tepatnya, outletnya, mungkin berbeda dalam desain. Opsi "a" adalah yang paling mudah dibuat, dan karakteristiknya dapat bervariasi dengan mengubah sudut kerucut outlet dalam 12-30 derajat. Namun, jenis nosel ini memberikan resistensi minimum terhadap aliran fluida, dan, akibatnya, kavitasi paling sedikit dalam aliran.
• Opsi "b" lebih sulit untuk dibuat, tetapi karena penurunan tekanan maksimum di outlet nosel, itu akan menciptakan turbulensi aliran terbesar. Kondisi terjadinya kavitasi dalam hal ini optimal.
• Opsi "c" adalah kompromi dalam hal kompleksitas dan efisiensi manufaktur, jadi ada baiknya tetap menggunakannya.

Ekologi konsumsi. Wisma: Untuk memberikan pemanasan yang paling ekonomis, pemilik rumah menggunakan sistem yang berbeda. Kami mengusulkan untuk mempertimbangkan cara kerja generator panas kavitasi, cara membuat perangkat dengan tangan Anda sendiri, serta struktur dan sirkuitnya.

Pro dan kontra dari sumber energi kavitasi

Pemanas kavitasi adalah perangkat sederhana yang mengubah energi mekanik dari fluida kerja menjadi energi panas. Bahkan, perangkat ini terdiri dari pompa sentrifugal (untuk kamar mandi, sumur, sistem pasokan air untuk rumah pribadi), yang memiliki tingkat efisiensi rendah. Konversi energi pada pemanas kavitasi banyak digunakan di pabrik industri dimana elemen pemanas dapat rusak karena kontak dengan fluida kerja yang memiliki perbedaan suhu yang signifikan.

Desain generator panas kavitasi

Kelebihan perangkat :

1. Efisiensi;
2. efisiensi pasokan panas;
3. Ketersediaan;
4. Anda dapat merakit perangkat produksi energi panas rumah dengan tangan Anda sendiri. Seperti yang diperlihatkan oleh praktik, perangkat buatan sendiri tidak kalah dengan yang dibeli dalam hal kualitasnya.

Kekurangan generator :

1. Keramaian;
2. Sulit mendapatkan bahan untuk produksi;
3. Daya terlalu besar untuk ruangan kecil hingga 60-80 meter persegi, lebih mudah untuk membeli generator rumah tangga;
4. Bahkan perangkat mini memakan banyak ruang (rata-rata, setidaknya satu setengah meter ruangan).

Prinsip operasi

"Kavitasi" mengacu pada pembentukan gelembung dalam cairan, sehingga impeller beroperasi dalam lingkungan fase campuran (periode gelembung cair dan gas). Pompa, sebagai suatu peraturan, tidak dirancang untuk fase aliran campuran (operasinya menghancurkan gelembung, yang menyebabkan generator kavitasi kehilangan efisiensinya). Perangkat termal ini dirancang untuk menginduksi aliran campuran fase sebagai bagian dari pencampuran cairan, menghasilkan konversi termal.

Gambar pembangkit panas

Dalam pemanas kavitasi komersial, energi mekanik menggerakkan pemanas energi input (misalnya, motor, unit kontrol), menyebabkan cairan yang bertanggung jawab untuk menghasilkan energi output kembali ke sumbernya. Konservasi ini mengubah energi mekanik menjadi panas dengan sedikit kehilangan (biasanya kurang dari 1 persen), sehingga kesalahan konversi diperhitungkan saat menghitung ulang.

Generator daya reaktif superkavitasi bekerja sedikit berbeda. Pemanas seperti itu digunakan di pabrik-pabrik yang kuat, ketika energi panas dari output ditransfer ke cairan di perangkat tertentu, kekuatannya secara signifikan melebihi jumlah energi mekanik yang diperlukan untuk menggerakkan pemanas. Perangkat ini lebih produktif secara energi daripada mekanisme pengembalian, khususnya karena mereka tidak memerlukan pemeriksaan dan penyesuaian rutin.

Ada berbagai jenis generator tersebut. Jenis yang paling umum adalah mekanisme hidrodinamik rotor Griggs. Prinsip operasinya didasarkan pada pengoperasian pompa sentrifugal. Ini terdiri dari pipa cabang, stator, perumahan dan ruang kerja. Saat ini, ada banyak peningkatan, yang paling sederhana adalah pompa air aksi putar drive atau disk (bola). Ini adalah permukaan cakram di mana banyak lubang tipe buta yang berbeda (tanpa keluar) dibor, elemen struktural ini disebut sel Griggs. Parameter dimensinya, jumlahnya secara langsung bergantung pada daya rotor, desain generator panas, dan kecepatan penggerak.

Mekanisme hidrodinamik Griggs

Ada celah tertentu antara rotor dan stator, yang diperlukan untuk memanaskan air. Proses ini dilakukan dengan gerakan cepat cairan di atas permukaan disk, yang meningkatkan suhu. Rata-rata, rotor bergerak pada sekitar 3000 rpm, yang cukup untuk menaikkan suhu hingga 90 derajat.

Jenis generator kavitasi kedua biasanya disebut statis. Tidak memiliki, berbeda dengan rotor, bagian yang berputar, agar kavitasi terjadi, ia membutuhkan nozel. Secara khusus, ini adalah bagian dari Laval yang terkenal, yang terhubung ke ruang kerja.

Untuk operasi, pompa konvensional terhubung, seperti pada generator putar, ia membangun tekanan di ruang kerja, yang memastikan kecepatan tinggi pergerakan air, masing-masing, peningkatan suhunya. Kecepatan fluida di outlet nosel disediakan oleh perbedaan antara diameter translasi dan outlet nozel. Kerugiannya adalah efisiensinya jauh lebih rendah daripada yang berputar, terutama karena lebih keseluruhan, berat.

Cara membuat genset sendiri

Unit tubular pertama dikembangkan oleh Potapov. Tapi dia tidak menerima paten untuk itu, tk. Hingga saat ini, pembenaran untuk pengoperasian generator yang ideal dianggap "ideal" yang tidak lengkap, dalam praktiknya, Schauberger dan Lazarev juga mencoba membuat ulang perangkat tersebut. Saat ini, sudah menjadi kebiasaan untuk bekerja sesuai dengan gambar Larionov, Fedoskin, Petrakov, Nikolai Zhuk.

Generator kavitasi pusaran Potapov

Sebelum mulai bekerja, Anda harus memilih pompa vakum atau tanpa kontak (cocok bahkan untuk sumur) sesuai dengan parameter Anda. Untuk ini, faktor-faktor berikut harus diperhitungkan:

1. Daya pompa (perhitungan terpisah dibuat);
2. Energi panas yang dibutuhkan;
3. Nilai tekanan;
4. Jenis pompa (step-up atau step-down).

Terlepas dari berbagai macam bentuk dan jenis kavitator, hampir semua perangkat industri dan rumah tangga dibuat dalam bentuk nosel, bentuk ini adalah yang paling sederhana dan paling praktis. Selain itu, mudah untuk meningkatkan, yang secara signifikan meningkatkan daya generator. Sebelum mulai bekerja, perhatikan bagian lubang antara pengacau dan penyebar. Itu harus dibuat tidak terlalu sempit, tetapi juga tidak lebar, dari sekitar 8 hingga 15 cm. Dalam kasus pertama, Anda akan meningkatkan tekanan di ruang kerja, tetapi daya tidak akan tinggi, karena volume air yang dipanaskan akan relatif kecil dibandingkan dengan air dingin. Selain masalah ini, perbedaan kecil dalam penampang berkontribusi pada saturasi oksigen dalam air yang masuk dari pipa kerja, indikator ini mempengaruhi tingkat kebisingan pompa dan terjadinya fenomena kavitasi pada perangkat itu sendiri, yang pada prinsipnya , secara negatif mempengaruhi operasinya.

Generator panas kavitasi

Generator panas kavitasi dari sistem pemanas harus memiliki ruang ekspansi. Mereka dapat memiliki profil yang berbeda tergantung pada persyaratan dan daya yang dibutuhkan. Tergantung pada indikator ini, desain generator dapat berubah.

Pertimbangkan konstruksi generator:

1. Pipa cabang dari mana air 1 berasal dihubungkan melalui flensa dengan pompa, yang intinya adalah untuk memasok air di bawah tekanan tertentu ke ruang kerja.
2. Setelah air memasuki pipa, itu harus memperoleh kecepatan dan tekanan yang diperlukan. Ini membutuhkan diameter pipa yang dipilih secara khusus. Air dengan cepat bergerak ke tengah ruang kerja, mencapai beberapa aliran cairan yang dicampur, setelah itu tekanan energi terbentuk;
3. Sebuah perangkat pengereman khusus digunakan untuk mengontrol kecepatan fluida. Itu harus dipasang di outlet dan outlet ruang kerja, seperti yang sering dilakukan untuk produk minyak (limbah minyak, pemurnian atau pembilasan), air panas di peralatan rumah tangga.
4. Melalui katup pengaman, cairan bergerak ke pipa cabang yang berlawanan, di mana bahan bakar dikembalikan ke titik awal menggunakan pengoperasian pompa sirkulasi. Karena gerakan konstan, pemanasan dan panas dihasilkan, yang dapat diubah menjadi energi mekanik konstan.

Pada prinsipnya, operasinya sederhana dan berdasarkan prinsip yang mirip dengan perangkat pusaran, bahkan rumus untuk menghitung panas yang dihasilkan adalah identik. Dia:

Epot = - 2 Ekin

Dimana Ekin = mV2 / 2 adalah pergerakan Matahari (kinetik, nilai non-konstan);

Artikel ini menjelaskan cara membuat generator panas sendiri.

Prinsip pengoperasian generator panas statis dan hasil penelitiannya dijelaskan secara rinci.Rekomendasi untuk perhitungan dan pemilihan komponen diberikan.

Ide penciptaan

Bagaimana jika tidak ada cukup uang untuk membeli generator panas? Bagaimana cara membuatnya sendiri? Saya akan bercerita tentang pengalaman saya sendiri dalam hal ini.

Kami mendapat ide untuk membuat generator panas sendiri setelah berkenalan dengan berbagai jenis generator panas. Desain mereka tampak cukup sederhana, tetapi tidak sepenuhnya dipikirkan.

Ada dua desain yang dikenal dari perangkat tersebut: putar dan statis. Dalam kasus pertama, untuk membuat kavitasi, seperti yang Anda duga dari namanya, rotor berfungsi, yang kedua, nosel adalah elemen utama perangkat. Untuk membuat pilihan yang mendukung salah satu opsi desain, mari bandingkan kedua desain.

Pembangkit panas putar

Apa itu generator panas putar? Sebenarnya, ini sedikit dimodifikasi pompa sentrifugal Artinya, ada rumah pompa (yang dalam hal ini adalah stator) dengan pipa saluran masuk dan keluar, dan ruang kerja, di dalamnya terdapat rotor yang berfungsi sebagai impeller. Perbedaan utama dari pompa konvensional justru terletak pada rotornya. Ada berbagai macam desain rotor generator panas pusaran, dan tentu saja kami tidak akan menjelaskan semuanya. Yang paling sederhana adalah cakram, pada permukaan silinder di mana banyak lubang buta dengan kedalaman dan diameter tertentu dibor. Lubang-lubang ini disebut sel Griggs, setelah penemu Amerika yang pertama menguji generator panas putar desain ini. Jumlah dan dimensi sel-sel ini ditentukan berdasarkan dimensi piringan rotor dan kecepatan putaran motor listrik yang menggerakkannya ke putaran. Stator (alias badan generator panas), biasanya dibuat dalam bentuk silinder berongga, mis. pipa dicolokkan dengan flensa di kedua sisi.Dalam hal ini, celah antara dinding bagian dalam stator dan rotor sangat kecil dan berjumlah 1 ... 1,5 mm.

Di celah antara rotor dan stator, air dipanaskan. Ini difasilitasi oleh gesekannya pada permukaan stator dan rotor, selama rotasi cepat yang terakhir. Dan tentu saja, proses kavitasi dan pusaran air di sel rotor memainkan peran penting dalam pemanasan air. Kecepatan rotor biasanya 3000 rpm dengan diameter rotor 300 mm. Dengan penurunan diameter rotor, perlu untuk meningkatkan kecepatan rotasi.

Tidak sulit untuk menebak bahwa, untuk semua kesederhanaannya, desain seperti itu membutuhkan akurasi pembuatan yang cukup tinggi. Dan jelas, penyeimbangan rotor akan diperlukan. Selain itu, perlu untuk menyelesaikan masalah penyegelan poros rotor. Secara alami, elemen penyegelan membutuhkan penggantian rutin.

Dari penjelasan di atas, dapat disimpulkan bahwa sumber daya dari instalasi semacam itu tidak begitu besar. Antara lain, pengoperasian generator panas putar disertai dengan peningkatan kebisingan. Meskipun mereka memiliki kinerja yang lebih tinggi sebesar 20-30% dibandingkan dengan generator panas tipe statis. Generator panas putar bahkan mampu menghasilkan uap. Tetapi apakah ini keuntungan dengan masa pakai yang singkat (dibandingkan dengan model statis)?

Generator panas statis

Jenis generator panas kedua secara konvensional disebut statis. Ini karena tidak adanya bagian yang berputar dalam desain kavitator. Untuk membuat proses kavitasi digunakan jenis yang berbeda nozel. Yang paling umum digunakan adalah yang disebut nozzle Laval

Agar kavitasi terjadi, perlu untuk memberikan kecepatan tinggi gerakan cairan di kavitasi. Untuk ini, pompa sentrifugal konvensional digunakan. Pompa meningkatkan tekanan cairan di depan nosel, ia mengalir ke lubang nosel, yang memiliki penampang yang jauh lebih kecil daripada pipa pasokan, yang menyediakan kecepatan tinggi di outlet nozel. Karena ekspansi cairan yang tajam di pintu keluar dari nosel, kavitasi terjadi. Hal ini juga difasilitasi oleh gesekan cairan terhadap permukaan saluran nozzle dan pusaran air yang terjadi ketika jet tiba-tiba ditarik keluar dari nozzle. Artinya, air dipanaskan untuk alasan yang sama seperti pada generator panas putar, tetapi dengan efisiensi yang sedikit lebih rendah.

Desain generator panas statis tidak memerlukan pembuatan suku cadang dengan presisi tinggi. Pemrosesan mekanis dalam pembuatan bagian-bagian ini diminimalkan dibandingkan dengan desain putar. Karena tidak adanya bagian yang berputar, masalah penyegelan rakitan kawin dan suku cadang mudah diselesaikan. Menyeimbangkan juga tidak perlu. Masa pakai kavitator jauh lebih lama.(Garansi 5 tahun) Bahkan jika nozzle telah menghabiskan sumber dayanya, pembuatan dan penggantiannya akan membutuhkan biaya material yang jauh lebih sedikit (dalam kasus seperti itu, generator panas putar pada dasarnya harus diproduksi ulang).

Mungkin kerugian terpenting dari generator panas statis adalah biaya pompa. Namun, biaya pembuatan generator panas dari desain ini praktis tidak berbeda dari versi putar, dan jika kita mengingat sumber daya dari kedua instalasi, maka kerugian ini akan berubah menjadi keuntungan, karena jika mengganti kavitasi, pompa tidak perlu diubah.

Jadi, kami akan memilih generator panas dengan desain statis, terutama karena kami sudah memiliki pompa dan kami tidak perlu mengeluarkan uang untuk membelinya.

Pembuatan generator panas

Pemilihan pompa

Mari kita mulai dengan memilih pompa untuk generator panas. Untuk melakukan ini, kami akan menentukan parameter operasinya. Apakah pompa ini akan bersirkulasi atau meningkatkan tekanan, itu tidak masalah prinsip. Pada foto pada Gambar 6, pompa sirkulasi dengan pompa kering rotor Grundfos... Apa masalahnya tekanan operasi, kinerja pompa, suhu maksimum yang diizinkan dari cairan yang dipompa.

Tidak semua pompa dapat digunakan untuk memompa cairan suhu tinggi... Dan, jika Anda tidak mementingkan parameter ini saat memilih pompa, maka masa pakainya akan jauh lebih pendek daripada yang dinyatakan oleh pabrikan.

Efisiensi generator panas akan tergantung pada besarnya tekanan yang dikembangkan oleh pompa. Itu. semakin banyak kepala, semakin banyak penurunan tekanan yang disediakan oleh nosel. Akibatnya, semakin efisien cairan yang dipompa melalui kavitator dipanaskan. Namun, Anda tidak boleh mengejar angka maksimum dalam karakteristik teknis pompa. Sudah pada tekanan di dalam pipa di depan nosel sama dengan 4 atm, peningkatan suhu air akan terlihat, meskipun tidak secepat pada tekanan 12 atm.

Kinerja pompa (volume cairan yang dipompa olehnya) hampir tidak berpengaruh pada efisiensi pemanasan air. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa untuk memastikan penurunan tekanan di nosel, kami membuat penampangnya jauh lebih kecil daripada lubang nominal pipa sirkuit dan nozel pompa. Laju aliran cairan yang dipompa melalui kavitator tidak akan melebihi 3 ... 5 m3 / jam, karena semua pompa dapat memberikan head tertinggi hanya pada laju aliran terendah.

Kekuatan pompa kerja generator panas akan menentukan koefisien konversi energi listrik menjadi panas. Baca lebih lanjut tentang faktor konversi energi dan perhitungannya di bawah ini.

Saat memilih pompa untuk generator panas kami, kami melanjutkan dari pengalaman bekerja dengan instalasi Warmbotruff (pembangkit panas ini dijelaskan dalam artikel tentang rumah ramah lingkungan). Kami tahu bahwa pompa WILO IL 40 / 170-5.5 / 2 digunakan dalam generator panas yang kami pasang (lihat Gbr. 6). Ini adalah pompa sirkulasi dengan rotor kering tipe Inline, dengan daya 5,5 kW, tekanan kerja maksimum 16 atm, dan head maksimum 41 m (yaitu, memberikan penurunan tekanan 4 atm). Pompa serupa diproduksi oleh produsen lain. Misalnya, perusahaan Grundfos memproduksi analog pompa semacam itu - ini adalah model TP 40-470 / 2.

Gambar 6 - Pompa kerja generator panas "Warmbotruff 5,5A"

Namun demikian, setelah membandingkan kinerja pompa ini dengan model lain yang diproduksi oleh produsen yang sama, kami memilih sentrifugal pompa bertingkat tekanan tinggi MVI 1608-06 / PN 16. Pompa ini menghasilkan lebih dari dua kali kepala untuk tenaga mesin yang sama, meskipun harganya hampir 300 € lebih.

Sekarang ada peluang besar untuk menghemat uang menggunakan setara Cina. Lagi pula, produsen pompa Cina terus-menerus meningkatkan kualitas palsu merek-merek terkenal dunia dan memperluas jangkauannya. Biaya "grundfos" Cina seringkali beberapa kali lebih rendah, sementara kualitasnya tidak selalu lebih buruk, dan terkadang tidak jauh lebih rendah.

Pengembangan dan pembuatan kavitator

Apa itu kavitasi? Ada sejumlah besar desain kavitator statis (Anda dapat memverifikasi ini dengan bantuan Internet), tetapi dalam hampir semua kasus mereka dibuat dalam bentuk nosel. Sebagai aturan, nozzle Laval diambil sebagai dasar dan dimodifikasi oleh perancang. Nozzle Laval klasik ditunjukkan pada Gambar. 7.

Hal pertama yang harus diperhatikan adalah bagian saluran antara diffuser dan bingung.

Jangan terlalu mempersempit penampangnya, mencoba memastikan penurunan tekanan maksimum. Tentu saja, ketika air meninggalkan lubang dengan bagian kecil dan memasuki ruang ekspansi, tingkat penghalusan terbesar akan tercapai, dan, akibatnya, kavitasi yang lebih aktif. Itu. air dalam satu melewati nosel akan dipanaskan sampai suhu tinggi. Namun, volume air yang dipompa melalui nosel akan terlalu kecil, dan, bercampur dengan air dingin, dia akan mengirimkan padanya jumlah yang tidak mencukupi kehangatan. Dengan demikian, volume total air akan dipanaskan secara perlahan. Selain itu, penampang saluran yang kecil akan berkontribusi untuk mengalirkan air yang masuk ke pipa saluran masuk pompa yang bekerja. Akibatnya, pompa akan beroperasi lebih berisik dan kavitasi dapat terjadi di pompa itu sendiri, dan ini sudah merupakan fenomena yang tidak diinginkan. Mengapa ini terjadi akan menjadi jelas ketika kita mempertimbangkan desain sirkuit hidrodinamik dari generator panas.

Performa terbaik dicapai dengan diameter lubang saluran 8-15 mm. Selain itu, efisiensi pemanasan juga akan tergantung pada konfigurasi ruang ekspansi nosel. Jadi kita beralih ke yang kedua poin penting dalam desain nosel - ruang ekspansi.

Profil mana yang harus Anda pilih? Apalagi ini belum semuanya. opsi yang memungkinkan profil nozel. Oleh karena itu, untuk menentukan desain nosel, kami memutuskan untuk menggunakan pemodelan matematis aliran fluida di dalamnya. Saya akan memberikan beberapa hasil pemodelan nozel yang ditunjukkan pada Gambar. delapan.

Angka-angka menunjukkan bahwa desain nosel yang ditunjukkan memungkinkan pemanasan kavitasi dari cairan yang dipompa melaluinya. Mereka menunjukkan bahwa ketika fluida mengalir, zona tekanan tinggi dan rendah terbentuk, yang menyebabkan pembentukan rongga dan keruntuhan selanjutnya.

Seperti dapat dilihat dari Gambar 8, profil nosel bisa sangat berbeda. Opsi a) pada dasarnya adalah profil nozzle Laval klasik. Dengan menggunakan profil seperti itu, Anda dapat memvariasikan sudut pembukaan ruang ekspansi?, Dengan demikian mengubah karakteristik kavitator. Biasanya nilainya berada pada kisaran 12...30°. Seperti dapat dilihat dari diagram kecepatan pada Gambar. 9 nosel seperti itu memberikan kecepatan fluida tertinggi. Namun, nosel dengan profil ini memberikan penurunan tekanan terkecil (lihat Gambar 10). Turbulensi terbesar akan diamati sudah di pintu keluar dari nosel (lihat Gambar 11).

Jelas, opsi b) akan membuat vakum lebih efisien ketika cairan mengalir keluar dari saluran yang menghubungkan ruang ekspansi dengan ruang kompresi (lihat Gambar 9). Kecepatan aliran fluida melalui nosel ini akan menjadi yang terkecil, sebagaimana dibuktikan oleh diagram kecepatan yang ditunjukkan pada Gambar. 10. Turbulensi yang timbul dari aliran cairan melalui nosel opsi kedua, menurut saya, adalah yang paling optimal untuk memanaskan air. Munculnya pusaran dalam aliran sudah dimulai di saluran masuk ke saluran perantara, dan gelombang kedua pembentukan pusaran dimulai di saluran keluar nosel (lihat Gambar 11). Namun, nosel semacam itu sedikit lebih sulit dibuat, karena harus menggiling belahan bumi.

Profil nozzle c) adalah versi sebelumnya yang disederhanakan. Diharapkan bahwa dua opsi terakhir akan memiliki karakteristik yang sama. Tetapi diagram perubahan tekanan yang ditunjukkan pada Gambar. 9 menunjukkan bahwa penurunan akan menjadi yang terbesar dari tiga opsi. Kecepatan aliran fluida akan lebih tinggi daripada versi nosel kedua dan lebih rendah dari versi pertama (lihat Gambar 10). Turbulensi yang terjadi ketika air bergerak melalui nosel ini sebanding dengan opsi kedua, tetapi pembentukan pusaran terjadi dengan cara yang berbeda (lihat Gambar 11).

Saya telah memberikan sebagai contoh hanya profil nosel yang paling sederhana untuk dibuat. Ketiga opsi tersebut dapat digunakan saat merancang generator panas dan tidak dapat dikatakan bahwa salah satu opsi benar, sedangkan opsi lainnya tidak. Anda dapat bereksperimen dengan profil nozzle yang berbeda sendiri. Untuk melakukan ini, tidak perlu segera membuatnya dari logam dan melakukan eksperimen nyata. Ini tidak selalu dibenarkan. Pertama, Anda dapat menganalisis nosel yang Anda temukan di salah satu program yang mensimulasikan pergerakan cairan. Saya menggunakan aplikasi COSMOSFloWorks untuk menganalisis nozel yang ditunjukkan di atas. Versi sederhana dari aplikasi ini adalah bagian dari sistem CAD SolidWorks.

Dalam percobaan untuk membuat model generator panas kami sendiri, kami menggunakan kombinasi nozel sederhana (lihat Gambar 12).

Ada banyak solusi desain yang lebih canggih, tapi saya rasa tidak ada gunanya membuat daftar semuanya. Jika Anda benar-benar tertarik dengan topik ini, Anda selalu dapat menemukan desain kavitator lainnya di Internet.

Fabrikasi sirkuit hidrodinamik

Setelah kami memutuskan desain nosel, kami melanjutkan ke tahap berikutnya: pembuatan sirkuit hidrodinamik. Untuk melakukan ini, Anda harus terlebih dahulu membuat sketsa diagram kontur. Kami membuatnya sangat sederhana dengan menggambar diagram di lantai dengan kapur (lihat gambar 13)

1. Pengukur tekanan di outlet nozzle (mengukur tekanan di outlet nozzle).
2. Termometer (mengukur suhu di pintu masuk ke sistem).
3. Katup pembuangan udara (Melepas kunci udara dari sistem).
4. Pipa outlet dengan keran.
5. Lengan termometer.
6. Pipa uap masuk dengan keran.
7. Termometer dengan baik di inlet.
8. Pengukur tekanan di saluran masuk ke nozzle (mengukur tekanan di saluran masuk ke sistem).

Sekarang saya akan menjelaskan struktur sirkuit. Ini adalah pipa, saluran masuknya terhubung ke saluran keluar pompa, dan saluran keluar ke saluran masuk. Nozzle 9 dilas ke dalam pipa ini, nozel untuk menghubungkan pengukur tekanan 8 (sebelum dan sesudah nosel), selongsong untuk memasang termometer 7,5 (kami tidak mengelas benang di bawah selongsong, tetapi hanya mengelasnya), pas untuk katup untuk ventilasi 3 (kami menggunakan sharkran biasa, penyapu untuk katup kontrol dan alat kelengkapan untuk menghubungkan sirkuit pemanas.

Dalam diagram yang saya gambar, air bergerak berlawanan arah jarum jam. Pasokan air ke sirkuit dilakukan melalui pipa cabang bawah (katup bola dengan roda gila merah dan katup periksa), dan pengiriman air darinya, masing-masing, melalui bagian atas (hiu bangau dengan roda gila merah). Tekanan diferensial dikendalikan oleh katup yang terletak di antara nozel inlet dan outlet. Dalam foto gambar. 13 itu hanya ditunjukkan dalam diagram dan tidak terletak di sebelah penunjukannya, karena kami telah melilitkannya pada penyapu, setelah sebelumnya melilitkan segel (lihat gbr. 14).

Untuk pembuatan rangkaian, kami mengambil pipa DN 50, karena sambungan pompa memiliki diameter yang sama. Pada saat yang sama, kami membuat pipa cabang saluran masuk dan keluar dari sirkuit yang menghubungkan sirkuit pemanas dari pipa DN 20. Anda dapat melihat apa yang kami dapatkan sebagai hasil pada gambar. 15.

Foto menunjukkan pompa dengan motor 1 kW. Selanjutnya, kami menggantinya dengan pompa 5,5 kW yang dijelaskan di atas.

Pemandangannya, tentu saja, ternyata bukan yang paling estetis, tetapi kami tidak menetapkan tugas seperti itu untuk diri kami sendiri. Mungkin salah satu pembaca akan bertanya mengapa dimensi kontur seperti itu, karena bisa dibuat lebih kecil? Kami berasumsi bahwa karena panjang pipa di depan nosel, untuk sedikit membubarkan air. Jika Anda menjelajahi Internet, Anda pasti akan menemukan gambar dan diagram model pertama generator panas. Hampir semuanya bekerja tanpa nozel. Efek memanaskan cairan dicapai dengan mempercepatnya ke kecepatan yang cukup tinggi. Untuk ini, silinder dengan tinggi kecil dengan entri tangensial dan keluaran koaksial.

Kami tidak menggunakan metode ini untuk mempercepat air, tetapi memutuskan untuk membuat desain kami sesederhana mungkin. Meskipun kami memiliki pemikiran tentang cara mempercepat cairan dengan desain sirkuit ini, lebih lanjut tentang itu nanti.

Foto menunjukkan pengukur tekanan di depan nosel dan adaptor dengan selongsong termometer, yang dipasang di depan meteran air (saat itu belum siap). Tetap menginstal elemen yang hilang dan melanjutkan ke tahap berikutnya.

Nyalakan generator panas

Saya pikir tidak masuk akal untuk berbicara tentang cara menghubungkan motor listrik pompa dan radiator pemanas. Meskipun kami tidak mendekati masalah menghubungkan motor listrik dengan cara yang sangat standar. Karena jaringan fase tunggal biasanya digunakan di rumah, dan pompa industri diproduksi dengan motor tiga fase, kami memutuskan untuk menggunakan konverter frekuensi , dirancang untuk jaringan fase tunggal. Ini memungkinkan, apalagi, untuk menaikkan kecepatan putaran pompa di atas 3000 rpm. dan kemudian temukan kecepatan pompa resonansi.

Untuk parameterisasi inverter frekuensi, kita memerlukan laptop dengan port COM untuk parameterisasi dan pengontrolan inverter frekuensi. Konverter itu sendiri dipasang di kabinet kontrol, di mana pemanas disediakan di kondisi musim dingin operasi dan ventilasi untuk kondisi operasi musim panas. Kami menggunakan kipas standar untuk ventilasi kabinet, dan pemanas 20 W digunakan untuk memanaskan kabinet.

Konverter frekuensi memungkinkan Anda untuk mengatur frekuensi pompa pada rentang yang luas, baik di bawah yang utama maupun di atas yang utama. Frekuensi motor dapat dinaikkan tidak lebih tinggi dari 150%.

Dalam kasus kami, Anda dapat menaikkan kecepatan mesin menjadi 4500 rpm.

Anda dapat secara singkat menaikkan frekuensi ke atas hingga 200%, tetapi ini menyebabkan kelebihan mekanis motor dan meningkatkan kemungkinan kegagalannya. Selain itu, konverter frekuensi melindungi motor dari kelebihan beban dan hubungan arus pendek. Juga, konverter frekuensi memungkinkan Anda untuk menghidupkan mesin dengan waktu akselerasi tertentu, yang membatasi akselerasi bilah pompa saat startup dan membatasi arus awal mesin. Konverter frekuensi dipasang di kabinet dinding (lihat Gbr. 16).

Semua kontrol dan elemen indikasi ditampilkan di panel depan kabinet kontrol. Parameter operasi sistem ditampilkan di panel depan (pada perangkat MTM-RE-160).

Perangkat ini memiliki kemampuan untuk merekam pembacaan 6 saluran sinyal analog yang berbeda di siang hari. Dalam hal ini, kami merekam pembacaan suhu saluran masuk sistem, pembacaan suhu saluran keluar sistem, dan tekanan saluran masuk dan keluar sistem.

Pengaturan nilai jumlah putaran pompa utama dilakukan dengan bantuan instrumen MTM-103. Tombol hijau dan kuning digunakan untuk menghidupkan dan mematikan motor pompa kerja generator panas dan sirkulasi pompa. Pompa sirkulasi kami berencana untuk menggunakan untuk mengurangi konsumsi listrik. Lagi pula, ketika air memanas hingga atur suhu, sirkulasi tetap diperlukan.

Saat menggunakan inverter frekuensi Micromaster 440, inverter dapat diparameterisasi menggunakan program khusus Mulailah dengan menginstalnya di laptop (lihat gbr. 18).

Pertama, program berisi data motor asli yang tertulis pada pelat nama (pelat nama dengan parameter pabrik dari motor yang terpasang pada stator motor).

• Nilai Daya P kW,
• Nilai saat ini I nom.,
• Kosinus,
• Jenis mesin,
• Nilai kecepatan N nom.

Setelah itu, deteksi otomatis motor dimulai dan konverter frekuensi itu sendiri menentukan parameter motor yang diperlukan. Pompa kemudian siap untuk dioperasikan.

Tes pembangkit panas

Setelah instalasi terhubung, Anda dapat memulai pengujian. Kami memulai motor listrik pompa dan, mengamati pembacaan manometer, kami mengatur penurunan tekanan yang diperlukan. Untuk ini, katup disediakan di sirkuit yang terletak di antara nozel saluran masuk dan keluar. Memutar pegangan katup, kami mengatur tekanan di dalam pipa setelah nosel di kisaran 1,2 ... 1,5 atm. Di bagian sirkuit antara saluran masuk nosel dan saluran keluar pompa, tekanan optimal akan berada di kisaran 8 ... 12 atm.

Pompa mampu memberikan kita tekanan pada inlet ke nozzle sebesar 9,3 atm. Setelah mengatur tekanan di outlet nosel menjadi 1,2 atm, mereka membiarkan air dalam lingkaran (menutup katup outlet) dan mengatur waktunya. Ketika air bergerak di sepanjang kontur, kami mencatat peningkatan suhu sekitar 4 ° C per menit. Jadi, setelah 10 menit kita sudah memanaskan air dari 21 ° C menjadi 60 ° C. Volume kontur dengan pompa terpasang hampir 15 liter Listrik yang dikonsumsi dihitung dengan mengukur arus. Dari data ini, kita dapat menghitung faktor konversi energi.

KPI = (C * m * (Tк-Tн)) / (3600000 * (Qк-Qн));

• C - kapasitas panas spesifik air, 4200 J / (kg * K);
• m adalah massa air panas, kg;
• Tн - suhu air awal, 294 ° K;
• Tк adalah suhu air akhir, 333 ° K;
• Qн - pembacaan awal meteran listrik, 0 kW * h;
• Qк - pembacaan akhir meteran listrik, 0,5 kW * h.

Substitusikan data ke dalam rumus dan dapatkan:

KPI = (4200 * 15 * (333-294)) / (3600000 * (0,5-0)) = 1,365

Artinya dengan mengkonsumsi listrik 5 kWh, pembangkit panas kita menghasilkan panas 1,365 kali lebih banyak, yaitu 6,825 kWh. Dengan demikian, kita dapat dengan aman menegaskan validitas gagasan ini. Formula ini tidak memperhitungkan efisiensi mesin, yang berarti bahwa rasio transformasi nyata akan lebih tinggi.

Saat menghitung daya termal yang diperlukan untuk memanaskan rumah kami, kami melanjutkan dari rumus sederhana yang diterima secara umum. Menurut rumus ini, untuk tinggi standar langit-langit (hingga 3 m), untuk wilayah kami, diperlukan daya termal 1 kW untuk setiap 10 m2. Jadi, untuk rumah kami dengan luas 10x10 = 100 m2, diperlukan daya termal 10 kW. Itu. satu generator panas 5,5 kW tidak cukup untuk memanaskan rumah ini, tetapi ini hanya sekilas. Jika Anda belum lupa, kita akan menggunakan sistem "lantai hangat" untuk memanaskan ruangan, yang menghemat hingga 30% dari energi yang dikeluarkan. Dari sini dapat disimpulkan bahwa 6,8 kW energi panas yang dihasilkan oleh generator panas harus cukup untuk memanaskan rumah. Selain itu, koneksi selanjutnya pompa panas dan kolektor surya akan memungkinkan kita untuk lebih mengurangi biaya energi.

Kesimpulan

Sebagai kesimpulan, saya ingin mengajukan satu ide kontroversial untuk didiskusikan.

Saya telah menyebutkan bahwa dalam generator panas pertama, air dipercepat dengan memberikan gerakan rotasi dalam silinder khusus. Anda tahu bahwa kami tidak pergi ke arah itu. Namun, untuk meningkatkan efisiensi, perlu bahwa air, selain gerakan translasi, juga memperoleh gerakan rotasi. Dalam hal ini, kecepatan pergerakan air meningkat secara nyata. Teknik serupa digunakan dalam kompetisi untuk minum sebotol bir dengan cepat. Sebelum meminumnya, bir di dalam botol diputar dengan baik. Dan cairan mengalir keluar melalui leher yang sempit lebih cepat. Dan kami memiliki ide bagaimana kami dapat mencoba melakukan ini, praktis tanpa mengubahnya struktur yang ada sirkuit hidrodinamik.

Untuk memberikan air gerakan rotasi, kita akan menggunakan stator motor asinkron dengan rotor sangkar tupai air yang melewati stator harus dimagnetisasi terlebih dahulu. Untuk melakukan ini, Anda dapat menggunakan solenoida atau magnet cincin permanen... Saya akan memberi tahu Anda apa yang keluar dari usaha ini nanti, karena sekarang, sayangnya, tidak ada kesempatan untuk bereksperimen.

Kami juga memiliki ide tentang bagaimana meningkatkan nozzle kami, tetapi tentang ini juga, setelah eksperimen dan paten jika hasil yang sukses.