Muchos inventos útiles quedaron sin reclamar. Esto sucede por la pereza humana o por el miedo a lo incomprensible. Uno de estos descubrimientos durante mucho tiempo fue un generador de calor de vórtice. Ahora, en el contexto de un ahorro total de recursos, el deseo de utilizar fuentes de energía respetuosas con el medio ambiente, los generadores de calor se han puesto en práctica para calentar una casa u oficina. ¿Qué es? Un dispositivo que anteriormente se desarrollaba solo en laboratorios, o una nueva palabra en ingeniería de energía térmica.

Sistema de calefacción con generador de calor vortex

Principio de operación

La base del funcionamiento de los generadores de calor es la conversión de energía mecánica en energía cinética y luego en energía térmica.

Ya a principios del siglo XX, Joseph Rank descubrió la separación de un chorro de aire de vórtice en fracciones frías y calientes. A mediados del siglo pasado, el inventor alemán Hilsham modernizó el dispositivo del tubo de vórtice. Después de un tiempo, el científico ruso A. Merkulov lanzó agua en la tubería de Ranke en lugar de aire. A la salida, la temperatura del agua aumentó significativamente. Este es el principio que subyace en el funcionamiento de todos los generadores de calor.

Al pasar por el vórtice de agua, el agua forma muchas burbujas de aire. Bajo la influencia de la presión del líquido, las burbujas se destruyen. Como resultado, parte de la energía se libera. El agua se está calentando. Este proceso se llama cavitación. El funcionamiento de todos los generadores de calor de vórtice se calcula según el principio de cavitación. Este tipo de generador se llama "cavitacional".

Tipos de generadores de calor

Todos los generadores de calor se dividen en dos tipos principales:

1. Giratorio. Un generador de calor en el que se crea un flujo de vórtice utilizando un rotor.
2. Estático. En tales tipos, se crea un vórtice de agua usando tubos de cavitación especiales. La presión del agua se produce mediante una bomba centrífuga.

Cada tipo tiene sus propias ventajas y desventajas, que deben discutirse con más detalle.

Generador de calor rotativo

El estator en este dispositivo es la carcasa de la bomba centrífuga.

Los rotores pueden ser diferentes. Hay muchos esquemas e instrucciones para su implementación en Internet. Los generadores de calor son más bien un experimento científico en constante desarrollo.

Diseño de generador rotativo

El cuerpo es un cilindro hueco. La distancia entre la carcasa y la parte giratoria se calcula individualmente (1,5-2 mm).

El calentamiento del medio ocurre debido a su fricción con la carcasa y el rotor. Las burbujas, que se forman debido a la cavitación del agua en las celdas del rotor, ayudan a esto. El rendimiento de tales dispositivos es un 30% superior al de los estáticos. Las unidades son bastante ruidosas. Tienen un mayor desgaste de las piezas debido a la constante exposición a un ambiente agresivo. Se requiere un monitoreo constante: el estado de los sellos, sellos, etc. Esto complica mucho y aumenta el costo del mantenimiento. Con su ayuda, rara vez instalan calefacción en el hogar, han encontrado una aplicación ligeramente diferente: calentar grandes instalaciones industriales.

Cavitador industrial modelo

Generador de calor estático

La principal ventaja de estas instalaciones es que nada gira en ellas. La electricidad solo se utiliza para hacer funcionar la bomba. La cavitación ocurre a través de procesos físicos naturales en el agua.

La eficiencia de tales instalaciones a veces supera el 100%. El entorno para generadores puede ser líquido, gas comprimido, anticongelante, anticongelante.

La diferencia entre la temperatura de entrada y salida puede alcanzar los 100⁰С. Cuando se trabaja con gas comprimido, se sopla tangencialmente hacia la cámara de vórtice. Se acelera en él. Al crear un vórtice, el aire caliente pasa a través del embudo cónico y el aire frío regresa. La temperatura puede alcanzar los 200⁰С.

ventajas:

1. Puede proporcionar una gran diferencia de temperatura en los extremos caliente y frío, funciona a baja presión.
2. Eficiencia no inferior al 90%.
3. Nunca se sobrecalienta.
4. A prueba de fuego y explosiones. Se puede utilizar en entornos explosivos.
5. Proporciona un calentamiento rápido y eficiente de todo el sistema.
6. Se puede utilizar tanto para calefacción como para refrigeración.

Actualmente no es muy utilizado. Un generador de calor por cavitación se utiliza para reducir el costo de calentar una casa o local industrial en presencia de aire comprimido. La desventaja es el costo bastante alto del equipo.

Generador de calor Potapov

Popular y más estudiada es la invención del generador de calor de Potapov. Se considera un dispositivo estático.

La fuerza de presión en el sistema es creada por una bomba centrífuga. Se introduce un chorro de agua a alta presión en el caracol. El líquido comienza a calentarse debido a la rotación a lo largo del canal curvo. Ella entra en el tubo de vórtice. El metraje de la tubería debe ser decenas de veces mayor que el ancho.

Diagrama del dispositivo generador

1. Rama de tubería
2. Caracol.
3. Tubo de vórtice.
4. Freno superior.
5. Plancha de agua.
6. Acoplamiento.
7. Anillo de freno inferior.
8. Derivación.
9. Línea de salida.

El agua pasa a lo largo de la espiral espiral ubicada a lo largo de las paredes. A continuación, se instaló un dispositivo de frenado para eliminar parte del agua caliente. El chorro está ligeramente nivelado por placas unidas a la manga. En el interior hay un espacio vacío conectado a otro dispositivo de frenado.

El agua a alta temperatura sube y un flujo de fluido frío y arremolinado desciende por el interior. El flujo frío entra en contacto con el flujo caliente a través de las placas del manguito y se calienta.

El agua caliente desciende al anillo de freno inferior y se calienta aún más por cavitación. El flujo calentado del dispositivo de frenado inferior pasa a través de la derivación a la tubería de salida.

El anillo de freno superior tiene un paso cuyo diámetro es igual al diámetro del tubo de vórtice. Gracias a él, el agua caliente puede entrar en la tubería. Hay una mezcla de flujo cálido y cálido. Además, el agua se utiliza para el fin previsto. Por lo general, para calefacción de espacios o necesidades domésticas. El retorno está conectado a la bomba. Tubería de derivación: a la entrada del sistema de calefacción de la casa.

Para instalar el generador de calor Potapov, se requiere cableado diagonal. Debe suministrarse refrigerante caliente al curso superior de la batería, y frío saldrá del inferior.

Generador Potapov solo

Hay muchos modelos de generadores industriales. Para un artesano experimentado, no será difícil hacer un generador de calor de vórtice con sus propias manos.:

1. Todo el sistema debe estar bien sujeto. Con la ayuda de esquinas, se hace un marco. Puede usar soldadura o atornillado. Lo principal es que el diseño es fuerte.
2. Un motor eléctrico está fijado en el marco. Se selecciona de acuerdo con el área de la habitación, las condiciones externas y el voltaje disponible.
3. Una bomba de agua está unida al marco. A la hora de elegirlo, ten en cuenta:

• se requiere una bomba centrífuga;
• el motor tiene fuerza suficiente para hacerlo girar;
• La bomba debe ser capaz de soportar líquido a cualquier temperatura.

1. La bomba está conectada al motor.
2. Un cilindro de 500-600 mm de largo está hecho de un tubo grueso con un diámetro de 100 mm.
3. Del metal plano grueso es necesario hacer dos cubiertas:

• se debe tener un agujero para la tubería;
• el segundo bajo el jet. Se hace un chaflán en el borde. Resulta la boquilla.

1. Es mejor sujetar las tapas al cilindro con una conexión roscada.
2. El avión está dentro. Su diámetro debe ser dos veces menor que ¼ del diámetro del cilindro.

Un orificio muy pequeño hará que la bomba se sobrecaliente y desgaste las piezas rápidamente.

1. El tubo de bifurcación del lado de la boquilla está conectado al suministro de la bomba. El segundo está conectado al punto superior del sistema de calefacción. El agua enfriada del sistema se conecta a la entrada de la bomba.
2. El agua bajo la presión de la bomba se suministra a la boquilla. En la cámara del generador de calor, su temperatura aumenta debido a los flujos de vórtice. Luego se alimenta a la calefacción.

Esquema del generador de cavitación.

1. Chorro.
2. Eje de motor.
3. Tubo de vórtice.
4. boquilla de entrada
5. Tubo de salida.
6. Amortiguador de torbellino.

Para controlar la temperatura, se coloca una válvula detrás de la boquilla. Cuanto menos abierto esté, más tiempo permanecerá el agua en el cavitador y más alta será su temperatura.

Cuando el agua pasa por el chorro, se obtiene una fuerte presión. Golpea la pared opuesta y gira debido a esto. Al colocar una barrera adicional en medio de la corriente, puede lograr mayores ganancias.

amortiguador de hidromasaje

El funcionamiento del amortiguador de vórtice se basa en esto:

1. Se hacen dos anillos, ancho 4-5 cm, diámetro ligeramente más pequeño que el cilindro.
2. 6 placas ¼ del cuerpo del generador están cortadas de metal grueso. El ancho depende del diámetro y se selecciona individualmente.
3. Las placas se fijan dentro de los anillos uno frente al otro.
4. El amortiguador se inserta frente a la boquilla.

El desarrollo del generador continúa. Puede experimentar con el absorbedor para aumentar el rendimiento.

Como resultado del trabajo, se producen pérdidas de calor a la atmósfera. Para eliminarlos, puedes hacer aislamiento térmico. Primero, está hecho de metal y revestido en la parte superior con cualquier material aislante. Lo principal es que puede soportar el punto de ebullición.

Para facilitar la puesta en marcha y el mantenimiento del generador Potapov, es necesario:

• pintar todas las superficies metálicas;
• haga todas las partes de metal grueso, para que el generador de calor dure más;
• durante el montaje, tiene sentido hacer varias tapas con diferentes diámetros de orificio. Empíricamente, se selecciona la mejor opción para este sistema;
• antes de conectar los consumidores, habiendo conectado el generador, es necesario verificar su hermeticidad y operatividad.

Circuito hidrodinámico

Se requiere un circuito hidrodinámico para la correcta instalación del generador de calor rotacional.

Diagrama de conexión de bucle

Para su fabricación necesitas:

• manómetro de salida para medir la presión a la salida del cavitador;
• termómetros para medir la temperatura antes y después del generador de calor;
• grifo de alivio para eliminar bolsas de aire;
• grúas a la entrada y salida;
• manómetro en la entrada, para controlar la presión de la bomba.

El circuito hidrodinámico simplificará el mantenimiento y control del sistema.

En presencia de una red monofásica, puede usar un convertidor de frecuencia. Esto aumentará la velocidad de rotación de la bomba, elija la correcta.

El generador de calor de vórtice se utiliza para calentar la casa y suministrar agua caliente. Tiene varias ventajas sobre otros calentadores:

• la instalación de un generador de calor no requiere permisos;
• el cavitador funciona fuera de línea y no requiere monitoreo constante;
• es una fuente de energía respetuosa con el medio ambiente, no tiene emisiones nocivas a la atmósfera;
• completa seguridad contra incendios y explosiones;
• menos consumo de electricidad. Eficiencia innegable, la eficiencia se acerca al 100%;
• el agua en el sistema no forma incrustaciones, no se requiere tratamiento de agua adicional;
• se puede utilizar tanto para calefacción como para suministro de agua caliente;
• ocupa poco espacio y es fácil de montar en cualquier red.

Con todo esto en mente, el generador de cavitación es cada vez más demandado en el mercado. Dicho equipo se utiliza con éxito para calentar locales residenciales y de oficinas.