Вихревой теплогенератор с регулируемым коэффициентом преобразования энергии для теплоснабжения фермерских домов

Данная статья посвящена повышению коэффициента преобразования электрической энергий в тепловую тепловых вихрогенераторов. Для этого ротора ВТГ приводится в движение асинхронными двигателями, запитанными современными преобразователями частоты. Изменение скорости вращения приводных двигателей преобразователями частоты (от 1 Гц до 100 Гц) изменяет интенсивность навигации носителя тепла в широком диапозоне, тем самым повышая температуры жидкости на выходе теплогенератора. 

Введение

Вихревые теплогенераторы предназначены для обеспечения автономного обогрева и снабжения горячей водой квартир, домов, индустриальных и сельхозяйственных помещений. Они также могут быть использованы для перекачки жидкости с последующим подогревом. Вихревой теплогенератор (ВТГ), работающий на воде и предназначенный для преобразования электрической энергии в тепловую был разработан в начале 90-х годов. В настоящее время специалистами создаются разного типа вихревых теплогенераторов для автономного отопления жилых и производственных помещений.

Как известно до 80% всей потребляемой тепловой энергии приходится на долю систем теплоснабжения. Однако из-за неудовлетворительного состояния тепловых сетей имеет место больше потери при передаче тепловой энергии.

В этих условиях разработка и исследование вихревых теплогенераторов с регулируемым коэффициентом преобразовании энергии для теплоснабжения частных домов, коттеджей, небольших производственных помещений является актуальной задачей, так как исключает большие тепловые трассы и связанные с ними огромные тепловые потери.

Созданием высокоэффективных тепловых генераторов занимается ученые разных стран, в том числе США, России, Молдавии, Белоруссии и т.д. В первые вихревой теплогенератор был запатентован д.т.н., профессором Потовым Ю.С.. С тех пор теплогенераторы совершенствуются, и в настоящее время уже есть 8-9 поколения теплогенераторов. Их эффективность преобразования энергии согласно стандартам ЕЭС составляет 220-240%.

Предлагаемый «Вихревой теплогенератор» состоит из двух роторов, вращающиеся встречно, имеющие вступов в несколько рядов, расположенные по кругу на внутренней поверхности роторов. При этом роторы могут вращаться с  очень высокой скоростью до 16000-20000 об/мин, что достигается с помощью преобразователей частоты питающей сети. Благодаря большим скоростям жидкость на выходе вихревого теплогенератора имеет повышенную температуру, чем на входе. При этом регулирование температуры жидкости достигается путем регулирования частоты вращения роторов вихревого теплогенератора. Рабочая жидкость (вода) по касательной подается на вход вихревого теплогенератора. За тем вода направляется по сложной траектории и нагревается. К моменту нагревание до расчетной температуры внутри теплогенератора происходит более 500 000 циклов сжатия и расширение воды. Нагревание происходит вследствие трение молекул воды, процесса кавитации и холодного ядерного синтеза. Для улучшения интенсивности преобразования энергии приводные двигатели выбираются высокоскоростными, изготовленные для работы совместно преобразователями частоты.

Принципиальная схема теплового генератора с высоким регулируемым коэффициентом преобразования энергии и пример отопления двух этажного дома показаны соответственно на рисунках 1 и 2.

 Принципиальная схема работы вихревого теплогенератора

Рисунок 1. Принципиальная схема работы вихревого теплогенератора

Для изготовление опытного образца и стенда исследования требуется следующие оборудования:

  1. Преобразователи частоты мощностью 7,5 кВт – 2 комплекта.
  2. Асинхронный двигатель высокоскоростных из серий 7АL с мощностью 5,5 кВт- 2 штук.
  3. Вихревой теплогенератор- центробежный насос специального изготовление.
  4. Счетчики электрической и тепловой энергии 2 комплекта, расходомер объема холодного и горячего воды- 2 комплекта.
  5. Монтажные провода 25-30 метров.
  6. Автоматический включатель – 2 комплекта.

Предполагаемая эффективность зависит от полученного коэффициента преобразования энергии, при коэффициента преобразования выше 2,5 стоимость электроэнергии в расчете с тепловой составить в пределах 0,4 рубля, а тепловая энергия практически бесплатная. Вихревой тепловой генератор считается экологически чистый, никаких вредов к окружающей среде и людям не приносит.

 Схема отопления и горячего водоснабжения жилого здания с контуром, сообщенным с атмосферой  

Рисунок 2. Схема отопления и горячего водоснабжения жилого здания с контуром, сообщенным с атмосферой 

Выводы

При изготовлении предлагаемого вихревого теплогенератора и успешного исследования его режимов работы в широких пределах скорости вращении роторов можно получить оптимальные режимы при которых коэффициент преобразования электрической энергии в тепловую будет максимальным.

 

Литература 

  1. Журнал «Новая энергетика», №1,2004, стр.15-16.
  2. Н.В.Когтев. О принципе работы теплогенератора Потапова Ю.С. www.vetvastar.com.
  3. АС РК №56769 от Тергемес К.Т., Тергемесов У.К. Многодвигательный электропривод переменного тока. \опубл. В БИ №10,20 10.2008.\
  4. АС РК №56771 Тергемес К.Т., Сагитов П.И., Акпанбетов Д.Б., Тергемесов У.К., Капбасов Р.М., Саринова К.Н., Шавлина Г.И. \опубл. В БИ №10, 10.2008.\
  5. АС РК № Многодвигательный электропривод переменного тока.
Фамилия автора: Тергемес К.Т.,  Дуйсембаев М.С.
Год: 2014
Город: Алматы
Яндекс.Метрика