Вихревые теплогенераторы
Данная статья несет только информационный характер
Статья из газеты Аргументы и Факты №5(1526)
Доходное завихрение. Способна ли вода заменить в энергетике газ?
Фото автора Кочурова Ивана Александровича
За спиной монтажника стоит теплогенератор ВТГ-110, а две трубы - это начало и конец магистрали, обогревающей производственное помещение
Весь мир ищет альтернативные источники энергии, а в России ими уже пользуются. Речь идёт о вихревых теплогенераторах – устройствах, с помощью насоса раскручивающих воду, которая при этом нагревается.
А нападки на них из лагеря традиционных учёных продолжаются. Связаны они с любопытным эффектом. Вихревой теплогенератор потребляет из сети электричество, а производит тепло. Так вот, если тепловую энергию разделить на затраченную электрическую, отношение часто оказывается больше единицы. «Не может коэффициент полезного действия быть больше единицы!» - горячатся знатоки физики с академическими удостоверениями. А Комиссия по борьбе с лженаукой при РАН продолжает разоблачать «лжеучёных».
Главное - результат
- Правильно, КПД не может быть больше единицы, - спокойно соглашается производитель ВТГ и ВИН, генеральный директор одного из малых предприятий в г.Ижевске, производящих вихревые теплогенераторы и ндукционные нагреватели. - Но, когда мы соотносим полученное тепло и затраченную электроэнергию, это вовсе не КПД. А показатель качества нашего устройства. Кстати, у наших изделий он равен 1,14. Это отнюдь не мы сами намерили ради рекламы. К нам приезжали заказчики из Южной Кореи, привезли свои приборы и с нашего согласия замеряли этот параметр каждую минуту на протяжении нескольких часов.
Правда, если не гоняться за рекордом, оптимальная цифра 0,96-0,98. При таком качестве теплогенератор дольше служит. А для экономической эффективности переходить единицу вовсе не обязательно.
...Мы стоим в цехе возле устройства мощностью 37 киловатт. Этот теплогенератор для производственных помещений производит тепло, способное обогреть цех высотой 5 метров и площадью 400 кв. м. Смотрю на термометры: температура воды на входе в барабан раскрутки 29 градусов, а на выходе из устройства 53 градуса. При желании можно довести воду почти до точки кипения. Хотя чаще всего достаточно 50-60 градусов. Рядом более компактное изделие, мощность которого 2,2 киловатта. Эту «изюминку» стали производить под напором дачников. Для небольшого садового домика или квартиры площадью 50 кв. м выгодна именно такая малютка. Если вместо печного отопления, «буржуйки» на мазуте или обычного теплоэлектронагревателя использовать устройство ижевчан, годовая экономия составит примерно 3 тыс. рублей.
- Но откуда всё-таки берётся дополнительная энергия, благодаря которой ваши устройства выгоднее традиционных?
- Знаете, для меня, производственника, это праздный вопрос, - признаётся Щинов. - У нас в стране есть мощные физики. Их дело разобраться, в чём тут хитрость: вакуум ли даёт энергетическую добавку, разрыв ли молекулы воды высвобождает энергию или во всём повинен резонанс. Мне и моим коллегам важно другое: прирост энергии при раскрутке воды - объективный факт, тысячекратно проверенный и потому неоспоримый. Этим эффектом можно пользоваться, что мы и делаем. А доказывать, что наша деятельность не лженаучна, - увольте.
И в душ, в цех и домой на дачу!
Критерий истины даёт, как известно, практика. Допустим, что Виталий Щинов как человек, заинтересованный в коммерческом успехе, может быть необъективен. Но покупатели вихревых обогревателей уж точно не станут ему подыгрывать. Вот их и спросим.
Владимир Столбов, главный механик автотранспортного предприятия г.Ижевска:
- Мы приобрели такой обогреватель, чтобы летом, когда отключают горячую воду, был тёплый душ для водителей. Он отработал летний сезон - поломок не было.
Виктор Богданов, начальник автосервиса в Кирове:
- Мы обогреваем вихревым теплогенератором производственное помещение площадью 500 кв. м. Раньше, когда пользовались коммунальной системой, тратили 40 тысяч рублей в год, сейчас - только 18 тысяч.
Михаил Попов, директор предприятия в Перми:
- У меня «вихревик» работает третий сезон. Экономию я не считал, хотя она, несомненно, есть. Мне важнее другое: оборудование простое и надёжное, не требует ремонта и не нужны согласования с Энергонадзором, Котлонадзором - вы догадываетесь, как непросто они давались.
Помимо отопительной задачи «вихревики» решают несколько попутных, порой неожиданных для самих разработчиков. Скажем, если вместо воды раскручивается нефть, при подогреве снижается её вязкость и, естественно, улучшается текучесть.
Отработанное машинное масло, в течение трёх суток гонявшееся через вихревое устройство, отделилось от воды и резко повысило своё качество. Если прежде одно ижевское предприятие тратило на замену масла, необходимую каждые 6 месяцев, полмиллиона рублей в год, сейчас экономия составила 400 тысяч рублей в год. С помощью раскрутки обновляется 80% старого масла.
Не пора ли нашим учёным всерьёз заняться изучением полезных эффектов, производимых новым классом технических устройств? Хотя это, конечно, труднее, чем заниматься «охотой на ведьм», якобы подрывающих устои науки.
Вихревые теплогенераторы
В данной статье рассмотрена история создания вихревых теплогенераторов, принципы их работы, а также приведены основные технические характеристики моделей вихревых теплогенераторов, производимых российскими фирмами на данный момент.
История создания вихревых теплогенераторов уходит корнями в первую треть двадцатого века, когда французский инженер Жозеф Ранк столкнулся с неожиданным эффектом, исследуя свойства искусственно создаваемого вихря в разработанном им устройстве — вихревой трубе. Сущность наблюдаемого эффекта заключалась в том, что на выходе вихревой трубы наблюдалось разделение сжатого воздушного потока на теплую и холодную струю.
Исследования в данной области были продолжены немецким изобретателем Робертом Хилшем, который в сороковых годах прошлого столетия улучшил конструкцию вихревой трубы Ранка, добившись увеличения разности температур двух воздушных потоков на выходе из трубы. Однако как Ранку, так и Хилшу не удалось теоретически обосновать наблюдаемый эффект, что отсрочило его практическое применение на многие десятилетия. Следует отметить, что более-менее удовлетворительное теоретическое объяснение эффекта Ранка — Хилша с точки зрения классической аэродинамики не найдено до сих пор.
Одним из первых ученых, которому пришла в голову идея запустить в трубу Ранка жидкость, является российский ученый Александр Меркулов, профессор Куйбышевского (ныне Самарского) государственного авиакосмического университета, которому принадлежит заслуга в развитии основ новой теории. Созданная Меркуловым в конце 50-х годов Отраслевая научно-исследовательская лаборатория тепловых двигателей и холодильных машин провела огромный объем теоретических и экспериментальных исследований вихревого эффекта. Идея использовать в качестве рабочего тела в вихревой трубе не сжатый воздух, а воду, была революционной, поскольку вода, в отличие от газа, несжимаема. Следовательно, эффекта разделения потоков на холодный и горячий ожидать не стоило. Однако результаты превзошли все ожидания: вода при прохождении по "улитке" быстро нагревалась (с эффективностью, превышавшей 100%). Ученый затруднялся объяснить подобную эффективность процесса. По мнению некоторых исследователей, аномальное повышение температуры жидкости вызвано микрокавитационными процессами, а именно "схлопыванием" микрополостей (пузырьков), заполненных газом или паром, которые образуются в ходе вращения воды в циклоне. Невозможность объяснить столь высокий КПД наблюдаемого процесса с точки зрения традиционной физики привела к тому, что вихревая теплоэнергетика прочно обосновалась в списке "псевдонаучных" направлений.
Между тем, данный принцип был взят на вооружение предпринимателями, что привело к разработке работающих моделей тепло и электрогенераторов, реализующих описанный выше принцип. В данный момент времени на территории России, некоторых республик бывшего Советского Союза и ряда зарубежных стран успешно функционируют сотни вихревых теплогенераторов различной мощности, произведенных рядом отечественных научно-производственных предприятий. Некоторые из них будут рассмотрены в данной статье.
Вихревые теплогенераторы "ЮСМАР"
ООО "ЮСМАР",
г. Кишинев, ул. Фередеулуй, 4, Молдова, MD-2005
тел: 8 10 373 22 545043
факс: 8 10 373 22 540272
e-mail: spotapov@mednet.md
Заслуга в создании теплогенераторов "Юсмар" принадлежит Ю.С. Потапову. В 1992 им была создана научно-техническая фирма "Юсмар", которая занимается производством теплогенераторов, предназначеных для отопления и горячего водоснабжения жилых, производственных и складских помещений в местах, удаленных от тепло и газопроводов. Эффективность теплогенераторов "Юсмар", превышающая 100%, была доказана рядом практических исследований. Получены патенты Молдавии N167 от 18.03.1993, патент России N2045715 от 26.04.1993, патент Франции N 9310527 от 9.09.1993.
Модельный ряд установок "Юсмар" включает в себя четыре модели (ЮСМАР 1,2,3 и 4), которые различаются по вырабатываемой мощности и производительности. Теплогенераторы "Юсмар" имеют мощность 2,8,4,0, 11, 45 и 65 кВ, выпускаются с 1993 года. Их теплопроизводительность — от 6900 до 66200 ккал/час. Частота вращения электродвигателя составляет 2900 об/мин для всех моделей при одинаковой температуре теплоносителя (воды), равной 90 °С. Масса установок составляет от 150 до 400 кг. Теплогенераторы "Юсмар" позволяют обогревать помещения объемом до 2500 м3. Все установки работают в автоматическом режиме. В Москве с Ю.С. Потаповым можно связаться через компанию "РУФИКО", тел: (095) 268 25 24
Вихревые проточные термогенераторы "НТК"
ООО "Нотека-С", ул. Жуковского, 1, г. Жуковский, Московская область, Россия, 140160, Тел: (095) 556-32-30, Факс: (095) 556-95-04, noteka@narod.ru, wwwnoteka.narod.ru
Термогенераторы "НКТ" производятся фирмой "Нотека-С", которая была создана в 1998 году как внедренческая, использующая новейшие российские разработки в области нетрадиционной вихревой энергетики. За четыре года ООО "Нотека-С", начав с дилерских отношений с молдавской фирмой "ЮСМАР", стала компанией, владеющей собственным производством и испытательной базой для отработки новых видов продукции. Научно-внедренческая фирма "НОТЕКА" занимается разработкой и внедрением экологически чистых энергетических систем на основе применения принципов нетрадиционной вихревой энергетики. Основной продукцией фирмы являются локальные тепловые узлы на основе вихревых гидравлических теплогенераторов "НТК"
Теплогенератор "НТК" предназначен для преобразования энергии движущейся в нем жидкости в тепловую, используемую для обогрева в заданных диапазонах температур жилых, производственных и складских помещений, а также теплиц и других зданий и сооружений сельскохозяйственного назначения. Рабочей жидкостью, используемой в системе для центральных и южных климатических поясов является вода, тогда как в холодных районах страны может использоваться антифриз.
Модельный ряд термогенераторов "НТК" включает в себя пять модификаций: НТК 11, НТК 22, НТК 37, НТК 55 и НТК 75. Индекс в названии указывает на установленную мощность установки (в кВт). В ходе работы установки потребляют 10,21,37,55 и 75 кВт энергии соответственно. Все модели имеют одинаковую частоту вращения электродвигателя — 2900 об/мин и позволяют обогревать помещения объемом до 3500 м3. Теплопроизводительность установки НТК 11 составляет 8600 ккал/час, тогда как теплопроизводительность термогенератора НТК 75 составляет 65000 ккал/час. Термогенераторы НТК работают, используя большую, чем в теплогенераторах "Юсмар", температуру теплоносителя — до 115 ° С. Масса установок составляет от 160 до 700 кг. Все термогенераторы НТК работают в автоматическом режиме.
Вихревые теплогенераторы "ВТГ-5"
НПП "Альтернативные Технологии Энергетики и Коммуникации", г.Москва
тел: (095)9770549, факс: (095) 9155545, 4960136, e-mail: torossa@mtu-net.ru
Вихревые теплогенераторы "ВТГ-5" производятся НПП "АТЭК" и имеют двенадцать модификаций — ВТГ-5/1...12. Коэффициент преобразования потребляемой генератором энергии в тепловую -1,9...2,4. Также НПП "АТЭК" выполняет именные заказы на разработку и изготовление бестопливных автономных квантовых вихревых теплоэлектростанций мощностью от 50 до 8000 кВт.
Рис.1 Вихревые теплогенераторы "ВТГ-5"
Вихревые теплогенераторы "МУСТ" Научно-производственное предприятие "Ангстрем", 170017, Тверь, пос. Б Перемерки, а/я 157, тел: (0822) 331844, http://www.ptechnology.ru/MainPart/Energy/EnergT.html
Рис. 2 Рис. 3 Вихревые теплогенераторы "МУСТ"
Вихревые теплогенераторы "МУСТ" (Рис.2) производятся НПП "Ангстрем", г.Тверь. Директором НПП "Ангстрем" и разработчиком теплогенератора "МУСТ" является кандидат физико-математических наук Р.И. Мустафаев. Принцип действия данного типа вихревого теплогенератора основан на изобретении Мустафаева (патент РФ № 2132517), которое позволяет получать тепловую энергию непосредственно из воды, воздействуя на неё механическим способом. В данном случае механическое воздействие — это приведение воды в вихревое движение. Принципиальное отличие генератора "МУСТ" от других теплогенераторов, преобразующих электрическую энергию в тепловую, состоит в том, что энергия подаётся только на насос, прокачивающий воду. Коэффициент преобразования электроэнергии равен 1,2, но может достигать и 1,5. Всего в России работает около ста вихревых теплогенераторов "МУСТ". Выпускаемые модели теплогенераторов "МУСТ" позволяют обогревать помещения объемом до 11,000 м3. Масса установки составляет от 70 до 450 кг. Тепловая мощность установки МУСТ 5,5 составляет 7112 ккал/час, тогда как тепловая мощность установки МУСТ 37 — 47840 ккал/час. Теплоносителем, используемым в вихревом теплогенераторе МУСТ может выступать вода, тосол, полигликоль, либо любая другая незамерзающая жидкость.
Вихревые термогенераторы "ТМГ" ОАО "Завод КОММАШ", ул. Ставского, 4, г. Пенза, Россия, 440600 Коммерческая служба (8412) 63-47-08, Тел./факс (8412) 63-49-39, 63-35-44, http://www.kommash.itbc.ru/termovihr.htm
ООО "Термовихрь", ул. Ставского, 4, г. Пенза, Россия, 440600, Тел.:(8412) 63-38-28, Факс:(8412)63-39-16, E-mail: termovihr@sura.ru
Вихревой термогенератор "ТМГ" производится на Пензенском Заводе Коммунального Машиностроения (КОММАШ). Модельный ряд включает в себя вихревые термогенераторы, установленная мощность которых составляет от 1 до 45 кВт. Рис.4 Термогенератор ТМГ накопительного типа
Рис.5 Термогенератор ТМГ (промышленный)
Объем обогреваемых помещений составляет до 1650 м3.
Теплопроизводительность термогенераторов ТМГ составляет от 2000 до 34800 ккал/час. Все термогенераторы функционируют в автономном режиме. Частота вращения электродвигателя составляет 2900 об/мин и является универсальной для всех моделей. На основе вихревых термогенераторов ТМГ производится монтаж автономных отопительных систем для отопления жилых домов, торговых объектов, школ, больниц и других жилых, общественных и производственных помещений. Наибольшую актуальность использование подобных термосистем приобретает в условиях, где отсутствует централизованное теплоснабжение, а подвод магистрали природного газа требует капиталовложений или невозможен.
Вихревые генераторы тепла "ГТ" e-mail: russproduct@nm.ru, technol@ptechnology.ru
Вихревые генераторы тепла "ГТ" имеют следующие модификации: ГТ 1,2,3,4 и 5. Минимальная мощность электродвигателей насосной установки составляет 0,6 кВт (ГТ 1), максимальная — 180 кВт (ГТ 5). Минимальная масса генератора тепла (без рабочей жидкости) составляет 12 кг, максимальная — 367 кг. Диапазон рабочих температур составляет от 40 до 95°С. Минимальный расход рабочего тела при циркуляции составляет 3 м3/час, максимальный — 350 м3/час. Номинальная тепловая мощность генератора ГТ 1 составляет 4,85 кВт; генератора ГТ 5 — 107,5 кВт.
Вихревые тепловые генераторы "ТГВ" ООО "Центр-Лес", г. Москва, ул. Складочная, д.1, стр.9, тел: (095) 517 90 80, 771 34 63
Вихревой тепловой генератор (ТГВ) предназначен для отопления и горячего водоснабжения жилых домов, общественных зданий, производственных помещений и сельскохозяйственных комплексов. Энергетическая эффективность генераторов ТГВ
(Рис.6)
составляет от 1.16 до 1.2 в зависимости от режима работы насоса. Модельный ряд вихревых теплогенераторов ТГВ представлен шестью моделями: ТГВ 3, ТГВ 5, ТГВ 7, ТГВ 11, ТГВ 11, ТГВ 22, ТГВ 37.
Использование данных теплогенераторов позволяет обогревать помещение объемом от 150 до 1850 м3. Мощность используемого в модели ТГВ 3 двигателя составляет от 3 до 4,5 кВт, тогда как наиболее мощная модель ТГВ 37 оснащена двигателем мощностью 37 кВт. Диапазон температур рабочей жидкости составляет от 65 до 90° С. Максимальный Рис. 6 объем потребляемой энергии (генератором ТГВ 37) — 22 кВт/ч. При этом его теплопроизводительность равна 31800 ккал/ч. Все типы вихревого теплогенератора ТГВ функционируют в автоматическом режиме.
Вихревой теплогенератор "ВИТА-15" ООО УК "ОРБИ", бульвар Мира, д. 12, г. Н. Новгород, Россия, 603086
В Нижнем Новгороде компанией "ОРБИ" было налажено производство вихревых теплогенераторов "ВИТА-15". По словам Бориса Поташника, генерального директора управляющей компании "ОРБИ", в ходе испытаний данного теплогенератора с 1 кВт затраченной электроэнергии было получено 1,35 кВт тепла (газета Биржа плюс свой дом, №42 от 11.03.2003).
Кавитационный генератор Николая Петракова
В одном из номеров "Российской газеты" была опубликована информация об изобретении алтайского механика Николая Петракова. Он создал сверхэкономичную установку для обогрева помещений, расходующую в полтора раза меньше энергии, чем лучшие отечественные системы. В основе его изобретения также лежит эффект кавитации, при котором происходит быстрый нагрев воды почти до температуры кипения за счет "схлопывания" большого количества пузырьков, образующихся вследствие вращения электродвигателем крыльчатки насоса. "Ноу-хау" изобретения Петракова, давшее существенный прирост КПД, заключается в оригинальной конструкции впускных и выпускных клапанов.
Теплогенератор "VIP" INTERENERGORESURS Ltd, ул. Фучикова, 16, 979 01, Римавска Собота, Словакия, Тел.: 00421 47 563 14 32, Тел./факс: 00421 47 563 11 44
e-mail: pminter@mail.pvt.sk
Теплогенераторы "VIP" (Рис.7) производятся в Словакии фирмой INTERENERGORESURS Ltd. Их установленная потребляемая мощность (кВт) модифицируется по техническому заданию заказчика. Генераторы изготавливаются по соответствующим параметрам насоса с мотором; безтопливные тепловые установки VIP могут иметь установленную потребляемую мощность от 3 кВт до 150 кВт. Частота вращения вала двигателя -2950 об/мин. Потребляемый ток — 380 В, 50 герц. Максимально допустимая температура теплоносителя в тепловом генераторе составляет не более 95°С. Тепловая эффективность установки 20 кВт. Режим работы — автоматический.
Как утверждает директор фирмы, господин Павловский, проверки теплогенераторов "VIP" осуществлялись в г. Донецк, ОАО Проектно-конструкторский и технологический институт "Газоаппарат". Испытательный центр "Газоаппарат", 1996 год. Была достигнута максимальная эффективность 155 % (Протокол П-ОВА-19/96 Испытаний теплоустановки безтопливной ТБ-2-6,9 ТУ У 240070270.001-96). Зарегистрировано в Государственном Комитете Украины по стандартизации и метрологии 13.06.1996 г. №086/003488. Испытания также проводились в г. Киев, НПО "Холод". Испытательный стенд, 1997 год, эффективность 180 %, и в г. Превидза, Словакия — VANSOFT
s.r.o. Установка VIP, с погруженным насосом и тепловым генератором.
Испытательный стенд. 1998 год, эффективность 126 %.
Как заявляет Павловский, теплогенераторы "VIP" успешно работают в г. Киев, НПО "Холод", на стенде которого проходили испытания установки, Донецк, Краматорск, Перевальск (Банк "Украина"), Полтава, Селидово, Луганск, Феодосия (Картинная галерея Айвазовского), Черкассы, Днепропетровск.
Примечание редакции (журнала "Новая энергия"): Растущая конкуренция в сфере новых технологий, в частности, в области разработки и производства вихревых теплогенераторов зачастую приводит к возникновению конфликтных ситуаций. Так, автором-разработчиком теплогенераторов "VIP", производимых в Словакии фирмой "Интерэнергоресурс", является Г. Г. Иваненко (технический директор компании). Известно, что ранее он долгое время работал с Ю.С. Потаповым. Однако никакого упоминания о Ю.С. Потапове и его разработках на интернет-сайте компании нами обнаружено не было.
Мы связались с Ю.С.Потаповым. По его мнению, эффективность всех теплогенераторов Иваненко "VIP" не превышает 95%.
Нами был послан запрос генеральному директору компании "Interenergoresours", Михаилу Павловскому, и вскоре от него был получен ответ в форме емайл, начинающегося злой критической цитатой Круглякова из "комиссии РАН по борьбе со лженаукой", и нам стало ясно с кем связан господин Павловский. Он утверждает, что Ю.С. Потапов не только не имеет ни одного реального протокола испытаний вихревых теплогенераторов с эффективностью более 100%, но и вообще Потапов никогда не имел такого изобретения, как "вихревой теплогенератор". Павловский ссылается на книгу Базиева, автора теории "электрино", в которой Базиев пишет, что проведенный им расчет тепловых установок "Юсмар" показал эффективность всего 13%. По мнению теоретика Базиева, теплогенераторы "Юсмар" хуже обычных электронагревателей.
Павловский утверждает, что испытания двух теплогенераторов "Юсмар", проведенных в Кишиневе с участием эксперта из кишиневского института на средства заинтересованного инвестора, закончились неудачей — первый теплогенератор сгорел еще до начала испытаний, тогда как второй показал эффективность всего 36% и также сгорел. Павловский ссылается на информацию о том, что разработки Ю.С. Потапова, а также эксплуатация самих установок "Юсмар" якобы запрещена постановлением правительства Республики Молдова. Однако, номер и дату этого постановления Павловский не дает.
Возможно, что проблемы Павловского в том. что он не договорился с Потаповым о покупке "ноу-хау", и пытается производить теплогенераторы, не понимая принципов их работы.
Таким образом, можно сделать вывод, что инвесторам нужна серьезная юридическая экспертиза, которая позволит выявить истинного патентообладателя изобретения "вихревой теплогенератор", решить проблему авторства и лицензирования. Хотя, с другой стороны, принцип вихревой трубы Ранка, реализованной в конкретном устройстве, имеющем новизну (отличия от других изобретений), может быть основанием для получения патента любым разработчиком.
Рис. 8 Рис. 9
Установка VIP-1-7,5 (без Рис.9 Схема подключения теплогенератора VIP теплоизолирующего корпуса) для воздушно-вентиляционного отопления.
Эффективность преобразования электрической энергии в тепловую — до 300%
Итак, остается пожелать изобретателям удачи и сказать "сделай сам"!
Новая Энергетика N 2(17), 2004
Обзор по материалам Интернет подготовил Н. Овчаренко
ECOTECO
Название «ECOTECO» – акроним, образованный тремя ключевыми словами: ECOLOGY, TECHNOLOGIES, ECONOMICS (ЭКОЛОГИЯ, ТЕХНОЛОГИИ, ЭКОНОМИКА).
Основная идея ECOTECO – эффективное развитие экономики при помощи технологий наносящих наименьший вред окружающей среде.
ECOTECO.RU – информационно-аналитический Интернет сайт о технологиях комплексное и рациональное применение которых способствует:
более эффективному получению прибыли;
снижению эксплуатационных расходов производственных и жилых зданий;
экономии бюджета организации;
уменьшению себестоимость выпускаемой продукции;
увеличению конкурентоспособности предприятия.
снижению вредного воздействия на окружающую среду;
К таковым технологиям относятся:
технологии энергосбережения и энергоэффективности;
технологии возобновляемых и альтернативных источников энергии;
технологии очистки воды и утилизации отходов;
технологии интеллектуального здания.
Далее для удобства восприятия мы объединим в Интернет портале эти технологии одним термином – Альтернативные технологии (АТ)
Информационно-аналитический Интернет сайт ECOTECO.RU работает с марта 2006 года. В ноябре 2009 были изменены его структура и дизайн.
Краткое резюме разделов ECOTECO.RU:
Раздел Новостей – тематический источник информации, ежедневное обновление которого происходит благодаря информационным партнерам.
В разделе Библиотека располагаются собранные за период с 90-х годов прошлого века по настоящее время, Законы, постановления, книги, статьи по экологии, экономике и технологиям. Вы найдете информацию о практическом применении энергосберегающих и энергоэффективных технологий, возобновляемых и альтернативных источниках энергии. Здесь представлена информация как о широко и мало известных технологиях, так и о тех изобретениях, которые не поддаются объяснению современной науки. Мнения авторов может не совпадать с позицией редакции, поэтому спорные вопросы можно обсудить в Блоге, ознакомиться или разместить статью в подразделе Мнения специалистов.
В разделе Выставка представлены организации работа которых связана с тематикой Интернет сайта.
В Интернет магазине можно заказать товары, комплексное и рациональное применение которых поможет Вам снизить эксплуатационные расходы жилых, административных и производственных зданий.
Использование поисковика Интернет портала wwwecoteco.ru позволит пользователям найти максимально подробную и актуальную информацию в области Альтернативных технологий, экономических аспектов их использования, а также о мировоззрении дружественном по отношению к Природе.
Интернет сайт wwwecoteco.ru построен таким образом, чтобы максимально подробно и комплексно соответствовать определениям, которые вы можете найти в нашем словаре.
Общая координация работ ECOTECO осуществляется через компанию «Янус».
ECOTECO
info@ecoteco.ru
Kоординатор: ООО «Янус»
Контактный телефон: (812)938-8645
Дисковые вихревые теплогенераторы
Вихревые тепловые генераторы
Возрастающая стоимость энергоресурсов, используемых для теплоснабжения, ставит перед потребителями задачу поиска более дешевых источников тепла. Тепловые установки ТС1 (дисковые вихревые теплогенераторы) - источник тепла XXI века.
Выделение тепловой энергии основано на физическом принципе преобразования одного вида энергии в другой. Механическая энергия вращения электродвигателя передается на дисковый активатор - основной рабочий орган теплогенератора. Жидкость внутри полости активатора закручивается, приобретая кинетическую энергию. Затем, при резком торможении жидкости, возникает кавитация. Кинетическая энергия преобразуется в тепловую, нагревая жидкость до температуры 95 град. С.
Тепловые установки ТС1 предназначены для:
- автономного отопления жилых, офисных, производственных помещений, теплиц, других сельскохозяйственных сооружений и т.п.;
- нагрева воды для бытовых целей, бань, прачечных, бассейнов и т.п.
Тепловые установки ТС1 соответствует ТУ 3113-001-45374583-2003, сертифицированы. Не требуют согласований на установку, т.к. энергия используется для вращения электродвигателя, а не для нагрева теплоносителя. Эксплуатация теплогенераторов с электрической мощностью до 100 кВт осуществляется без лицензии (Федеральный закон № 28-ФЗ от 03.04.96 г.). Они полностью подготовлены для подключения к новой или существующей системе отопления, а конструкция и габариты установки упрощают ее размещение и монтаж. Необходимое напряжение сети - 380 В.
Тепловые установки ТС1 выпускаются в виде модельного ряда с установленной мощностью электродвигателя: 55; 75; 90; 110; 160; 250 и 400 кВт.
Тепловые установки ТС1 работают в автоматическом режиме с любым теплоносителем в заданном диапазоне температур (импульсный режим работы). В зависимости от температуры наружного воздуха время работы составляет от 6 до 12 часов в сутки.
Тепловые установки ТС1 надежны, взрыво - пожаро - безопасны, экологичны, компактны и высокоэффективны в сравнении с другими нагревательными устройствами. Сравнительные характеристики устройств, при отоплении помещений площадью 1000 кв.м. приведены в таблице:
В настоящее время тепловые установки ТС1 эксплуатируются во многих регионах Российской Федерации, ближнем и дальнем зарубежье: в Москве, городах Московской области: в Домодедове, Лыткарино, Ногинске, Рошале, Чехове; в Липецке, Нижнем Новгороде, Туле, и других городах; в Калмыкии, Красноярском и Ставропольском краях; в Казахстане, Узбекистане, Южной Корее и Китае.
Совместно с партнерами мы оказываем полный цикл услуг, начиная от очистки внутренних инженерных систем и агрегатов от твердокристаллических, коррозионных и органических отложений без демонтажа элементов систем в любое время года. Далее - разработка ТЗ (технического задания на проектирование), проектирование, монтаж, пуско-наладка, обучение персонала заказчика и техническое обслуживание.
Поставка тепловых узлов на базе наших установок может осуществляться в блочно-модульном варианте. Автоматизация системы теплоснабжения здания, и внутренних инженерных систем, может быть доведена нами до уровня ИАСУП (индивидуальной автоматической системы управления предприятием).
В случае нехватки места для размещения блочного теплового узла внутри здания они монтируются в специальных контейнерах, как это на практике осуществлено в г. Клин Московской области.
В целях увеличения эксплуатационного ресурса электродвигателей рекомендуется применять системы оптимизации работы электродвигателей, включающие в себя систему плавного пуска и которые мы так же поставляем по согласованию с заказчиком.
Преимущества использования:
Простота конструкции и сборки, малые габариты и масса позволяют быстро устанавливать смонтированную на одной платформе установку в любом месте, а также подключать ее непосредственно к действующей схеме отопления.
Не требуется водоподготовка.
Применение системы автоматического управления не требует постоянного присутствия обслуживающего персонала.
Отсутствие тепловых потерь в теплотрассах, при монтаже тепловых станций непосредственно у потребителей тепла.
Работа не сопровождается выбросами в атмосферу продуктов горения, других вредных веществ, что позволяет применять его в зонах с ограниченными нормами ПДВ.
Сроки окупаемости затрат по внедрению тепловых станций от шести до восемнадцати месяцев.
При недостатке мощности трансформатора возможна установка электродвигателя с напряжением питания 6000-10000 вольт (только для 250 и 400 кВт).
В системе двойного тарифа при нагреве установкой ночью достаточно небольшого количества воды, аккумуляции ее в баке-накопителе и распределении ее циркуляционным насосом малой мощности в дневное время. Это позволяет сократить затраты на отопление от 40 до 60%.
НГ-насос генератора; НС-насосная станция; ЭД-электродвигатель; ДТ-датчик температуры; РД - реле давления; ГР - гидрораспределитель; М - манометр; РБ - расширительный бачок; ТО - теплообменник; ЩУ - щит управления.
Сравнение существующих отопительных систем.
Задача экономически эффективного нагрева воды, которая используется в качестве теплоносителя в системах водяного отопления и горячего водоснабжения, была и остается актуальной независимо от способа осуществления этих процессов, конструкции системы отопления и источников получения тепла.
Известны четыре основных вида источников получения тепла для решения этой задачи:
· физико-химический (сжигание органического топлива: нефтепродуктов, газа, угля, дров и использование других экзотермических химических реакций);
· электроэнергетический, когда выделение тепла осуществляется на включенных в электрическую цепь элементах, обладающих достаточно большим омическим сопротивлением;
· термоядерный, основанный на использовании тепла возникающего при распаде радиоактивных материалов или синтезе тяжелых ядер водорода, в том числе происходящих на солнце и в глубине земной коры;
· механический, когда тепло получается за счет поверхностного или внутреннего трения материалов. Следует отметить, что свойство трения присуще не только твердым телам, но и жидким и газообразным.
На рациональный выбор системы отопления влияет много факторов:
· доступность конкретного вида топлива,
· экологические аспекты, проектно-архитектурные решения,
· объем строящегося объекта,
· финансовые возможности человека и многое другое.
1. Электрический котел – любые отопительные электрокотлы, из-за теплопотерь, должны покупаться с запасом мощности (+20%). Они достаточно просты в обслуживании, но требуют наличия приличной электрической мощности. Это требует подводки мощного силового кабеля, что не всегда реально сделать за городом.
Электричество – дорогой вид топлива. Оплата за электроэнергию очень быстро (спустя один сезон) перевалит за стоимость самого котла.
2. Электрические тэны (воздушные, масляные и др.) – просты в обслуживании.
Крайне неравномерный прогрев помещений. Быстрое остывание обогреваемого пространства. Большой расход электроэнергии. Постоянное нахождение человека в электрическом поле, дыхание перегретым воздухом. Низкий срок службы. В ряде регионов оплата за электричество, используемое на отопление, производится с увеличивающим коэффициентом К=1,7.
3. Электрический теплый пол – сложность и дороговизна при монтаже.
Недостаточен для обогрева помещения в холодное время. Использование в кабеле высокоомного нагревательного элемента (нихром, вольфрам) предусматривает хороший теплоотвод. Проще говоря, ковер на полу создаст предпосылки к перегреву и выходу из строя данной отопительной системы. При использовании кафельной плитки на полу, бетонная стяжка должна высохнуть полностью. Иными словами, первое пробное безопасное включение системы – не менее чем через 45 суток. Постоянное нахождение человека в электрическом и/или электромагнитном поле. Значительное энергопотребление.
4. Газовый котел – существенные стартовые затраты. Проект, разрешительная документация, подводка газа от магистрали до дома, специальное помещение под котел, вентиляция и мн. другое. Отрицательно сказывается на работе пониженное давление газа в магистралях. Некачественное жидкое топливо приводит к преждевременному износу узлов и агрегатов системы. Загрязнение окружающей среды. Высокие цены на сервисное обслуживание.
5. Дизельный котел – имеют самую дорогую установку. Дополнительно требуется монтаж емкости для нескольких тонн топлива. Наличие подъездных путей для топливозаправщика. Экологическая проблема. Небезопасны. Дорогой сервис.
6. Электродные генераторы – требуется высокопрофессиональный монтаж. Крайне небезопасны. Обязательное заземление всех металлических деталей отопления. Высокий риск поражения людей током в случае малейшей неполадки. Требуют не прогнозированного добавления в систему щелочных компонентов. Нет стабильности в работе.
Тенденция развития источников тепла идет в направлении перехода к экологически чистым технологиям, среди которых в настоящее время наиболее распространенными являются электроэнергетический.
История создания вихревого теплогенератора
Удивительные свойства вихря были отмечены и описаны еще 150 лет назад английским ученым Джорджем Стоксом.
Работая над совершенствованием циклонов для очистки газов от пыли, французский инженер Джозеф Ранке заметил, что струя газа, выходящая из центра циклона, имеет более низкую температуру, чем исходный газ, подаваемый в циклон. Уже в конце 1931 г. Ранке подаёт заявку на изобретенное устройство, названное им "вихревой трубой". Но получить патент ему удаётся только в 1934 г., и то не на родине, а в Америке (Патент США № 1952281).
Французские же учёные тогда с недоверием отнеслись к этому изобретению и высмеяли доклад Ж. Ранке, сделанный в 1933 г. на заседании Французского физического общества. По мнению этих учёных, работа вихревой трубы, в которой происходило разделение подаваемого в неё воздуха на горячий и холодный потоки, противоречила законам термодинамики. Тем не менее, вихревая труба работала и позже нашла широкое применение во многих областях техники, в основном для получения холода.
Не зная об опытах Ранке, в 1937 г. советский ученый К. Страхович, в курсе лекций по прикладной газодинамике теоретически доказывал, что во вращающихся потоках газа должны возникать разности температур.
Интересны работы ленинградца В. Е. Финько, который обратил внимание на ряд парадоксов вихревой трубы, разрабатывая вихревой охладитель газов для получения сверхнизких температур. Он объяснил процесс нагрева газа в пристеночной области вихревой трубы "механизмом волнового расширения и сжатия газа" и обнаружил инфракрасное излучение газа из ее осевой области, имеющее полосовой спектр.
Законченной и непротиворечивой теории вихревой трубы до сих пор не существует, несмотря на простоту этого устройства. "На пальцах" же объясняют, что при раскручивании газа в вихревой трубе он под действием центробежных сил сжимается у стенок трубы, в результате чего нагревается тут, как нагревается при сжатии в насосе. А в осевой зоне трубы, наоборот, газ испытывает разрежение, и тут он охлаждается, расширяясь. Выводя газ из пристеночной зоны через одно отверстие,, а из осевой - через другое, достигают разделения исходного потока газа на горячий и холодный потоки.
Уже после второй мировой войны - в 1946 г, немецкий физик Роберт Хильш значительно улучшил эффективность вихревой «трубки Ранка». Однако невозможность теоретического обоснования вихревых эффектов отложила техническое применение открытия Ранка-Хильша на десятилетия.
Основной вклад в развитие основ вихревой теории в нашей стране в конце 50-х — начале 60-х годов прошлого столетия внес профессор Александр Меркулов. Парадокс, но до Меркулова никому и в голову не приходило запустить в «трубку Ранка» жидкость. А произошло следующее: при прохождении жидкости через «улитку» она быстро нагревалась с аномально высокой эффективностью (коэффициент преобразования энергии — около 100%). И опять же полного теоретического обоснования А. Меркулов дать не смог, и до практического применения дело не дошло. Лишь в начале 90-х годов прошлого века появились первые конструктивные решения применения жидкостного теплогенератора, работающего на основе вихревого эффекта.
Тепловые станции на основе вихревых тепловых генераторов
Поисковые исследования наиболее экономичных источников получения тепла для нагрева воды привели к идее использования для получения тепла свойств вязкости (трения) воды характеризующих ее способность взаимодействовать с поверхностями твердых тел составляющих материал, в котором она перемещается, и между внутренними слоями жидкости.
Как любое материальное тело вода испытывает сопротивление своему движению в результате трения о стенки направляющей системы (трубы), однако, в отличие от твердого тела, которое в процессе такого взаимодействия (трения) разогревается и частично начинает разрушаться, приповерхностные слои воды тормозятся, снижают скорость у поверхности и завихряются. При достижении достаточно высоких скоростей вихрения жидкости вдоль стенки направляющей системы (трубы) начинает выделятся тепло поверхностного трения.
Возникает эффект кавитации, заключающийся в образовании пузырьков пара, поверхность которых вращается с большой скоростью за счет кинетической энергии вращения. Противодействие внутреннему давлению пара и кинетической энергии вращения оказывают давление в массе воды и силы поверхностного натяжения. Таким образом создается состояние равновесия до момента пока пузырек не сталкивается с препятствием при движении потока или между собой. Происходит процесс упругого столкновения и разрушения оболочки с выделением импульса энергии. Как известно величина мощности энергия импульса определяется крутизной его фронта. В зависимости от диаметра пузырьков фронт импульса энергии в момент разрушения пузырька будет иметь различную крутизну, а, следовательно, и различное распределение энергетического спектра частот. астот.
При определенной температуре и скорость вихрения возникают пузырьки пара, которые ударяясь о препятствия разрушаются с выделением импульса энергии в низкочастотном (звуковом), оптическом и инфракрасном диапазоне частот, при этом температура импульса в инфракрасном диапазоне при разрушении пузырька может составлять десятки тысяч градусов (оС). Размеры образующихся пузырьков и распределение плотности выделяемой энергии по участкам диапазона частот пропорционально линейной скорости взаимодействия трущихся поверхностей воды и твердого тела и обратно пропорционально давлению в воде. В процессе взаимодействия поверхностей трения в условиях сильной турбулентности для получения тепловой энергии, сосредоточенной в инфракрасном диапазоне, необходимо сформировать микропузырьки пара размером в пределах 500- 1500 нм, которые при столкновении с твердыми поверхностями или в областях повышенного давления «лопаются» создавая эффект микрокавитации с выделением энергии в тепловом инфракрасном диапазоне.
Однако, при линейном движении воды в трубе при взаимодействии со стенками направляющей системы эффект преобразования энергии трения в тепло оказывается небольшим, и, хотя температура жидкости на внешней стороне трубы оказывается несколько выше, чем в центре трубы особого эффекта нагрева не наблюдается. Поэтому одним из рациональных способов решения вопроса увеличения поверхности трения и времени взаимодействия трущихся поверхностей является закручивание воды в поперечном направлении, т.е. искусственное завихрение в поперечной плоскости. При этом возникает дополнительное турбулентное трение между слоями жидкости.
Вся сложность возбуждения трения в жидкости состоит в том, чтобы удерживать жидкость в положениях, когда поверхность трения оказывается наибольшей и достичь состояния, при котором давление в массе воды, время трения, скорость трения и поверхность трения, были оптимальны для данной конструкции системы и обеспечивалась заданная теплопроизводительность.
Физика возникновения трения и причины возникающего при этом эффекта выделения тепла, в особенности между слоями жидкости или между поверхностью твердого тела и поверхностью жидкости недостаточно изучена и существуют различные теории, однако, это область гипотез и физических опытов.
Подробнее о теоретическом обосновании эффекта выделения тепла в теплогенераторе смотри в разделе «Рекомендуемая литература».
Задача строительства жидкостных (водяных) генераторов тепла состоит в поиске конструкций и способов управления массой водного переносчика, при которых можно было бы получить наибольшие поверхности трения, удерживать в генераторе массу жидкости в течение определенного времени, чтобы получить необходимую температуру и обеспечить при этом достаточную пропускную способность системы.
С учетом этих условий строятся тепловые станции, которые включают: двигатель (как правило, электрический), который механическим путем приводит в движение воду в генераторе тепла, и насос, обеспечивающий необходимую прокачку воды.
Поскольку количество тепла в процессе механического трения пропорционально скорости движения поверхностей трения, то для увеличение скорости взаимодействия трущихся поверхностей используется разгон жидкости в поперечном направлении перпендикулярном к направлению основного движения с помощью специальных завихрителей или дисков вращающих поток жидкости, т. е. создание вихревого процесса и реализация таким образом вихревого теплового генератора. Однако конструирование подобных систем является сложной технической задачей поскольку необходимо найти оптимальную область параметров линейной скорости движения, угловой и линейной скорости вращения жидкости, коэффициента вязкости, теплопроводности и не допустить фазового перехода в парообразное состояние или граничное состояние, когда диапазон выделения энергии переместится в оптический или звуковой диапазон, т.е. когда превалирующим становится процесс приповерхностной кавитации в оптическом и низкочастотном диапазоне, который, как известно, разрушает поверхность, на которой образуется кавитационные пузырьки.
