Нагрев воды механическим способом

Содержание
  1. Нагрев воды механическим способом
  2. Немного информации для начала
  3. Широкий спектр возможностей
  4. Газовое отопление
  5. Электрические водонагреватели
  6. Водонагреватели гидравлические
  7. Водонагреватели с электронным управлением
  8. Энергосберегающее нагревание ГВС через резервуар или проточный нагреватель?
  9. Солнечные коллекторы для экономичного нагрева горячей воды
  10. Термостатические краны для нагрева бытовой воды
  11. Тепловой насос как источник нагрева полезной воды
  12. Кавитационный теплогенератор: устройство, принцип работы, виды
  13. Устройство и принцип работы
  14. Простейшая модель
  15. Идеальный теплогенератор Потапова
  16. Виды
  17. Роторный теплогенератор
  18. Трубчатые
  19. Ультразвуковые
  20. Применение
  21. Плюсы и минусы
  22. Ктг своими руками
  23. Список использованной литературы
  24. Кавитационный теплогенератор: обзор моделей и изготовление своими руками
  25. Реальность использования кавитации для нагревания
  26. Распространенные устройства
  27. Самодельные теплогенераторы
  28. Заключение
  29. Самый подробный гид по выбору водонагревателя
  30. Какими бывают эти приборы и как правильно подобрать необходимую модель
  31. ПРОТОЧНЫЙ И НАКОПИТЕЛЬНЫЙ
  32. Проточный водонагреватель состоит из:
  33. Основные части накопительного:
  34. Типа управления проточных водонагревателей:
  35. Проточные водонагреватели в зависимости от источника энергии:
  36. Типы управления накопительных:
  37. Накопительные водонагреватели бывают:
  38. Материал, формы и объем
  39. Форма бака:
  40. Недостатки плоских водонагревателей:
  41. По способу установки различают:
  42. Оcновные опции:
  43. Гарантия

Нагрев воды механическим способом

Нагрев воды механическим способом

Как нагревать полезную воду экономичным способом?

Если вы говорите об отоплении, то обычно это связано с нагревом дома или квартиры в зимний сезон, радиаторами, центральным отоплением, газом, газом, другими источниками тепла.

Редко мы думаем о нагревании в контексте получения источника, который может нагреть нашу воду энергосберегающим способом. Обогрев воды обычно мы проводим в энергетическом балансе при расчете расходов на отопление в осенне-зимне-весенний сезон.

Если вы ничего не знаете о том, как эффективно использовать энергию для эффективного использования полезной воды, эта статья предназначена именно вам!

Немного информации для начала

Статистика показывает, что домохозяйство использует около 70% энергии для отопления помещений и только около 15% для нагрева бытовой воды. Если у кого-то есть энергосберегающий, интеллектуальный дом, то процент энергии, используемой для того, что резко падает.

Почему это происходит? Потому что в современном здании, достаточно изолированном и герметичном, существуют различные инновационные решения для экономичного нагрева полезной воды.

Первым шагом является диагностика ваших потребностей, поскольку они оказывают реальное влияние на последующую работу нагревательного устройства и возможные сбережения.

Во-первых, необходимо учитывать требования пользователя, и потребность в горячей воде должна быть преобразована, а нагревательное устройство должно быть правильно отрегулировано, чтобы избежать проблем в будущем.

Широкий спектр возможностей

Производители в настоящее время предлагают очень широкий спектр приборов для отопления коммунальной воды энергосберегающим способом.
Какое предложение вы можете встретить?

  • Электронагреватели
  • Газовые нагреватели
  • Тепловые насосы
  • коллекторы

Есть много возможностей, но вы должны сделать выбор, учитывая потребности семьи, существующие технические и технологические решения, которые могут быть внедрены в ваш дом, возможность использовать конкретные источники энергии и богатство вашего кошелька.

Газовое отопление

Их преимущество в том, что они относительно дешевы в эксплуатации. Тем не менее, необходимо систематически проверять оборудование, а также проверять дымовые трубы. Газовый нагреватель работает эффективно и эффективно, если он имеет возможность выпуска дымовых газов.

Производители предлагают устройства с закрытой камерой сгорания, поэтому риск отравления от дыма практически равен нулю.

Однако следует помнить, что каждая комната, в которой расположен газовый отопительный прибор, должна иметь достаточную вентиляцию и возможность подачи воздуха.

Электрические водонагреватели

Преимущество электрических нагревателей заключается в том, что их не нужно подключать к вентиляционным каналам. В устройствах этого типа наиболее важную роль играет электрический нагреватель, работа которого может контролироваться.

Другим преимуществом этого решения является возможность управления мощностью нагревателя с помощью пульта дистанционного управления или даже мобильного телефона! Стоит знать, что электронное управление нагревателем дает дополнительную 20% экономии воды и энергии, необходимых для ее нагрева! Существуют такие электронные системы управления, что вы можете применять блокировку верхнего предела температуры, так что, например, маленькие дети, отвинчивающие кран, не сжигаются! Электрические нагреватели подключены к источнику питания и мгновенно нагревают воду, что приводит к минимальным потерям холодной воды, поскольку горячая вода немедленно вытекает из крана.

Водонагреватели гидравлические

Подогреватель с гидравлическим приводом делает температуру воды зависящей от размера выходящего потока. Если расход воды выше, температура воды будет ниже. Некоторые типы нагревателей имеют возможность переключать размеры мощности в зависимости от потока наливаемой воды. Они обычно имеют два режима нагрева воды: «экономный» и «удобный».

Водонагреватели с электронным управлением

Эти нагреватели считаются современными, потому что они могут быстро приготовить горячую воду, и в то же время они очень удобны, качество устройств превосходно (производительность и долговечность).

Современные технологии, используемые при строительстве водонагревателей с электронным управлением, позволяют достичь экономии энергии и расхода воды до 30% по сравнению с гидравлическими нагревательными устройствами! Некоторые устройства спроектированы так, что вы можете подключить к ним несколько точек водозабора, что снижает инвестиционные затраты, связанные с организацией нагрева горячей воды.В качестве преимущества этого решения обеспечивается плавная настройка мощности нагретой полезной воды на текущие потребности пользователей и поддержание приоритета постоянной температуры для достижения максимальной мощности. Устройство может указывать на риск ожогов. Нагреватели с электронным управлением позволяют полностью контролировать работу нагревателя, а температура воды, которую мы хотим достичь, достигается с точностью 0,5 градуса по Цельсию. Мощность таких нагревателей колеблется от 15 до 30 кВт.

Энергосберегающее нагревание ГВС через резервуар или проточный нагреватель?

Если вы решите, какой источник будет использовать ваш водонагреватель, чтобы максимально эффективно нагревать бытовую горячую воду, стоит подумать над тем, следует ли выбирать предварительный нагреватель с резервуаром или без него. Часто ограниченное пространство определяет наш выбор – нагреватель без поддона.

Однако, если найдена поверхность для нагревателя с лотком, необходимо отрегулировать размер контейнера в соответствии с требованиями семейства. Иногда тот факт, что точки воды расположены далеко друг от друга, или их несколько, и что в доме более одной ванной комнаты определяется покупка нагревателя с подходящим контейнером.

Расходомеры обычно имеют небольшие размеры и не занимают слишком много места. Недостатки – если в нашем доме есть большая водная установка – время ожидания горячей воды может быть длинным.

Верх – если установка в нашем доме не слишком разветвлена ​​- эти устройства очень экономичны и хорошо работают в небольших домах или квартирах.

Солнечные коллекторы для экономичного нагрева горячей воды

Для более низких счетов за отопление коммунальной воды стоит предпринять соответствующие шаги. Все чаще инвесторы стремятся к солнечным коллекторам, чтобы минимизировать затраты на отопление водой. Стоимость покупки и установки солнечных коллекторов снижается с каждым годом.

Может быть, вам стоит подумать о том, чтобы собрать их, чтобы получить наибольшую экономию, связанную с водопроводной водой в нашем доме? Строгие правила, которые должны вступить в 2020 году в отношении энергоэффективности зданий, безусловно, заставляют владельцев предпринять соответствующие шаги, чтобы заинтересоваться экологическими источниками возобновляемых источников энергии.

Для того, чтобы коллекционеры работали наиболее эффективно и эффективно, они должны быть правильно выбраны с точки зрения мощности.При расчете мощности коллекторов следует учитывать поверхность апертуры, оптическую эффективность «n» и коэффициент потерь так называемого «A1» и «a2», что выражается формулой W / (m2xK2).

Только по этим данным эксперт будет производить расчеты тепловой мощности, которые могут быть получены с 1 м 2 коллектора. Из этих данных зависит количество сборщиков, необходимых для наиболее экономичной работы коллекционеров. Производители устройств рекомендуют делать начальные / показательные вычисления с использованием калькуляторов на своих сайтах.

На строительных и инвестиционных форумах говорится, что использование солнечной системы для отопления горячей воды может составлять до 60% . Чтобы система работала эффективно, коллекторы должны располагаться в хорошо освещенном месте.

Термостатические краны для нагрева бытовой воды

Батареи с ограничителем температуры имеют более общее название – термостатические краны. Они помогают в экономии воды. В раковине бесконтактная батарея установлена ​​с фотоэлементом, который автоматически открывает и закрывает поток воды, реагируя на приближение руки.

Тепловой насос как источник нагрева полезной воды

Тепловые насосы считаются наиболее энергоэффективными нагревательными устройствами, используемыми для обогрева дома и воды. Они все более популярны среди инвесторов из-за низких эксплуатационных расходов.

При 1 кВт энергии, направленной на тепловой насос, вы можете получить до 4 кВт дополнительной энергии. Их работа – чистая физика и химия: в специально разработанном термодинамическом цикле все еще происходят четыре процесса: испарение, сжатие, конденсация и декомпрессия.

Это приводит к огромной экономии энергии, используемой для отопления здания и коммунальной воды.

Источник: https://minecrew.ru/uteplenie/nagrev-vody-mehanicheskim-sposobom.html

Кавитационный теплогенератор: устройство, принцип работы, виды

Нагрев воды механическим способом

Для отопления помещений или нагрева жидкостей зачастую применяются классические приспособления – тэны, камеры сгорания, нити накаливания и т.д.

Но наряду с ними применяются устройства с принципиально иным типом воздействия на теплоноситель.

К таким устройствам относится кавитационный теплогенератор, работа которого заключается в формировании пузырьков газа, за счет которых и возникает выделение тепла.

Устройство и принцип работы

Принцип действия кавитационного теплогенератора заключается в эффекте нагрева за счет преобразования механической энергии в тепловую. Теперь более детально рассмотрим само кавитационное явление.

При создании избыточного давления в жидкости возникают завихрения, из-за того, что давление жидкости больше чем у содержащегося в ней газа, молекулы газа выделяются в отдельные включения – схлопывание пузырьков.

За счет разности давления вода стремиться сжать газовый пузырь, что аккумулирует на его поверхности большое количество энергии, а температура внутри достигает порядка 1000 — 1200ºС.

При переходе кавитационных полостей в зону нормального давления пузырьки разрушаются, и энергия от их разрушения выделяется в окружающее пространство. За счет чего происходит выделение тепловой энергии, а жидкость нагревается от вихревого потока. На этом принципе основана работа тепловых генераторов, далее рассмотрите принцип работы простейшего варианта кавитационного обогревателя.

Простейшая модель

Рис. 1: Принцип работы кавитационного теплогенератора

Посмотрите на рисунок 1, здесь представлено устройство  простейшего кавитационного теплогенератора, который  заключается в нагнетании насосом воды к месту сужения трубопровода.

При достижении водяным потоком сопла давление жидкости значительно возрастает и начинается образование кавитационных пузырьков. При выходе из сопла пузырьки выделяют тепловую мощность, а давление после прохождения сопла значительно снижается.

На практике может устанавливаться несколько сопел или трубок для повышения эффективности.

Идеальный теплогенератор Потапова

Идеальным вариантом установки считается теплогенератор Потапова, который имеет вращающийся диск (1) установленный напротив стационарного (6). Подача холодной воды осуществляется с трубы расположенной внизу (4) кавитационной камеры (3), а отвод уже нагретой с верхней точки (5) той же камеры. Пример такого устройства приведен на рисунке 2 ниже:

Рис. 2: кавитационный теплогенератор Потапова

Но широкого распространения устройство не получило из-за отсутствия практического обоснования его работы.

Виды

Основная задача кавитационного теплогенератора – образование газовых включений, а от их количества и интенсивности будет зависеть качество нагрева. В современной промышленности существует несколько видов таких теплогенераторов, отличающихся принципом выработки пузырьков в жидкости. Наиболее распространенными являются три вида:

  • Роторные теплогенераторы – рабочий элемент вращается за счет электропривода и вырабатывает завихрения жидкости;
  • Трубчатые – изменяют давление за счет системы труб, по которым движется вода;
  • Ультразвуковые – неоднородность жидкости в таких теплогенераторах создается за счет звуковых колебаний низкой частоты.

Помимо вышеперечисленных видов существует лазерная кавитация, но промышленной реализации этот метод еще не нашел. Теперь рассмотрим каждый из видов более детально.

Роторный теплогенератор

Состоит из электрического двигателя, вал которого соединен с роторным механизмом, предназначенным для создания завихрений в жидкости. Особенностью роторной конструкции является герметичный статор, в котором и происходит нагревание.

Сам статор имеет цилиндрическую полость внутри – вихревую камеру, в которой происходит вращение ротора.

Ротор кавитационного теплогенератора представляет собой цилиндр с набором углублений на поверхности, при вращении цилиндра внутри статора эти углубления создают неоднородность в воде и обуславливают протекание кавитационных процессов.

Рис. 3: конструкция генератора роторного типа

Количество углублений и их геометрические параметры определяются в зависимости от модели вихревого теплогенератора.

Для оптимальных параметров нагрева расстояние между ротором и статором составляет порядка 1,5мм.

Данная конструкция является не единственной в своем роде, за долгую историю модернизаций и улучшений рабочий элемент роторного типа претерпел массу преобразований.

Одной первых эффективных моделей кавитационных преобразователей был генератор Григгса, в котором использовался дисковый ротор с несквозными отверстиями на поверхности. Один из современных аналогов дисковых кавитационных теплогенераторов приведен на рисунке 4 ниже:

Рис. 4: дисковый теплогенератор

Несмотря на простоту конструкции, агрегаты роторного типа достаточно сложные в применении, так как требуют точной калибровки, надежных уплотнений и соблюдения геометрических параметров в процессе работы, что обуславливает трудности их эксплуатации.

Такие кавитационные теплогенераторы характеризуются достаточно низким сроком службы – 2 — 4 года из-за кавитационной эрозии корпуса и деталей. Помимо этого они создают достаточно большую шумовую нагрузку при работе вращающегося элемента.

К преимуществам такой модели относится высокая продуктивность – на 25% выше, чем у классических нагревателей.

Трубчатые

Статический теплогенератор не имеет вращающихся элементов. Нагревательный процесс в них происходит за счет движения воды по трубам, сужающимся по длине или за счет установки сопел Лаваля.

Подача воды на рабочий орган осуществляется гидродинамическим насосом, который создает механическое усилие жидкости в сужающемся пространстве, а при ее переходе в более широкую полость возникают кавитационные завихрения.

В отличии от предыдущей модели трубчатое отопительное оборудование не производит большого шума и не изнашивается так быстро.

При установке и эксплуатации не нужно заботиться о точной балансировке, а при разрушении нагревательных элементов их замена и ремонт обойдутся куда дешевле, чем у роторных моделей.

К недостаткам трубчатых теплогенераторов относят значительно меньшую производительность и громоздкие габариты.

Ультразвуковые

Данный тип устройства имеет камеру-резонатор, настроенную на определенную частоту звуковых колебаний. На ее входе устанавливается кварцевая пластина, которая производит колебания при подаче электрических сигналов.

Вибрация пластины создает волновой эффект внутри жидкости, который достигая стенок камеры-резонатора и отражается. При возвратном движении волны встречаются с прямыми колебаниями и создают гидродинамическую кавитацию.

Рис. 5: принцип работы ультразвукового теплогенератора

Далее пузырьки уносятся водным  потоком по узким входным патрубкам тепловой установки. При переходе в широкую область пузырьки разрушаются, выделяя тепловую энергию. Ультразвуковые кавитационные генераторы также обладают хорошими эксплуатационными показателями, так как не имеют вращающихся элементов.

Применение

В промышленности  и в быту кавитационные теплогенераторы нашли реализацию в самых различных сферах деятельности. В зависимости от поставленных задач они применяются для:

  • Отопления – внутри установок происходит преобразование механической энергии в тепловую, благодаря чему нагретая жидкость двигается по системе отопления. Следует отметить, что кавитационные теплогенераторы могут отапливать не только промышленные объекты, но и целые поселки.
  • Нагревание проточной воды – кавитационная установка способна быстро нагревать жидкость, за счет чего может легко заменять газовую или электрическую колонку.
  • Смешение жидких веществ – за счет разрежения в слоях с получением мелких полостей такие агрегаты позволяют добиться надлежащего качества перемешивания жидкостей, которые естественным образом не совмещаются из-за разной плотности.

Плюсы и минусы

В сравнении с другими теплогенераторами, кавитационные агрегаты отличаются рядом преимуществ и недостатков.

К плюсам таких устройств следует отнести:

  • Куда более эффективный механизм получения тепловой энергии;
  • Расходует значительно меньше ресурсов, чем топливные генераторы;
  • Может применяться для обогрева как маломощных, так и крупных потребителей;
  • Полностью экологичен – не выделяет в окружающую среду вредных веществ во время работы.

К недостаткам кавитационных теплогенераторов следует отнести:

  • Сравнительно большие габариты – электрические и топливные модели имеют куда меньшие размеры, что немаловажно при установке в уже эксплуатируемом помещении;
  • Большая шумность за счет работы водяного насоса и самого кавитационного элемента, что затрудняет его установку в бытовых помещениях;
  • Неэффективное соотношение мощности и производительности для помещений с малой квадратурой (до 60м2 выгоднее использовать установку на газу, жидком топливе или эквивалентной электрической мощности с нагревательным тэном).\

Ктг своими руками

Наиболее простым вариантом для реализации в домашних условиях является кавитационный генератор трубчатого типа с одним или несколькими соплами для нагревания воды. Поэтому разберем пример изготовления именно такого устройства, для этого вам понадобится:

  • Насос – для нагревания обязательно выбирайте тепловой насос, который не боится постоянного воздействия высоких температур. Он должен обеспечивать рабочее давление на выходе в 4 – 12атм.
  • 2 манометра и гильзы для их установки – размещаются с двух сторон от сопла для измерения давления на входе и выходе из кавитационного элемента.
  • Термометр для измерения величины нагрева теплоносителя в системе.
  • Клапан для удаления лишнего воздуха из кавитационного теплогенератора. Устанавливается в самой верхней точке системы.
  • Сопло – должно иметь диаметр проходного отверстия от 9 до 16мм, делать меньше не рекомендуется, так как кавитация может возникнуть уже в насосе, что значительно снизит срок его эксплуатации. По форме сопло может быть цилиндрическим, коническим или овальным, с практической точки зрения вам подойдет любое.
  • Трубы и соединительные элементы (радиаторы отопления при их отсутствии ) – выбираются в соответствии с поставленной задачей, но наиболее простым вариантом являются пластиковые трубы под пайку.
  • Автоматика включения/отключения кавитационного теплогенератора – как правило, подвязывается под температурный режим, устанавливается на отключение примерно при 80ºС и на включение при снижении менее 60ºС. Но режим работы кавитационного теплогенератора вы можете выбрать самостоятельно.

Рис. 6: схема кавитационного теплогенератора

Перед соединением всех элементов желательно нарисовать схему их расположения на бумаге, стенах или на полу. Места расположения необходимо размещать вдали от легковоспламеняемых элементов или последние нужно убрать на безопасное расстояние от системы отопления.

Соберите все элементы, как вы изобразили на схеме, и проверьте герметичность без включения генератора. Затем опробуйте в рабочем режиме кавитационного теплогенератора, нормальным нарастанием температуры жидкости считается 3- 5ºС за одну минуту.

Список использованной литературы

  • Акуличев В. А. «Кавитация в криогенных и кипящих жидкостях» 1978
  • Корнфельд М. «Упругость и прочность жидкостей»  1951
  • Федоткин И. М., Гулый И. С. «Кавитация, кавитационная техника и технология, их использование в промышленности» 1997

Источник: https://www.asutpp.ru/kavitacionnyj-teplogenerator.html

Кавитационный теплогенератор: обзор моделей и изготовление своими руками

Нагрев воды механическим способом

Разнообразные способы экономии энергии или получения дарового электричества сохраняют свою популярность. Благодаря развитию Интернета информация о всевозможных «чудо-изобретениях» становится все доступнее. Одна конструкция, потеряв популярность, сменяется другой.

Сегодня мы рассмотрим так называемый вихревой кавитационный генератор — устройство, изобретатели которого обещают нам высокоэффективный обогрев помещения, в котором оно установлено.

Что это такое? Данное устройство использует эффект нагрева жидкости при кавитации — специфическом эффекте образования микропузырьков пара в зонах локального снижения давления в жидкости, происходящем либо при вращении крыльчатки насоса, либо при воздействии на жидкость звуковых колебаний.

Если Вам когда-либо доводилось пользоваться ультразвуковой ванной, то Вы могли заметить, как ее содержимое ощутимо нагревается.

Реальность использования кавитации для нагревания

В Интернете распространены статьи о вихревых генераторах роторного типа, принцип действия которых состоит в создании областей кавитации при вращении в жидкости крыльчатки специфической формы. Жизнеспособно ли данное решение?

Начнем с теоретических выкладок. В данном случае мы расходуем электроэнергию на работу электродвигателя (средний КПД — 88%), полученную механическую энергию же частично тратим на трение в уплотнениях кавитационного насоса, частично — на нагрев жидкости вследствие кавитации.

То есть в любом случае в тепло будет преобразована лишь часть потраченной электроэнергии.

Но если вспомнить, что КПД обычного ТЭНа составляет от 95 до 97 процентов, становится понятным, что чуда не будет: гораздо более дорогой и сложный вихревой насос окажется менее эффективен, чем простая нихромовая спираль.

Можно возразить, что при использовании ТЭНов в систему отопления необходимо вводить дополнительные циркуляционные насосы, в то время как вихревой насос сможет сам перекачивать теплоноситель.

Но, как ни странно, создатели насосов борются с возникновением кавитации, не только значительно снижающей эффективность работы насоса, но и вызывающей его эрозию.

Следовательно, насос-теплогенератор не только должен быть мощнее специализированного перекачивающего насоса, но и потребует применения более совершенных материалов и технологий для обеспечения сравнимого ресурса.

Читайте так же:  Рассмотрим теплогенераторы для воздушного отопления

Важным моментом является тот факт, что, увеличивая кавитацию, создаваемую ротором, мы увеличиваем нагрев жидкости и одновременно снижаем эффективность насоса.

Реально работающий как нагреватель кавитатор уже практически не сможет перекачивать теплоноситель, а значит, точно так же, как и ТЭН, потребует применения отдельного циркуляционного насоса.

При этом общая эффективность вихревого насоса все равно будет меньше КПД его привода.

Кроме роторно-вихревых насосов, можно встретить такое устройство, как статический теплогенератор («вихревая труба»). В нем используется эффект кавитации, возникающий при прохождении потока жидкости сквозь сопло Лаваля и соответствующем резком изменении скорости и давления. Но по ряду причин такое устройство неэффективно в системах отопления:

  • Чем больше перепад давлений, тем больше нагрев;
  • Для большего перепада давлений необходимо уменьшение диаметра сопла, а следовательно — увеличение гидродинамического сопротивления системы;
  • Следовательно, чем эффективнее работает сопло, тем больший запас мощности циркуляционного насоса потребуется.

Какой-либо расчет энергии, отбираемой кавитацией у потока жидкости, практически невозможен. Осознание низкой эффективности этой схемы настолько просто, что она не используется даже авторами «чудо-устройств».

Для оправдания заявляемого КПД выше единицы создатели вихревых кавитационных теплогенераторов зачастую приводят оправдания на грани комизма, вплоть до возникновения в зоне кавитации низкотемпературной ядерной реакции.

Какое-либо доверие к этой технологии подобные заверения только снижают еще сильнее.

Часто встречающиеся похвальные отзывы под статьями о подобных устройствах не выдерживают критики — каких-либо реальных данных, позволяющих провести расчет эффективности отопительных систем на основе вихревого насоса, они не предоставляют.

Распространенные устройства

Рассмотрим наиболее часто рекламируемые в Интернете вихревые насосы.

Выпускаемый НПП «ЭкоЭнергоМаш» насос НТГ-5,5 имеет следующие характеристики:

  • Мощность электродвигателя: 5,5 кВт
  • Теплопроизводительность: 6,6 кВт/ч

Здесь возникает первый вопрос к производителю: каким образом, в обход закона сохранения энергии, это устройство выделяет тепловой энергии больше, чем потребляет электрической? Точно такое же превышение тепловыделения над расходом энергии обещается и для других изделий этой фирмы.

Читайте так же:  Особенности солнечных панелей для дома

Московская компания «Экотепло» выпускает несколько вариантов вихревого теплогенератора, наименее мощный из которых — это 55-киловаттный НТГ-055.

Столь высокая мощность привода недвусмысленно указывает на реальную тепловую производительность устройств подобного класса, хотя производитель по-прежнему указывает в описании превосходство своих изделий над традиционными электрическими котлами.

В описании устройств, производимых НПО «Термовихрь», характеристики более завуалированы. Так, для трехкиловаттной модели вихревого теплогенератора заявленная теплопроизводительность составляет 3100 ккал/ч.

Но, если вспомнить школьный курс физики, можно вычислить, что при стопроцентном преобразовании электрической энергии в тепловую 1 кВт*ч энергии равен 860 килокалориям, то есть идеальный вихревой насос с заявленной теплопроизводительностью потреблял бы 3,6 киловатт-часа электроэнергии.

Следовательно, нам вновь предлагают устройство, часть тепловой энергии берущее из ниоткуда.

Информация от производителей таких устройств, репортаж телеканала Россия

Самодельные теплогенераторы

Тем не менее, как демонстрация интересного физического процесса, сделанный своими руками теплогенератор имеет право на жизнь.

Наиболее проста в изготовлении «вихревая трубка», или статический теплогенератор.

Конструктивно наше сопло Лаваля будет выглядеть как металлический патрубок с трубной резьбой на концах, позволяющей при помощи резьбовых муфт соединить его с трубопроводом. Для изготовления патрубка понадобится токарный станок.

  • Сама форма сопла, точнее, его выходной части, может отличаться по исполнению. Вариант «а» наиболее прост в изготовлении, а его характеристики можно варьировать изменением угла выходного конуса в пределах 12-30 градусов. Однако такой тип сопла обеспечивает минимальное сопротивление потоку жидкости, а, следовательно, и наименьшую кавитацию в потоке.
  • Вариант «б» более сложен в изготовлении, но за счет максимального перепада давления на выходе сопла создаст и наибольшую турбулентность потока. Условия для возникновения кавитации в этом случае являются оптимальными.
  • Вариант «в» — компромиссный по сложности изготовления и эффективности, поэтому стоит остановиться на нем.

Читайте так же:  Изучаем паровые электрогенераторы

Изготовив сопло, можно собрать экспериментальный контур, состоящий из электрического насоса, соединительных патрубков, непосредственно сопла и термометра, который мы используем для определения эффективности устройства.

Для уменьшения влияния рассеивания тепла в окружающую среду патрубки лучше всего сделать короткими и замотать их теплоизоляционным материалом.

Заполнив контур устройства водой и запомнив ее количество, включим насос ровно на час, чтобы по электросчетчику определить количество израсходованной электроэнергии.

Тепловую мощность самодельного теплогенератора можно определить по следующей формуле, известной по школьному курсу физики:


E=cm(T2-T1)

Где с — это удельная теплоемкость воды (4200 Дж/(кг*К)), m — ее масса, T2 — температура воды в конце работы насоса, Т1 — температура в начале. Полученную энергию, измеренную в джоулях.

Сравнить ее с израсходованной электроэнергией можно, учитывая соотношение в 1000 Дж на 0.000277 киловатт-часов энергии.

Иначе говоря, при стопроцентном КПД устройство, израсходовавшее 1 киловатт-час энергии, не сможет создать тепловой энергии больше 3600 килоджоулей.

ПРИМЕР: Наше устройство нагрело за час 1 литр воды с 10 до 60 градусов. Получаем тепловую энергию в 210 килоджоулей.

Посмотрите, что сообщают о таких устройствах производители

Заключение

Несмотря на громкие обещания разработчиков кавитационных теплогенераторов, их реальная эффективность при всем желании не сможет нарушать законы физики.

По этой причине к их использованию стоит относиться скорее как к демонстрации интересного физического эффекта, чем как к реальному способу экономии электроэнергии.

Источник: https://generatorexperts.ru/alternativnye-istochniki/kavitacionnye-teplogeneratory.html

Самый подробный гид по выбору водонагревателя

Нагрев воды механическим способом

Горячая вода в доме привычный элемент комфортной жизни. Городские квартиры оборудованы централизованным водоснабжением.

Если горячая вода отсутствует в период сезонных и аварийных отключений, или требуется в частном и загородном доме, понадобиться водонагреватель.

Водонагреватель подбирают для каждого конкретного случая – в зависимости от частоты применения, числа пользователей, размеров помещения, в котором будет установлен.

Какими бывают эти приборы и как правильно подобрать необходимую модель

На сантехническом рынке представлены популярные бренды:

  • ARISTON
  • ELECTROLUX
  • GARANTERM
  • REDRING
  • REGENT
  • ТЕРМЕКС
  • ЭВАН

ПРОТОЧНЫЙ И НАКОПИТЕЛЬНЫЙ

Водонагреватели делятся на два вида в зависимости от принципа работы:

  • Проточные приборы нагревают поток воды, проходящий через них, накопительные – доставляют потребителю заранее нагретую воду из бака. Каждый тип прибора открывает обладает положительными свойствами. Проточный водонагреватель в короткий срок повышает температуру потока воды проходящей через него, время ожидания с момента включения до момента поступления горячей воды – минимально.
  • Накопительный водонагреватель с момента подключения к сети обеспечит горячей водой через больший промежуток времени: от 30 минут до нескольких часов, все зависит от модели. Проточный водонагреватель при подключении к электросети требует большей мощности, подключение в домах со слабой электропроводкой невозможно и требует монтажа отдельной подводки высокой мощности. Накопительные водонагреватели работают от стандартной розетки 220В.

Проточный водонагреватель состоит из:

  • корпуса,
  • нагревательных элементов,
  • патрубка подачи холодной воды,
  • патрубка выхода нагретой воды,
  • датчика потока,
  • регулятора температуры,
  • автоматики безопасности.

Через патрубок подачи холодной воды, жидкость попадает в прибор, срабатывает датчик потока, включается нагревательные элементы. Количество одновременно включаемых элементов зависит от настроек прибора и скорости потока.

При прохождении участка с включенными нагревательными элементами, температура потока воды повышается. Нагретая до установленной температуры вода через патрубок выхода доставляется потребителю.

Проточные водонагреватели бывают:

  • напорные, способны обеспечить горячей водой одновременно несколько точек водоразбора,
  • безнапорные – только один кран и часто идут в комплекте с изливом или душевой лейкой.

Основные части накопительного:

  • корпус — выполняет декоративную функцию и защищает бак от механических повреждений;
  • внутренний бак – ёмкость, непосредственно внутри которой происходит нагрев воды;
  • теплоизоляционный слой, расположенный между баком и корпусом;

Внутри бака расположены:

  • нагревательный элемент;
  • трубка подачи холодной воды;
  • трубка забора горячей воды;

По трубе подачи холодной воды в бак поступает вода, которая при помощи нагревательного элемента разогревается до заданной температуры. Благодаря термоизоляции при отсутствии расхода воды, температура сохраняется продолжительное время.

Из бака вода поступает к потребителю по трубке забора горячей воды, при этом расположена таким образом, что выполняет забор воды сверху. По мере уменьшения количества воды в баке происходит автоматическое восполнение объема холодной водой. При этом подающая трубка расположена в нижней части бака.

Благодаря такому расположению подающей и заборной трубки, вода в баке располагается слоями. По закону физики горячая поднимается, а холодная остается внизу. На подающей трубке устанавливается рассекатель потока, для предотвращения перемешивания слоев.

Расположенный внутри бака термостат реагирует на изменение температуры воды и при ее снижении до нужного значения, включает нагревательный элемент. Вода нагревается до заданной температуры, цикл при необходимости повторяется.

Важная часть водонагревателя — магниевый анод. Не принимает участия в нагреве воды, однако благодаря ему увеличивается срок службы прибора. Магниевый анод предотвращает коррозию бака водонагревателя, коррозируя в первую очередь. Этот элемент расходник и требует замены по мере необходимости.

Типа управления проточных водонагревателей:

  • Механические. Приборы с таким управлением имеют простую конструкцию и ручную регулировку мощность нагрева для изменения температуры воды.
  • Электронное управление. Пользователь задает комфортную температуру воды на выходе. Прибор автоматически включается на необходимую мощность в зависимости от скорости потока и температуры поступающей воды.

Проточные водонагреватели в зависимости от источника энергии:

  • Газовые приборы экономичны, но при установке помимо наличия газа в помещении потребуется вытяжка.
  • Электрические приборы считаются безопаснее и функциональнее.

Важный параметр — производительность водонагревателя, выражается в литрах в минуту.

Производительность прибора подбирается в зависимости от того, для каких целей будет расходоваться поставляемая вода: мытье посуды, мытье рук, душ.

При одновременном снабжении нескольких источников, производительность должна быть равна их суммарному расходу, в таком случае напор будет стабилен.

Для примера, средние показатели расхода:

  • для раковины — 2–4 л/мин,
  • для душа — 4–8 л/мин,
  • для кухонной мойки — 3–5 л/мин.

У производительных водонагревателей мощность больше, а значит и выше энергопотребление и высокие требования к электропроводке.

Типы управления накопительных:

  • Механическое управление водонагревателей это управление нагревом в ручном режиме. Приборы с таким управлением относительно недорогие, но надежные, однако требуют контроля пользователя.
  • Электронная панель управления позволяет выполнить точную установку параметров нагрева прибора. Автоматического включение и выключения в заданное время – режим отложенного старта и ночной режим.

    Приборы с таким управлением имеют дисплей, где указаны текущие параметры.

Накопительные водонагреватели бывают:

  • Электрические. В таких водонагревателях в роли нагревательного элемента выступает ТЭН. Приборы такой конструкции более востребованы, могут быть установлены в любом помещении и работают от обычной розетки 220В. ТЭН может быть мокрого и сухого типа.

    В первом случае погружен в воду, во втором – защитный кожух защищает его от образования накипи. Накопительные электрические водонагреватели отличаются по мощности, от нее зависит скорость нагрева воды до заданной температуры. Так, при равном объеме баков более мощный прибор нагревает воду быстрее.

  • Газовые водонагреватели, при наличии подводки газа более экономичны. Конструкция сложнее, и требуется отвод продуктов горения.

Материал, формы и объем

Внутренний бак водонагревателя выполняется из различных материалов:

  • Баки, выполненные из нержавеющей стали надежно защищены от сквозной коррозии. Однако, возникновение очагов коррозии возможно, слабое место таких баков — сварные швы, долговечность таких приборов зависит от их качества.
  • Баки, выполненные из стали подвержены коррозии, для предотвращения разрушительного процесса с внутренней стороны бака на поверхность, контактирующую с водой, наносится защитное покрытие. От качества покрытия зависит долговечность бака, при нарушении целостности в местах контакта стали с водой, начнется процесс коррозии.

В качестве защитного покрытия стали используют:

  • Эмалевые покрытия, которые не имеют единого состава и отличаются по характеристиками в зависимости от производителя. Это может быть: стеклокерамика, стеклофарфор, биостеклофарфор. Эластичность и сходство показателей температурного расширения покрытия и материала бака повышают надежность защиты. При расхождении показателей температурного расширения, эмаль трескается и отслаивается. Кроме того, на нарушение целостности покрытия повлияют механические удары, попадание в бак твердых частиц и неравномерность слоя покрытия. Главным преимуществом баков с эмалевым покрытием —низкая стоимость.
  • Титановое покрытие считается надежным, поскольку повреждение или отслоение невозможно. Хорошо выдерживает перепады температуры и имеет высокую прочность. Слабое место баков с титановым покрытием — сварные швы.

Форма бака:

  • Цилиндрические вертикальные водонагреватели — распространенный вид, надежные и эффективные. Такая форма обеспечивает минимальные теплопотери, так как у бака имеющего круглое сечение при едином объеме площадь соприкосновения с внешней средой минимальна.
  • Плоские вертикальные водонагреватели выглядят аккуратно и компактно. Внутри корпуса плоского водонагревателя расположены два бака, соединенные трубами, такое конструктивное решение уменьшает толщину бака.

    Благодаря такой конструкции прибор быстрее нагревает воду, так как одновременно работают два ТЭНа.

Недостатки плоских водонагревателей:

  • подверженность коррозии в результате значительного количества сварных швов в соединении между баками,
  • увеличение расхода энергии на нагрев воды, из-за того, что для уменьшения прибора, сокращают толщину теплоизоляционного слоя.

Горизонтальные водонагреватели компактны и устанавливаются в малогабаритных помещениях, в неиспользуемом пространстве: под потолком или над дверью. Принцип работы таких водонагревателей аналогичен принципу работы вертикальных приборов.

Поскольку высота прибора меньше, а ширина больше, то при расходе верхнего слоя горячей воды и восполнении объема холодной жидкостью в нижней части, объем смешанного слоя велик. Из этой особенности возникает недостаток горизонтальных водонагревателей – менее качественная терморегуляция.

Накопительные водонагреватели выпускаются с баками различных объемов. Для установки в частных жилых помещениях актуальны приборы объемом от 5 до 200 л, но есть и большие объемы.

Требуемый объем определяется в зависимости от количества подключенных сантехнических приборов и от числа пользователей. Производители водонагревательного оборудования дают рекомендации относительно необходимого объема.

Для одной точки водоразбора 10-30 л бака, даже если число пользователей достигает 5 человек. Для 2-4 точек одному пользователю необходимо 30-50 л, двум – 50-80 л, трем–четырем – 80-150 л, четырем–пяти 150-200 л.

По способу установки различают:

  • Подвесные приборы сложнее в установке, но позволяют экономить пространство, располагаясь в неиспользуемом пространстве помещения.
  • Напольные устанавливаются чаще в загородных домах, с отдельным помещением для устройства автономной котельной или в том случае, если нет необходимости в экономии пространства.

При подборе модели водонагревателя, продумывают место установки, чтобы выбрать прибор с удобной подводкой: верхней или нижней. Верхняя подводка подойдет для приборов, устанавливаемых ниже точки водоразбора, нижняя для приборов, устанавливаемых выше.

Оcновные опции:

  • Защита от перегрева – автоматическое выключение нагревательного элемента при достижении допустимой температуры.
  • Защита от замерзания. Такой режим актуален для загородных домов, при сезонном использовании. Происходит слабый подогрев воды, для предотвращения замерзания жидкости и выхода прибора из строя.
  • Ускоренный нагрев – нагревательный элемент включается на максимальную мощность и сокращает время нагрева. Ряд приборов оборудуется двумя ТЭНами, один – работает постоянно, второй включается при необходимости ускоренного нагрева.
  • Антибактериальная защита – периодический нагрев воды в баке до температуры, при которой погибают микроорганизмы.
  • Самодиагностика – при нарушении в работе прибора код ошибки обозначается на дисплее.

Гарантия

Производители водонагревателей гарантируют безопасную и бесперебойную работу устройств, при соблюдении потребителем правил монтажа и условий эксплуатации. Гарантийный срок составляет в среднем 1-3 года, в зависимости от производителя и модели устройства.

В течение гарантийного срока специалистами сервисной службы осуществляется бесплатный ремонт, полная или частичная замена водонагревателя, в зависимости от характера неисправности, удовлетворение иных требований потребителя в отношении качества прибора, если он вышел из строя по причине дефектов изготовления или материалов.

Оригинал по

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5b3244a1f99ef100a8d90688/samyi-podrobnyi-gid-po-vyboru-vodonagrevatelia-5de76a515d636200b075d956

Слесарю
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: