Тепловой генератор что это такое

Достоинства и преимущества электрических теплогенераторов

Высокая стоимость электроэнергии в России не способствует широкому распространению отопительного оборудования, для которого она является источником энергии. Однако отказываться от применения таких агрегатов совсем не стоит, так как и у них имеются свои положительные качества. Наиболее часто электрические теплогенераторы применяются в жилых домах с небольшой площадью. Причем они обладают не только отопительной функцией, но и могут использоваться для приготовления горячей воды.

Общие сведения об этом виде генераторов

Такое оборудование используется для обогрева помещения путем подачи нагретого воздуха по системе канальных воздуховодов. Оно находит применение в различных по своему назначению зданиях: от жилых домов, до животноводческих комплексов.

999579977

Специфика работы теплогенераторов электрических дает возможность обогревать как отдельные помещения, так и целые строения любых типов. По экономичности система, собранная на основе этого прибора, не уступает тем, в которых используются водяные приточные установки. Объясняется это отсутствием жидкого теплоносителя. Благодаря этой особенности системы с теплогенераторами электрическими более инерционные и удобные в эксплуатации.

Конструктивные особенности оборудования

Устройство таких приборов достаточно простое. Они состоят из двух основных узлов:

  • Вентилятора;
  • Электрического двухсекционного воздухонагревателя.

Первый элемент предназначен для подачи исходного воздуха в теплогенератор. Воздухонагреватель состоит из нескольких секций, внутри которых размещены ТЭНы. Это позволяет попавшему внутрь прибора воздуху быстро прогреваться, чтобы затем он мог использоваться для различных целей. При использовании такого электрооборудования вам не потребуется обязательное оснащение помещения вентиляцией, как для газового или дизельного тепловентилятора.

Смотрим видео, виды и характеристики теплогенераторов:

Принцип работы прибора заключается в следующем. Холодный воздух поступает в нагреватель с помощью вентилятора. Здесь он нагревается от электрических ТЭНов, которые расположены в двух последних секциях. Выходящий из тепловентилятора горячий воздух используется для сушки материалов или обогрева помещения.

Сфера применения

Помещения в которых устанавливается такое оборудование могут иметь различное назначение:

  • Офисы;
  • Стройплощадки;
  • Склады;
  • Автосервисы;
  • Сельскохозяйственные объекты.

Кроме того, что тепловые генераторы используют для постоянного или локального нагрева всего здания или отдельных комнат, они могут применяться при просушке поверхностей, обработанных строительными смесями. Это позволяет значительно сократить время выполнения многих операций при возведении различных объектов.

Хотя не менее широко распространены эти приборы и в быту. Единственное условие их применения – это наличие электрификации помещения, так как в этих теплогенераторах роль топлива играет электричество. Они удобны в транспортировке, что дало возможность применения агрегатов на даче, в гараже.

Схема теплогенератора

Не забыли о столь удобных устройствах и создатели одной из самых популярных компьютерных игр. Возможность использования электрического теплогенератора появилась в игре Майнкрафт не случайно. Ведь этот прибор не требует наличия дополнительных приспособлений для хранения топлива, прост в эксплуатации, ремонте, стоит недорого.

Преимущества теплогенераторов

В чем же выигрывает такое оборудование, ведь стоимость электроэнергии достаточно высока, значит, должны быть причины, заставляющие потребителей покупать именно его.

Сфера использования электрических теплогенераторов

Оказывается, у этих агрегатов имеются определенные особенности, такие как:

  1. широкий диапазон мощностей;
  2. возможность изменения скорости вращения вентилятора;
  3. выброс теплого воздушного потока на расстояние в 50 м;
  4. термостатированный нагревательный элемент;
  5. КПД близкий к 100%.

Эти и другие параметры делают возможным использование электрических теплогенераторов во многих сферах жизнедеятельности человека. К тому же они обладают и массой других достоинств:

  • Не сжигают кислород в помещении;
  • Не требуют наличия вентиляционной системы;
  • Возможна непрерывная работа длительный период времени;
  • Низкий уровень шума;
  • Экологически безопасны и не загрязняют окружающую среду;
  • Дают сухое тепло без посторонних запахов;
  • Компакты, удобны в транспортировке.

Столь широкий спектр преимуществ, несмотря на один недостаток – дорогую электроэнергию, сделал это оборудование популярным как в быту, так и в других сферах.

Критерии выбора

Одной из главных характеристик, которую необходимо учитывать, приобретая отопительное оборудование является мощность. Именно от него зависит эффективность работы теплогенератора для воздушного отопления. Этот параметр определяет сколько нужно тепла, для создания в помещении комфортного микроклимата. Для расчета мощности необходимо знать объем комнаты, свойства ограждающих ее конструкций, вентиляцию и многие другие характеристики.

Чем более точно будет рассчитан этот показатель, тем меньше шансов, что зимой вы получите некомфортную температуру в помещении.

Вторым аспектом при выборе теплогенератора являются его размеры и способ установки. Приборы этого класса могут иметь как компактные, так и довольно внушительные размеры, следовательно, их монтаж приведет к уменьшению полезной площади помещения.

Крупногабаритные теплогенераторы обычно обладают большой мощностью, поэтому сфера их применения – производство. Такое оборудование устанавливают для обогрева:

  • Складов;
  • Торговых залов;
  • Теплиц;
  • Цехов;
  • Животноводческих комплексов.

В этом случае стоит подумать об правильном оснащении электрооборудованием котельной с теплогенератором. Причем прибор может быть смонтировано непосредственно на улице, так как имеет специальный кожух, защищающий устройства от воздействия окружающей среды.

Небольшие по размеру электрические теплогенераторы обычно устанавливают внутри помещений. Они могут монтировать на стену, потолок, пол. Главное в их эффективной работе – это грамотно обустроенная система воздуховодов, позволяющая равномерно распределять тепло по всему помещению.

Однако не стоит забывать и о других технических показателях оборудования. Неправильно подобранный прибор способен привести к повышению эксплуатационных затрат на систему теплоснабжения в целом.

В то же время правильное и точное определение всех параметров не только сэкономит деньги, но и предопределяет эффективность работы оборудования на протяжении длительного периода.

Лучшая модель

Выбрать прибор одной марки из всего разнообразия оборудования, представленного на рынке, достаточно сложно. Ведь оно подразделяется по различным критериям. Поэтому остановимся на бытовых теплогенераторах. Из них неплохо зарекомендовал себя переносной агрегат марки Bora. Он предназначен для отопления небольших помещений: от летних домиков до магазинов. Прибор отличается компактными габаритами, низким потреблением тока, легок в транспортировке. Этот электрический теплогенератор способен в кратчайшие сроки дать локальное тепло в помещении.

Он оснащен термоизолированной рукояткой. Электроснабжение теплогенератора осуществляется от сети 220 В. В процессе работы прибор практически бесшумен, поэтому может быть установлен в любом помещении. Такое оборудование поможет поддерживать температуру на необходимом уровне без лишних затрат.

Простые и удобные в эксплуатации электрические теплогенераторы

Электрические теплогенераторы просты и удобны в эксплуатации, а их стоимость в несколько раз ниже стоимости твердотопливного аналога. Они не требуют специальных навыков и знаний по эксплуатации, что позволяет использовать их как в производстве, так и в быту. Такое отопление имеет массу преимуществ, но также есть и недостатки, которые следует также учитывать. Разнообразие моделей, которые отличаются по техническим характеристикам, позволяет использовать теплогенераторы для обогрева любых закрытых территорий. Каковы особенности подобных агрегатов, а также какие модели наиболее удобно использовать в тех или иных случаях, разберем далее.

Альтернативная замена отоплению или вынужденная мера?

электрические теплогенераторы

С момента эксплуатации теплогенераторов появились как сторонники такого способа обогрева, так и ярые противники. Вызвано это неоднозначностью самого прибора, который с одной стороны, простой, легкий и быстрый, а с другой – довольно дорогостоящий (так как питается от электричества, которое в несколько раз дороже газа). Изначально планировалось, что теплогенераторы будут использоваться в ангарах и крупногабаритных помещениях, которые нужно быстро обогреть. Хотя за последние 5 лет теплогенераторы нашли себя в полноценной системе отопления, постепенно вытесняя водяное и газовое отопление из-за их дороговизны монтажа и самого оборудования.

Рентабельность использования теплогенератора в качестве основного источника отопления появляется только в том случае, когда:

  • нет альтернативы;
  • большая квадратура отапливаемого помещения;
  • требуется обогреть помещение быстро.

Некоторые фирмы и компании, которые не имеют газового снабжения, разрабатывают систему отопления от теплогенераторов, которые располагаются в подсобном помещении (обычно цокольный этаж). Теплый воздух перемещается по специальным воздуховодам, которые подведены к каждой комнате.

Это удобно и практично, нежели использовать обогреватель или конвектор в каждой комнате.

Конструктивные особенности

Главной особенностью конструкции теплогенератора является отсутствие теплоносителя, на который тратиться энергия, вырабатываемая генератором. Электрический теплогенератор состоит из следующих конструктивных частей:

  • вентилятор – осуществляет циркуляцию воздуха;
  • нагревательный элемент – состоит из тенов, соединенных между собой, которые подогревает воздух.

Внешний вид агрегата чаще всего представляется в виде турбины, которая при работе осуществляет циркуляцию и нагрев воздуха. Принцип работы достаточно прост: воздух при помощи лопастей вентилятора нагнетается и проходит через разогретые тены. После этого осуществляется естественная конвекция воздуха, позволяя обогреть помещение любой площади.

Читайте также  Транзистор генератора ваз 2107

Существует множество моделей, напольных и подвесных, стационарных и передвижных, маломощных и промышленных. Конструктивные отличия в основном диктуются сферой применения.

Сфера применения

электрические теплогенераторы

В большинстве случаев теплогенераторы используют для обогрева помещений в зимний период времени. Причем это могут быть как жилые (квартиры, дома), так и подсобные помещения (склады, производственные цеха). Они незаменимы в тех местах, где площадь помещения велика. Не используя при работе теплоноситель, воздух, проходя через нагревательный элемент, распространяется по всей площади помещения. Искусственная вентиляция позволяет в кратчайшие сроки обогреть воздух и стены, как жилой комнаты, так и складского помещения.

Для бытового использования необходимы модели с небольшой и даже маленькой мощностью, поскольку для обогрева жилого пространства в 30 кв.м. потребуется всего 15-20 минут. Заводские помещения, склады и промышленные цеха, квадратура которых на порядок выше, требуют более мощных агрегатов. Промышленные теплогенераторы, питающиеся от сети, позволяют поддерживать комфортную температуру воздуха, а также производят нагрев очень быстро, чего не скажешь про газовые котлы или системы водяного отопления.

Также теплогенераторы популярны и широко используются в следующих ситуациях:

  • на стройке;
  • в теплицах;
  • в торговых залах;
  • для обогрева складов и подсобных помещений;
  • в животноводстве для обогрева ферм;
  • в промышленных цехах.

Преимущества и недостатки

Электрические теплогенераторы нельзя назвать экономичным способом отопления, однако они имеют массу преимуществ:

  1. Высокий уровень экологичности – агрегат не сжигает топливо, соответственно нет вредоносных и токсичных выбросов.
  2. Высокий КПД, стремящийся к 100% — достигается такой эффект за счет отсутствия нагревательного элемента, который снижает КПД на десятки процентов.
  3. Наличие фильтров и ионизаторов, которые предотвращают сжигание кислорода в нагреваемом воздухе.
  4. Низкий уровень шума, позволяющий использовать генератор непосредственно в жилой зоне.
  5. Дешевизна оборудования и простота его ремонта.
  6. Имеют компактные габариты, удобны в транспортировке.
  7. Могут быть выполнены в различных формах и видах, что позволяет выбрать подходящую модель для любого помещения.
  8. Продолжительный срок эксплуатации.
  9. Наличие терморегуляторов, работающих на автоматике – позволяет выставить нужную температуру на приборе, достигнув которой генератор автоматически отключится.
  10. Не требуют дополнительной вентиляционной системы, а также теплоносителей для нагрева.

Хотя многие, кто использует такой метод отопления, утверждают, что стоимость потребляемого электричества соизмерима и лишь на немного выше стоимости обычного водяного отопления.

Критерии выбора

электрические теплогенераторы

Итак, чтобы выбрать теплогенератор, отвечающий все необходимым требованиям и параметрам обогреваемого помещения, следует обратить внимание на такие критерии:

  1. Мощность – это определяющий фактор, позволяющий подбирать модели для бытового и промышленного использования. Рассчитать нужный показатель можно по специальной формуле, зная толщину стен в помещении и объем комнаты.
  2. Тип размещения – теплогенераторы могут быть вертикальными и горизонтальными. Первые используются в тех местах, где высокие потолки, пропуская и нагревая воздух снизу вверх. Горизонтальные нагнетают воздух параллельно поверхности пола.
  3. Место крепления – есть модели, которые располагаются на улице под открытым небом, позволяя сэкономить пространство, а также оградить помещение от ненужных шумов. Такие теплогенераторы оснащены специальным герметичным корпусом, который защищает от неблагоприятных погодных условий, включая мороз и сильную жару.

Не учитывая этих показателей, можно купить такой теплогенератор, который будет, не только неудобен в эксплуатации, но и станет настоящей проблемой, имея значительные расходы в электричестве. Либо же наоборот, маломощный агрегат не справиться со своей задачей в обогреве крупногабаритных помещений.

Обзор моделей

Рассмотрим модели теплогенераторов, рассчитанных как на промышленное использование, так и на бытовое. Как уже говорилось выше, бытовые модели маломощны, а также имеют компактные габариты. Среди наиболее привлекательных и бюджетных можно выделить следующие:

  1. Луч-1200 – отечественный теплогенератор электрического типа, мощностью 1,2 кВт. Идеален для дома и квартиры, позволяя обогреть за 1 час до 120 кв.м. свободной площади. Масса устройства – 25 кг, в наличии имеется специальная конструкция, позволяющая самостоятельно регулировать направление потока нагретого воздуха. Его цена – 10 000 рублей.
  2. Industrial craft – используется в промышленности, для обогрева площади до 300 кв.м. Стационарный, в комплекте имеется подставка, позволяющая его транспортировать. Стоимость агрегата около 15 000 рублей.
  3. ТГК-2ТГК-2 – кавитационный теплогенератор, предназначенный для обогрева ангаров, теплиц и подсобных помещений, площадью более 300 кв.м. Купить его можно только на заказ, стоимость более 18 000 рублей.
  4. Master-2Master-2 – универсальный теплогенератор, который может использоваться как в быту, так и для обогрева подсобных помещений производства. В народе именуется «тепловой пушкой». Способен выдавать мощность около 2-3 кВт, что позволяет обогревать 25-50 кв.м. площади.
  5. Bora-2AM – компактный и удобный, легко транспортируется в руках. Имеет несколько вариантов крепления. Отличается длительным сроком эксплуатации, а также наличием гарантийного талона минимум на 2 года бесплатного обслуживания.

Кавитационный теплогенератор показан на видео

Подводя итог, можно отметить, что электрические теплогенераторы – это отличный способ обогрева, однако в некоторых случаях высокая стоимость электричества делает его использование нерентабельным.

Если же нет альтернативных способов отопления, агрегат пригодиться, обогрев любые площади в кратчайшие сроки. При этом, он полностью безопасен и экологически не токсичен, что позволяет использовать его дома и в местах нахождения людей. Отсутствие теплоносителя увеличивает КПД, доводя его до 100%, чем не может похвастаться ни один вид отопительной системы на твердом и жидком топливе. Разнообразие моделей и торговых марок дает возможность подобрать агрегат на все случаи жизни, будь-то квартира или офис, либо складское помещение.

Термоэлектрические генераторы электрической энергии ТЭГ

В материале рассказывается о принципах работы термоэлектрических генераторов и сферах их применения.

Термоэлектрические генераторы электрической энергииЛьвиная доля электроэнергии сейчас вырабатывается тепловыми электростанциями. Сжигая органическое топливо, на станциях через промежуточный теплоноситель (перегретый пар) приводятся в движение турбины электрогенераторов. Цепочка производства энергии сложная, опасная и дорогая. Но она позволяет создавать мощные блоки генерации электрической энергии с высоким КПД (коэффициентом полезного действия).

Есть ли альтернатива для более простого превращения тепла в электроэнергию? Физика говорит:”Да”. Техника говорит: “Пока нет”. О том, кто прав и какие трудности на пути преобразования тепла в энергию материал этой статьи. Способ непосредственного преобразования тепла в электрический ток известен еще с 1821 года, когда было открыто явление термоэлектричества, известное сегодня как эффект Зеебека .

При нагреве контакта двух разных металлов на концах проводников возникает разность потенциалов, а при их замыкании по цепи начинает протекать ток. Физики быстро разобрались, что величина тока прямо зависит от типа материалов, разности температур холодного и горячего спаев металла, теплопроводности и удельного сопротивления металлов. Большая разность температур и высокая проводимость увеличивают величину тока, в то время как высокая теплопроводность ослабляет эффект.

После длительных попыток создать термоэлектрический генератор (ТЭГ) , используя металлы, в том числе и благородные, от этой идеи отказались. Металлы обладают малым удельным сопротивлением, что позволяет разнести пространственно холодный и горячий спай, но высокая теплопроводность, и, соответственно, подток тепла извне, снижают эффективность элементов. Результирующий КПД элементов ТЭГ, изготовленных из металлов, не превышает 1-2%. Про эффект надолго забыли, а спаи разнородных металлов нашли применение только в измерительной технике. Это знакомые термопары, предназначенные для измерения температур.

Термоэлектрические генераторы электрической энергииПервые практические конструкции ТЭГ появились только перед второй мировой войной. Русский ученый Иоффе предложил использовать вместо пары разнородных металлов полупроводники с разным типом проводимости. В этом случае разность потенциалов и мощность элементов ТЭГ возросла в сотни раз. Первый генератор ТЭГ-1 начали выпускать в 1942 году, и он получил название “Партизанский котелок”. Установленный на костре, генератор вырабатывал мощность от 2 до 4 Вт, достаточную для питания простого радиоприемника.

Сегодня потомки первого генератора служат геологам, туристам, и просто жителям отдаленных районов. Мощность таких генераторов небольшая – от 2 до 20 Вт. Более мощные (от 25 до 500 Вт) генераторы устанавливают на магистральных газопроводах для питания контрольно-измерительной аппаратуры или катодной защиты труб. Генераторы с мощностью 1 кВт и более питают аппаратуру метеостанций, но требуют высокотемпературных источников тепла: например, газа.

Об экзотических генераторах, преобразующих тепло радиоактивного распада непосредственно в электроэнергию, много говорить не приходится – слишком узкая сфера применения и деликатная информация. Известно только, что отдельные спутники в космосе оснащались подобными установками для бесперебойного электроснабжения аппаратуры.

Читайте также  Авр для генератора характеристики

В качестве примера современных изделий рассмотрим параметры термогенератора типа В25-12 . Выходная электрическая мощность его составляет 25Вт при напряжении 12В. Рабочая температура горячей зоны – не более 400 градусов, вес до 8,5 кг, цена в районе 15000 рублей. Такие генераторы (обычно не менее 2) используются совместно с отопительным газовым котлом для обогрева помещений.

По такому же принципу сейчас разрабатываются более мощные модели ТЭГ мощностью 200 Вт. В тандеме с газовым котлом отопления коттеджей они обеспечивают электроэнергией не только автоматику котла и насоса для циркуляции воды, но и бытовые приборы и освещение.

Не смотря на свою простоту и надежность (отсутствуют движущиеся элементы), ТЭГ так и не получили широкого распространения. Причина тому – крайне низкая эффективность, не превышающая 5-7% даже для полупроводниковых материалов. Фирмы, которые разрабатывают подобные генераторы, изготавливают их небольшими партиями под заказ. Отсутствие массового спроса приводит к высоким ценам на продукцию.

Изменить ситуацию могло бы появления новых материалов для термопреобразователей . Но пока науке похвастать нечем: самые лучшие образцы ТЭГ так и не смогли перешагнуть рубеж 20% КПД. Несколько потешными в этой ситуации выглядят рекламные проспекты на ТЭГ, где декларируется эффективность более 90%. Может, пришло время ученым поучиться у ретивых коммивояжеров?

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Вихревой теплогенератор – новое слово в вопросе обогрева

Отопление дома, гаража, офиса, торговых площадей – вопрос, решать который надо сразу после того, как помещение построено. И не важно, какое время года на улице. Зима всё равно придёт. Так что побеспокоиться о том, чтобы внутри было тепло необходимо заранее. Тем, кто покупает квартиру в многоэтажном доме, волноваться не о чем – строители уже всё сделали. А вот тем, кто строит свой дом, оборудует гараж или отдельно стоящее небольшое здание, придётся выбирать, какую систему отопления устанавливать. И одним из решений будет вихревой теплогенератор.

История изобретения

Вихревой сосуд

Вихревой сосуд

Сепарация воздуха, иначе говоря, разделение его на холодную и горячую фракции в вихревой струе – явление, которое и легло в основу вихревого теплогенератора, было открыто около ста лет назад. И как это часто бывает, лет 50 никто не мог придумать, как его использовать. Так называемую вихревую трубу модернизировали самыми разными способами и пытались пристроить практически во все виды человеческой деятельности. Однако везде она уступала и по цене и по КПД уже имеющимся приборам. Пока русский учёный Меркулов не придумал запустить внутрь воду, не установил, что на выходе температура повышается в несколько раз и не назвал этот процесс кавитацией. Цена прибора уменьшилась не намного, а вот коэффициент полезного действия стал практически стопроцентным.

Принцип действия

Сепарация воздуха в вихревом сосуде

Сепарация воздуха в вихревом сосуде

Так что же такое эта загадочная и доступная кавитация? А ведь всё довольно просто. Во время прохождения через вихрь, в воде образуется множество пузырьков, которые в свою очередь лопаются, высвобождая некое количество энергии. Эта энергия и нагревает воду. Количество пузырьков подсчёту не поддаётся, а вот температуру воды вихревой кавитационный теплогенератор может повысить до 200 градусов. Не воспользоваться этим было бы глупо.

Два основных вида

Несмотря на то и дело появляющиеся сообщения о том, что кто-то где-то смастерил уникальный вихревой теплогенератор своими руками такой мощности, что можно отапливать целый город, в большинстве случаев это обычные газетные утки, не имеющие под собой никакой фактической основы. Когда-нибудь, возможно, это случиться, а пока принцип работы этого прибора можно использовать только двумя способами.

Роторный теплогенератор. Корпус центробежного насоса в этом случае будет выступать в качестве статора. В зависимости от мощности по всей поверхности ротора сверлят отверстия определённого диаметра. Именно за счёт их и появляются те самые пузырьки, разрушение которых и нагревает воду. Достоинство у такого теплогенератор только одно. Он намного производительнее. А вот недостатков существенно больше.

  • Шумит такая установка очень сильно.
  • Изношенность деталей повышенная.
  • Требует частой замены уплотнителей и сальников.
  • Слишком дорогое обслуживание.

Статический теплогенератор. В отличие от предыдущей версии, здесь ничего не вращается, а процесс кавитации происходит естественным путём. Работает только насос. И список достоинств и недостатков принимает резко противоположное направление.

  • Прибор может работать при низком давлении.
  • Разница температур на холодном и горячих концах довольно велика.
  • Абсолютно безопасен, в каком бы месте не использовался.
  • Быстрый нагрев.
  • КПД 90 % и выше.
  • Возможность использования, как для обогрева, так и для охлаждения.

Единственным недостатком статического ВТГ можно считать дороговизну оборудования и связанную с этим довольно долгую окупаемость.

Как собрать теплогенератор

Инструменты для работы

Инструменты для работы

При всех этих научных терминах, которые могут напугать незнакомого с физикой человека, смастерить в домашних условиях ВТГ вполне возможно. Повозиться, конечно, придётся, но если всё сделать правильно и качественно, можно будет наслаждаться теплом в любое время.

И начать, как и в любом другом деле, придётся с подготовки материалов и инструментов. Понадобятся:

  • Сварочный аппарат.
  • Шлифмашинка.
  • Электродрель.
  • Набор гаечных ключей.
  • Набор свёрл.
  • Металлический уголок.
  • Болты и гайки.
  • Толстая металлическая труба.
  • Два патрубка с резьбой.
  • Соединительные муфты.
  • Электродвигатель.
  • Центробежный насос.
  • Жиклёр.

Вот теперь можно приступать непосредственно к работе.

Устанавливаем двигатель

Электродвигатель, подобранный в соответствии с имеющимся напряжением, устанавливается на станину, сваренную или собранную с помощью болтов, из уголка. Общий размер станины вычисляется таким образом, чтобы на ней можно было разместить не только двигатель, но и насос. Станину лучше покрасить во избежание появления ржавчины. Разметить отверстия, просверлить и установить электродвигатель.

Подсоединяем насос

Насос следует подбирать по двум критериям. Во-первых, он должен быть центробежным. Во вторых, мощности двигателя должно хватить, чтобы его раскрутить. После того, как насос будет установлен на станину, алгоритм действий следующий:

  • В толстой трубе диаметром 100 мм и длиной 600 мм с двух сторон нужно сделать внешнюю проточку на 25 мм и в половину толщины. Нарезать резьбу.
  • На двух кусках такой же трубы длинной каждый 50 мм нарезать внутреннюю резьбу на половину длины.
  • Со стороны противоположной от резьбы приварить металлические крышки достаточной толщины.
  • По центру крышек сделать отверстия. Одно по размеру жиклёра, второе по размеру патрубка. С внутренней стороны отверстия под жиклёр сверлом большого диаметра необходимо снять фаску, чтобы получилось подобие форсунки.
  • Патрубок с форсункой подсоединяется к насосу. К тому отверстию, из которого вода подаётся под напором.
  • Вход системы отопления подсоединяется ко второму патрубку.
  • К входу насоса присоединяется выход из системы отопления.

Цикл замкнулся. Вода будет под давлением подаваться в форсунку и за счёт образовавшегося там вихря и возникшего эффекта кавитации станет нагреваться. Регулировку температуры можно осуществить, установив за патрубком, через который вода попадает обратно в систему отопления, шаровый кран.

Чуть прикрыв его, вы сможете повысить температуру и наоборот, открыв – понизить.

Усовершенствуем теплогенератор

Это может звучать странно, но и эту довольно сложную конструкцию можно усовершенствовать, ещё больше повысив её производительность, что будет несомненным плюсом для обогрева частного дома большой площади. Основывается это усовершенствование на том факте, что сам насос имеет свойство терять тепло. Значит, нужно заставить расходовать его как можно меньше.

Добиться этого можно двумя путями. Утеплить насос при помощи любых подходящих для этой цели теплоизоляционных материалов. Или окружить его водяной рубашкой. Первый вариант понятен и доступен без каких-либо пояснений. А вот на втором следует остановиться подробнее.

Чтобы соорудить для насоса водяную рубашку придётся поместить его в специально сконструированную герметическую ёмкость, способную выдерживать давление всей системы. Вода будет подаваться именно в эту емкость, и насос будет забирать её уже оттуда. Внешняя вода так же нагреется, что позволит насосу работать намного продуктивнее.

Вихрегаситель

Но, оказывается и это ещё не всё. Хорошо изучив и поняв принцип работы вихревого теплогенератора, можно оборудовать его гасителем вихрей. Подаваемый под большим давлением поток воды ударяется в противоположную стенку и завихряется. Но этих вихрей может быть несколько. Стоит только установить внутрь устройства конструкцию напоминающую своим видом хвостовик авиационной бомбы. Делается это следующим образом:

  • Из трубы чуть меньшего диаметра, чем сам генератор необходимо вырезать два кольца шириной 4-6 см.
  • Внутрь колец приварите шесть металлических пластинок, подобранных таким образом, чтобы вся конструкция получилась длинной равной четверти длины корпуса самого генератора.
  • Во время сборки устройства закрепите эту конструкцию внутри напротив сопла.
Читайте также  Съемник генератора мотоцикла 250

Пределу совершенства нет и быть не может и усовершенствованием вихревого теплогенератора занимаются и в наше время. Не всем это под силу. А вот собрать устройство по схеме, приведённой выше, вполне возможно.

Гидромеханические генераторы тепла

pdf

Привлекательность гидромеханических тепловых генераторов состоит в том, что в процессе их работы не создается выбросов веществ в атмосферу вредных для человека. Тепловой генератор может быть максимально приближен к потребителю, что приводит к значительному снижению потерь тепла. Гидромеханические тепловые генераторы могут служить примером экологически чистого, наиболее перспективного вида преобразования энергии в тепло , необходимого в различных сферах жизнедеятельности человека.

Известны две основные схемы взаимодействия жидкости – теплоносителя и рабочего органа:

  • В первом варианте построения рабочий орган имеет форму трубы, внутри которой движется жидкость в двух направлениях – по касательному направлению к рабочей поверхности со скоростью Vk и поступательно вдоль поверхности рабочего органа со скоростью Vp (Vp<<Vk) таким образом, чтобы суммарное движение жидкости имело форму вихря. Такая конструкция получила название вихревого теплового генератора.
  • Во втором варианте вращается диск. При этом, для минимизации затрат на вращение объемной массы жидкости и повышения эффекта поверхностного трения тонкий слой жидкости зажимается между неподвижной стенкой и вращающимся с высокой скоростью рабочим диском. Для переноса тепла создается прокачка жидкости насосом, либо используются насосный эффект рабочего диска. Такая конструкция получила наименование гидромеханического теплового генератора.

По своему устройству гидромеханический тепловой генератор представляет собой конструкцию с емкостью цилиндрической формы, в которой вдоль продольной оси устанавливается один или более дисков специальной формы приводимых во вращение асинхронным электродвигателем. Диски и корпус теплового генератора являются непосредственно рабочими органами, обеспечивающими нагрев жидкости.

Тепловой генератор в комплекте с аппаратурой управления и сопряжения с тепловой сетью образует тепловую станцию.

Из тепловых станций в комплекте с сетевыми насосами и необходимой арматурой формируются тепловые пункты различной тепловой мощности.

Тепловые пункты с гидромеханическими тепловыми генераторами могут применяться:

  • для отопления жилых и производственных зданий;
  • для отопления временных сооружений и строительных объектов при отсутствии стационарного теплоснабжения;
  • в качестве резервного источника тепла при аварийном отключении от систем централизованного теплоснабжения. Размещение установки может быть осуществлено в контейнерах и на транспорте;
  • в качестве дополнительного источника тепла к основным средствам отопления при пиковых нагрузках в сети;
  • для отопления индивидуальных домов и отдельных коттеджей;
  • для автономного обеспечения горячей водой калориферов в системах вентиляции и воздушного отопления;
  • для получения горячей воды для различных бытовых нужд;
  • для разогрева или сушки рабочего продукта в различных технологических процессах.
  • в системах отопления в полевых госпиталях и пунктах управления.

В качестве механического привода для работы теплового генератора применяются электродвигатели. В мобильных тепловых пунктах могут применяться двигатели внутреннего сгорания.

Номенклатура изготавливаемых в настоящее время тепловых генераторов (тепловых станций – ТС)

Наименование
параметра
Тепловые генераторы малой мощности Тепловые генераторов средней мощности
ТГЭ-7,5 ТГЭ-11 ТС1-022 ТС1-037 ТС1-055 ТС1-075 ТС1-090 ТС1-110
Тепловая мощность, кВт 9,0 13 28 45 65 90 110 150
Номинальная активная мощность электродвигателя, кВт 7,5 11 22 37 55 75 90 110
Температура теплоносителя 75-95С
Номинальный объем
прокачки теплоносителя, м куб/ час
2,2 3,0 5,0 7,0 8,0 9,0 12,0 15,0

Тепловые генераторы могут работать в автономном ручном режиме управления или в составе автоматизированной системы теплоснабжения с применением устройств плавного пуска или шкафа автоматического управления тепловым генератором.

Общая структурная схема вариантов построения теплового пункта с одним и двумя тепловыми генераторами

Преимущества применения мобильных тепловых станций с гидромеханическими тепловыми генераторами состоит в следующем:

  • быстрота восстановления нарушенного теплоснабжения в условиях отсутствия перспектив скорого восстановления тепла на объекте;
  • не нарушается режим работы систем электроснабжения в связи с отсутствием множественного подключения электронагревателей;
  • возможность обеспечения более длительного режима работы с использованием дизельного топлива и соответствующих силовых агрегатов по сравнению с применением топочного мазута равного объема и соответствующих котлов;
  • отсутствует необходимость применения мобильной дизель–электростанции, и компрессоров, что обязательно для всех других вариантов восстановления теплоснабжения;
  • надежность работы, пожарная и взрывобезопасность;
  • высокий КПД работы теплового генератора. В сравнении с электрическими нагревателями воды выход тепла больше на 15-20%. В таком же примерно отношении происходит экономия дизельного топлива.
  • мобильные тепловые станции могут быть применены в составе подвижных полевых формирований
  • для развертывания сети теплоснабжения полевых объектов.

Экономическая эффективность применения гидромеханических тепловых генераторов может быть обоснована следующим образом.

Известно, что структура затрат потребителей на оплату отопления в системах теплоснабжения промышленных объектов и ЖКХ характеризуется следующим отношением: топливная составляющая в тарифах составляет в среднем около 25% затрат потребителей, до 75% стоимости тепла составляют капитальные вложения, амортизация и эксплуатационные затраты.

Это означает, что значительный экономический эффект можно получить прежде всего за счет сокращения капитальных и эксплуатационных затрат.

Сравним по этим показателям состав капитальных и эксплуатационных затрат в котельных использующих в качестве источника тепла органические виды топлива (уголь, мазут, древесину, газ) и систем теплоснабжения с гидромеханическими тепловыми генераторами.

В первом случае это расходы на устройство:

  • зданий и других капитальных сооружений;
  • котельного и сетевого оборудования;
  • систем и средств доставки, хранения топлива перед их сжиганием (склады, транспортные сети и сети газоснабжения);
  • систем удаления продуктов горения – дыма, золы и побочных веществ (дымовые грубы, транспортные средства и т.д.);
  • систем поддержания необходимого химического состава теплоносителя-воды (водоподготовка);
  • систем доставки теплоносителя до объектов отопления и горячего водоснабжения (сети теплоснабжения);
  • систем обеспечения работы обслуживающего персонала, без которого при любом уровне автоматизации не может работать ни одна котельная;
  • систем и средств обеспечения пожарной и взрывобезопасности.

В котельных или индивидуальных тепловых пунктах (ИТП), в которых используются системы теплоснабжения и горячего водоснабжения с тепловыми генераторами структуру капитальных и эксплуатационных расходов составляют:

  • отдельно стоящие или встроенные в объект тепловые пункты;
  • оборудование тепловых станций с автоматикой управления;
  • сети электроснабжения;
  • средства обеспечения работы эксплуатационного персонала

Расчеты показывают, что применение тепловых генераторов, позволяет сократить общие капитальные затраты на 20-30% ,а эксплуатационные затраты примерно в 1,5-2 раза (без учета топливной составляющей).

Данные по затратам на топливную составляющую

Примечание: Информация, приведенная в таблице, определялась на основе данных экспертного опроса, технических характеристик существующих котлов-генераторов тепла, действующих тарифов на топливо и электроэнергию( в Москве и Московской обл) и теплотворной способности источников тепла: уголь- 0,0047кВт/кг; мазут-0,0075 кВт/кг; природный газ- 0,005 кВт /куб.м.; дров –0,003кВт/кг.

Для электродного котла и котлов с тепловыми электрическими нагревателями (ТЭН) не учитывалось, что тариф на электроэнергию для термических потребителей в каждом регионе энергоснабжающие организации определяют в каждом конкретном случае( город, сельская местность и т. п. одноставочный или двуставочный ).

Коэффициент рабочего цикла определяет относительное время активной работы котла – генератора тепла. Тепловые котлы и системы теплоснабжения, устанавливаемые в котельных с твердом, жидком топливом и газом (с централизованным отоплением) весьма инерционны и поэтому время рабочего цикла их равно 1. Электрические котлы и гидромеханические генераторы тепла легко выключаются и включаются автоматикой и коэффициент их включенного рабочего состояния может составлять 0,7-0,8 от общего времени работы системы отопления.

Стоимость тепловой энергии у потребителя рассчитывался с учетом следующих исходных данных: — оплата за электроэнергию производится по двухтарифной схеме(при условии что энергоснабжающая организация предоставляет эту услугу). Процент потерь в системах с индивидуальными котельными в домах принимался по максимальной величине равной 15%. Для остальных видов тепловых систем процент потерь принимался от 30% до 50% .

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

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