Разновидности и назначение вихревых теплогенераторов


Я расскажу как получить электричество из тепла и как построить своими руками термоэлектрогенератор средних размеров, который можно использовать в походах и на открытой природе, а также просто так, для зарядки электронных устройств, посредством зарядки перезаряжаемых батарей от любого источника огня. При использовании ракетной печи или походной печки и газа для более быстрого сгорания, сгенерируется больше энергии.

Разновидности и назначение вихревых теплогенераторов

Термоэлектрический генератор идеально подходит для выживания в случае стихийных бедствий, поскольку позволяет производить электроэнергию из легкодоступного источника — огня. Солнечную энергию можно получить только днем, а сбор лунного света неэффективен и требует создания дорогой линзы, энергию ветра возможно получить не в любой день. Огонь — это мощный и опасный источник энергии, поэтому будьте осторожны при использовании устройства и остерегайтесь горячей части радиатора и т.д.

Шаг 1: Необходимые детали


  1. 1х Элемент Пельтье (термоэлектрический преобразователь)
  2. Алюминиевый радиатор среднего размера (я достал свой из старого ПК)
  3. Толстый электрический кабель двух цветов (опционально)
  4. Входные и выходные разъемы/гнезда, предварительно купленные или изготовленные (для ввода и вывода энергии) (опционально)
  5. Проектный корпус, частично теплозащищенный, если возможно. Используйте изоляционный материал, металл, фольгу и т.д. (опционально)
  6. Термопаста (опционально), алюминиевая фольга (желательно)
  7. Резак для резки тонких металлов
  8. Ножницы по металлу
  9. Разные отвертки (для закручивания винтов корпуса и входов/выходов)
  10. Разные винты и болты (для крепления металлических пластин и радиатора)
  11. Паяльник и припой (опционально) для надежного крепления
  12. Аккумуляторная батарея низкой или средней мощности (для подзарядки)
  13. Термоусадочные трубки для защиты проводов от тепла (необходимо)
  14. 1х блокирующий диод, чтобы предотвратить обратную зарядку.
  15. 2 алюминиевые банки (металлическая пластина)
  16. Толстая медная проволока
  17. Цифровой мультиметр

Все, что отмечено как опциональное, не обязательно к сборке термогенератора, но будет полезным, например корпус для аккумулятора и блокирующий диод.

Шаг 2: Конструирование


Построить корпус и тепловой генератор электричества довольно просто.

Во-первых, отрежьте от алюминиевых банок дно и крышку и разрежьте получившиеся куски пополам. Сложите 4 куска вместе и, прижав, вырежьте отверстия в углах для гаек. Прижмите листы гайками. Основа для устройства готова.

Если имеется термопаста, намажьте её на радиатор и основу, используя старую кредитку. Вам нужен квадрат размером с элемент Пельтье для выработки электричества. Поместите элемент Пельтье холодной стороной к радиатору, а горячей к алюминию. Проверить стороны можно подключив модуль к двум батареям 1.5v и потрогав каждую из сторон.

Нужно положить модуль между радиатором и алюминиевыми листами и немного вдавить в термопасту. Теперь, используя плоскогубцы, нужно обернуть медную проволоку вокруг выпирающих частей радиатора и под болтами на алюминиевой основе. Это соединит радиатор, основу и элемент Пельтье друг с другом. Основной блок сделан.

Шаг 4: Улучшения

Возможные следующие модернизации устройства:

  1. Добавьте еще одну ячейку Пельтье чтобы удвоить выход напряжения.
  2. Подключите Joule Thief или несколько для небольшого увеличения напряжения.
  3. Используйте более качественные теплопроводные материалы, больший радиатор и более толстую алюминиевую или медную плиту в качестве основы.
  4. Можно качественнее закрепить ячейку Пельтье при помощи медной проволоки или термопасты, что улучшит перенос тепла.

  5. Используйте ракетную печь вместо открытых источников огня. Жар ракетных печей локализован, что будет эффективнее заряжать устройства.
  6. Используйте несколько связанных друг с другом устройств, соединив их последовательно над источником огня, чтобы увеличить выход напряжения.
  7. Можно улучшить термоизоляцию на проводах, фольге и изоляционной ленте (ракетные печи, как правило, немного плавят провода)
  8. Сделать запас компонентов и деталей (если что-то сломается или прогорит, всегда можно будет починить устройство)

вихревой теплогенератор

Вихревой теплогенератор состоит из двигателя и кавитатора. В кавитатор подается вода (или другая жидкость). Двигатель раскручивает механизм кавитатора, в котором происходит процесс кавитации (схлопывания пузырьков). За счет этого, происходит нагрев жидкости, подаваемой в кавитатор. Подводимая электроэнергия расходуется на следующие цели: 1- нагрев воды, 2 — преодоление силы трения в двигателе и кавитаторе, 3- излучение звуковых колебаний (шум). Разработчики и производители утверждают, что принцип действия основан «на использовании возобновляемой энергии». При этом, не понятно, откуда эта энергия берется. Тем не менее, не происходит никакого дополнительного излучения. Соответственно, можно предположить, что вся энергия, подводимая к теплогенератору, тратится на нагрев воды. Таким образом, можно говорить о КПД, близком к 100%. Но не более…
Но перейдем от теории к практике.


На заре развития «вихревых теплогенераторов» предпринимались попытки проведения независимой экспертизы. Так, известная модель ЮСМАР изобретателя Ю.С.Потапова из Молдовы тестировалась американской компанией Earth Tech International (г.Остин, штат Техас), специализирующейся на экспериментальной верификации новых направлений в современной физике. В 1995 г. были проведены пять серий экспериментов по измерению соотношения между генерируемой тепловой и потребляемой электрической энергией. Заметим, что все многочисленные модификации испытуемого устройства, предназначенные для разных серий экспериментов, лично согласовывались с Ю.С.Потаповым в ходе визита одного из сотрудников компании в Молдову.

Для привода водяного насоса использовался электродвигатель с КПД=85%, тепловые потери которого на нагрев окружающего воздуха не принимались при расчете теплопроизводительности «вихревого теплогенератора». Отметим, что не измерялись и тепловые потери на нагрев окружающего воздуха, что, безусловно, несколько снижало получаемый КПД теплогенератора.

Результаты исследований, проведенных при варьировании основных режимных параметров (давление, расход теплоносителя, начальная температура воды и др.) в широком диапазоне продемонстрировали, что эффективность теплогенератора изменяется в диапазоне от 33 до 81%, что сильно не «дотягивает» до 300%, заявленных изобретателем перед проведением экспериментов.

Водные отопительные котлы


Отлично выполняют функцию отопления строений, разделенных в небольшие единичные здания, в силу собственных полезных и архитектурно-планировочных заключений. Как найти решение проблемы отопления крупных площадей либо помещений, в которые во время отопительного сезона прохладный воздух попадает постоянно с улицы, с автосервисов и строй площадок? В этом случае исключительно применимым методом отопления считается воздушное отопление. Непосредственно с целью такого отопления и предусмотрены теплогенераторы.

Исполняя назначение воздушного отопления, теплогенераторы схожи с теплопушками, которая считается портативным и простым видом теплогенератора, какие являются неподвижным оборудованием.

Все теплогенераторы приблизительно идентично устроены: основным узлом теплогенератора считается камера сгорания, в каковой напрямую и греется воздушное пространство. В нижней доле камеры сгорания находится кулер (осевой, чаще лучевой), всасывающий прохладный воздух либо с улицы, либо из здания. Прохладный воздух вбирается кулером и, минуя место воздействия горелки, нагревается и затем, разогреваясь в теплообменнике, доставляется в здание непосредственно либо посредством системы воздуховодов. Здесь заключается главное различие между теплогенератором и отопительным котлом. В не используется переходный теплоноситель, теплообмен наступает мгновенно после введения и кратковременного прогрева.

Почти любое горючее можно применять для теплогенератора — естественный газ, керосин, твердое топливо, мазут, обработанное машинное масло, горючие промышленные отходы. Существуют и универсальные варианты этих устройств.

Теплогенераторы, работающие на газу


Считаются самым популярным видом. Связано это с несколькими условиями: обширной разветвленностью газовых трасс и доступностью топлива, отсутствием действий по перевозке, складированию и загрузки горючего, помимо этого, естественный газ считается наиболее недорогим типом горючего, при этом степень присутствия вредоносных элементов, оттеняемых в ходе сгорания меньше, чем в иных типах горючего. Газовый генератор тепла имеет наибольший уровень полезности – чаще всего он составляет 90%. Есть модификации с раскрытыми и прикрытыми топками. Модели с прикрытыми топками лучше, так как обладают большей безопасностью, однако, исходя из более развитой и сложной системы их стоимость намного выше.

Теплогенераторы дизельного типа

В качестве горючего применяют дизельное топливо, но может использоваться и керосин. Согласно виду форсунки, выделяют два типа: распыляющий, если горючее распыляется согласно камере сгорания либо с малой подачей горючего.

Устройства, которые работают на твердом топливе

По своей системе считаются гибридом между теплогенератором и обыкновенной топливной печью. Кроме прочих полезных компонентов теплогенератора, они обладают колосниками и дверцей с целью загрузки горючего, характерных простым печам. В качестве горючего используется высохшая древесина, древесная микростружка и щепка, прессованный торф, жесткий антрацит, разные остатки, к примеру, гречневая кожура. Подобные теплогенераторы обладают меньшей полезностью, нежели работающих на горючем жидкого и газообразного вида.


При сопоставлении с иными теплогенераторами, они обладают более крупные масштабы и существенные отходы несгораемой доли горючего.

На рынке имеется большое число модификаций всех типов теплогенераторов как иностранного, так и российского изготовления.

Как работает кавитационный генератор тепла

Кавитация – это образование пузырьков в воде, которое появляется при медленном снижении давления и высокой скорости потока. Данные пузырьки появляются при прохождении лазерного импульса или ударной волны. Перемещаясь с водяным потоком, кавитационные пузырьки схлопываются с ударной волной.

Данный процесс очень похож на процесс закипания воды. Однако в чайнике пузырьки с паром и вода имеют практически одинаковое давление, а при кавитации давление в воде больше чем в пузырьках.

В кавитационные пузырьки из воды просачивается газ. Он разогревается до температуры 1200 градусов. Частицы агрессивного кислорода, возникающие в процессе, могут разрушить не только обычный металл, но даже золото и серебро.

В 2013 году данный процесс нашел применение в создании теплогенераторов. На этот проект было выделено большое количество средств, и он себя оправдал.

Как работает теплогениратор такого типа:


  • Пузырьки образуются под действием переменного тока электричества;
  • Такие паровые пузырьки имеют маленький размер, и не взаимодействуют с электродами;
  • Они вскрываются в водяной толще и образуют тепловую энергию.

Кавитационный генератор тепла следует регулярно осматривать на наличие изношенных деталейКавитационный генератор тепла следует регулярно осматривать на наличие изношенных деталей

Вот так, несложно происходит процесс образования тепловой энергии кавитационным способом. Он используется для отопления домов и уже начинает набирать популярность среди простых обывателей.

Преимущества и недостатки сделанных своими руками тепогенираторов

У кавитаторов есть свои преимущества и недостатки. Пока, последних больше. Однако сейчас наука работает над тем, чтобы ели не склонить устройство в положительную сторону, то хотя бы сравнять счеты.

Очень перспективной является кавитаторная конструкция Краснова. По его теории тепло можно получать добавив на литр воды пару капель отработанного масла. За счет этого вода начинает отлично гореть и выделять кавитационные пузырьки.

Итак, мы предлагаем вам рассмотреть вначале преимущества кавитаторов. Их не так много, но зато звучат они многообещающе.

Преимущества кавитаторных теплогенераторов:


  • Энергия при кавитации действительно образуются;
  • Данное устройство очень экономно, так как практически не требует топлива;
  • Недорог в изготовлении своими руками.

Это, пожалуй, пока все преимущества данного устройства. При этом он еще и имеет отрицательные стороны.

Чтобы правильно сделать тепогенератор, нужно иметь соответствующую квалификацию и использовать чертежиЧтобы правильно сделать тепогенератор, нужно иметь соответствующую квалификацию и использовать чертежи

Недостатки кавитационного теплоэлектрогениратора:

  • При кавитации теплогениратор очень шумит;
  • Материалы для изготовления такого устройство достаточно сложно отыскать;
  • Он использует большие показатели мощности, для любого помещения;
  • Очень габаритен и занимает много места;
  • Выглядит неэстетично;
  • Имеет низкий КПД.

Из-за своих недостатков кавитаторы еще не нашли свое широкое применение в сфере обогрева дома. Их используют лишь те, кому интересен сам принцип такой добычи тепла. Однако и они жалуются на склонность к поломкам такого устройства.

Кавитаторы: инструкция по изготовлению


Если вы решили сделать самостоятельно кавитационный насос, то, прежде всего, вам потребуется чертеж. С подобными работами сможет справиться лишь профессионал, поэтому хорошенько подумайте, сможете ли вы воплотить свою идею в жизнь.

Изготовление кавитатора своими руками:

  1. Для начала, вам нужно определиться с насосом. При его выборе нужно учитывать то, что он должен выдерживать высокие температуры. Также обратите внимание на давление создаваемое насосом. Вам нужен показатель от 4 до 12.
  2. Теперь вам нужно сделать в корпусе приспособление сходное по строению соплу Лаваля. При этом, чем уже будет проходной канал этой конструкции, тем лучше будет нагреваться вода.
  3. Также нужно сделать водяной контур. Он должен начинаться там, где выходит разогретая после кавитации вода, а затем снова подавать жидкость в прибор. Протяженность такого контура будет зависеть от вашего желания. Также контур нужно снабдить вентилем для сбора воздуха, двумя гильзами, двумя манометрами и термометром. Вода будет поступать против часовой стрелки. Для создания контура берется труба с диаметром пятьдесят миллиметров, между входом и выходом ставится вентиль.

После того, как вы сделаете контур нужно его протестировать. И если все в порядке его можно использовать. Данное описание создания кавитатора очень приблизительно. Оно рассказывает о проведении подобной работы лишь в общих чертах. Поэтому к нему нужен обязательно грамотно составленный чертеж.


Использованные источники

  1. masterclub.online/topic/16048-termoelektricheskii-generator
  2. vmestogaza.ru/index.php/9-teoriya/alternativnye-sistemy-otopleniya/25-vikhrevoj-teplogenerator
  3. sashakustov.ru/559-raznovidnosti-i-naznachenie-teplogeneratorov.html
  4. teploclass.ru/kotly/chertezhi-kavitatorov

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.