Fabriquem generadors d’energia lliures amb les nostres pròpies mans. Instruccions i diagrames de fabricació

Dispositiu i principi de funcionament

El principi de funcionament d’un generador de calor per cavitació consisteix en l’efecte escalfador a causa de la conversió de l’energia mecànica en calor. Vegem ara el fenomen de la cavitació. Quan es crea una pressió excessiva al líquid, es produeixen vòrtexs, a causa del fet que la pressió del líquid és superior a la del gas que conté, les molècules de gas s’alliberen en inclusions separades: el col·lapse de les bombolles. A causa de la diferència de pressió, l'aigua tendeix a comprimir la bombolla de gas, que acumula una gran quantitat d'energia a la seva superfície, i la temperatura a l'interior arriba a uns 1000 - 1200 ° C.

Quan les cavitats de cavitació passen a la zona de pressió normal, les bombolles es destrueixen i l’energia de la seva destrucció s’allibera a l’espai circumdant. A causa d'això, s'allibera energia tèrmica i el líquid s'escalfa a partir del flux de vòrtex. El funcionament dels generadors de calor es basa en aquest principi, a continuació, consideri el principi de funcionament de la versió més simple d’un escalfador de cavitació.

El model més senzill

Fig. 1: Principi funcional del generador de calor per cavitació
Mireu la figura 1, aquí es presenta el dispositiu del generador de calor per cavitació més senzill, que consisteix en bombejar aigua mitjançant una bomba fins al punt d’estrenyiment de la canonada. Quan el flux d’aigua arriba al broc, la pressió del líquid augmenta significativament i comença la formació de bombolles de cavitació. A la sortida del broc, les bombolles alliberen energia tèrmica i la pressió després de passar pel broc es redueix significativament. A la pràctica, es poden instal·lar múltiples broquets o tubs per augmentar l’eficiència.

El generador de calor ideal de Potapov

El generador de calor Potapov, que té un disc giratori (1) instal·lat davant del fix (6), es considera una opció d’instal·lació ideal. L’aigua freda es subministra des de la canonada situada a la part inferior (4) de la cambra de cavitació (3) i la sortida ja s’escalfa des del punt superior (5) de la mateixa cambra. A la figura 2 següent es mostra un exemple d’aquest dispositiu:

Fig. 2: generador de calor per cavitació de Potapov

Però el dispositiu no va rebre una àmplia distribució a causa de la manca d’una justificació pràctica per al seu funcionament.

El que està al centre de l’obra

La cavitació denota el procés de formació bombolles vaporoses a la columna d’aiguaAixò es veu facilitat per una lenta disminució de la pressió de l’aigua a cabals elevats. La formació de cavitats o cavitats plenes de vapor també pot ser causada pel pas d’una ona acústica o l’emissió d’un pols làser. Les zones d’aire tancades, o buits de cavitació, són traslladades per l’aigua a una zona d’alta pressió, on col·lapsen amb l’emissió d’una ona de xoc. El fenomen de la cavitació no es pot produir en absència de les condicions especificades.

El procés físic del fenomen de cavitació és similar a l’ebullició d’un líquid, però durant l’ebullició la pressió de l’aigua i del vapor a les bombolles és de valor mitjà i igual. Durant la cavitació, la pressió del líquid és superior a la mitjana i superior a la pressió de vapor. Baixar la mateixa pressió és de naturalesa local.

Quan es creen les condicions necessàries, les molècules de gas, que sempre estan presents a la columna d’aigua, comencen a escapar cap a les bombolles formades. Aquest fenomen és intens, ja que la temperatura del gas a l'interior de la cavitat arriba fins als 1200 ° C a causa de la constant expansió i contracció de les bombolles.El gas de les cavitats de cavitació conté un major nombre de molècules d’oxigen i, en interactuar amb materials inerts del cos i altres parts del generador de calor, condueix a la seva corrosió i destrucció ràpides.

Els estudis demostren que fins i tot els materials inerts a aquest gas (or i plata) estan subjectes a l'acció destructiva de l'oxigen agressiu. A més, el fenomen de col·lapse de les bosses d’aire provoca una quantitat suficient de soroll, que és un problema indesitjable.

Molts entusiastes han fet que el procés de cavitació sigui útil per crear generadors de calor per a una casa privada. L’essència del sistema està tancada en una carcassa tancada, en què un raig d’aigua es mou a través d’un dispositiu de cavitació; s’utilitza una bomba ordinària per obtenir pressió. A Rússia, per al primer invent d’una instal·lació de calefacció, va concedir una patent el 2013... El procés de formació de la ruptura de bombolles es produeix sota l’acció d’un camp elèctric altern. En aquest cas, les cavitats de vapor són de mida petita i no interactuen amb els elèctrodes. Es mouen al gruix del líquid i hi ha una obertura amb l'alliberament d'energia addicional al cos del flux d'aigua.

Vistes

La principal tasca d’un generador de calor per cavitació és la formació d’inclusions de gas i la qualitat de l’escalfament dependrà de la seva quantitat i intensitat. A la indústria moderna, hi ha diversos tipus de generadors de calor que es diferencien pel principi de generar bombolles en un líquid. Els més habituals són tres tipus:

• Generadors de calor rotatius - l'element de treball gira a causa de l'accionament elèctric i genera remolins fluids;
• Tubular - canviar la pressió deguda al sistema de canonades per on es mou l'aigua;
• Ultrasons - La inhomogeneïtat del líquid en aquests generadors de calor es crea a causa de vibracions sonores de baixa freqüència.

A més dels tipus anteriors, hi ha cavitació làser, però aquest mètode encara no ha trobat implementació industrial. Ara considerem cadascun dels tipus amb més detall.

Generador de calor rotatiu

Consisteix en un motor elèctric, l’eix del qual està connectat a un mecanisme rotatiu dissenyat per crear turbulències al líquid. Una característica del disseny del rotor és un estator segellat, on es produeix l'escalfament. El mateix estator té una cavitat cilíndrica al seu interior: una cambra de vòrtex en la qual gira el rotor. El rotor d’un generador de calor per cavitació és un cilindre amb un conjunt de ranures a la superfície; quan el cilindre gira a l’interior de l’estator, aquestes ranures creen inhomogeneïtat a l’aigua i provoquen processos de cavitació.

Fig. 3: disseny del generador de tipus rotatiu

El nombre de depressions i els seus paràmetres geomètrics es determinen en funció del model del generador de calor de vòrtex. Per obtenir paràmetres de calefacció òptims, la distància entre el rotor i l’estator és d’uns 1,5 mm. Aquest disseny no és l’únic del seu tipus; durant una llarga història de modernitzacions i millores, l’element de treball del tipus rotatiu ha experimentat moltes transformacions.

Un dels primers models efectius de transductors de cavitació va ser el generador Griggs, que utilitzava un rotor de disc amb forats cecs a la superfície. Un dels anàlegs moderns dels generadors de calor per cavitació de disc es mostra a la figura 4 següent:

Fig. 4: generador de calor de disc

Malgrat la simplicitat del disseny, les unitats de tipus rotatiu són força difícils d’utilitzar, ja que requereixen un calibratge precís, segells fiables i el compliment de paràmetres geomètrics durant el funcionament, cosa que els dificulta el funcionament. Aquests generadors de calor per cavitació es caracteritzen per una vida útil bastant baixa: de 2 a 4 anys a causa de l'erosió de la cavitació del cos i les parts. A més, creen una càrrega de soroll força gran durant el funcionament de l’element giratori.Els avantatges d’aquest model inclouen una alta productivitat, un 25% superior a la dels escalfadors clàssics.

Tubular

El generador de calor estàtic no té elements rotatius. El procés d’escalfament en elles es produeix a causa del moviment de l’aigua a través de les canonades que es redueixen al llarg de la longitud o a causa de la instal·lació de broquets de Laval. El subministrament d’aigua al cos de treball es realitza mitjançant una bomba hidrodinàmica, que crea una força mecànica del líquid en un espai reduït i, quan passa a una cavitat més àmplia, sorgeixen vòrtexs de cavitació.

A diferència del model anterior, els equips de calefacció tubulars no fan gaire soroll i no es desgasten tan ràpidament. Durant la instal·lació i el funcionament, no cal preocupar-se per un equilibri precís i, si es destrueixen els elements calefactors, la seva substitució i reparació serà molt més barata que amb els models rotatius. Els desavantatges dels generadors de calor tubulars són un rendiment significativament inferior i unes dimensions voluminoses.

Ultrasons

Aquest tipus de dispositiu té una cambra de ressonador sintonitzada a una freqüència específica de vibracions sonores. A la seva entrada s’instal·la una placa de quars que vibra quan s’apliquen senyals elèctrics. La vibració de la placa crea un efecte d’ondulació a l’interior del líquid, que arriba a les parets de la cambra del ressonador i es reflecteix. Durant el moviment de retorn, les ones es troben amb vibracions cap endavant i creen cavitació hidrodinàmica.

Fig. 5: principi de funcionament del generador de calor per ultrasons

A més, les bombolles es deixen endur pel flux d’aigua al llarg de les canonades d’entrada estretes de la instal·lació tèrmica. En passar a una àmplia zona, les bombolles s’enfonsen i alliberen energia tèrmica. Els generadors de cavitació per ultrasons també tenen un bon rendiment, ja que no tenen elements giratoris.

Aïllament del generador

Esquema de connexió del generador de calor al sistema de calefacció.

Primer cal fer una carcassa d’aïllament. Agafeu una làmina de xapa galvanitzada o alumini prim. Talla-ne dos rectangles si faràs una carcassa de dues meitats. O un rectangle, però amb l’esperança que, després de fabricar-lo, el generador de calor vòrtex de Potapov, que es va muntar a mà, hi cabria completament.

El millor és doblegar la làmina sobre un tub de gran diàmetre o utilitzar un travesser. Col·loqueu-hi el full tallat i premeu amb la mà el bloc de fusta que hi ha a sobre. Amb l’altra mà, premeu sobre el full d’estany perquè es formi un petit revolt al llarg de tota la longitud. Moveu lleugerament la peça i torneu a repetir l’operació. Feu-ho fins que tingueu un cilindre.

1. Connecteu-lo amb el pany que utilitzen els llauners de baixada.
2. Feu tapes per a la carcassa amb forats per connectar el generador.
3. Emboliqueu material aïllant al voltant del dispositiu. Fixeu l'aïllament amb filferro o tires fines de xapa.
4. Col·loqueu el dispositiu a la carcassa, tanqueu les tapes.

Hi ha una altra manera d’augmentar la producció de calor: per a això, cal esbrinar com funciona el generador de vòrtex de Potapov, l’eficiència del qual pot arribar al 100% i superior (no hi ha consens per què passa això).

Durant el pas de l'aigua a través del broquet o el raig, es crea un corrent potent a la sortida, que colpeja l'extrem oposat del dispositiu. Es torça i l’escalfament es produeix a causa del fregament de les molècules. Això significa que, posant un obstacle addicional dins d’aquest flux, és possible augmentar la barreja del líquid al dispositiu.

Un cop hàgiu sabut com funciona, podeu començar a dissenyar millores addicionals. Serà un amortidor de vòrtex format per plaques longitudinals situades a l’interior de dos anells en forma d’estabilitzador de bomba d’avió.

Diagrama de generador de calor estacionari.

Eines: soldadora, rectificadora angular.

Materials: xapa o ferro pla, canonada de parets gruixudes.

Feu dos anells de 4-5 cm d’amplada a partir d’un tub amb un diàmetre menor que el generador de calor vortex de Potapov. Retalleu tires idèntiques de tires de metall. La seva longitud hauria de ser igual a la quarta part del cos del propi generador de calor. Trieu l’amplada de manera que després del muntatge hi hagi un forat lliure.

1. Assegureu la placa en un torn. Pengeu-lo per un costat i l'altre de l'anell. Soldeu-los la placa.
2. Traieu la peça de treball de la pinça i gireu-la 180 graus. Col·loqueu la placa dins dels anells i fixeu-la a la pinça de manera que les plaques estiguin oposades. Fixeu 6 plaques d’aquesta manera a una distància igual.
3. Muntar el generador de calor vortex inserint el dispositiu descrit davant del broquet.

Probablement, aquest producte es pugui millorar encara més. Per exemple, en lloc de plaques paral·leles, utilitzeu filferro d’acer enrotllant-lo en una bola d’aire. O fer forats de diferents diàmetres a les plaques. No es diu res sobre aquesta millora, però això no vol dir que no s’hagi de fer.

Esquema del dispositiu de la pistola de calor.

1. Assegureu-vos de protegir el generador de calor vòrtex de Potapov pintant totes les superfícies.
2. Les seves parts internes durant el funcionament es trobaran en un entorn molt agressiu provocat per processos de cavitació. Per tant, intenteu fer que el cos i tot el que hi ha a partir d’un material espès. No escatimeu en maquinari.
3. Feu diversos taps amb diferents entrades. Aleshores serà més fàcil seleccionar el seu diàmetre per obtenir un alt rendiment.
4. El mateix s'aplica a l'amortidor de vibracions. També es pot modificar.

Construeix un petit banc de laboratori on funcionaràs amb totes les característiques. Per fer-ho, no connecteu els consumidors, sinó que connecteu la canonada amb el generador. Això simplificarà la prova i la selecció dels paràmetres necessaris. Atès que és difícil trobar dispositius sofisticats per determinar el coeficient d’eficiència a casa, es proposa la prova següent.

Enceneu el generador de calor vortex i observeu el moment en què escalfa l’aigua a una temperatura determinada. És millor tenir un termòmetre electrònic, és més precís. A continuació, modifiqueu el disseny i torneu a executar l’experiment observant l’augment de temperatura. Com més s’escalfi l’aigua al mateix temps, caldrà donar més preferència a la versió final de la millora establerta en el disseny.

Us heu fixat que el preu de la calefacció i el subministrament d’aigua calenta ha augmentat i no sabeu què fer-ne? La solució al problema dels recursos energètics cars és un generador de calor de vòrtex. Parlaré de com es disposa un generador de calor de vòrtex i quin és el principi del seu funcionament. També esbrinarà si és possible muntar aquest dispositiu amb les seves pròpies mans i com fer-ho en un taller casolà.

Aplicació

A la indústria i a la vida quotidiana, els generadors de calor per cavitació s’han implementat en una àmplia varietat d’àrees d’activitat. En funció de les tasques establertes, s’utilitzen per:

• Calefacció - a l’interior de les instal·lacions, l’energia mecànica es converteix en energia tèrmica, a causa de la qual el líquid escalfat es mou pel sistema de calefacció. Cal tenir en compte que els generadors de calor per cavitació poden escalfar no només instal·lacions industrials, sinó també pobles sencers.
• Calefacció d'aigua corrent - La unitat de cavitació és capaç d'escalfar ràpidament un líquid, pel que pot substituir fàcilment una columna de gas o elèctrica.
• Barrejar substàncies líquides - a causa de la raretat de les capes amb la formació de petites cavitats, aquests agregats permeten obtenir la qualitat adequada de la barreja de líquids que no es combinen naturalment a causa de les diferents densitats.

Comprar o fer manualitats?

Com podeu veure, els preus dels generadors de calor són còsmics. No tothom es pot permetre aquesta font d'energia alternativa, de manera que els economistes intenten aconseguir-ho amb les seves pròpies mans. Comprar o fer pel vostre compte depèn directament no només del benestar de la família, sinó també de les habilitats i habilitats de la persona. Si no n’hi ha cap, és millor no arriscar i no perdre el temps, perquè el disseny del dispositiu té una estructura força complexa.

Per tant, el generador de calor per cavitació és una excel·lent font alternativa de calefacció per a la llar. No obstant això, el seu elevat cost el fa inaccessible per a la majoria de la població mundial.
Podeu muntar-lo amb les vostres mans, però aquest pas només es justifica si teniu una habilitat especial.

Pros i contres

En comparació amb altres generadors de calor, les unitats de cavitació tenen una sèrie d’avantatges i desavantatges.

Els avantatges d’aquests dispositius inclouen:

• Mecanisme molt més eficient per obtenir energia tèrmica;
• Consumeix menys recursos que els generadors de combustible;
• Es pot utilitzar per escalfar consumidors de poca potència i grans;
• Completament ecològic: no emet substàncies nocives al medi ambient durant el funcionament.

Els desavantatges dels generadors de calor per cavitació són:

• Dimensions relativament grans: els models elèctrics i de combustible són molt més petits, la qual cosa és important quan s’instal·la en una habitació que ja funciona;
• Elevat soroll a causa del funcionament de la bomba d’aigua i del propi element de cavitació, que dificulta la instal·lació a les instal·lacions de la llar;
• Relació ineficaç de potència i rendiment per a habitacions amb una superfície quadrada petita (fins a 60 m2 és més rendible utilitzar una unitat que funcioni amb gas, combustible líquid o energia elèctrica equivalent amb un element de calefacció). \

Avantatges i inconvenients

Com qualsevol altre dispositiu, un generador de calor tipus cavitació té els seus costats positius i negatius.

Entre els avantatges es poden distingir els següents indicadors:

• disponibilitat;
• estalvis enormes;
• no s’escalfa en excés;
• Eficiència tendint al 100% (és extremadament difícil per a altres tipus de generadors aconseguir aquests indicadors);
• la disponibilitat d’equips, cosa que permet muntar el dispositiu no pitjor que el de fàbrica.

Es consideren les debilitats del generador Potapov:

• dimensions volumètriques que ocupen una àmplia superfície de la superfície habitable;
• alt nivell de soroll del motor, cosa que dificulta molt el son i el descans.

El generador utilitzat a la indústria només es diferencia de la versió domèstica per mida. No obstant això, de vegades la potència d'una unitat domèstica és tan elevada que no té sentit instal·lar-la en un apartament d'una habitació, en cas contrari la temperatura mínima durant el funcionament del cavitator serà d'almenys 35 ° C.

El vídeo mostra una interessant versió d’un generador de calor vortex per a combustible sòlid

[su_youtube url = "https://www.youtube.com/embed/0tKOVk6eWuQ?feature=oembed"]

CTG de bricolatge

L'opció més senzilla per a la implementació a casa és un generador de cavitació de tipus tubular amb un o més brocs per escalfar aigua. Per tant, analitzarem un exemple de fabricació d’un dispositiu d’aquest tipus, per això necessitareu:

• Bomba: per escalfar, assegureu-vos de triar una bomba de calor que no tingui por de l'exposició constant a altes temperatures. Ha de proporcionar una pressió de treball a la sortida de 4 a 12 atm.
• 2 manòmetres i maneguets per a la seva instal·lació - situats a banda i banda del broquet per mesurar la pressió a l'entrada i sortida de l'element de cavitació.
• Termòmetre per mesurar la quantitat de calefacció del refrigerant del sistema.
• Vàlvula per eliminar l'excés d'aire del generador de calor per cavitació.Instal·lat al punt més alt del sistema.
• Broquet: ha de tenir un diàmetre de forat de 9 a 16 mm, no es recomana fer-ne menys, ja que es pot produir cavitació a la bomba, cosa que reduirà significativament la seva vida útil. La forma del broquet pot ser cilíndrica, cònica o ovalada, des d’un punt de vista pràctic, qualsevol s’adapti a vosaltres.
• Les canonades i els elements de connexió (si no hi ha radiadors de calefacció) es seleccionen d’acord amb la tasca que es fa, però l’opció més senzilla són les canonades de plàstic per soldar.
• Automatització d’encendre / apagar el generador de calor per cavitació: per regla general, està lligat al règim de temperatura, que s’apaga a uns 80 ° C i s’encén quan baixa per sota de 60 ° C. Però podeu triar vosaltres mateixos el mode de funcionament del generador de calor per cavitació.

Fig. 6: esquema d’un generador de calor per cavitació
Abans de connectar tots els elements, és recomanable dibuixar un esquema de la seva ubicació sobre paper, parets o al terra. Les ubicacions s’han de situar allunyades d’elements inflamables o s’han d’eliminar aquests darrers a una distància segura del sistema de calefacció.

Recolliu tots els elements, tal com heu representat al diagrama, i comproveu la estanquitat sense encendre el generador. A continuació, proveu el generador de calor per cavitació en el mode de funcionament, un augment normal de la temperatura del líquid és de 3 - 5 ° C en un minut.

Principi de funcionament

El generador funciona segons el principi de cavitació, quan s’aboca aigua en un compartiment especial de la turbina (cavitator) i la bomba comença a fer girar el cavitator. En aquest cas, les bombolles d’aigua formades comencen a col·lapsar-se, generant calor addicional, que escalfa el refrigerant.

En teoria, Potapov va defensar diversos treballs científics, on va descriure el procés de generació d’energia renovable. A la pràctica, és difícil demostrar-ho, però, es produeix un generador de calor per cavitació entre altres mètodes alternatius de generació de calor.

Tipus d'escalfadors

La caldera de calefacció per cavitació pertany a un dels tipus habituals d’escalfadors. Els més demandats:

1. Instal·lacions rotatives, entre les quals el dispositiu Griggs mereix una atenció especial. L’essència de la seva acció es basa en una bomba centrífuga rotativa. El disseny descrit exteriorment s’assembla a un disc amb diversos forats. Cadascun d’aquests nínxols s’anomena cèl·lula de Griggs, el seu nombre i paràmetres funcionals són interdependents de la velocitat de la unitat, el tipus de grup electrogen utilitzat. El fluid de treball s’escalfa a l’espai entre el rotor i l’estator a causa del seu ràpid moviment al llarg de la superfície del disc.
2. Escalfadors estàtics. Les calderes no tenen cap part mòbil; la cavitació en elles està assegurada per elements Laval especials. Una bomba instal·lada al sistema de calefacció estableix la pressió d’aigua necessària, que comença a moure’s ràpidament i a escalfar-se. A causa dels forats estrets dels broquets, el líquid es mou a una velocitat accelerada. A causa de la seva ràpida expansió, s’aconsegueix la cavitació necessària per escalfar-se.

L’elecció d’aquest o aquell escalfador depèn de les necessitats de la persona. Cal tenir en compte que el cavitator rotatiu és més eficient, a més, és de mida més petita.

La peculiaritat de la unitat estàtica és l’absència de peces rotatives, que és la que determina la seva llarga vida operativa. La durada de l'operació sense manteniment és de fins a 5 anys. Si el broquet es trenca, es pot substituir fàcilment, cosa que és molt més barata en comparació amb la compra d’un nou element de treball per a una instal·lació rotativa.

Fabricació i desenvolupament d'un cavitator

Esquema del dispositiu estacionari del generador de calor.

Hi ha molts dissenys de cavitadors estàtics, però en gairebé tots els casos es fabriquen en forma de broquet. El broquet es pren amb més freqüència com a base i el modifica el dissenyador. El disseny clàssic es mostra a la figura (IMATGE 1).

El primer que cal prestar atenció és la secció del canal entre el confusor i el difusor. La seva secció transversal no s’hauria d’estrènyer molt, intentant així assegurar la màxima caiguda de pressió. El volum d’aigua que es bombi a través del broquet serà massa petit. Quan es barreja amb aigua freda, li transmetrà calor insuficient. Això vol dir que el volum total d’aigua no es podrà escalfar ràpidament. A més, la petita secció transversal del canal contribuirà a la ventilació de l’aigua que entra a l’entrada de la bomba de treball. Com a resultat, aquesta bomba funcionarà sorollosament i es pot produir cavitació al propi dispositiu.

Es pot aconseguir el millor rendiment amb un diàmetre de conducte de 10-15 mm.

Conseqüències nocives

Danys per cavitació (part de la bomba)

Danys per cavitació de l'hèlix
L’agressivitat química dels gasos en bombolles, que, a més, tenen una temperatura elevada, provoca l’erosió dels materials amb els quals el líquid entra en contacte, en el qual es desenvolupa la cavitació. Aquesta erosió és un dels factors dels efectes nocius de la cavitació. El segon factor es deu a grans sobrecàrregues de pressió derivades del col·lapse de les bombolles i que afecten les superfícies d’aquests materials.

L’erosió de cavitació de metalls provoca la destrucció d’hèlixs de vaixells, cossos de treball de bombes, turbines hidràuliques, etc., la cavitació també provoca sorolls, vibracions i una disminució de l’eficiència de les unitats hidràuliques.

El col·lapse de les bombolles de cavitació condueix al fet que l'energia del líquid circumdant es concentra en volums molt petits. Així, es formen punts calents i es generen ones de xoc, que són fonts de soroll i condueixen a l’erosió del metall. El soroll de cavitació és un problema particular en els submarins, ja que redueix el sigil. Els experiments han demostrat que fins i tot substàncies químicament inertes a l’oxigen (or, vidre, etc.) estan exposades als efectes nocius i destructius de la cavitació, encara que molt més lents. Això demostra que, a més del factor d’agressivitat química dels gasos a les bombolles, també és important el factor de pressió excessiva derivada del col·lapse de les bombolles. La cavitació comporta un gran desgast de les peces de treball i pot reduir significativament la vida del cargol i la bomba. En metrologia, quan s’utilitzen mesuradors de cabal ultrasònics, les bombolles de cavitació modulen les ones en un ampli espectre, incloses les freqüències emeses pel mesurador de cabal, cosa que provoca una distorsió de les seves lectures.

Funcions de disseny

Tot i la simplicitat del dispositiu, hi ha funcions que cal tenir en compte a l’hora de muntar:

• el tub d’entrada està connectat a la bomba mitjançant una brida.
  La bomba per augmentar la pressió de l'aigua a l'apartament serà l'encarregada de subministrar líquid amb la pressió requerida;
• la velocitat i la pressió necessàries s’aconsegueixen mitjançant canonades d’un cert diàmetre.
  L’aigua comença a moure’s ràpidament cap al centre del tanc de treball, on es barregen els corrents;
• el control de velocitat es realitza mitjançant dispositius especials que s’instal·len als dos broquets de la cambra;
• l’aigua, a través de la vàlvula de seguretat, es mou cap a la sortida, per la qual torna al punt de partida.
  El moviment constant crea escalfament de l’aigua, la calor es converteix en energia mecànica.

Els càlculs de calor es fan segons les fórmules següents:

Epot = - 2 * Ekin, on

Ekin = mV2 / 2: valor cinètic variable.

El muntatge propi d’un generador de cavitació estalviarà no només en combustible, sinó també en la compra de models de sèrie.

La producció d’aquests generadors de calor s’ha establert a Rússia i a l’estranger.

Els dispositius tenen molts avantatges, però el principal desavantatge, el cost, els nega. El preu mitjà d’un model de llar és d’uns 50-55 mil rubles.

Després d’haver muntat un generador de calor per cavitació pel nostre compte, obtenim un dispositiu d’alta eficiència.

Per al correcte funcionament del dispositiu, cal protegir les parts metàl·liques pintant-les. És millor fer peces en contacte amb líquids de parets gruixudes, cosa que augmentarà la vida útil.

Al vídeo proposat, vegeu un clar exemple del treball d’un generador de calor de cavitació casolà.

Subscriure's a les actualitzacions per correu electrònic:

Generador de calor per cavitació estàtica

Aquest tipus de generador de calor només s’anomena convencionalment estàtic. Això es deu a l'absència de peces rotatives a l'estructura del vòrtex del cavitator. Per tal de crear processos de cavitació, s’utilitzen diversos tipus de broquets.

Perquè es produeixi cavitació, caldrà proporcionar una alta velocitat de moviment al cavitador líquid. Per a això, s’ha d’utilitzar una bomba centrífuga normal. La bomba augmentarà la pressió del fluid davant del broquet. Es precipitarà cap a l’obertura del broquet, que té una secció transversal molt més petita que la canonada de subministrament. Això proporciona una alta velocitat a la sortida del broc. Amb l'ajuda d'una forta expansió del líquid, es produeix una cavitació. Això també es veurà facilitat per la fricció del líquid contra la superfície del canal i la turbulència de l'aigua, que es produeixen en el cas d'una alineació brusca del raig des del broc. L’aigua s’escalfa pels mateixos motius que en un disseny de vòrtex rotatiu, però amb una eficiència lleugerament inferior.

Esquema del principi de funcionament d’un generador de calor estacionari.

El dispositiu d’un generador de calor estàtic no necessita una precisió elevada en la fabricació de peces. En la fabricació d’aquestes peces, el mecanitzat es minimitza en comparació amb un disseny rotatiu. A causa de l'absència de peces giratòries, es pot resoldre fàcilment el problema de les peces de segellat i els conjunts d'acoblament. Tampoc aquí cal fer equilibris. La vida útil del cavitator és molt més llarga. Fins i tot en el cas d’esgotar el recurs del broquet, la seva fabricació i substitució requerirà uns costos materials molt inferiors. En aquest cas, caldrà fabricar de nou el generador de calor per cavitació rotativa.

L’inconvenient d’un dispositiu estàtic és el cost de la bomba. No obstant això, el cost de fabricar un generador de calor d’aquest dispositiu pràcticament no difereix d’una estructura de vòrtex rotatiu. Si recordem el recurs d’ambdues instal·lacions, aquest desavantatge es convertirà en un avantatge, ja que en cas de substituir el cavitator no és necessari canviar la bomba.

Per tant, té sentit pensar com fer un generador de calor estàtic de vòrtex.

Fabricació de generador de calor vortex Potapov

S’han desenvolupat molts altres dispositius que funcionen sobre principis completament diferents. Per exemple, els generadors de calor vortex de Potapov, fabricats artesanalment. Es diuen estàticament convencionalment. Això es deu al fet que el dispositiu hidràulic no té parts rotatives a l'estructura. Com a regla general, els generadors de calor vortex reben calor mitjançant una bomba i un motor elèctric.

El pas més important en el procés de fabricar aquesta font de calor amb les seves pròpies mans serà l'elecció del motor. S’ha de seleccionar en funció de la tensió. Hi ha nombrosos dibuixos i diagrames d’un generador de calor vortex de bricolatge, que demostren mètodes per connectar un motor elèctric amb una tensió de 380 volts a una xarxa de 220 volts.

Muntatge del bastidor i instal·lació del motor

La instal·lació feta per tu mateix d’una font de calor Potapov comença amb la instal·lació d’un motor elèctric. Enganxeu-lo primer al llit. A continuació, utilitzeu una amoladora angular per fer les cantonades. Talleu-los d'un quadrat adequat.Després de fer 2-3 quadrats, fixeu-los al travesser. A continuació, utilitzeu una màquina de soldar per muntar una estructura rectangular.

Si no teniu a mà una màquina de soldar, no cal que talleu els quadrats. Només cal retallar els triangles als llocs del plec previst. A continuació, doblegueu els quadrats amb un torn. Feu servir cargols, reblons i femelles per assegurar-los.

Després del muntatge, podeu pintar el marc i practicar forats al marc per muntar el motor.

Instal·lació de la bomba

El següent element important de la nostra hidroconstrucció de vòrtex serà la bomba. Avui en dia, en botigues especialitzades, podeu comprar fàcilment una unitat de qualsevol potència. A l’hora de triar-lo, presteu molta atenció a dues coses:

1. Ha de ser centrífug.
2. Trieu una unitat que funcioni de manera òptima amb el vostre motor elèctric.

Després d’haver comprat la bomba, poseu-la al marc. Si no hi ha prou barres transversals, feu 2-3 cantonades més. A més, caldrà trobar un acoblament. Es pot encendre un torn o comprar-lo a qualsevol ferreteria.

El generador de calor per cavitació Vortex Potapov sobre fusta, fet a mà, consisteix en un cos, que es fa en forma de cilindre. Val a dir que els forats i els brocs han d’estar presents als seus extrems, en cas contrari no podreu fixar correctament l’estructura hidroelèctrica al sistema de calefacció.

Introduïu el doll just darrere de l’entrada. És seleccionat individualment. Tot i així, recordeu que el seu forat ha de ser 8-10 vegades menor que el diàmetre de la canonada. Si el forat és massa petit, la bomba s’escalfarà i no podrà fer circular l’aigua correctament.

A més, a causa de la vaporització, el generador de calor de cavitació de vòrtex de Potapov sobre fusta serà altament susceptible al desgast hidroabrasiu.

Com fer una canonada

El procés de fabricació d’aquest element de la font de calor de Potapov sobre la fusta es durà a terme en diverses etapes:

1. En primer lloc, utilitzeu un molinet per tallar un tros de canonada amb un diàmetre de 100 mm. La longitud de la peça ha de ser com a mínim de 600-650 mm.
2. A continuació, feu una ranura externa a la peça i talleu el fil.
3. A continuació, feu dos anells de 60 mm de llarg. el calibre dels anells ha de correspondre al diàmetre de la canonada.
4. A continuació, talleu els fils dels mitges anells.
5. La següent etapa és la fabricació de tapes. S’han de soldar des del costat dels anells on no hi hagi fil.
6. A continuació, practiqueu un forat central a les cobertes.
7. A continuació, utilitzeu una broca gran per xamfrinar l’interior de la coberta.

Després de les operacions realitzades, el generador de calor de cavitació de llenya hauria d’estar connectat al sistema. Introduïu una canonada de derivació amb un broquet a l'obertura de la bomba des d'on es subministra l'aigua. Connecteu l’altre aparell al sistema de calefacció. Connecteu la sortida del sistema hidràulic a la bomba.

Si voleu regular la temperatura del líquid, instal·leu un mecanisme de bola just darrere del broquet.

Amb la seva ajuda, el generador de calor de Potapov a la fusta farà funcionar aigua per tot el dispositiu molt més temps.

És possible augmentar el rendiment de la font de calor Potapov

En aquest dispositiu, com en qualsevol sistema hidràulic, es produeixen pèrdues de calor. Per tant, és convenient envoltar la bomba amb una jaqueta d’aigua. Per fer-ho, feu una carcassa aïllant tèrmicament. Feu que l’indicador exterior d’aquest dispositiu de protecció sigui més gran que el diàmetre de la bomba.

Es pot utilitzar una canonada de 120 mm ja feta com a buit per a l'aïllament tèrmic. Si no teniu aquesta oportunitat, podeu fer un paral·lelepíped amb les vostres pròpies mans amb xapa d’acer. La mida de la figura ha de ser tal que tota l’estructura del generador hi pugui encabir fàcilment.

La peça ha de ser fabricada només amb materials de qualitat per poder suportar sense problemes l’alta pressió del sistema.

Per tal de reduir encara més la pèrdua de calor al voltant de la caixa, feu un aïllament tèrmic, que posteriorment es pot revestir amb una carcassa de xapa.

Qualsevol material que aguanti el punt d’ebullició de l’aigua es pot utilitzar com a aïllant.

La fabricació d’un aïllant de calor es realitzarà en diverses etapes:

1. En primer lloc, munteu el dispositiu, que consistirà en una bomba, una canonada de connexió, un generador de calor.
2. Després, seleccioneu les dimensions òptimes del dispositiu d’aïllament tèrmic i busqueu una canonada d’un calibre adequat.
3. A continuació, feu les cobertes pels dos costats.
4. Després d'això, fixeu de manera segura els mecanismes interns del sistema hidràulic.
5. Al final, fer una entrada i fixar-hi (soldar o cargolar) una canonada.

Després de fer les operacions, soldeu la brida a l'extrem de la canonada hidràulica. Si teniu dificultats per muntar mecanismes interns, podeu fer un marc.

Assegureu-vos de comprovar l'estanquitat dels conjunts del generador de calor i del vostre sistema hidràulic si no hi ha fuites. Finalment, recordeu d’ajustar la temperatura amb una bola.

Protecció contra gelades

Primer de tot, feu una carcassa d’aïllament. Per fer-ho, agafeu una làmina galvanitzada o una làmina fina d’alumini. Retalla dos rectangles. Recordeu que cal doblegar el full sobre un mandril de diàmetre més gran. També podeu doblegar el material al travesser.

Primer, poseu el full que heu retallat i premeu-lo damunt amb un tros de fusta. Amb l’altra mà, premeu sobre el full perquè es formi un lleuger revolt al llarg de tota la longitud. A continuació, moveu la peça una mica cap al lateral i continueu doblegant-la fins obtenir un cilindre buit.

A continuació, feu una coberta per a la carcassa. Es recomana embolicar tota l'estructura d'aïllament tèrmic amb un material especial resistent a la calor (llana de vidre, etc.), que posteriorment s'ha de fixar amb un filferro.

Instruments i aparells