Недавно я вернулся из командировки в Швецию, где участвовал в демонтаже оборудования одного крупного металлургического завода. Казалось бы, что в этом особенного, сейчас многие предприятия закрываются под натиском экономического кризиса. Но этот случай, никак не связан с кризисом. В данном случае, на передний план выходит экология и здоровье населения страны. Просто шведы не хотят мириться с нахождением на своей территории производств загрязняющих окружающую среду. По нашим меркам они и так живут практически в заповеднике, но хотят, чтобы их страна была еще чище.
А что же у происходит у нас? Мы много говорим о защите окружающей среды, но на самом деле экологическая ситуация только ухудшается. Наши города напоминают свалки и мы, практически ничего не делаем, для того чтобы они стали чище, скорее наоборот, еще больше их засоряем. Собственники наших металлургических заводов и не думают об улучшении экологической ситуации окружающих территорий. Гораздо проще (а главное дешевле!) оборудовать онкологическое отделение в местной больнице. И думая об этом, невольно задаешься вопросом: «Кто виноват и, что делать?»
Я попробовал найти ответы на этот вопрос в интернете. На первую часть я получил массу ответов: пьянство, лень, низкий уровень культуры, коммунистическое прошлое, низкие доходы населения и венчает это все масонский заговор. Ничего нового в этом списке нет. А вот на вторую часть вопроса я получил несколько неожиданный ответ: «Начни с себя, начни с малого. Выбрось обертку от конфеты в урну, а не под ноги прохожему, посади в своем дворе дерево, сделай свой дом и двор чище и научи этому своих детей».
Вот об экологии своего дома и поговорим. Мы живем в такой климатической зоне, в которой дом нуждается и в обогреве, и в охлаждении. С охлаждением жилых и офисных помещений вопрос можно считать решенным, да и жаркий период не такой длительный, как холодный. А вот улучшить экологическую ситуацию в процессе отопления помещений можно.
Способы обогрева дома
Для обогрева помещений мы используем органическое топливо, при сгорании которого и выделяется нужное нам тепло. В качестве топлива в этом процессе применяется уголь, мазут, в лучшем случае газ. Это неизбежно ведет к выбросам в атмосферу продуктов сгорания. Есть ли этому альтернатива? Конечно, есть. Первое что приходит на ум – альтернативные источники энергии. Можно использовать энергию солнца или установить тепловой насос. В обоих случаях придется раскошелиться на круглую сумму. К тому же тепловой насос далеко не всегда есть возможность установить, тем более, если здание уже построено и окружено плотной застройкой. А солнечная энергетика, хоть и динамично развивается, все же не имеет достаточного распространения. Стоимость подобных установок – вообще отдельная тема.
Экодом. Каким он может быть
Во всем мире сейчас развивается идея экологически чистого дома или экодома. Что это такое? В идеале, это дом, который снабжает своих хозяев теплом, электроэнергией и перерабатывает все продукты жизнедеятельности человека. Такой дом стоит очень дорого. При современных ценах на топливо и земельные ресурсы гораздо дешевле вывозить мусор на свалку, а для обогрева использовать газ. Но ситуация с землей и газом радикально меняется. Газ и земля дорожает, а штрафы за загрязнение увеличиваются. А после окончания кризиса эти проблемы выйдут на передний план.
Дом в заповеднике
Я с этим уже столкнулся. Моя фирма взяла заказ на постройку двух жилых домов в заповедной зоне. Дома необходимо было построить в заповедной зоне Краснооскольского водохранилища. Практически на болоте. Весной все подъездные дороги заливает вода, газа нет, водопровода и канализации нет, и не предвидится. Но место живописнейшее. Убедитесь сами.
Заповедная зона Краснооскольского водохранилища
Единственный источник энергии – электричество. Вода в реке не питьевая. Колодец на болоте не выроешь. Вопросов больше чем ответов.
Дома предназначены для приема отдыхающих зимой и летом. Зимой сюда приезжают рыбаки и любители зимних видов спорта: лыжники и биатлонисты. А летом просто отдыхающие. Река снабжает поселок рыбой. Местные леса богаты грибами и ягодами. В общем, летом без пищи не останешься. Один час прогулки по лесу- и на обед насобирали.
Грибы любимая пища местных жителей
За 1 час собираем ведро грибов
Начинаем строить дом в заповеднике
Обычно стройка ассоциируется у нас с грязью, пылью, мусором и горой строительных отходов. Здесь так строить нельзя. За всем следит экологическая инспекция, рыбнадзор и лесники. А эти люди шутить не любят. Любое нарушение грозит штрафом, и немалым. Задача осложняется тем, что место под застройку находится на болотистом грунте. Как проходила стройка я и хочу рассказать.
Место под застройку на болотистой местности
Начали с подъездных путей. Насыпали дорогу.
Вырубка леса запрещена, поэтому выбрали в лесу опушку и засыпали грунтом площадку под застройку. Забурили места под сваи, и на сваях выстроили фундамент.
На фундамент поставили сруб из круглого леса
Каркас установленный на фундаменте
Каркас обшивается древесной плитой и декорируется вагонкой
Каркасный дом, обшитый вагонкой
Стены утеплили специальным утеплителем с парозащитой
В одном из домов для лучшей теплоизоляции поставили окна из евробруса. Ведь мы строим экодом, а деревянные окна обладают уникальной способностью: они «дышат» благодаря естественным порам, к тому же им не страшны низкие температуры. Хотя и стоят такие окна несколько дороже пластиковых, при этом они обладают гораздо бóльшей теплоизоляцией (на 20-30 % больше), чем окна из ПВХ, ну и кончено же высокой экологичностью.
В качестве материала для этих окон, используется трехслойный клееный брус, который состоит из трех ламелей, срощенных на минишип. В качестве древесины для ламелей используется сосна с сибирских делянок. Если есть желание и средства, то можно заказать окна из лиственницы или бинтангора. Клееный брус обладает прочностью бóльшей на 80% в сравнении с цельнодеревянным. А жесткость у него выше на 40%. Такое окно не боится капризов природы, можете быть уверены в том, что его не покоробит и не поведет. Также при изготовлении этих окон используются стеклопакеты, качественная металлическая фурнитура и уплотнения. В другом доме установили пластиковые окна. Так пожелал заказчик
Таким образом была решена проблема теплоизоляции дома. Когда стройка будет закончена, мы приедем сюда зимой и проверим состояние теплоизоляции тепловизором и (если будет необходимо) примем дополнительные меры для снижения потерь тепла.
Теплоснабжение дома
Далее следует, пожалуй, самый важный вопрос – тепло и водоснабжение. На помощь пришли современные технологии использования электроэнергии для получения тепла.
Поскольку из всех видов органического топлива здесь доступно только дерево, остановились на электрообогреве. Можно было просто выполнить желание заказчика и установить электрические котлы, но мы остановили свой выбор на гидродинамическом бестопливном теплогенераторе.
Хотя и пришлось потратить некоторое время на то чтобы убедить клиента в правильности, сделанного нами выбора. Свой выбор объяснили заказчику тем, что производители электрических водонагревателей и котлов заявляют о КПД не меньше 90% (как правило, 94-98 %), но при этом умалчивают о ресурсе данного оборудования. А ведь это тоже немаловажный момент, ведь ни кто не хочет покупать котел на пару лет. Конечно, он прослужит дольше, но только КПД его снизится, и будет постоянно снижаться с течением времени. Как следствие потребляемая мощность и соответственно затраты на отопление будут расти. Возникает вопрос почему. Ответ очень простой – накипь, образовывающаяся на нагревательных элементах. С ней пытаются бороться, применяя в качестве теплоносителя не воду, а специально разработанные жидкости, или магнитные активаторы. Вот только помогают они мало, и пока есть высокотемпературный источник нагрева, в воде будет образовываться накипь.
Принцип действия теплогенератора
Бестопливные теплогенераторы основаны на принципе кавитации. Электричество в этом случае нужно для работы электродвигателя насоса, а накипь не образовывается вовсе. Но обо всем по порядку.
Кавитационные процессы в теплоносителе возникают в результате механического воздействия на жидкость в замкнутом объеме, что неизбежно приводит к ее нагреву. В этом можно убедиться, включив обычный бытовой насос в режиме «сам на себя», т.е. соединив вход насоса с выходом. Вода в этом случае обязательно начнет нагреваться и, если оставить насос работающим на некоторое время, то она закипит. Такой эксперимент более ста лет тому назад провел знаменитый английский физик Джеймс Прескотт Джоуль, тем самым доказав, что в результате механического воздействия на жидкость, вся механическая энергия может быть превращена в тепловую.
Современные установки, в которых используется такой способ нагрева жидкости, отличаются от экспериментального устройства Джоуля, наличием в контуре кавитатора. Т.е. нагрев жидкости осуществляется за счет многократной циркуляции по контуру «насос – кавитатор – емкость (радиатор) – насос». Такая схема показала свою полную состоятельность и эффективность. Не трудно догадаться, что вся изюминка в данных установках- в наличии кавитатора.
Читатель наверняка спросит, зачем нужен этот самый кавитатор, если вода и так нагреется? Чтобы ответить на этот вопрос надо сначала узнать суть процесса кавитации. Кавитацией называется образование разрывов сплошности жидкости в результате местного понижения давления. Если понижение давления происходит вследствие возникновения больших местных скоростей в потоке движущейся капельной жидкости, то кавитация называется гидродинамической, а если вследствие прохождения в жидкости акустических волн, то акустической. Процесс этот происходит с выделением большого количества тепловой энергии. Жидкость «вскипает» с образованием кавитационных пузырьков, разрушение которых приводит к разрушению обтекаемой поверхности. Возникновение кавитации в насосе приводит к быстрому износу рабочего колеса. Включением в схему установки кавитатора удается увеличить срок службы насоса благодаря переносу кавитационных процессов из рабочей камеры насоса в полость кавитатора. Кроме того данный узел является основным источником нагрева, поскольку именно в нем происходит преобразование кинетической энергии движущейся жидкости в тепловую.
Именно по такой схеме работают гидродинамические теплогенераторы. Мы применили гидродинамический теплогенератор «Waterbotruff 5,5A», нам требовалось обогреть два дома площадью по 85 м2.
Какими соображениями мы руководствовались при выборе:
- Оригинальное устройство кавитатора обеспечивает достаточно интенсивный нагрев жидкости благодаря возникновению межслойной направленной кавитации, сориентированной таким образом, чтобы не оказывать разрушительного воздействия на элементы конструкции. Кавитатор в этом теплогенераторе представляет собой камеру, состоящую из нескольких излучателей, включенных в гидродинамический генератор и составляющую с ним единый резонансный контур.
- значительно более длительный срок эксплуатации, который обеспечивается описанными выше особенностями конструкции кавитатора. Надо отметить, что теплогенераторы роторного типа могут похвастать несколько бóльшими коэффициентами преобразования электрической энергии в тепловую. Но что стоит более высокая тепловая мощность при непродолжительном сроке эксплуатации установки. Это обусловлено более высокими скоростями движения жидкости в таких теплогенераторах, что в свою очередь приводит быстрому разрушению рабочей поверхности ротора из-за образования чрезмерного количества кавитационных пузырьков. Производитель выбранного нами теплогенератора дает гарантию на свои установки 5 лет, при этом заявляет об эксплуатационном ресурсе 25 лет.
- Кроме того, данные устройства производят значительно меньше шума при работе. Снижение уровня шума достигается применением современных насосов давно зарекомендовавших себя мировых производителей, (таких, например, как Wilo и Grundfos).
- Тепловые генераторы можно смело назвать устройствами типа plug and play. Потому что для их подключения и запуска достаточно лишь присоединить входной и выходной патрубки системы отопления, и подключить силовой кабель. Благодаря этой особенности, данные установки легко монтируются в уже существующую систему отопления. Перед пуском устройства необходимо установить рабочий диапазон температур, что легко делается с помощью клавиатуры на панели управления. Далее управление работой теплогенератора происходит в автоматическом режиме, который обеспечивается контроллером.
- габаритные размеры, почти вдвое меньшие, чем у аналогичного оборудования других производителей.
Внешний вид теплогенератора
Принципиальная схема выбранного нами теплогенератора
- Основной насос
- Кавитатор
- Циркуляционный насос
- Клапан электромагнитный
- Вентиль
- Расширительный бак
- Радиатор отопления
- Напряжение, В 380
- Частота электропитания, Гц 50
- Потребляемая мощность, кВт 5,5
- Площадь отапливаемого помещения (при высоте потолков до 3 м), м2 120-180
- высота, мм 820
- ширина, мм 740
- глубина, мм 570
- Масса, кг 172
Уже есть и всесезонные гелиоколлекторы для отопления и горячего водоснабжения, но они пока не могут конкурировать с теплогенераторами и газовыми котлами, да и стоимость их еще достаточно высока. Думаем этот заказ для нашей фирмы не последний и, если в будущем стоимость гелиосистем снизится до приемлемой, то, конечно же, мы будем использовать их при проектировании.
Система обогрева «теплый пол»
Когда встал вопрос, какие радиаторы отопления использовать мы столкнулись с проблемой их рационального размещения в доме.
На рис. 13 показано фото комнаты на 2 этаже одного из домов.
Пример теплого пола
Классические радиаторы никак не вписывались в наш дизайн, поэтому было принято решение сделать систему теплых полов. Кроме лучшего дизайна, такая система имеет более высокий КПД, что в нашем случае немаловажно.
Система «теплый пол», используется для нагрева пола и использует пол, как теплоаккумулятор и теплоизлучатель.
По сравнению с радиаторами эта система имеет ряд преимуществ:
- идеальное распределение тепловых потоков в комнате;
- 70% тепловой энергии передается излучением, а не конвекцией, что воспринимается более комфортно;
- экономия тепла достигает 20-30% в жилых зданиях;
- более эффективное использование площади помещений из-за отсутствия нагревательных приборов;
- уменьшение количества пыли в помещении за счет снижения сквозняков;
Это происходит потому, что прогретый воздух от настенных радиаторов отопления движется под потолок. Потом он охлаждается и опускается вниз, нагревается от радиаторов и вновь идет к потолку. При этом теплые потоки находятся под потолком и около радиаторов, а зона, в противоположном углу комнаты имеет низкую температуру. В итоге появляются горизонтальные потоки воздуха из холодного угла к теплым радиаторам.
У теплых же полов картина абсолютно противоположная. Здесь нагреватели равномерно рассредоточены под полом, поэтому обогрев будет происходить сразу со всей поверхности. При этом теплый воздух находиться внизу у самого пола, а на высоте 1,5-2 м воздух немного остынет, и под потолком скапливается холодный воздух. Такое распределение тепла будет предотвращать сквозняки.
- отсутствие положительной ионизации воздуха за счет низкой температуры теплоносителя.
На что нужно обратить внимание при выборе схемы укладки труб?
- Вблизи наружных стен здания необходимо шаг укладки трубы сделать меньше, чтобы компенсировать потери тепла.
- Шаг укладки не должен быть больше 30 см, иначе возникнет неравномерный нагрев поверхности пола.
- Максимальный перепад температуры по длине стопы не должен превышать 4 °С.
Технология монтажа теплого пола
Для монтажа водяных полов на деревянное основание используется особая технология. Между лаг монтируются металлические теплоотражающие пластины. В углубления на пластинах вкладывается полимерная труба. Мы использовали пластины фирмы WIRSBO. Поверх балок, настилается покрытие пола из дерева. Ввиду низкой теплопроводности дерева, толщина такого покрытия не более 15 мм.
Схема укладки теплого пола
Поверх системы водяных теплых полов можно укладывать эластичные и ковровые покрытия, которые имеют специальные обозначения.
Эти материалы должны обладать коэффициентом сопротивления теплопередаче не более 0,15 м2 К/Вт. Из-за этого, покрытие из пробки, которое сейчас очень популярно, применять нельзя. Зато керамическую плитку можно использовать без ограничений. Мы остановились на керамической плитке.
Регулировка температуры теплоносителя
Для решения проблемы регулировки температуры теплоносителя применена термостатическая и запорная арматура. Термостатические смесительные вентили, осуществляющие подачу теплоносителя требуемой температуры в коллектор. Эта арматура установлена перед коллекторами на подводящей магистрали. Стоимость такой арматуры от 192 €.
Сейчас продаются насосно-смесительные группы. В такую группу входит трехходовй смесительный кран с сервоприводом, циркуляционный насос и запорная арматура с термометрами.
Насосно-смесительная группа для регулировки температуры пола
(а) циркуляционный насос UPS 32-80 от GRUNDFOS (Дания),
(б) трехходовой шаровой кран с сервоприводом Modulo Compact от EMMETI
(в) перепускной клапан
Для работы системы теплых полов используется циркуляционный насос. Работой насоса управляет обычный, или электронный термостат, в который можно заложить возможность выбора программы отопления. Стоимость такого термостата в пределах € 800-1600.
Многие используют радиотермостаты, установленные в различных помещениях. Радиотермостат передает сигнал на термоэлектрические головки, по радиоволнам. Недостатком таких термостатов является их высокая стоимость € 1550. В такой комплект входит шесть сервоприводов, шесть радиотермостатов . Ввиду высокой стоимости радиотермостата, мы остановились на электронном термостате который позволяет управлять нагревом теплых полов по заданной программе.
Электронный хронотермостат
Для недопущения случайной подачи воды с температурой выше 55° С в коллектор теплоносителя мы применили предохранительные термостаты. Они отключают циркуляционный насос, если вода нагреется выше 55 °С.
Если Вы захотите просчитать затраты на водяной теплый пол для вашего дома площадью порядка 100 м2, включая затраты на покупку системы и ее монтаж,- можно использовать расчетную величину 30-60 € за 1 м2.
В статье «Экология дома, часть2», я опишу как с помощью обеззараживателя воды на основе кавитационного теплогенератора нам удалось решить проблему водоснабжения экодома.
Не совсем понятна схема работы кавитатора. Т.е. там стоит некий ротор, который очень быстро крутит воду? И за счет этого у воды снижается давление? Или же понижается давление воздуха вокруг воды, что приводит к ее вскипанию?
Если первое, то непонятно каким образом уравновешивается пониженное давление в кавитаторе с давлением в самой системе, когда кавитатор в нее включен последовательно? Если второе, то вообще непонятно :)
Можно более подробно?
Пишу еще одну статью о том как сделать теплогенератор самому. Там подробно все опишу.
Кавитатор не содержит вращающихся частей. Это сопло специальной конфмигурации.
Могу Вас уверить, как человек имеющий некоторое отношение к подобным установкам, что вращающихся частей в кавитаторе данной конструкции нет. А вскипает вода благодаря перепаду давления, который обеспечивается соплом оригинальной конструкции и регулирующим вентилем. Кстати, на схеме регулятор не показан. Хотя в данном случае это не так страшно, статья ведь не об устройстве теплогенератора.
Давление в системе и зоне пониженного давления кавитатора обычно находится в диапазоне 1...2 атм.
Очень интересная статья, возникло два вопроса: 1. Краснооскольское водохранилище это под Харьковым? 2. Какая примерная стоимость отопительного сезона в таком доме?
ДА! Село Яцкое Харьковская обл. Система отопления еще не смонтирована и не эксплуатировалась. Данных по стоимости отопительного сезона пока нет.
Кстати, какой КПД у кавитатора? Т.е. при потреблении 5,5 кВт/ч электрической энергии сколько выдает тепловой?
Правильнее будет говорить не о КПД, а об коэффициенте преобразования энергии (КПЭ). Подобные установки дают КПЭ больше единицы. Если взять в расчет, что для отпления 10 м2 помещения нужно примерно 1 КВт тепловой энергии, то можно путем нехитрых расчетов определить, что этот теплогенератор дает не меньше 10 КВт (см. технические характеристи).
В литературе пишут , что в идеале можно достичь коэффициента трансформации до 10. Реально на кондиционеры дают коэффициент 1,7. Когда соберем установку сделаем замеры, тогда можно будет сравнить. Опять таки, какой то стандартной методики проверки нет, поэтому все производители подобных установок приписывают своим изделиям фантастический КПД. Реальнее всего сравнивать теплогенератор с тепловым котлом аналогичной мощности. Включим их поочереди и проведем замеры температур.
"Не умножай без необходимости сущности" — учил всех нас дедушка Оккам. Применительно к описанному процессу, задамся вопросом: в чём реальное преимущество описанной методы по сравнению с обычными ТЭНами, воткнутыми в бак, который является элементом безнасосной (сугубо термо-гравитационной) системой отопления? Ведь в случае с ТЭНами мы имеем КПД превращения электрической энергии в тепловую максимально близкий к 100%. И это понятно: в процессе задействована одна-единственная формула физики: Q=I2RT, где R=RoL/S. И, если вся эта Кью производится в баке с теплоагентом, то получающемуся теплу ничего не остаётся, кроме как работать по своему прямому назначению. Ещё больших красот можно наблюдать в системах, где выделение тепловой энергии происходит непосредственно на месте. Будь то в полу или на поверхности стены. В таких случаях отсутствуют потери на трение в трубопроводах. Энергия доставляется прямо в зону потребления.
В случае описанной системы обязательно необходим работающий насос. Постоянно работающий насос (я правильно понял?) А что такое насос? Это электродвигатель, с КПД превращения электроэнергии в механическую не выше 70%, это, собственно сам насос, имеющий движущиеся-трущиеся части, со своим КПД, вряд ли превышающим 70%. Кроме того, сам кавитатор, являя собой элемент гидравлического сопротивления, тоже вносит какую-то лепту в сопротивление прокачке жидкости. С учётом сказанного, навскидку, без учёта потерь в трубопроводах , оцениваю суммарный КПД превращения электроэнергии в тепловую на уровне 35%-45% максимум. Или я что-то напутал?
Во всяком случае, несомненно одно: кавитационная система имеет движущиеся элементы, омические системы обогрева таковых не имеют. А меня с детства приучили, что системы без движущихся элементов ВСЕГДА надёжнее и эффективнее систем, содержащих подвижные элементы
"Не умножай без необходимости сущности" — учил всех нас дедушка Оккам. Применительно к описанному процессу, задамся вопросом: в чём реальное преимущество описанной методы по сравнению с обычными ТЭНами, воткнутыми в бак, который является элементом безнасосной (сугубо термо-гравитационной) системой отопления? Ведь в случае с ТЭНами мы имеем КПД превращения электрической энергии в тепловую максимально близкий к 100%. И это понятно: в процессе задействована одна-единственная формула физики: Q=I2RT, где R=RoL/S. И, если вся эта Кью производится в баке с теплоагентом, то получающемуся теплу ничего не остаётся, кроме как работать по своему прямому назначению. Ещё больших красот можно наблюдать в системах, где выделение тепловой энергии происходит непосредственно на месте. Будь то в полу или на поверхности стены. В таких случаях отсутствуют потери на трение в трубопроводах. Энергия доставляется прямо в зону потребления.
В случае описанной системы обязательно необходим работающий насос. Постоянно работающий насос (я правильно понял?) А что такое насос? Это электродвигатель, с КПД превращения электроэнергии в механическую не выше 70%, это, собственно сам насос, имеющий движущиеся-трущиеся части, со своим КПД, вряд ли превышающим 70%. Кроме того, сам кавитатор, являя собой элемент гидравлического сопротивления, тоже вносит какую-то лепту в сопротивление прокачке жидкости. С учётом сказанного, навскидку, без учёта потерь в трубопроводах , оцениваю суммарный КПД превращения электроэнергии в тепловую на уровне 35%-45% максимум. Или я что-то напутал?
Во всяком случае, несомненно одно: кавитационная система имеет движущиеся элементы, омические системы обогрева таковых не имеют. А меня с детства приучили, что системы без движущихся элементов ВСЕГДА надёжнее и эффективнее систем, содержащих подвижные элементы
Отзыв о практической эксплуатации теплогенераторов:
№ 11/7 "10" апреля 1999 г
Нынешнее время, время активного восстановления и возрождения почти полностью разрушенных православных обителей в условиях очень и очень ограниченных, по сравнению с потребностями. пожертвований, заставляет население монастырей с особой тщательностью относиться к вопросам экономии очень дорогостоящих энергоносителей.
Попы и монахи, несомненно, признанные авторитеты в вопросах практической теплофизики.
Однако, хотелось бы, всё-таки, увидеть в цифровом выражении значения КПД кавитационной системы и для сравнения - системы на ТЭНах, хотя бы
Это отзыв об эксплуатации теплогенератора, речь идет не о КПД , а о Коэффициенте тепловой трансформации если на 1 кВт мощности ТЭНа выделяется 900Вт тепла, то здесь на 1кВт электрической мощности выделяется реально 1.7 кВт тепла.
Да, мне тоже приходилось сталкиваться с этой хитроумной арифметикой. Сам удивлялся. И как это так у кондиционерщиков запросто получается множить на ноль закон Сохранения и дедушку Ломоносова, попутно :-)
Сильно подозреваю, что в этих случаях мы видим классическую путаницу "мягкого" с "тёплым". В нашей Вселенной никакими заклинаниями невозможно получить из 1 кВтчаса 1,7 кВтчаса. Это ж был бы вечный двигатель. Поясняйте, пожалуйста, где там "собака порылась"? Каков реальный КПД трансформации электроэнергии в тепловую дают кавитационные установки?
Если мы этого не знаем то это не значит , что этого не может быть.Теплогенератор придуман не мной, кондиционер тоже, теорию процесса кавитации тоже не я придумал .То что такая установка будет работать это факт проверенный. В литературе пишут о реакции холодного ядерного синтеза в теплогенераторе, который современная наука отрицает. на практике мы видели факт уменьшения воды в системе. Возможно вода и является топливом Е=МС2
Тогда зачем людям вообще морочиться головами, подводя электроэнергию в дом?
Достаточно один раз "прикурить" киловаттом, подать его в чудо-генератор, получить на выходе 1,7 киловатта, один киловатт завернуть в обратку, на вход генератора, а 700 ватт отвести на компьютер, телевизор и парочку лампочек. Думаю, потянет.
И пускай себе тот киловатт крутится в генераторе, за каждым обротом выдавая нагора 700 ватт халявных. Газпром разорится первым :-)
Сейчас на модерации находится 3часть статьи о том как сделать теплогенератор своими руками, а будет еще 4 часть где я опишу результаты эксплуатации. А по поводу Газпрома Вы правы, когда теплогенераторы пойдут в серию, Газпром разорится. К сожалению Все разработки по этой теме уходят за бугор и там ложатся под сукно. И Газпром , я думаю, прикладывает к этому руку тоже.
Подскажите , если знаете? Как из 1.7 кВт тепловой мощности получить 1.7кВт электрической?
Из 1,7 получить 1,7 тот же дедушка Ломоносов не разрешит получить. В лучшем случае смилостивится на 1,6. Ато и вообще — даст 1,2 и скажет "берите-берите и не сопротивляйтесь". Но для моего нотебуука и 200 халявных ватт - с избытком ;-)
Способов такого превращения - масса. Наиболее известные из них - теплоэлектростанции.
Так вот и я хочу понять разницу меж 1,7 кВт тепловой мощности и 1,7 кВт любой другой мощности. Общеизвестный факт, что Ватт, единица измерения мощности, безотносительно, из чего та мощность возникает. И представляет она собой единицу работы в единицу времени. Например, когда мы греем воду, мы рассчитываем потребное тепло с использованием коэффициента теплоёмкости воды 4200 Дж/кг*град.
Если на движущееся тело действует сила, то эта сила совершает работу. Мощность в этом случае равна скалярному произведению вектора силы на вектор скорости, с которой движется тело.
Электри́ческая мо́щность — физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии.
Помнится ещё со школьных лабораторок, нас заставляли убеждаться в том, что все эти мощности есть лишь различные проявления работы энергии, причём все они взаимосвязаны через КПД. Иными словами, зависимость выглядит так:
(Любой вид энергии)=(Любой другой вид энергии)*(КПД)
КПД всегда меньше 100%
То есть, превратить одну энергию в другую можно только с потерями, которые и характеризует КПД.
Устройства, имеющие наивысшие известные мне КПД это электрические трансформаторы. Их КПД может достигать 95%, ато и выше. Но, всё равно, 5% теряется. 1 кВт на первичной обмотке позволяет довольствоваться 950-ю ваттами на вторичной. И ни ваттом больше!
В противном случае, как я и сказал, : вечный двигатель, вся физическая картина мира вверх тормашками.
Все это справедливо в замкнутых системах. Если система черпает энергию извне, то затраченная вами энергия меньше , чем выработанная. В воде существует энергия движения частиц. При кавитации она высвобождается в виде тепла. И тот факт, что мы не знаем о ней, не говорит о том , что ее нет. Считайте , что в качестве топлива выступает вода.
Я смотрю задела тема... Конечно тяжело согласиться с тем, что не можем объяснить. Но ведь в мире много необъснимого. Прочитав о попах вспомнил о благодатном огне, который сходит каждую Пасху. Никто не может объяснить его появление с точки зрения науки, но ведь никто не отрицает факт этого явления. :)
А, если серьезно, то во второй части статьи сказано, что в России компанией Лукойл проводились испытаня этих установок. Так может просто взять и позвонить им или отправить письменный запрос о результатах испытаний. Думаю это решит спор, наверняка они составляли протоколы испытаний.
ээээ... ого
О чём спрашиватьто Лукойлов? Работоспособен ли кавитационный нагреватель? Так никаких сомнений нет! Он не может НЕ работать. Электроэнергия крутит мотор, тот крутит насос, насос толкает воду, отдавая ей часть энергии, доставленной к насосу по проводам. Вода движется, трётся о трубы и в кавитаторе испытывает над собой издевательства кавитации - за счёт особых гидродинамических условий зоны создаются условия для возникновения разравов сплошности потока воды, ничем не заполненные. Разрывы эти возникают за счёт механической энергии воды, получившей её в виде части от электрической. При схлопывании пустот, не содержащих ничего кроме вакуума, механическая энергия, накопленная при разрыве сплошности потока, частично высвобождается в виде тепловой энергии. Частично! Ибо вода ещё течёт дальше и преодолевает хотя бы то же трение о трубы и арматуру. Как видите, я насчитал уже, как минимум, четыре ступеньки потерь энергии от электрической до тепловой.
Так откуда ж взяться избытку тепла?
Какой-такой демон Максвелла втихаря этот вечный двигатель раскручивает?
Уверен, если произвести корректный подсчёт всех потерь кавитационной схемы, общее КПД использования электроэнергии не превысит 40%
Замечательно!Давайте постром теплогенератор сами, проведем замеры мощностей, сравним данные с Лукойлом и вместе либо разорим Газпром и получим огромную прибыль, либо скажем , что это бред.
Такие генераторы - вполне работоспособная штука, а с некоторыми другими принципами может запросто потягаться в эффективности. Вот только олценить эту эффективность по заявленным цифрам в принципе невозможно. Мощность на выходе больше чем мощность на входе - это вечный двигатель в чистом виде. Кстати, вы знаете, что ни одно патентное ведомство мира даже не распечатывает конверты с заявками на патентование вечных двигателей?
Очевидно, мы имеем дело, всё-таки, не с нарушением Закона Сохранения Энергии, а с манипуляцией единицами измерения. Вы можете пояснить, что это такое "тепловые киловатты" и чем они отличаются от всех остальных киловаттов - электрических и механических?
Закон Сохранения чётко увязывает энергиии любых видов, говоря: "энергия ниоткуда не появляется и никуда не исчезант, но лишь переходит из одной формы в другую, меняет свой вид". И единой характеристикой мощности для всех видов энергии определяет ватт, то есть работа в единицу времени. Почему выделяют тепловую мощность отдельно, и почему тепловые киловатты в такой контре с остальными и с самим Законом Сохранения?
Как только соберем установку проведем такой эксперимент: Счетчиком электроэнергии замеряем потребляемую энергию теплогенератором за определенное время. Замеряем на сколько поднимется температура за это время, затем ставим Электрокотел такой же мощности и за это же время измеряем изменение температуры и потребляемой электроэнергии. Кто выше нагреет воду у того и будет выше КПД. С такой методой согласны?
Только не подумайте, что я норовлю охаять это интересное инженерное решение! Наоборот, я хочу сам разобраться и понять, какие установки кавитатор обходит по экономичности, а от кого отстаёт.
Чтобы провести корректный эксперимент, нужно кавитатором и тэнами такой же потребляемой мощности, как заявлено для кавитационного насоса, нагревать одинаковые объёмы воды. При этом меряем напряжение питания и потребляемый ток там и там (чтобы знать точно, одинаковая ли мощность тянется из розетки), а также температуры там и там. Нагревать нужно от одних выбранных значений температуры до других выбранных значений. Например, от 20 до 50 градусов. И засекать при этом время нагрева. Чтобы убрать помехи (непродуктивные потери тепла в подводящих трубопроводах), можно систему с кавитатором замкнуть на рециркуляцию через расширительный бак и контролировать температуру в баке. А для ТЭНов подобрать бачок примерно того же объёма, что и расширительный, и мерять в нём температуру.
Дальше помним формулы
Q=c*m*Δt°
A=U*I*Tсекунд
η=Q/A
И вычисляем КПД для обоих случаев
В качестве полемики. Согласен с jeenn, что КПД гидродинамического генератора не превышает 40% (может меньше, может больше. Отдадим эти размышления для теоретиков о КПД более 100%).
Реально существуют в промышленном исполнении малогабаритные, экологическо чистые, легко монтируемые, встраиваемые в имеющуюся систему отопления электродные водонагреватели для отопления квартир, домов, хозяйственных комплексов и т.д. При этом КПД этой системы достигает 96%.
Эту тему можно развивать и дальше.
А вот этой цифре я склонен поверить с гораздо большей охотой. Почему? Да потому что знаю простое правило: эффективность преобразования энергии тем выше, чем меньше стадий преобразования. В случае с кавитатором, мы имеем, как минимум, две промежуточные стадии "перевалки" энергии в тепловую: сперва электроэнергия крутит мотор насоса, а потом насос механическим образом передаёт энергию воде, текущей в кавитатор.
В случае применения ТЭНов, мы имеем одностадийный процес: электроэнергия практически вся превращается в тепловую по закону Ома и тратися на нагрев воды или воздуха. Причём, это выделение энергии может быть помещено в самые оптимальные, с точки зрения теплотехники, зоны помещений, и без громоздкой трубопроводной системы.
Или вы подразумевали нагреватели, работающие по принципу известного самодельного кипятильника из двух бритвенных лезвий? Так там тот же самый закон Ома напрямую трудится
Да, принцип работы такого водонагревательного устройства можно сравнить с кипятильнком из двух бритвенных лезвий. В промышленном варианте решена проблема долговечности (сроке эксплуатации), min до 10 лет. При установки такой системы, также предусматривается програмированный режим работы (день-ночь) и дистанционное управление (через моб.телефон) системой.
Изящное решение. Как-то, помнится, соорудил себе такой кипятильничек из двух титановых пластин от высоковакуумного насоса. В них было множество аккуратных таких дырочек, так что кипятильник не "булькал", а мягко шипел. Но у таких систем одно сильноСЛАБОЕместо есть. Их мощность очень сильно зависит от содержания солей в воде. На дождевом дистилляте такой нагреватель может вообще не заработать. Залей в систему морскую воду - КЗ может даже случиться с взрывообразным парообразованием
Согласен с Вами, на счет воды, это так. В воду для этой системы надо добавить немного кое-чего и все будет ОК. На эрозию стальных труб эта добавка не влияет.
Кое-чего добавить... Это чего? Можно поподробнее?
Не могу делать рекламу. Запрещено форумом. Только личное общение.
Не обязательно называть торговые марки, что было бы рекламой. Можно написать приблизительно так: "нужно добавить "препарат"/"агрегат", который имеет такое-то и такое-то действие". Иначе комментарий получился очень загадочный :), но бесполезный для наших читателей.
Верной дорогой идете ieenn (шутка).
Попробую угадать. Вещество, легко растворимое в воде и превращающее её в электролит. В простейшем случае - соли лёгких металлов. Или кислота. Или щёлочь :)
К слову о добавках к воде. Для теплогенераторов водоподготовка вобще не нужна. От качества воды эффективность их работы не зависит.
Как продвигается строительство? Хотелось бы узнать как обстоит дело с тестированием теплогенератора, жду с нетерпением. Тема очень интересна, тем более с такими ценами и скачками на энергетическом рынке.
Подробно описал опыты с теплогенератором в статье "Как сделать бестопливный гидродинамический теплогенератор". Сейчас идет серия опытов по созданию структурированой воды.Сейчас эта тема активно обсуждается в инете. Если хотя бы 10% того что о ней пишут подтвердится, то нас ждут глобальные потрясения. Вода поддерживающая горение.
" Чего где убудет, того же в другом месте и прибудет" говаривал Ломоносов своим однокашникам на вопрос: " Куда делась наша водка?". А теперь серьезно: у меня вопрос: в качестве основного насоса применялся насос с мокрым ротором, или с традиционным эл.двигателем? То есть, тепло обмоток движка грело воду или воздух?
Если с мокрым ротором, то ясно откуда тепло-то берется. И еще, я тут с Харьковской областью живу, как системку отопления запустите, можно я к вам с накладным теплосчетчиком и измерительными клещами приеду. Заодно глянем как оно с теплыми полами температурка воздуха на уровне головы стоящего человека при наличии работающей вентиляции. У меня так знакомый игровую комнату сделал, теперь с сыном в разведчиков играет. Потому что у него только два варианта, либо пол -кипяток, либо потолок в инее. А так ваще респект и уважуха, если бы застройщик никогда не разводил заказчика, то мы бы до сих пор в пещерах жили.
Да, пардон, забыл про накипь. Соли временной жесткости(CaCO3 и MgCO3) выпадают из жидкости в диапазоне 60-70 град. Если держать такую температуру то в отверстиях дисков кавитаторов ( ежели оно работает) очень быстро соберется шлам, который точно не даст работать установке. Еще кавитатор точно не будет работать с этилен гликолевыми антифризами. Не та динамическая вязкость, поэтому в систему нужно будет лить дисцилят и сливать в перерывах эксплуатации, чтобы не разморозилась.
А вот с простым ТЭНом париться не надо. По поводу электродных нагревателей много хуже дела обстоят, хоть в процессе работы с переменным током с них и сваливавается накипь, для достижения требуемой можности придется сильно поссориться с электриками из-за косинуса фи. Не любят они таких потребителей эл. энергии.
Коллеги! Мы толчем воду в ступе. Я готов предоставить установку для любых экспериментов. Приезжайте в Краматорск, привозите приборы.Чем больше, тем лучше.давайте проведем такие замеры, какие посчитаете нужными.Желающим могу продать сопло.делайте эксперименты давайте обсудим результаты.
Для себя я узнал все. что хотел. Установка греет воду? Да! Обеззараживает ее? ДА! не хуже, чем ТЭН? Лучше!В следуюшем году у заказчика будут деньги, тогда установим на обьект и расскажу о результатах.
Двигатель использется с сухим ротором, самый обычный.Накипь не образуется, сопло не засоряется. Некоторые установки уже работают больше года без нареканий. По поводу косинуса, вариантов его повышения масса. Поднять его не проблема.Желающим могу выслать фильм о работе установки. Извините за эмоции, но хочется конструктивной критики и конкретных предложений.
Установка греет воду? - да
Обеззараживает? - возможно
не хуже чем ТЭН ? - гораздо хуже
1) Поскольку насос работающий на большое сопротивление воды это шум двигателя,насоса,кавитатора,износ подшипников
2) КПД насоса заведомо меньший КПД теплового действия тока
3) Изотерические теории термояда в расчёт не принимаются
У Вас есть результаты экспериментов? Если да -выкладывайте. Свои данные я предоставил. А о том , что земля плоская говорили много.
что тут можно сказать - интернет всё стерпит
Приезжайте! убедитесь сами!Это серийный образец.
Прошу высказываться в тему. Все сообщения не по теме были удалены мною.
Я тоже НЕ ОСОБО верю этому принципу обогрева, но я не говорю, что это не возможно и тем более не начинаю разводить здесь полемику. Если у Вас есть доказательства обратного тому, что говорит Crocus, пожалуйста, факты.
Он Вам предлагает результаты исследований. Если интересно, возьмите и посмотрите. Найдете ошибки или нестыковки, пишите сюда о них.
Если неинтересно, то воздержитесь от "пустых" комментариев.
Спасибо за понимание.
прошу пардона
просто покоробила ссылка на серийность
Выставляю на обозрение ответ на мой запрос по теплогенератору Н-с кого завода. Сюжет о нем оказывали по телевизору. Там их запустили в серию. Если интересно вышлю прайс лист. Они декларируют КПД не менее 90%. При этом огромная экономия по системе водоподготовки.
Заинтересуют конкретные данные, могу выслать в почту .
Если держать такую температуру то в отверстиях дисков кавитаторов ( ежели оно работает) очень быстро соберется шлам, который точно не даст работать установке. Оно работает - это точно!. А шлам как раз и не соберется, благодаря той самой кавитации. И дистилят лить нет необходимости, можно смело заливать воду из реки. Единственное что не помешает в таком случае - это фильтр грубой очистки.
Я понимаю про кондиционер: когда работает на нагрев помещения КПД на уровне 150-200%. Но там тепло берутся из окружающей среды, теплообменник находящийся на улице постоянно холоднее температуры воздуха и забирает от него тепло. Но и такая система экономично работает при температурах наружного воздуха до 0+5 градусов.
КПД - это отношение полученной энергии к потребляемой
так что 100% будет если компрессор выключить
а так КПД компрессора отнимать придётся
и уж ни о каких 300% речи нет
Если компрессор выключить то при делении на ноль в формуле КПД получим бесконечность...
Кондиционер потребляет, к примеру, 1 кВт в час и за этот же час передает 2 кВт теплоты (некорректно звучит так как теплота измеряется в Джоулях, а кВт это мощность =энергия/время, то есть Дж/с), забираемой с улицы и отдаваемой в квартиру.
Тут я понимаю откуда берется количество теплоты ( с улицы) и как передается.
А в данной "тепловой машине" мне непонятно откуда берутся дополнительно к 100% затраченным еще 70% какой-то теплоты.
Никто пока тут так и не объяснил откуда она берется. Пишут только "Я согласен, Я верю,"
ноль на ноль это скорее неопределённость
про 100% я имел ввиду - по инерции - только перегон тепла
Кондиционер потребляет два вида энергии электрическую и тепловую
а выдаёт одну тепловую
Всё нужно считать!
Согласен. Некорректо выразился.
На вот по теме статьи - в замешательстве в полном
Вот. прочитал статью по вышеприведенной ссылке: полностью согласен.
Здрасте,прочитал всё,о чём вы дискутировали,очень интересно,а как быть,если для загородного домика выделяют всего 3кВт ?Или я чегото не понял.
Добрый день. Если действительно электрическая мощность, которая Вам выделена всего 3 кВт, то отопление своего дома Вам придется делать используя другие источники энергии. Например: газ, твердое топливо (торф, уголь, дрова).
Все зависит от величины теплопотерь вашего дома. Они, в свою очередь прямо пропорциональны площади дома. Стандартом считается 1 кВт тепловой мощности на 10м.кв.Если принять меры по утеплению дома, теплопотери можно уменьшить в несколько раз. Соответственно 3 кВт достаточно для отопления 30 м.кв, без учета потребления электроэнергии на освещение. Если этого недостаточно, можно применить тепловой насос и (или) гелиоколлектор.
ВсеМ Привет , замеры разниц кпд от разных установок - целесобразно проводить от упсов а не от сети или от дизель генераторов автономных
потому что движок в насосе не только активную энергию хавает а и реактивную , а тэны только активную или чтото типа этого
а в упсах всегда можно заряд аккумуляторо оставшийся измерить и подсчитать , поправте плиз если пургу написал
Часть энергии очевидная ,а часть скрытая энергия воды. Например переход фазовых (агрегатных) состояний. О свойствах воды , на данный момент, ученые имеют больше вопросов, чем ответов.