دعونا نتعلم كل شيء عن مولدات حرارة التجويف. مولد الحرارة الدوامي - كلمة جديدة في مسألة التسخين مضخة التجويف للمولد

في الآونة الأخيرة، تم إيلاء الكثير من الاهتمام لمصادر الطاقة البديلة. لا يرتبط هذا فقط، وربما ليس كثيرًا، بهدف تحسين الوضع البيئي على الأرض، ولكن أيضًا بأسعار الطاقة المتزايدة باستمرار. على الرغم من أن العديد من المستهلكين يفكرون فيما سيتركه الجيل الحديث وراءهم لأحفادهم.

بطريقة أو بأخرى، أصبح استخدام المصادر البديلة المختلفة شائعًا بشكل متزايد. أحد الأجهزة التي يعتمد تشغيلها على مبدأ جديد تمامًا لتوليد الطاقة هو مولد حرارة التجويف. في الآونة الأخيرة، أتقن العديد من الشركات المصنعة إنتاج هذه الوحدات وهي تظهر بأعداد متزايدة في السوق المحلية.

ما هي الوحدة

يمكن تسمية هذا الجهاز ببديل مقبول تمامًا لأي غلاية تسخين. يتم فيه تسخين الماء عن طريق التجويف، حيث تتشكل مساحات حرة في السائل وتمتلئ بالفقاعات. ويحدث نتيجة لانخفاض الضغط الناتج عن زيادة سرعة مرور الموجة الصوتية. ومع ذلك، هناك تفسيرات أخرى للأصل. من الناحية الفيزيائية، يمكن مقارنة هذه العملية بغليان الماء، لكن الفرق هو أن انخفاض الضغط يكون محليا.

نشاهد الفيديو، نطاق تطبيق المعدات:

نطاق استخدام مولدات التجويف اليوم لا يقتصر فقط على التدفئة. يتم استخدامها لتنظيف الرواسب داخل المبادلات الحرارية. إنها أبسط وأكثر ملاءمة من الطرق الميكانيكية أو غيرها.

ويمكن أيضًا تسخين وتنقية المياه في حمامات السباحة باستخدام المضخة الحرارية. يحدث هذا بسبب عملية التجويف التي تحدث أثناء تشغيل الجهاز.

تحظى هذه الأجهزة أيضًا بشعبية كبيرة في القطاع الصناعي. وهنا، باستخدام مثل هذه المياه، يتم إنتاج الخرسانة، والتي تختلف عن تلك المنتجة بالطريقة المعتادة بخصائص أداء أفضل.

ميزات تصميم المعدات

ما هي هذه الوحدة؟ الوحدة الرئيسية فيه عبارة عن مولد حرارة التجويف، مصنوع على شكل مضخة، مع ملف تعريف خاص لجزء التدفق. ومع مرور الماء من خلاله، فإنه يسخن. يحدث هذا بسبب تكوين تدفق دوامة. ويحدث فيه تمزق التجويف مما يؤدي إلى تسخين السائل. علاوة على ذلك، يمكن لأي مضاد للتجمد أن يلعب دور المبرد.

شاهد الفيديو جهاز المولد:

يؤدي التسخين إلى تغير في التركيب الكيميائي للسائل بسبب الانخفاض الحاد في ضغطه. يمكن استخدام الطاقة المنطلقة للتدفئة وهي رخيصة جدًا.

تستهلك هذه التركيبات، كقاعدة عامة، طاقة أقل بمقدار 1.5 مرة من المبرد والأنظمة الأخرى. في هذه الحالة، يتم تسخين السائل الموجود فيها في حلقة مغلقة أثناء مروره عبر التجويف.

مبدأ تشغيل هذه الأجهزة هو تحويل نوع من الطاقة إلى نوع آخر. وهي بدورها تتحول إلى حرارة، والفرق بين المنبعث والمستهلك كبير جدًا.

تشمل مزايا مولدات حرارة التجويف إمكانية تركيبها دون أي تصاريح. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الكهرباء تستخدم فقط لتشغيل المحرك الكهربائي.

وعلى الرغم من أن أيا من النظريات الحالية لا يمكن أن تصف بشكل كامل العمليات التي تحدث في Cavitator، إلا أنها لا تزال تستخدم في جميع أنحاء العالم وبنجاح كبير. أما البحث العلمي في هذا المجال فيتلخص في تسجيل خصائص تشغيل المنشآت الحرارية من هذا النوع.

مراجعة النماذج الشعبية

على الرغم من أن عملية التجويف لم تتم دراستها بشكل كامل بعد، إلا أن المعدات التي تعمل وفقًا لمبادئها يتم تطويرها بالفعل بواسطة متخصصين في العديد من المؤسسات. علاوة على ذلك، فإن بعض النماذج قيد الإعداد بالفعل للإنتاج التسلسلي. وهي عبارة عن تركيبات كهربائية تستخدم للتدفئة وتحضير الماء الساخن.

مولد الحرارة ماركة TC1

ولكن هناك أيضًا نماذج تم إنتاجها بالفعل. على سبيل المثال، فكر في مولد حرارة التجويف TC1. هذا جهاز حديث وفعال للغاية وله نطاق واسع من الإجراءات. يمكن استخدامه في أنظمة التدفئة والتهوية وإعداد الماء الساخن.

الجهاز مزود بمحرك قياسي 3000 دورة في الدقيقة، مدعوم بشبكة 380 فولت، ومثبت على نفس الإطار مع منشط مسؤول عن تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة حرارية.

يتم إنتاج مولدات حرارة التجويف في بعض بلدان رابطة الدول المستقلة. علاوة على ذلك، فإن الشركات المصنعة المختلفة لها أسماءها الخاصة.

الموديل VTG – 2.2

الشركات التالية هي الأكثر شهرة في منطقة ما بعد الاتحاد السوفيتي:

• يوسمار (مولدوفا)؛
• "يورلي آند كو" (بيلاروسيا)؛
• تيكماش (أوكرانيا)؛
• جرافيتون (روسيا).

ولكن لا يزال شراء مثل هذا الجهاز أمرًا صعبًا للغاية، ولهذا السبب يتم تضخيم أسعاره. على سبيل المثال، بالنسبة لمولد حرارة التجويف المنزلي بقدرة تصل إلى 50 كيلوواط، يبلغ متوسط ​​السعر 50-55 ألف روبل.

إذا نظرنا إلى نماذج الدوامة، فهي أبسط في التصميم، ولكن كفاءة هذه المعدات أقل إلى حد ما. اليوم، عدد قليل فقط من الشركات تقدم منتجات من هذه الفئة في السوق. من بينها مضخة الصدمات الهيدروليكية الدوارة من ماركة Radex التي تنتجها شركة NPP New Technologies.

يتم إنتاج نماذج الصدمات الكهروهيدروليكية والهيدروليكية Tornado و Vektorplus من قبل الشركة البيلاروسية Yurle-K. يمكنك شرائها من الوكلاء والمتاجر في بلدان رابطة الدول المستقلة.

كما يتم إنتاج معدات مماثلة في بعض المصانع الروسية. يتضمن خطهم بشكل أساسي وحدات منخفضة الطاقة. أصغرها هو VTG - 2.2. إنها قادرة على تدفئة مبنى لا يزيد حجمه عن 90 مترًا مكعبًا. مبدأ عملها مطابق للأجهزة المماثلة. يتم تثبيت المسمار على الدوار لمحرك مولد الحرارة، ويمر عبره تدفق السائل. بعد التسخين، يتم إمداده إلى خط أنابيب التدفئة. تكلفة هذا النموذج لا تتجاوز 34 ألف روبل.

تشتمل الأجهزة ذات معدلات الطاقة المتوسطة على مولدات حرارة التجويف VTG-30. تم تصميم هذا الطراز للمنازل التي يصل حجمها إلى 1400 متر مكعب. ومع ذلك، فمن الضروري شراء خزانة التحكم معها. في هذه الحالة، ستكون عملية تسخين السائل مؤتمتة بالكامل. لكن مثل هذا الجهاز يكلف حوالي 150 ألف روبل.

دعونا نشاهد فيديو قليلاً عن مولدات الحرارة الدوامة:

ينتج مصنعو إيجيفسك مولدات حرارة دوامة التجويف ITPO. وهي مجهزة بمحرك وفوهة أسطوانية. تعمل الوحدة في وضع المضخة، وتضخ السائل. ثم يتم إنشاء تدفق دوامي، والذي يمكن إيقافه باستخدام جهاز الكبح. في هذه المرحلة يتم تسخين سائل التبريد.

إذا كنت تصدق بيانات الشركة المصنعة، فإن كفاءة هذا النموذج يمكن أن تصل إلى 150٪. ربما يكون هذا المؤشر هو الذي يجذب جمهورًا كبيرًا من المستهلكين الذين يرغبون في شراء مولد حرارة التجويف لتدفئة منازلهم باستخدام المعدات الجديدة.

من خلال التعامل عن كثب مع قضايا العزل والتدفئة في المنزل، غالبًا ما نواجه حقيقة ظهور بعض الأجهزة أو المواد المعجزة التي يتم وضعها على أنها طفرة في القرن. وبعد مزيد من الدراسة، اتضح أن هذا مجرد تلاعب آخر. وخير مثال على ذلك هو مولد حرارة التجويف. من الناحية النظرية، كل شيء مفيد للغاية، ولكن حتى الآن في الممارسة العملية (أثناء التشغيل الكامل) لم يكن من الممكن إثبات فعالية الجهاز. إما أنه لم يكن هناك ما يكفي من الوقت، أو أن الأمور لم تكن تسير بسلاسة.

نظرة نقدية على مولد حرارة التجويف

من وجهة نظر المستخدم العادي، فإن مولد حرارة التجويف يسبب بعض عدم الثقة. هذه هي الطبيعة البشرية. وبحسب المخترعين فإن هذا الجهاز ينتج كفاءة تصل إلى 300%. أي أن الوحدة التي تستهلك 1 كيلو واط من الطاقة الكهربائية تنتج 3 كيلو واط من الحرارة. ولكن هل هذا حقا؟

وفي المنتديات المحترمة يعتبر تسخين المياه عن طريق التجويف ممكنا، ولكن كفاءة هذه العملية لا تتجاوز 60%. ولكن في الواقع، لا أحد يأخذ هذا الابتكار على محمل الجد. نعم، هناك براءة اختراع لمولد حرارة التجويف، لكن هذا لا يعني شيئًا. على سبيل المثال، هناك أيضًا شهادات لذلك، وقد مارس بعض المقاولين ضغوطًا من أجل إتاحة الفرصة لعزل واجهات المباني الشاهقة بها كجزء من برنامج الدولة. فقط بعد هذا العزل يطرق الناس عتبات السفن لاستعادة الأموال التي أنفقتها، حيث لم يتم تأكيد فعالية العزل الحراري السائل عمليًا.

يمكن للمخترع أن يحصل على براءة اختراع من بنات أفكاره، والتي، إذا تم تنفيذها بنجاح، ستدر دخلاً. لكن هذا لا يضمن أن الجهاز سيعمل وفق الخوارزمية المذكورة في المستقبل. كما أنه ليس هناك ما يضمن أنه سيتم إنتاجه بكميات كبيرة.

عند قياس كفاءة النماذج الأولية، تم استخدام بعض الطرق الماكرة لحساب الكفاءة، والتي لا يستطيع مجرد البشر فهمها. هناك القليل من التفاصيل، وعدم وضوح كامل للعيون. بشكل تقريبي، كل شيء سلس من الناحية النظرية فقط. إذا كانت العينة تعمل بنسبة 100%، فلماذا لم يحصل العلماء على جائزة نوبل حتى الآن؟

في العديد من المنتديات، لم نتمكن من العثور على شخص واحد يمكنه تدفئة منزله باستخدام مولد التجويف. ولا يوجد دليل حقيقي على فعاليته. يمكنك العثور على مقطع فيديو حول هذا الجهاز على الإنترنت، لكن لا يوجد شرح واضح لما يعمل وكيف يعمل، فهو منتشر في كل مكان وغير مقنع على الإطلاق. نعتقد أن هذه الطريقة لتدفئة المنزل لا تستحق الاهتمام.

ما هو التجويف

التجويف هو ظاهرة سلبية تحدث بسبب اختلاف الضغط في السائل. عندما ينخفض ​​ضغط الماء إلى ضغط البخار المشبع، فإنه يسبب الغليان. يحدث هذا عندما يتحول السائل جزئيًا إلى حالة بخار، أي تتشكل الفقاعات. عندما يرتفع الضغط إلى مستوى أعلى من قيمة البخار المشبع، تنفجر الفقاعات. ونتيجة للانفجار تحدث موجات ضغط محلية تصل إلى 7 آلاف بار. وتسمى موجات الضغط هذه بالتجويف.

عواقب التجويف:

• تآكل المعادن
• تأليب التآكل
• ظهور الاهتزازات.

ويدعي مخترعو مولد التجويف أنهم تمكنوا من الاستفادة من هذه الظاهرة السلبية.

افعلها بنفسك؟

يمكنك شراء مولد حرارة التجويف الجاهز، لكن من غير المحتمل أن تتمكن من صنع هذا الجهاز بنفسك وفقًا للرسومات. في أحسن الأحوال، ستكون النتيجة آلة صاخبة لن يكون هناك تجويف. بالإضافة إلى ذلك، قبل القيام بأي شيء، عليك أن تسأل نفسك السؤال: "لماذا؟" هناك طرق عديدة لتدفئة منزلك:

عواقب التجويف.

• الغاز والوقود الصلب , جنبا إلى جنب مع أنظمة تسخين المياه.

من النادر أن المالك لا يحاول التوفير في التدفئة أو استهلاك المزايا الأخرى، والتي تصبح أكثر تكلفة كل عام. لجعل نظام التدفئة في المباني السكنية أو الصناعية اقتصاديا، يلجأ الكثير من الناس إلى مخططات وطرق مختلفة لتوليد الطاقة الحرارية. أحد الأجهزة المناسبة لهذه الأغراض هو مولد حرارة التجويف.

ما هو مولد الحرارة الدوامة

يعد مولد الحرارة الدوامي التجويف جهازًا بسيطًا يمكنه تسخين الغرفة بشكل فعال مع إنفاق الحد الأدنى من المال. يحدث هذا بسبب تسخين الماء أثناء التجويف - تكوين فقاعات بخار صغيرة في الأماكن التي ينخفض ​​فيها ضغط السائل، والذي يحدث إما أثناء تشغيل المضخة أو أثناء الاهتزازات الصوتية.

سخان التجويف قادر على تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة حرارية، والتي تستخدم بنشاط في الصناعة، حيث يمكن أن تفشل عناصر التسخين عند العمل مع سائل به اختلاف كبير في درجة الحرارة. يعد هذا المجوف بديلاً للأنظمة التي تعمل بالوقود الصلب.

مزايا سخانات التجويف الدوامة:

• نظام التدفئة الاقتصادي.
• كفاءة تسخين عالية
• التوفر؛
• إمكانية التجميع بيديك.

عيوب الجهاز:

• عند تجميعه بنفسك، من الصعب جدًا العثور على مواد لإنشاء الجهاز؛
• الكثير من الطاقة لغرفة صغيرة؛
• عملية صاخبة
• أبعاد كبيرة.

التصميم القياسي لمولد الحرارة ومبدأ تشغيله

ويتم التعبير عن عملية التجويف في تكوين فقاعات بخار في السائل، وبعدها ينخفض ​​الضغط ببطء عند معدلات التدفق العالية.

ما الذي يمكن أن يسبب تكوين البخار:

• حدوث الصوتيات الناجمة عن الصوت؛
• إشعاع نبض الليزر.

وتختلط المناطق الهوائية المغلقة بالماء وتتجه إلى مكان ذو ضغط مرتفع، حيث تنهار مع إشعاع موجة الصدمة.

مبدأ تشغيل جهاز التجويف:

• يتحرك نفث الماء عبر التجويف، حيث تقوم المضخة بإنشاء ضغط ماء يدخل إلى غرفة العمل؛
• في الغرف، يزيد السائل من السرعة والضغط باستخدام أنابيب مختلفة بأحجام مختلفة؛
• في وسط الغرفة، تمتزج التدفقات ويظهر التجويف؛
• وفي هذه الحالة تبقى تجاويف البخار صغيرة ولا تتفاعل مع الأقطاب الكهربائية؛
• ينتقل السائل إلى الطرف المقابل للغرفة، ومن هناك يعود مرة أخرى للاستخدام التالي؛
• يحدث التسخين بسبب حركة الماء وتمدده عند مخرج الفوهة.

هذه هي الطريقة التي يعمل بها سخان التجويف الدوامي. جهازه بسيط ولكنه يسمح لك بتسخين الغرفة بسرعة وكفاءة.

سخان الكافيتيشن وأنواعه

يمكن أن يكون سخان التجويف من عدة أنواع. لفهم المولد الذي تحتاجه، عليك أن تفهم أنواعه.

أنواع سخان التجويف:

1. الروتاري– وأشهرها جهاز غريغز الذي يعمل باستخدام مضخة طرد مركزي دوارة. ظاهريًا، يبدو وكأنه قرص به ثقوب بدون مخرج. إحدى هذه الثقوب تسمى: خلية غريغز. تعتمد معلمات هذه الخلايا وعددها على نوع المولد وسرعة القيادة. يتم تسخين الماء بين الجزء الثابت والدوار من خلال حركته السريعة على طول سطح القرص.
2. ثابت– لا تحتوي على أي عناصر دوارة، ويتم إنشاء التجويف بواسطة فوهات خاصة (عناصر لافال). تعمل المضخة على زيادة ضغط الماء، مما يجعلها تتحرك بسرعة وتسخن. أصبحت منافذ الفوهة أضيق من المنافذ السابقة ويبدأ السائل في التحرك بشكل أسرع. بسبب التوسع السريع للمياه، يحدث التجويف، مما يؤدي في النهاية إلى إنتاج الحرارة.

إذا اخترت بين هذين النوعين، يجب أن تأخذ في الاعتبار أن أداء الكافيتاتور الدوار أعلى وليس بحجم الساكن.

صحيح أن السخان الثابت يتآكل بشكل أقل بسبب عدم وجود عناصر دوارة. يمكن استخدام الجهاز لمدة تصل إلى 5 سنوات، وإذا تعطلت الفوهة، فيمكن استبدالها بسهولة، وإنفاق أموال أقل بكثير عليها مقارنةً بمولد الحرارة في الكافيتاتور الدوار.

اقتصادية DIY مولد الحرارة التجويف

من الممكن تمامًا إنشاء مولد دوامة محلي الصنع مع تجويف إذا قمت بدراسة الرسومات والمخططات الخاصة بالجهاز بعناية وفهمت أيضًا مبدأ تشغيله. يعتبر VTG من Potapov بكفاءة 93٪ هو الأسهل في الإنشاء بشكل مستقل، وتكون دائرته مناسبة للاستخدام المنزلي والصناعي.

قبل البدء في تجميع الجهاز، يجب عليك اختيار المضخة المناسبة، بناءً على نوعها وقوتها والطاقة الحرارية المطلوبة وقيمة الضغط.

في الأساس، جميع مولدات التجويف لها شكل فوهة، والتي تعتبر أبسط وأكثر ملاءمة لهذه الأجهزة.

ما هو مطلوب لإنشاء cavitator:

• أجهزة قياس الضغط؛
• ميزان الحرارة لقياس درجة الحرارة.
• أنابيب الإخراج والمدخل مع الصنابير.
• صمامات لإزالة جيوب الهواء من نظام التدفئة.
• الأكمام ميزان الحرارة.

تحتاج أيضًا إلى مراقبة حجم المقطع العرضي للفتحة الموجودة بين الناشر والمربك. وينبغي أن يكون حوالي 8 - 15 سم، لا أضيق ولا أوسع.

مخطط لإنشاء مولد التجويف:

1. اختيار المضخة- هنا تحتاج إلى اتخاذ قرار بشأن المعلمات الضرورية. يجب أن تكون المضخة قادرة على العمل مع السوائل ذات درجة الحرارة العالية، وإلا فسوف تتعطل بسرعة. يجب أن يكون أيضًا قادرًا على خلق ضغط عمل لا يقل عن 4 أجواء.
2. إنشاء غرفة التجويف– الشيء الرئيسي هنا هو اختيار حجم المقطع العرضي المناسب لقناة المرور. الخيار الأفضل هو 8-15 ملم.
3. اختيار تكوين الفوهة– يمكن أن تكون على شكل مخروط أو أسطوانة أو مدورة ببساطة. ومع ذلك، فإن الشكل ليس بنفس أهمية حقيقة أن عملية الدوامة تبدأ بمجرد دخول الماء إلى الفوهة.
4. صنع دائرة مائية- ظاهريًا عبارة عن أنبوب منحني يخرج من حجرة التجويف. وهو متصل بجلبتين مزودتين بمقياس حرارة ومقياسين للضغط وصمام هواء يتم وضعه بين المدخل والمخرج.

بعد إنشاء السكن، يجب اختبار مولد الحرارة. للقيام بذلك، يجب توصيل المضخة بالكهرباء، والمشعات بنظام التدفئة. التالي يأتي الاتصال بالشبكة.

من المفيد بشكل خاص النظر إلى قراءات مقياس الضغط وتحديد الفرق المطلوب بين مدخل ومخرج السائل في حدود 8-12 أجواء.

مولد الحرارة DIY (فيديو)

يعد سخان التجويف طريقة مثيرة للاهتمام واقتصادية لتدفئة الغرفة. يمكن الوصول إليه بسهولة ويمكن إنشاؤه بشكل مستقل إذا رغبت في ذلك. للقيام بذلك، تحتاج إلى شراء المواد اللازمة والقيام بكل شيء وفقا للمخططات. وفعالية الجهاز لن تستغرق وقتا طويلا لتظهر نفسها.

بيئة الاستهلاك. العقارات: لضمان التدفئة الأكثر اقتصادا قدر الإمكان، يستخدم أصحاب المنازل أنظمة مختلفة. نقترح النظر في كيفية عمل مولد حرارة التجويف، وكيفية صنع الجهاز بيديك، وكذلك هيكله ودائرته.

إيجابيات وسلبيات مصادر طاقة التجويف

سخانات التجويف هي أجهزة بسيطة تقوم بتحويل الطاقة الميكانيكية لسائل العمل إلى طاقة حرارية. يتكون هذا الجهاز بشكل أساسي من مضخة طرد مركزي (للحمامات والآبار وأنظمة إمدادات المياه للمنازل الخاصة) ذات كفاءة منخفضة. يتم استخدام تحويل الطاقة في سخان التجويف على نطاق واسع في المنشآت الصناعية حيث يمكن أن تتلف عناصر التسخين إذا تلامست مع سائل عمل به اختلاف كبير في درجة الحرارة.

تصميم مولد الحرارة بالتجويف

إيجابيات الجهاز :

1. كفاءة؛
2. إمدادات الحرارة الاقتصادية.
3. التوفر؛
4. يمكنك تجميع جهاز إنتاج الطاقة الحرارية المنزلية بيديك. كما تظهر الممارسة، فإن الجهاز محلي الصنع ليس أقل جودة من الجهاز الذي تم شراؤه.

عيوب المولد :

1. الضوضاء
2. من الصعب الحصول على المواد اللازمة للإنتاج؛
3. الطاقة كبيرة جدًا بالنسبة لغرفة صغيرة تصل مساحتها إلى 60-80 مترًا مربعًا، ومن الأسهل شراء مولد منزلي؛
4. حتى الأجهزة الصغيرة تشغل مساحة كبيرة (في المتوسط، لا يقل عن متر ونصف من الغرفة).

مبدأ التشغيل

يشير "التجويف" إلى تكوين فقاعات في السائل، بحيث تعمل المكره في مرحلة مختلطة (فترة فقاعة السائل والغاز) من البيئة. المضخات، كقاعدة عامة، ليست مصممة لتدفق الطور المختلط (عمليتها تدمر الفقاعات، مما يتسبب في فقدان مولد التجويف لكفاءته). تم تصميم هذه الأجهزة الحرارية لتحفيز تدفق الطور المختلط كجزء من خلط السوائل، مما يؤدي إلى التحويل الحراري.

رسم مولد الحرارة

في سخانات التجويف التجارية، تعمل الطاقة الميكانيكية على تشغيل سخان الطاقة المدخلة (على سبيل المثال، المحرك، وحدة التحكم)، مما يتسبب في عودة السائل الذي ينتج الطاقة الناتجة إلى المصدر. يقوم هذا التخزين بتحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة حرارية مع خسارة قليلة (عادة أقل من 1 بالمائة)، لذلك يتم أخذ أخطاء التحويل في الاعتبار عند التحويل.

يعمل مولد الطاقة النفاثة الفائق بشكل مختلف قليلاً. يستخدم مثل هذا السخان في محطات الطاقة العالية، فعندما تنتقل الطاقة الحرارية الناتجة إلى سائل في جهاز معين، فإن قوتها تتجاوز بشكل كبير كمية الطاقة الميكانيكية اللازمة لتشغيل السخان. تعتبر هذه الأجهزة أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من آليات الإرجاع، خاصة لأنها لا تتطلب فحصًا وتعديلًا منتظمًا.

هناك أنواع مختلفة من هذه المولدات. النوع الأكثر شيوعًا هو آلية غريغز الهيدروديناميكية الدوارة. ويستند مبدأ عملها على تشغيل مضخة الطرد المركزي. وهو يتألف من الأنابيب، والجزء الثابت، والإسكان وغرفة العمل. في الوقت الحالي، هناك العديد من الترقيات، أبسطها هو محرك دوار أو مضخة مياه قرصية (كروية). وهو عبارة عن سطح قرص يتم فيه حفر العديد من الثقوب العمياء المختلفة (بدون مخرج)، وتسمى هذه العناصر الهيكلية بخلايا غريغز. تعتمد معلمات الأبعاد وعددها بشكل مباشر على قوة الدوار وتصميم مولد الحرارة وسرعة القيادة.

آلية غريغز الهيدروديناميكية

هناك فجوة معينة بين الدوار والجزء الثابت، وهو أمر ضروري لتسخين المياه. وتتم هذه العملية عن طريق الحركة السريعة للسائل على سطح القرص، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة. في المتوسط، يتحرك الدوار بسرعة 3000 دورة في الدقيقة تقريبًا، وهو ما يكفي لرفع درجة الحرارة إلى 90 درجة.

عادة ما يسمى النوع الثاني من مولدات التجويف بالثابت. على عكس الدوارة، فهي لا تحتوي على أي أجزاء دوارة؛ لكي يحدث التجويف، فإنها تحتاج إلى فوهات. على وجه الخصوص، هذه أجزاء من Laval الشهيرة، والتي ترتبط بغرفة العمل.

للعمل، يتم توصيل مضخة تقليدية، كما هو الحال في المولد الدوار، فهي تضخ الضغط في غرفة العمل، مما يضمن سرعة أعلى لحركة المياه، وبالتالي زيادة في درجة حرارتها. يتم ضمان سرعة السائل عند مخرج الفوهة من خلال الاختلاف في أقطار الأنابيب الأمامية وأنابيب المخرج. عيبه هو أن الكفاءة أقل بكثير من الدوارة، خاصة أنها أكبر وأثقل.

كيف تصنع مولدك الخاص

تم تطوير الوحدة الأنبوبية الأولى بواسطة بوتابوف. لكنه لم يحصل على براءة اختراع لها، لأنه... حتى الآن، يعتبر مبرر تشغيل المولد المثالي "مثاليًا" غير مكتمل؛ وقد حاولوا أيضًا إعادة إنشاء الجهاز بواسطة شوبرجر ولازاريف. من المعتاد حاليًا العمل وفقًا لرسومات لاريونوف وفيدوسكين وبيتراكوف ونيكولاي جوك.

مولد التجويف الدوامي بوتابوف

قبل البدء في العمل، تحتاج إلى اختيار مضخة فراغ أو مضخة غير متصلة (مناسبة حتى للآبار) وفقًا لمعاييرك. للقيام بذلك، يجب أن تؤخذ العوامل التالية في الاعتبار:

1. قوة المضخة (يتم إجراء حساب منفصل)؛
2. الطاقة الحرارية المطلوبة
3. مقدار الضغط
4. نوع المضخة (تعزيز أو تنحي).

على الرغم من التنوع الكبير في أشكال وأنواع التجاويف، إلا أن جميع الأجهزة الصناعية والمنزلية تقريبًا تُصنع على شكل فوهة، وهذا الشكل هو الأبسط والأكثر عملية. بالإضافة إلى ذلك، من السهل الترقية، مما يزيد بشكل كبير من قوة المولد. قبل البدء في العمل، انتبه إلى المقطع العرضي للفتحة بين الخلط والناشر. يجب ألا تكون ضيقة جدًا، ولكن ليست واسعة أيضًا، حوالي من 8 إلى 15 سم. في الحالة الأولى، ستزيد الضغط في غرفة العمل، لكن القوة لن تكون عالية، لأن سيكون حجم الماء الساخن صغيرًا نسبيًا مقارنة بالماء البارد. بالإضافة إلى هذه المشاكل، يساهم اختلاف بسيط في المقاطع العرضية في تشبع الماء الوارد من أنبوب العمل بالأكسجين؛ ويؤثر هذا المؤشر على مستوى ضوضاء المضخة وحدوث ظاهرة التجويف في الجهاز نفسه، وهو ما من حيث المبدأ ، يؤثر سلبا على عملها.

التجويف مولد الحرارة

يجب أن تحتوي مولدات الحرارة التجويفية لأنظمة التدفئة على غرف تمدد. يمكن أن يكون لديهم ملفات تعريف مختلفة اعتمادًا على المتطلبات والطاقة المطلوبة. اعتمادا على هذا المؤشر، قد يتغير تصميم المولد.

دعونا نفكر في تصميم المولد:

1. يتم توصيل الأنبوب الذي يتدفق منه الماء 1 بواسطة شفة إلى المضخة، وجوهرها هو توفير المياه تحت ضغط معين إلى غرفة العمل.
2. بعد دخول الماء إلى الأنبوب، يجب أن يكتسب السرعة والضغط المطلوبين. وهذا يتطلب أقطار الأنابيب المختارة خصيصا. يتحرك الماء بسرعة إلى مركز غرفة العمل، وعند الوصول إليه يتم خلط عدة تدفقات من السائل، وبعد ذلك يتم تشكيل ضغط الطاقة؛
3. للتحكم في سرعة السائل، يتم استخدام جهاز فرملة خاص. يجب تثبيته عند مخرج ومخرج غرفة العمل، وغالبًا ما يتم ذلك بالنسبة للمنتجات البترولية (نفايات الزيت أو المعالجة أو الغسيل)، والماء الساخن في الأجهزة المنزلية.
4. ومن خلال صمام الأمان، ينتقل السائل إلى الأنبوب المقابل، حيث يتم إرجاع الوقود إلى نقطة البداية باستخدام مضخة التدوير. بسبب الحركة المستمرة، يتم إنتاج الحرارة والحرارة، والتي يمكن تحويلها إلى طاقة ميكانيكية ثابتة.

من حيث المبدأ، العمل بسيط ويعتمد على مبدأ مماثل لجهاز الدوامة، حتى أن صيغ حساب الحرارة المنتجة متطابقة. هذا:

إيبوت = - 2 إكين

حيث Ekin =mV2/2 هي حركة الشمس (قيمة حركية غير ثابتة)؛

ظلت العديد من الاختراعات المفيدة لم يطالب بها أحد. يحدث هذا بسبب كسل الإنسان أو خوفه من المجهول. أحد هذه الاكتشافات لفترة طويلة كان مولد الحرارة الدوامي. الآن، على خلفية إجمالي وفورات الموارد والرغبة في استخدام مصادر الطاقة الصديقة للبيئة، بدأ استخدام مولدات الحرارة عمليًا لتدفئة المنزل أو المكتب. ما هذا؟ جهاز لم يتم تطويره سابقاً إلا في المختبرات، أو كلمة جديدة في هندسة الطاقة الحرارية.

نظام التدفئة مع مولد الحرارة الدوامة

مبدأ التشغيل

أساس تشغيل المولدات الحرارية هو تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة حركية، ومن ثم إلى طاقة حرارية.

وفي بداية القرن العشرين اكتشف جوزيف رانك انفصال تيار الهواء الدوامي إلى أجزاء باردة وساخنة. وفي منتصف القرن الماضي، قام المخترع الألماني هيلشام بتحديث جهاز الأنبوب الدوامي. وبعد فترة قصيرة، قام العالم الروسي أ. ميركولوف بوضع الماء في أنبوب رانك بدلاً من الهواء. عند المخرج ارتفعت درجة حرارة الماء بشكل ملحوظ. هذا هو المبدأ الذي يقوم عليه تشغيل جميع مولدات الحرارة.

يمر الماء عبر دوامة مائية، ويشكل العديد من فقاعات الهواء. تحت تأثير ضغط السائل، يتم تدمير الفقاعات. ونتيجة لذلك، يتم إطلاق جزء من الطاقة. الماء يسخن. هذه العملية تسمى التجويف. يتم حساب تشغيل جميع مولدات الحرارة الدوامية على أساس مبدأ التجويف. هذا النوع من المولدات يسمى "التجويف".

أنواع المولدات الحرارية

تنقسم جميع مولدات الحرارة إلى نوعين رئيسيين:

1. الروتاري. مولد حرارة يتم فيه إنشاء تدفق دوامي باستخدام الدوار.
2. ثابت. في هذه الأنواع، يتم إنشاء دوامة مائية باستخدام أنابيب تجويف خاصة. يتم إنتاج ضغط الماء بواسطة مضخة طرد مركزي.

كل نوع له مزاياه وعيوبه، والتي ينبغي مناقشتها بمزيد من التفصيل.

مولد الحرارة الدوارة

الجزء الثابت في هذا الجهاز هو غلاف مضخة الطرد المركزي.

يمكن أن تكون الدوارات مختلفة. هناك العديد من المخططات والتعليمات لتنفيذها على الإنترنت. تعتبر مولدات الحرارة مجرد تجربة علمية، وهي قيد التطوير باستمرار.

تصميم المولدات الدوارة

الجسم عبارة عن اسطوانة مجوفة. يتم حساب المسافة بين الجسم والجزء الدوار بشكل فردي (1.5-2 مم).

يحدث تسخين الوسط بسبب احتكاكه مع الجسم والدوار. ويساعد ذلك الفقاعات التي تتشكل نتيجة لتجويف الماء في الخلايا الدوارة. أداء هذه الأجهزة أعلى بنسبة 30٪ من الأجهزة الثابتة. المنشآت صاخبة جداً. لقد زادوا من تآكل الأجزاء بسبب التعرض المستمر لبيئة عدوانية. مطلوب مراقبة مستمرة: على حالة أختام الزيت والأختام وما إلى ذلك. وهذا يعقد بشكل كبير ويزيد من تكلفة الصيانة. نادرا ما يتم استخدامها لتثبيت التدفئة في المنزل، وقد وجدوا تطبيقا مختلفا قليلا - تسخين المباني الصناعية الكبيرة.

نموذج الكهف الصناعي

مولد الحرارة الساكنة

الميزة الرئيسية لهذه التركيبات هي أن لا شيء يدور فيها. يتم إنفاق الكهرباء فقط على تشغيل المضخة. يحدث التجويف من خلال العمليات الفيزيائية الطبيعية في الماء.

تتجاوز كفاءة هذه التركيبات في بعض الأحيان 100٪. يمكن أن تكون وسيلة المولدات عبارة عن سائل أو غاز مضغوط أو مضاد للتجمد أو مضاد للتجمد.

يمكن أن يصل الفرق بين درجات حرارة المدخل والمخرج إلى 100 درجة مئوية. عند العمل مع الغاز المضغوط، يتم نفخه بشكل عرضي في غرفة الدوامة. ويسرع فيه. عند إنشاء الدوامة، يمر الهواء الساخن عبر قمع مخروطي الشكل، ويعود الهواء البارد. يمكن أن تصل درجات الحرارة إلى 200 درجة مئوية.

المزايا:

1. يمكن أن يوفر اختلافًا كبيرًا في درجة الحرارة بين الأطراف الساخنة والباردة، ويعمل عند ضغط منخفض.
2. الكفاءة لا تقل عن 90٪.
3. لا يسخن أبدًا.
4. مقاومة للحريق والانفجار. يمكن استخدامها في البيئات المتفجرة.
5. يوفر تسخين سريع وفعال للنظام بأكمله.
6. يمكن استخدامها لكل من التدفئة والتبريد.

حاليا لا تستخدم في كثير من الأحيان بما فيه الكفاية. يتم استخدام مولد حرارة التجويف لتقليل تكلفة تدفئة المنزل أو المباني الصناعية في وجود الهواء المضغوط. يبقى العيب هو التكلفة العالية للمعدات.

بوتابوف مولد الحرارة

الأكثر شعبية والأكثر دراسة هو اختراع مولد الحرارة بوتابوف. يعتبر جهازًا ثابتًا.

يتم إنشاء قوة الضغط في النظام بواسطة مضخة طرد مركزي. يتم توفير تيار من الماء بالضغط العالي في الحلزون. يبدأ السائل في التسخين بسبب الدوران على طول القناة المنحنية. انها تقع في أنبوب دوامة. يجب أن تكون لقطات الأنابيب أكبر بعشرات المرات من العرض.

مخطط جهاز المولد

1. فرع الأنابيب
2. حلزون.
3. أنبوب دوامة.
4. الفرامل العلوية.
5. تمليس الماء .
6. اقتران اقتران.
7. حلقة الفرامل السفلية.
8. تجاوز.
9. خط فرعي.

يمر الماء عبر دوامة حلزونية تقع على طول الجدران. بعد ذلك، يتم تركيب جهاز الكبح لإزالة جزء من الماء الساخن. يتم تسوية الطائرة قليلاً بواسطة لوحات متصلة بالكم. يوجد بالداخل مساحة فارغة متصلة بجهاز فرملة آخر.

ترتفع درجة حرارة الماء المرتفعة، ويهبط تدفق دوامي بارد من السائل عبر الفضاء الداخلي. يتلامس التدفق البارد مع التدفق الساخن من خلال الألواح الموجودة على الغلاف ويسخن.

ينزل الماء الدافئ إلى حلقة الفرامل السفلية ويتم تسخينه بشكل أكبر بسبب التجويف. يمر التدفق الساخن من جهاز الكبح السفلي عبر الممر الجانبي إلى أنبوب المخرج.

تحتوي حلقة الفرامل العلوية على ممر قطره يساوي قطر أنبوب الدوامة. بفضله، يمكن أن يدخل الماء الساخن إلى الأنبوب. يحدث خلط بين التدفق الساخن والدافئ. ثم يتم استخدام الماء للغرض المقصود منه. عادة لتدفئة المباني أو الاحتياجات المنزلية. العودة متصلة بالمضخة. يذهب الأنبوب إلى مدخل نظام التدفئة في المنزل.

لتثبيت مولد الحرارة Potapov، مطلوب الأسلاك القطرية. يجب توفير سائل التبريد الساخن إلى الممر العلوي للبطارية، وسيخرج سائل التبريد البارد من الممر السفلي.

مولد بوتابوف الخاص

هناك العديد من نماذج المولدات الصناعية. بالنسبة للحرفي ذي الخبرة، لن يكون من الصعب إنشاء مولد حرارة دوامة بيديك.:

1. يجب تثبيت النظام بأكمله بشكل آمن. باستخدام الزوايا، يتم إجراء الإطار. يمكن استخدام اللحام أو الاغلاق. الشيء الرئيسي هو أن الهيكل متين.
2. يتم تركيب محرك كهربائي على الإطار. يتم اختياره وفقًا لمساحة الغرفة والظروف الخارجية والجهد المتاح.
3. يتم تركيب مضخة المياه على الإطار. عند اختياره، تأخذ في الاعتبار:

• مطلوب مضخة طرد مركزي.
• المحرك لديه القوة الكافية لتدويره.
• يجب أن تتحمل المضخة السائل في أي درجة حرارة.

1. المضخة متصلة بالمحرك.
2. أسطوانة بطول 500-600 مم مصنوعة من أنبوب سميك يبلغ قطره 100 مم.
3. من الضروري عمل غطاءين من المعدن المسطح السميك:

• يجب أن يكون لديك ثقب للأنبوب.
• والثاني تحت الطائرة. الشطب مصنوع على الحافة. اتضح أنها فوهة.

1. من الأفضل ربط الأغطية بالأسطوانة باستخدام وصلة ملولبة.
2. الطائرة تقع في الداخل. يجب أن يكون قطرها أقل من نصف قطر الاسطوانة.

سيؤدي الثقب الصغير جدًا إلى ارتفاع درجة حرارة المضخة والتآكل السريع للأجزاء.

1. يتم توصيل الأنبوب الجانبي للفوهة بمصدر المضخة. والثاني متصل بالنقطة العلوية لنظام التدفئة. يتم توصيل الماء المبرد من النظام بمدخل المضخة.
2. يتم توفير الماء تحت ضغط المضخة إلى الفوهة. في غرفة مولد الحرارة، ترتفع درجة حرارتها بسبب تدفقات الدوامة. ثم يتم توفيره للتدفئة.

دائرة مولد التجويف

1. جيت.
2. رمح المحرك الكهربائي.
3. أنبوب دوامة.
4. فوهة المدخل.
5. أنبوب المخرج.
6. المثبط دوامة.

لتنظيم درجة الحرارة، يتم وضع صمام خلف الأنبوب. كلما قل انفتاحه، كلما طالت مدة بقاء الماء في التجويف، وارتفعت درجة حرارته.

عندما يمر الماء من خلال الفوهة، يتم الحصول على ضغط قوي. يضرب الجدار المقابل ويدور بسبب هذا. ومن خلال وضع عائق إضافي في منتصف التدفق، يمكنك تحقيق عوائد أكبر.

المثبط دوامة

يعتمد عمل المثبط الدوامي على ما يلي:

1. يتم صنع حلقتين بعرض 4-5 سم وقطرهما أصغر قليلاً من الأسطوانة.
2. 6 ألواح ¼ طول جسم المولد مقطوعة من المعدن السميك. يعتمد العرض على القطر ويتم تحديده بشكل فردي.
3. يتم تثبيت اللوحات داخل الحلقات المقابلة لبعضها البعض.
4. يتم إدخال المثبط مقابل الفوهة.

يستمر تطوير المولدات. لزيادة الإنتاجية، يمكنك تجربة المثبط.

نتيجة للعمل، يحدث فقدان الحرارة في الغلاف الجوي. للقضاء عليها، يمكنك جعل العزل الحراري. أولا أنها مصنوعة من المعدن، ومن ثم مغمد على رأس أي مادة عازلة. الشيء الرئيسي هو أنه يمكنه تحمل درجة حرارة الغليان.

لتسهيل تشغيل وصيانة مولد بوتابوف، يجب عليك:

• طلاء جميع الأسطح المعدنية.
• جعل جميع الأجزاء من المعدن السميك، وبالتالي فإن مولد الحرارة سوف يستمر لفترة أطول؛
• أثناء التجميع، من المنطقي عمل عدة أغطية بأقطار مختلفة للفتحة. يتم تحديد الخيار الأمثل لنظام معين بشكل تجريبي؛
• قبل توصيل المستهلكين، بعد تكرار المولد، من الضروري التحقق من ضيقه وأدائه.

الدائرة الهيدروديناميكية

للتركيب الصحيح لمولد الحرارة الدوامي، يلزم وجود دائرة هيدروديناميكية.

مخطط اتصال الدائرة

لجعله تحتاج:

• مقياس ضغط الخرج لقياس الضغط عند مخرج الكافيتاتور؛
• موازين الحرارة لقياس درجة الحرارة قبل وبعد مولد الحرارة؛
• صمام تخفيف لإزالة جيوب الهواء.
• صنابير الدخول والخروج؛
• مقياس الضغط عند المدخل للتحكم في ضغط المضخة.

ستعمل الدائرة الهيدروديناميكية على تبسيط صيانة النظام ومراقبته.

إذا كان لديك شبكة أحادية الطور، فيمكنك استخدام محول التردد. سيسمح لك ذلك بزيادة سرعة دوران المضخة واختيار السرعة الصحيحة.

يتم استخدام مولد الحرارة الدوامي لتدفئة المنزل وتزويده بالمياه الساخنة. لديها عدد من المزايا مقارنة بالسخانات الأخرى:

• تركيب مولد الحرارة لا يتطلب تصاريح؛
• يعمل المجوف بشكل مستقل ولا يحتاج إلى مراقبة مستمرة؛
• مصدر طاقة صديق للبيئة وليس له أي انبعاثات ضارة في الغلاف الجوي؛
• السلامة الكاملة من الحرائق والانفجارات؛
• استهلاك أقل للكهرباء. كفاءة لا يمكن إنكارها، كفاءة تقترب من 100٪؛
• الماء في النظام لا يشكل مقياسًا، ولا يلزم معالجة إضافية للمياه؛
• يمكن استخدامه للتدفئة ولتزويد الماء الساخن.
• يشغل مساحة صغيرة ويمكن تثبيته بسهولة على أي شبكة.

مع أخذ كل هذا في الاعتبار، أصبح مولد التجويف أكثر طلبًا في السوق. يتم استخدام هذه المعدات بنجاح لتدفئة المباني السكنية والمكاتب.

فيديو. DIY مولد الحرارة الدوامة.

ويجري إنشاء إنتاج هذه المولدات. تقدم الصناعة الحديثة مولدات دوارة وثابتة. وهي مجهزة بأجهزة التحكم وأجهزة استشعار الحماية. يمكنك اختيار مولد لتثبيت التدفئة للغرف من أي حجم.

تواصل المختبرات العلمية والحرفيون تجاربهم لتحسين مولدات الحرارة. ربما سيأخذ مولد الحرارة الدوامي قريبًا مكانه الصحيح بين أجهزة التدفئة.