Оборудование / Гидровихревой теплогенератор: новые перспективы
Гидровихревой теплогенератор: новые перспективы

Гидровихревой теплогенератор: новые перспективы

Гидровихревой теплогенератор – устройство прямого преобразования электрической энергии в тепловую. Достаточно ли нескольких труб с хитрой начинкой и электрического насоса для того, чтобы отапливать загородный дом? Мы решили проверить.

История вопроса

В основе вихревого теплогенератора лежит изобретение французского инженера Жоржа Жозефа Ранка (Georges Joseph Ranque). В конце 1920−х годов он занимался конструированием вихревых промышленных газовых фильтров – циклонов. И в процессе работы заметил, что если сжатый газ запустить в трубку и заставить в ней вращаться, то он не только очистится от пыли, но и выйдет из нее охлажденным. Объяснить, почему так происходит, Ранк не смог, но, как настоящий инженер, подал заявку на изобретение устройства, разделяющего поток воздуха на холодный и горячий, и сделал доклад во Французском физическом обществе.

На родине ему не поверили, поэтому патент № 1952281 на вихревую трубу, которую теперь называют «трубка Ранка», Жорж Жозеф получил в 1934 году в США.

В 1930−е годы ленинградский ученый, заведующий кафедрой ЛПИ Константин Иванович Страхович, не зная об экспериментах Ранка, теоретически обосновал возможность того, что во вращающихся потоках газа должны возникать разности температур. Но наиболее полное обоснование физической сути вихревого эффекта дал в 1969−м году профессор Куйбышевского (ныне Самарского) государственного аэрокосмического университета Александр Петрович Меркулов. Он же первым попробовал запустить в вихревую трубу воду.

И тут оказалось, что при прохождении трубки Ранка вода нагревается. Причем не просто нагревается, а нагревается очень эффективно.

Объяснить это явление даже Меркулов, который состоял почетным членом Американского общества инженеров-механиков, – не смог. Но факт остается фактом: простым прокачиванием жидкости по вихревой трубе ее можно нагреть.

Неудивительно, что с 1970−х годов было предложено множество конструкций гидровихревых теплогенераторов (ГВТГ). Разными изобретателями в 1990−е и 2000−е получен не один патент. И, надо сказать, что тепловые генераторы и выпускаются, и работают.

Работает или нет?

Однако тут возникает ключевой вопрос и главная загадка ГВТГ. А именно – эффект дополнительного тепловыделения, о котором заявляют некоторые производители. В двух абзацах суть проблемы вот в чем.

Если объяснять нагрев воды в генераторе прямым преобразованием работы в теплоту – за счет, например, внутреннего трения в жидкости, или схлопывания газовых пузырьков на тормозных устройствах, или рассеяния энергии акустических колебаний, – то закон сохранения энергии не нарушается. И коэффициент преобразования энергии будет меньше единицы.

Но если действительно есть дополнительное тепловыделение, и коэффициент преобразования больше 100%, то к объяснению аномального явления придется привлечь некоторый арсенал альтернативной науки: теорию мирового эфира, специфическое толкование теоремы о вириале, торсионные поля, перекристаллизацию жидкой воды, холодный термоядерный синтез и, наконец, воздействие космологического векторного потенциала.

Поэтому мы решили проверить на практике, как работает гидровихревой теплогенератор, разработанный и выпускаемый по патенту (№ 2301947 от 27.06.07) ООО «Группа Константа». Цели ставились две. Первая: понять, можно ли на основании ГВТГ построить эффективную систему теплоснабжения загородного дома. Вторая: подручными средствами проверить, устоит ли закон сохранения энергии.

 

Для испытаний ООО «Группа Константа» предоставила свой ГВТГ с электрическим насосом мощностью 4 кВт, пригодный для отопления загородного дома площадью 100 м2. Генератор работал по замкнутому циклу и за 27 минут нагрел 18 л воды от 11 до 80°С.

На основании полученных данных мы построили график изменения температуры с течением времени. Одного взгляда на него достаточно, чтобы понять, что дополнительного выделения тепла не наблюдается. Пока вода была сравнительно холодной, температура росла линейно. При достижении 60°С одновременно стали изменяться и теплоемкость воды, и расти давление в системе. Темп нагрева стал падать. Все по классическому сценарию.

По результатам измерений мы произвели расчеты эффективности преобразования энергии. И тоже получили вполне согласованные с традиционной научной парадигмой, но весьма впечатляющие результаты. А именно: за 0,45 часа 4−х киловаттный насос должен был потребить 1,8 кВт*ч электрической энергии. При этом тепловая энергия системы, согласно расчетам, составила 1,44 кВт*ч.

Таким образом, был на практике достигнут коэффициент прямого преобразования больше 80%. Но на самом деле он выше. И если учесть, что напряжение в сети чуть ниже, чем 220 В, а тепло рассеивалось и шло на нагревание не только воды, но и самого металла, то можно, видимо, добиться и цифры 90%.

Закон сохранения энергии устоял. Но 80−90% – это очень высокий показатель эффективности и прекрасная заявка на то, чтобы дать положительный ответ на вопрос о том, можно ли эффективно отапливать дом с помощью ГВТГ.

Принцип действия

Теперь о самом устройстве. Геометрические параметры генератора привязаны к емкости системы. Чем больше объем теплоносителя, тем длиннее должна быть трубка Ранка. В нашем случае всю конструкцию вместе с насосом можно вписать в параллелепипед 70х60 см. То есть ГВТГ вполне компактен и пригоден для отопления загородного дома. А для подключения достаточно его просто врезать в существующую систему.

Что касается шумности, то главный шум производит не электродвигатель насоса. Сильнее всего шумит вода в вихревых трубах. Но по ощущениям – не сильнее, чем котел на солярке. И это, пожалуй, единственный существенный эргономический минус.

Однако «Группа Константа» оснащает ГВТГ системой поддержания постоянной температуры, причем ее можно настроить и на температуру теплоносителя, и на температуру воздуха в помещении. Так что насос постоянно работать не будет.

Важно также сказать, что в ГВТГ не обязательно использовать только воду. Подойдет любой распространенный теплоноситель. В том числе и все популярные незамерзающие составы на основе глицерина.

Еще одна особенность установки ГВТГ в том, что его нельзя просто купить в магазине. Гидрогенератор нужно заказывать. Однако для такой инновационной техники это, может быть, даже хорошо. Специалисты выедут на место, точно рассчитают параметры новой или возможности подключения генератора к старой системе.

Кстати говоря, ООО «Группа Константа» на основе своих вихревых технологий разработала еще и эффективное устройство для очистки систем теплоснабжения от минеральных отложений.

Эту статью мы также размещаем в блоге редакции и приглашаем всех желающих обсудить работу ГВТГ и поделиться опытом эксплуатации подобных устройств.

Благодарим ООО «Группа Константа» за предоставленное оборудование.

Наверх
  • Рейтинг: 5.86
  • Голосов: 14
  • Оцени:
    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
  • Форум
Назад
  • Круговорот воды в коттедже
  • Как вода попадает в кран? По трубам, естественно. А как она попадает в трубу? При помощи насосной станции. Это крайне удобный и сравнительно недорогой способ наслаждаться городским комфортом на даче.
  • Гараж: расчеты и оборудование
  • Как построить гараж, в котором кузов автомобиля не стареет, а у хозяина минимум проблем и максимум удобств? Какие требования при строительстве нужно учесть? Читайте в нашем обзоре.
  • Печи для саун
  • Чтобы париться с удовольствием, надо установить печь не только мощную и легкую в эксплуатации, но и безопасную. А создать в сауне режим настоящей русской бани помогут современные парогенераторы.
  • Котлы на жидком топливе
  • Чтобы на даче не пришлось отказываться от привычного комфорта, вопрос с оборудованием для отопления и обеспечения дома горячей водой лучше прояснить для себя еще на этапе проектирования.
  • Выбираем радиатор
  • Если вы меняете батарею не по велению ЖЭКа, а по собственному хотению, сначала присмотритесь к тому разнообразию моделей, что предлагает современный рынок.