Moteur à combustion interne de Potapov. Le moteur moléculaire de Potapov

Le générateur de chaleur vortex Potapov (VTG), fabriqué à la main, a pour but d'obtenir de la chaleur uniquement à l'aide d'un moteur électrique et d'une pompe. Cet appareil est principalement utilisé comme appareil de chauffage économique.

Schéma de l'appareil du système de chauffage Vortex.

Puisqu'il n'y a pas d'études pour déterminer les paramètres du produit en fonction de la puissance de la pompe, les dimensions approximatives seront mises en évidence.

Le moyen le plus simple est de fabriquer un générateur de chaleur vortex à partir de pièces standard. Tout moteur électrique convient pour cela. Plus il est puissant, plus il chauffera d'eau à une température donnée.

L'essentiel est le moteur

Vous devez choisir un moteur en fonction de la tension disponible. Il existe de nombreux circuits avec lesquels vous pouvez connecter un moteur 380 volts à un réseau 220 volts et vice versa. Mais c'est un sujet différent.

L'assemblage du générateur de chaleur est démarré à partir du moteur électrique. Il devra être fixé au lit. La conception de cet appareil est un cadre en métal, qui est le plus facile à fabriquer à partir d'un carré. Les dimensions devront être sélectionnées localement pour les appareils qui seront disponibles.

Dessin d'un générateur de chaleur vortex.

Liste des outils et du matériel:

• meuleuse d'angle;
• Machine de soudage;
• perceuse électrique;
• ensemble d'exercices;
• clés à fourche ou clé pour 12 et 13;
• boulons, écrous, rondelles;
• coin en métal;
• apprêt, peinture, pinceau.

1. Coupez des carrés avec une meuleuse d'angle. À l'aide d'une machine à souder, assemblez la structure rectangulaire. Alternativement, l'assemblage peut être fait à l'aide de boulons et d'écrous. Cela n'affectera pas la conception finale. Choisissez la longueur et la largeur pour que toutes les pièces s'adaptent de manière optimale.
2. Découpez un autre morceau de carré. Attachez-le en tant que traverse afin que le moteur puisse être sécurisé.
3. Peignez le cadre.
4. Percez des trous dans le cadre pour les boulons et installez le moteur.

Installation de la pompe

Vous devrez maintenant vous procurer une pompe à eau. Maintenant, dans les magasins spécialisés, vous pouvez acheter une unité de toute modification et puissance. À quoi devez-vous faire attention?

1. La pompe doit être centrifuge.
2. Votre moteur pourra le faire tourner.

Installez une pompe sur le cadre, si vous avez besoin de fabriquer plus de traverses, faites-les soit à partir d'un coin, soit à partir d'une bande de fer de la même épaisseur que le coin. Il n'est guère possible de fabriquer un manchon d'accouplement sans tour. Par conséquent, vous devrez le commander quelque part.

Schéma d'un générateur de chaleur hydro-vortex.

Le générateur de chaleur Vortex Potapov se compose d'un corps réalisé sous la forme d'un cylindre fermé. À ses extrémités, il devrait y avoir des trous traversants et des buses pour la connexion au système de chauffage. Le secret du design est à l'intérieur du cylindre. Le jet doit être situé derrière l'entrée. Son trou est choisi individuellement pour ce dispositif, mais il est souhaitable qu'il soit deux fois inférieur au quart du diamètre du corps de tuyau. Si vous en faites moins, la pompe ne pourra pas faire passer l'eau à travers ce trou et commencera à se réchauffer. De plus, les pièces internes commenceront à s'affaisser intensément en raison du phénomène de cavitation.

Outils: meuleuse d'angle ou scie à métaux, machine à souder, perceuse électrique, clé à molette.

Matériaux: tube métallique épais, électrodes, perceuses, 2 mamelons filetés, raccords.

1. Coupez un morceau de tuyau épais d'un diamètre de 100 mm et d'une longueur de 500 à 600 mm.Faites une rainure externe sur environ 20-25 mm et la moitié de l'épaisseur du tuyau. Coupez les fils.
2. Faire deux anneaux de 50 mm de long du même diamètre du tuyau. Coupez un filetage intérieur sur un côté de chaque demi-anneau.
3. A partir de la même épaisseur de métal plat que le tuyau, réalisez des bouchons et soudez-les du côté des anneaux où il n'y a pas de filetage.
4. Faites un trou central dans les couvercles: un par le diamètre de la buse, et l'autre par le diamètre de la buse. À l'intérieur du couvercle, là où se trouve le jet, faites un chanfrein avec un foret de plus grand diamètre. Le résultat devrait être une buse.
5. Connectez le générateur de chaleur au système. Connectez le tuyau de dérivation où se trouve la buse à la pompe dans le trou à partir duquel l'eau est fournie sous pression. Connectez l'entrée du système de chauffage au deuxième tuyau de dérivation. Connectez la sortie du système à l'entrée de la pompe.

L'eau sous pression, que la pompe créera, passera à travers la buse du générateur de chaleur vortex, que vous fabriquerez de vos propres mains. Dans la chambre, il commencera à chauffer en raison d'une agitation vigoureuse. Ensuite, fournissez-le au système pour le chauffage. Placez un verrou à bille derrière le robinet pour réguler la température. Couvrez-le et le générateur de chaleur vortex entraînera l'eau à l'intérieur du boîtier plus longtemps, ce qui signifie que la température à l'intérieur commencera à augmenter. C'est ainsi que fonctionne ce radiateur.

Moyens d'améliorer la productivité

Schéma de la pompe à chaleur.

Une perte de chaleur se produit dans la pompe. Le générateur de chaleur vortex de Potapov dans cette version présente donc un inconvénient majeur. Par conséquent, il est logique d'entourer une pompe immergée d'une chemise d'eau afin que sa chaleur soit également utilisée pour le chauffage utile.

Rendre le boîtier extérieur de l'ensemble de l'appareil légèrement plus grand que le diamètre de la pompe disponible. Cela peut être soit un tuyau fini, ce qui est souhaitable, soit un parallélépipède en matériau en feuille. Ses dimensions doivent être telles que la pompe, l'accouplement et le générateur lui-même pénètrent à l'intérieur. L'épaisseur de la paroi doit pouvoir résister à la pression dans le système.

Afin de réduire les pertes de chaleur, réalisez une isolation thermique autour du corps de l'appareil. Vous pouvez le protéger avec un boîtier en étain. Utilisez tout matériau isolant qui peut résister au point d'ébullition du liquide comme isolant.

1. Assemblez un appareil compact composé d'une pompe submersible, d'un tuyau de raccordement et d'un générateur de chaleur que vous avez assemblé vous-même.
2. Décidez de ses dimensions et prenez un tuyau d'un tel diamètre, à l'intérieur duquel tous ces mécanismes s'intègrent facilement.
3. Faites des couvercles d'un côté et de l'autre.
4. Assurer la rigidité de la fixation des mécanismes internes et la capacité de la pompe à pomper l'eau à travers elle-même à partir du réservoir résultant.
5. Faites une entrée et attachez-y un mamelon. La pompe doit être située à l'intérieur avec sa prise d'eau aussi près que possible de ce trou.

Souder la bride à l'extrémité opposée du tuyau. Avec son aide, le couvercle sera fixé à travers un joint en caoutchouc. Pour faciliter le montage de l'intérieur, créez un cadre ou un squelette léger et simple. Assemblez l'appareil à l'intérieur. Vérifiez l'ajustement et l'étanchéité de tous les composants. Insérez dans le boîtier et fermez le couvercle.

Connectez-vous aux consommateurs et vérifiez tout pour les fuites. S'il n'y a pas de fuite, mettez la pompe en marche. En ouvrant et en fermant le robinet situé à la sortie du générateur, réglez la température.

Isolation du générateur

Schéma de raccordement du générateur de chaleur au système de chauffage.

Vous devez d'abord fabriquer une enveloppe d'isolation. Prenez une feuille de tôle galvanisée ou d'aluminium mince pour cela. Découpez-en deux rectangles si vous voulez faire un boîtier de deux moitiés. Ou un rectangle, mais avec l'espoir qu'après la fabrication, le générateur de chaleur vortex de Potapov, qui a été assemblé à la main, s'y adaptera complètement.

Il est préférable de plier la feuille sur un tuyau de grand diamètre ou d'utiliser une traverse. Placez la feuille découpée dessus et appuyez sur le bloc de bois sur le dessus avec votre main. De l'autre main, appuyez sur la feuille d'étain pour former un léger pli sur toute la longueur. Déplacez légèrement la pièce et répétez l'opération. Faites ceci jusqu'à ce que vous ayez un cylindre.

1. Connectez-le avec le verrou utilisé par les ferblantiers de tuyaux de descente.
2. Faire des couvercles pour le boîtier avec des trous pour connecter le générateur.
3. Enroulez un matériau isolant autour de l'appareil. Fixez l'isolant avec du fil ou de fines bandes de tôle.
4. Placez l'appareil dans le boîtier, fermez les couvercles.

Il existe un autre moyen d'augmenter la production de chaleur: pour cela, vous devez comprendre comment fonctionne le générateur de vortex Potapov, dont l'efficacité peut approcher 100% et plus (il n'y a pas de consensus sur la raison pour laquelle cela se produit).

Lors du passage de l'eau à travers une buse ou un jet, un flux puissant est créé à la sortie, qui frappe l'extrémité opposée de l'appareil. Il se tord et un échauffement se produit en raison du frottement des molécules. Cela signifie qu'en plaçant un obstacle supplémentaire à l'intérieur de ce flux, il est possible d'augmenter le mélange du liquide dans le dispositif.

Une fois que vous savez comment cela fonctionne, vous pouvez commencer à concevoir des améliorations supplémentaires. Il s'agira d'un amortisseur de vortex constitué de plaques longitudinales situées à l'intérieur de deux anneaux sous la forme d'un stabilisateur de bombe d'avion.

Schéma du générateur de chaleur stationnaire.

Outils: machine à souder, meuleuse d'angle.

Matériaux: tôle ou fer plat, tube à paroi épaisse.

Fabriquer à partir d'un tuyau d'un diamètre plus petit que le générateur de chaleur vortex de Potapov, deux anneaux de 4 à 5 cm de large Découper des bandes identiques dans une bande métallique. Leur longueur doit être égale au quart de la longueur du corps du générateur de chaleur lui-même. Choisissez la largeur pour qu'après l'assemblage, il y ait un trou libre à l'intérieur.

1. Fixez la plaque dans un étau. Accrochez-le d'un côté et de l'autre de l'anneau. Souder la plaque à eux.
2. Retirez la pièce de la pince et retournez-la à 180 degrés. Placez la plaque à l'intérieur des anneaux et fixez-la dans la pince de manière à ce que les plaques soient opposées. Fixez ainsi 6 plaques à égale distance.
3. Assemblez le générateur de chaleur vortex en insérant le dispositif décrit en face de la buse.

Probablement, ce produit peut être encore amélioré. Par exemple, au lieu de plaques parallèles, utilisez du fil d'acier en l'enroulant dans une boule à air. Ou faites des trous de différents diamètres sur les plaques. Rien n'est dit sur cette amélioration, mais cela ne veut pas dire qu'elle ne doit pas être faite.

Schéma d'un dispositif de pistolet thermique.

1. Assurez-vous de protéger le générateur de chaleur vortex de Potapov en peignant toutes les surfaces.
2. Ses pièces internes pendant le fonctionnement seront dans un environnement très agressif causé par des processus de cavitation. Par conséquent, essayez de fabriquer le corps et tout ce qu'il contient à partir d'un matériau épais. Ne lésinez pas sur le matériel.
3. Faites plusieurs bouchons différents avec des entrées différentes. Ensuite, il sera plus facile de sélectionner leur diamètre afin d'obtenir des performances élevées.
4. Il en va de même pour l'amortisseur de vibrations. Il peut également être modifié.

Construisez un petit banc de laboratoire où vous exécuterez toutes les caractéristiques. Pour ce faire, ne connectez pas de consommateurs, mais bouclez le pipeline vers le générateur. Cela simplifiera ses tests et la sélection des paramètres requis. Comme il n'est guère possible de trouver des appareils sophistiqués pour déterminer le coefficient d'efficacité à domicile, le test suivant est proposé.

Allumez le générateur de chaleur vortex et notez l'heure à laquelle il réchauffe l'eau à une certaine température. Il vaut mieux avoir un thermomètre électronique, c'est plus précis. Modifiez ensuite la conception et relancez l'expérience en observant l'augmentation de la température. Plus l'eau se réchauffe en même temps, plus la préférence devra être donnée à la version finale de l'amélioration établie dans la conception.

Avez-vous remarqué que le prix du chauffage et de l'approvisionnement en eau chaude a augmenté et ne savez pas quoi faire à ce sujet? La solution au problème des ressources énergétiques coûteuses est un générateur de chaleur vortex. Je parlerai de la disposition d'un générateur de chaleur vortex et du principe de son fonctionnement. Vous découvrirez également s'il est possible d'assembler un tel appareil de vos propres mains et comment le faire dans un atelier à domicile.

BRICOLAGE CTG

L'option la plus simple pour une mise en œuvre à domicile est un générateur de cavitation de type tubulaire avec une ou plusieurs buses pour chauffer l'eau. Par conséquent, nous analyserons un exemple de fabrication d'un tel appareil, pour cela, vous aurez besoin de:

• Pompe - pour le chauffage, assurez-vous de choisir une pompe à chaleur qui ne craint pas une exposition constante à des températures élevées. Il doit fournir une pression de service à la sortie de 4 à 12 atm.
• 2 manomètres et manchons pour leur installation - situés de part et d'autre de la buse pour mesurer la pression à l'entrée et à la sortie de l'élément de cavitation.
• Thermomètre pour mesurer la quantité de chauffage du liquide de refroidissement dans le système.
• Vanne pour éliminer l'excès d'air du générateur de chaleur de cavitation. Installé au point le plus élevé du système.
• Buse - doit avoir un diamètre d'alésage de 9 à 16 mm, il n'est pas recommandé d'en faire moins, car une cavitation peut déjà se produire dans la pompe, ce qui réduira considérablement sa durée de vie. La forme de la buse peut être cylindrique, conique ou ovale, d'un point de vue pratique, tout vous conviendra.
• Les tuyaux et les éléments de connexion (radiateurs de chauffage en leur absence) sont sélectionnés en fonction de la tâche à accomplir, mais l'option la plus simple est les tuyaux en plastique à souder.
• Automatisation de la mise en marche / arrêt du générateur de chaleur de cavitation - en règle générale, il est lié au régime de température, réglé pour s'éteindre à environ 80 ° C et s'allumer lorsqu'il descend en dessous de 60 ° C. Mais vous pouvez choisir vous-même le mode de fonctionnement du générateur de chaleur à cavitation.

Figure. 6: schéma d'un générateur de chaleur à cavitation
Avant de connecter tous les éléments, il est conseillé de dessiner un schéma de leur emplacement sur papier, murs ou sur le sol. Les emplacements doivent être éloignés des éléments inflammables ou ces derniers doivent être retirés à une distance sécuritaire du système de chauffage.

Rassemblez tous les éléments, comme vous l'avez représenté sur le schéma, et vérifiez l'étanchéité sans allumer le générateur. Ensuite, testez le générateur de chaleur par cavitation en mode de fonctionnement, une élévation normale de la température du liquide est de 3 à 5 ° C en une minute.

Avez-vous remarqué que le prix du chauffage et de l'approvisionnement en eau chaude a augmenté et ne savez pas quoi faire à ce sujet? La solution au problème des ressources énergétiques coûteuses est un générateur de chaleur vortex. Je parlerai de la disposition d'un générateur de chaleur vortex et du principe de son fonctionnement. Vous découvrirez également s'il est possible d'assembler un tel appareil de vos propres mains et comment le faire dans un atelier à domicile.

Un peu d'histoire

Un générateur de chaleur vortex est considéré comme un développement prometteur et innovant. Pendant ce temps, la technologie n'est pas nouvelle, car il y a près de 100 ans, les scientifiques réfléchissaient à la manière d'appliquer le phénomène de cavitation.

La première unité expérimentale opérationnelle, appelée "tube vortex", a été fabriquée et brevetée par l'ingénieur français Joseph Rank en 1934.

Rank a été le premier à remarquer que la température de l'air à l'entrée du cyclone (filtre à air) diffère de la température du même flux d'air à la sortie.Cependant, aux premiers stades des essais au banc, le tube vortex a été testé non pas pour l'efficacité de chauffage, mais, au contraire, pour l'efficacité de refroidissement du jet d'air.

La technologie a connu un nouveau développement dans les années 60 du XXe siècle, lorsque des scientifiques soviétiques ont découvert comment améliorer le tuyau Rank en y lançant un liquide au lieu d'un jet d'air.

En raison de la densité plus élevée, par rapport à l'air, du milieu liquide, la température du liquide, lors du passage à travers le tube vortex, a changé plus intensément. En conséquence, il a été constaté expérimentalement que le milieu liquide, passant à travers le tube Ranque amélioré, s'échauffait anormalement rapidement avec un facteur de conversion d'énergie de 100%!

Malheureusement, il n’y avait pas besoin de sources d’énergie thermique bon marché à l’époque et la technologie n’a pas trouvé d’application pratique. Les premières installations de cavitation en fonctionnement destinées à chauffer un milieu liquide ne sont apparues qu'au milieu des années 90 du XXe siècle.

Une série de crises énergétiques et, par conséquent, l'intérêt croissant pour les sources d'énergie alternatives ont conduit à la reprise des travaux sur des convertisseurs efficaces de l'énergie du mouvement d'un jet d'eau en chaleur. En conséquence, il est aujourd'hui possible d'acheter une installation de la puissance requise et de l'utiliser dans la plupart des systèmes de chauffage.

Avantages et inconvénients

En comparaison avec d'autres générateurs de chaleur, les unités de cavitation diffèrent par un certain nombre d'avantages et d'inconvénients.

Les avantages de ces appareils comprennent:

• Mécanisme beaucoup plus efficace pour obtenir de l'énergie thermique;
• Consomme beaucoup moins de ressources que les générateurs de carburant;
• Il peut être utilisé pour chauffer à la fois les consommateurs de faible puissance et les gros consommateurs;
• Entièrement respectueux de l'environnement - n'émet pas de substances nocives dans l'environnement pendant le fonctionnement.

Les inconvénients des générateurs de chaleur à cavitation comprennent:

• Dimensions relativement grandes - les modèles électriques et à carburant sont beaucoup plus petits, ce qui est important lorsqu'ils sont installés dans une pièce déjà exploitée;
• Bruit élevé dû au fonctionnement de la pompe à eau et de l'élément de cavitation lui-même, ce qui rend son installation difficile dans les locaux de la maison;
• Rapport puissance / performance inefficace pour les pièces de petite superficie (jusqu'à 60 m 2, il est plus rentable d'utiliser une unité fonctionnant au gaz, au combustible liquide ou à une puissance électrique équivalente avec un élément chauffant). \

Principe de fonctionnement

La cavitation permet de ne pas donner de chaleur à l'eau, mais d'extraire la chaleur de l'eau en mouvement, tout en la chauffant à des températures importantes.

Le dispositif d'échantillons de travail des générateurs de chaleur vortex est extérieurement simple. Nous pouvons voir un moteur massif, auquel un dispositif cylindrique "escargot" est connecté.

L'escargot est une version modifiée de la pipe de Rank. En raison de sa forme caractéristique, l'intensité des processus de cavitation dans la cavité de «l'escargot» est beaucoup plus élevée par rapport au tube vortex.

Dans la cavité de «l'escargot», il y a un activateur de disque - un disque avec une perforation spéciale. Lorsque le disque tourne, le milieu liquide dans «l'escargot» est mis en mouvement, en raison des processus de cavitation qui se produisent:

• Le moteur électrique fait tourner l'activateur de disque
  ... L'activateur de disque est l'élément le plus important dans la conception du générateur de chaleur, et il est relié au moteur électrique au moyen d'un arbre droit ou au moyen d'un entraînement par courroie. Lorsque l'appareil est allumé en mode de fonctionnement, le moteur transmet le couple à l'activateur;
• L'activateur fait tourner le milieu liquide
  ... L'activateur est conçu de telle manière que le milieu liquide, entrant dans la cavité du disque, tourbillonne et acquiert de l'énergie cinétique;
• Conversion d'énergie mécanique en chaleur
  ... En sortant de l'activateur, le milieu liquide perd son accélération et, à la suite d'un freinage brusque, l'effet de cavitation se produit. En conséquence, l'énergie cinétique chauffe le milieu liquide jusqu'à + 95 ° C et l'énergie mécanique devient thermique.

Appareil et principe de fonctionnement

Le principe de fonctionnement d'un générateur de chaleur à cavitation est l'effet de chauffage dû à la conversion de l'énergie mécanique en chaleur. Examinons maintenant de plus près le phénomène de cavitation lui-même. Lorsqu'une pression excessive est créée dans le liquide, des tourbillons se produisent, du fait que la pression du liquide est supérieure à celle du gaz qu'il contient, les molécules de gaz sont libérées dans des inclusions séparées - l'effondrement des bulles. En raison de la différence de pression, l'eau a tendance à comprimer la bulle de gaz, qui accumule une grande quantité d'énergie à sa surface, et la température à l'intérieur atteint environ 1000 à 1200 ° C.

Lorsque les cavités de cavitation passent dans la zone de pression normale, les bulles sont détruites et l'énergie de leur destruction est libérée dans l'espace environnant. Pour cette raison, de l'énergie thermique est libérée et le liquide est chauffé à partir du flux vortex. Le fonctionnement des générateurs de chaleur est basé sur ce principe, alors considérons le principe de fonctionnement de la version la plus simple d'un réchauffeur à cavitation.

Le modèle le plus simple

Figure. 1: Principe de fonctionnement du générateur de chaleur par cavitation
Regardez la figure 1, ici le dispositif du générateur de chaleur à cavitation le plus simple est présenté, qui consiste à pomper de l'eau par une pompe à l'endroit du rétrécissement de la canalisation. Lorsque le débit d'eau atteint la buse, la pression du liquide augmente considérablement et la formation de bulles de cavitation commence. En quittant la buse, les bulles libèrent de la puissance thermique et la pression après le passage dans la buse est considérablement réduite. En pratique, plusieurs buses ou tubes peuvent être installés pour augmenter l'efficacité.

Générateur de chaleur idéal de Potapov

Le générateur de chaleur Potapov, qui a un disque rotatif (1) installé en face de celui stationnaire (6), est considéré comme une option d'installation idéale. L'eau froide est fournie à partir du tuyau situé au fond (4) de la chambre de cavitation (3), et la sortie est déjà chauffée à partir du point supérieur (5) de la même chambre. Un exemple d'un tel dispositif est illustré à la figure 2 ci-dessous:

Figure. 2: générateur de chaleur à cavitation de Potapov

Mais l'appareil n'a pas été largement diffusé en raison de l'absence de justification pratique de son fonctionnement.

Champ d'application

Intégration dans le système de chauffage d'une maison privée

Afin d'utiliser un générateur de chaleur dans un système de chauffage, il doit y être introduit. Comment le faire correctement? En fait, il n'y a rien de difficile là-dedans.

Une pompe centrifuge (1 sur la figure) est installée devant le générateur (marquée du numéro 2 sur la figure), qui fournira de l'eau avec une pression allant jusqu'à 6 atmosphères. Un vase d'expansion (6 sur la figure) et des vannes d'arrêt sont installés après le générateur.

Avantages de l'utilisation de générateurs de chaleur par cavitation

Schémas de fabrication d'un générateur de chaleur de type cavitation

Afin de fabriquer un appareil fonctionnel de nos propres mains, examinez les dessins et les schémas des appareils existants, dont l'efficacité a été établie et documentée dans les offices de brevets.

Aperçu des prix

Bien sûr, un générateur de chaleur à cavitation est pratiquement un appareil anormal, c'est un générateur presque idéal, il est difficile de l'acheter, le prix est trop élevé. Nous proposons de considérer combien coûte un appareil de chauffage par cavitation dans différentes villes de Russie et d'Ukraine:

Les générateurs de chaleur à vortex à cavitation ont des dessins plus simples, mais leur efficacité est quelque peu inférieure. Il existe actuellement plusieurs leaders du marché: un générateur de chaleur à pompe hydro-choc rotatif "Radex", une centrale nucléaire "New Technologies", un choc électrique "Tornado" et un choc électrohydraulique "Vektorplus", un mini-appareil pour un maison privée (LATR) TSGC2-3k (3 kVA) et le biélorusse Yurle-K.

Photo - Générateur de chaleur Tornado

La vente est effectuée dans des concessions et des magasins partenaires en Russie, au Kirghizistan, en Biélorussie et dans d'autres pays de la CEI.

Pour assurer le chauffage économique d'un local résidentiel, utilitaire ou industriel, les propriétaires utilisent divers schémas et méthodes pour obtenir de l'énergie thermique. Afin d'assembler de vos propres mains un générateur de chaleur à action de cavitation, vous devez comprendre les processus qui vous permettent de générer de la chaleur.

Résumons

Vous savez maintenant ce qu'est une source d'énergie alternative populaire et demandée. Cela signifie qu'il vous sera facile de décider si un tel équipement est approprié ou non. Je recommande également de regarder la vidéo de cet article.

Chaque année, la hausse des prix du chauffage nous pousse à rechercher des moyens moins chers de chauffer l'espace habitable pendant la saison froide. Cela est particulièrement vrai pour les maisons et les appartements qui ont une grande place. L'un de ces moyens d'économiser est le vortex. Il présente également de nombreux avantages vous permet de sauvegarder

à la création.La simplicité de la conception ne rendra pas difficile la collecte, même auprès des débutants. Ensuite, nous examinerons les avantages de cette méthode de chauffage et essayerons également d'élaborer un plan pour assembler un générateur de chaleur de nos propres mains.

Un générateur de chaleur est un appareil spécial dont le but principal est de générer de la chaleur en brûlant le carburant qui y est chargé. Dans ce cas, de la chaleur est générée, qui est dépensée pour chauffer le liquide de refroidissement, qui à son tour remplit directement la fonction de chauffage de l'espace de vie.

Les premiers générateurs de chaleur sont apparus sur le marché en 1856, grâce à l'invention du physicien britannique Robert Bunsen, qui, au cours d'une série d'expériences, a remarqué que la chaleur générée lors de la combustion pouvait être dirigée dans n'importe quelle direction.

Depuis lors, les générateurs, bien sûr, ont été modifiés et sont capables de chauffer beaucoup plus de surface qu'ils ne l'étaient il y a 250 ans.

Le principal critère par lequel les générateurs diffèrent les uns des autres est le carburant à charger. En fonction de cela, ils distinguent les types suivants

:

1. Générateurs de chaleur diesel - produisent de la chaleur à partir de la combustion du carburant diesel. Ils sont capables de bien chauffer de grandes surfaces, mais il est préférable de ne pas les utiliser pour la maison en raison de la présence de la production de substances toxiques formées à la suite de la combustion de carburant.
2. Générateurs de chaleur à gaz - fonctionnent sur le principe de l'approvisionnement en gaz continu, brûlant dans une chambre spéciale qui génère également de la chaleur. Il est considéré comme une option très économique, mais l'installation nécessite une autorisation spéciale et une sécurité accrue.
3. Les générateurs à combustible solide sont de conception similaire à un poêle à charbon conventionnel, avec une chambre de combustion, un compartiment à suie et à cendres et un élément chauffant. Ils sont pratiques pour une utilisation dans des zones ouvertes, car leur fonctionnement ne dépend pas des conditions météorologiques.
4. - leur principe de fonctionnement est basé sur le processus de conversion thermique, dans lequel les bulles formées dans le liquide provoquent un flux mixte de phases, ce qui augmente la quantité de chaleur générée.

Fabriquer un générateur de chaleur de vos propres mains est un processus assez compliqué et laborieux. En règle générale, cet appareil est nécessaire pour fournir un chauffage économique dans les maisons. Les générateurs de chaleur sont disponibles en 2 modèles: statique et rotatif. Dans le premier cas, une buse doit être utilisée comme élément principal. Dans un générateur rotatif, un moteur électrique doit être utilisé pour créer une cavitation.

Cette unité est une pompe centrifuge modernisée, ou plutôt son carter, qui servira de stator. Vous ne pouvez pas vous passer d'une chambre de travail et de tuyaux de dérivation.

À l'intérieur du corps de notre conception hydrodynamique, il y a un volant comme une roue. Il existe une grande variété de conceptions rotatives pour les générateurs de chaleur. Le plus simple d'entre eux est la conception du disque.

Le nombre de trous requis est appliqué à la surface cylindrique du disque de rotor, qui doit avoir un certain diamètre et une certaine profondeur. Il est d'usage de les appeler "cellules de Griggs". Il convient de noter que la taille et le nombre de trous percés varient en fonction du calibre du disque de rotor et de la vitesse de l'arbre du moteur.

Le corps d'une telle source de chaleur est le plus souvent réalisé sous la forme d'un cylindre creux. En fait, il s'agit d'un tuyau régulier avec des brides soudées aux extrémités. L'espace entre l'intérieur du carter et le volant sera très petit (environ 1,5 à 2 mm).

Le chauffage direct de l'eau se produira précisément dans cet espace. L'échauffement du liquide est obtenu grâce à son frottement contre la surface du rotor et du carter en même temps, tandis que le disque du volant moteur se déplace à des vitesses presque maximales.

Les processus de cavitation (formation de bulles) qui se produisent dans les cellules du rotor ont une grande influence sur l'échauffement du liquide.

Un générateur de chaleur rotatif est une pompe centrifuge modernisée, plus précisément son boîtier, qui servira de stator

En règle générale, le diamètre du disque dans ce type de générateurs de chaleur est de 300 mm et la vitesse de rotation du dispositif hydraulique est de 3200 tr / min. La vitesse variera en fonction de la taille du rotor.

En analysant la conception de cette installation, nous pouvons conclure que sa durée de vie est plutôt réduite. En raison du chauffage constant et de l'action abrasive de l'eau, l'écart s'élargit progressivement.

Il est à noter que les générateurs de chaleur rotatifs créent beaucoup de bruit pendant le fonctionnement. Cependant, en comparaison avec d'autres appareils hydrauliques (type statique), ils sont 30% plus efficaces.

Vues

La tâche principale d'un générateur de chaleur par cavitation est la formation d'inclusions de gaz, et la qualité du chauffage dépendra de leur quantité et de leur intensité. Dans l'industrie moderne, il existe plusieurs types de tels générateurs de chaleur, qui diffèrent par le principe de la génération de bulles dans un liquide. Les plus courants sont de trois types:

• Générateurs de chaleur rotatifs
  - l'élément de travail tourne grâce à l'entraînement électrique et génère des tourbillons de fluide;
• Tubulaire
  - modifier la pression en raison du système de tuyaux à travers lesquels l'eau se déplace;
• Ultrasonique
  - l'inhomogénéité du liquide dans de tels générateurs de chaleur est créée en raison de vibrations sonores de basse fréquence.

En plus des types ci-dessus, il existe une cavitation laser, mais cette méthode n'a pas encore trouvé de mise en œuvre industrielle. Examinons maintenant chacun des types plus en détail.

Générateur de chaleur rotatif

Il se compose d'un moteur électrique dont l'arbre est relié à un mécanisme rotatif conçu pour créer des turbulences dans le liquide. Une caractéristique de la conception du rotor est un stator scellé, dans lequel le chauffage a lieu. Le stator lui-même a une cavité cylindrique à l'intérieur - une chambre vortex dans laquelle le rotor tourne. Le rotor d'un générateur de chaleur à cavitation est un cylindre avec un ensemble de rainures sur la surface; lorsque le cylindre tourne à l'intérieur du stator, ces rainures créent une inhomogénéité dans l'eau et provoquent des processus de cavitation.

Figure. 3: conception du générateur de type rotatif

Le nombre d'évidements et leurs paramètres géométriques sont déterminés en fonction du modèle. Pour des paramètres de chauffage optimaux, la distance entre le rotor et le stator est d'environ 1,5 mm. Cette conception n'est pas unique en son genre; depuis une longue histoire de modernisations et d'améliorations, l'élément de travail de type rotatif a subi de nombreuses transformations.

L'un des premiers modèles efficaces de transducteurs de cavitation était le générateur Griggs, qui utilisait un rotor à disque avec des trous borgnes sur la surface. L'un des analogues modernes des générateurs de chaleur à cavitation à disque est illustré à la figure 4 ci-dessous:

Figure. 4: générateur de chaleur à disque

Malgré la simplicité de la conception, les unités de type rotatif sont assez difficiles à utiliser, car elles nécessitent un étalonnage précis, des joints fiables et le respect des paramètres géométriques pendant le fonctionnement, ce qui les rend difficiles à utiliser. De tels générateurs de chaleur par cavitation se caractérisent par une durée de vie plutôt faible - 2 à 4 ans en raison de l'érosion par cavitation du corps et des pièces. De plus, ils créent une charge sonore assez importante lors du fonctionnement de l'élément rotatif. Les avantages de ce modèle incluent une productivité élevée - 25% supérieure à celle des appareils de chauffage classiques.

Tubulaire

Le générateur de chaleur statique n'a pas d'éléments rotatifs. Le processus de chauffage en eux se produit en raison du mouvement de l'eau à travers des tuyaux qui se rétrécissent sur la longueur ou en raison de l'installation de buses Laval.L'alimentation en eau du corps de travail est réalisée par une pompe hydrodynamique, qui crée une force mécanique du liquide dans un espace rétréci, et lorsqu'il passe dans une cavité plus large, des tourbillons de cavitation se produisent.

Contrairement au modèle précédent, les équipements de chauffage tubulaires ne font pas beaucoup de bruit et ne s'usent pas si rapidement. Pendant l'installation et le fonctionnement, vous n'avez pas à vous soucier de l'équilibrage précis, et si les éléments chauffants sont détruits, leur remplacement et leur réparation seront beaucoup moins chers qu'avec les modèles rotatifs. Les inconvénients des générateurs de chaleur tubulaires comprennent des performances nettement inférieures et des dimensions encombrantes.

Ultrasonique

Ce type d'appareil possède une chambre de résonateur accordée à une fréquence spécifique de vibrations sonores. Une plaque de quartz est installée à son entrée, qui vibre lorsque des signaux électriques sont appliqués. La vibration de la plaque crée un effet d'ondulation à l'intérieur du liquide, qui atteint les parois de la chambre du résonateur et est réfléchi. Pendant le mouvement de retour, les ondes rencontrent des vibrations vers l'avant et créent une cavitation hydrodynamique.

Figure. 5: principe de fonctionnement du générateur de chaleur à ultrasons

En outre, les bulles sont entraînées par l'écoulement de l'eau le long des conduites d'entrée étroites de l'installation thermique. Lors du passage dans une large zone, les bulles s'effondrent, libérant de l'énergie thermique. Les générateurs de cavitation à ultrasons ont également de bonnes performances car ils n'ont pas d'éléments rotatifs.

Fabrication du générateur de chaleur vortex Potapov

De nombreux autres appareils ont été développés et fonctionnent selon des principes complètement différents. Par exemple, les générateurs de chaleur vortex de Potapov, fabriqués à la main. Ils sont appelés statiques de manière conventionnelle. Cela est dû au fait que le dispositif hydraulique ne comporte aucune pièce rotative dans la structure. En règle générale, les générateurs de chaleur vortex reçoivent de la chaleur à l'aide d'une pompe et d'un moteur électrique.

L'étape la plus importante du processus de fabrication d'une telle source de chaleur de vos propres mains sera le choix du moteur. Il doit être sélectionné en fonction de la tension. Il existe de nombreux dessins et schémas d'un générateur de chaleur vortex à faire soi-même, qui montrent des méthodes pour connecter un moteur électrique avec une tension de 380 volts à un réseau de 220 volts.

Assemblage du châssis et installation du moteur

L'installation à faire soi-même d'une source de chaleur Potapov commence par l'installation d'un moteur électrique. Attachez-le d'abord au lit. Ensuite, utilisez une meuleuse d'angle pour faire les coins. Coupez-les dans un carré approprié. Après avoir fait 2-3 carrés, fixez-les à la barre transversale. Ensuite, à l'aide d'une machine à souder, assemblez une structure rectangulaire.

Si vous n'avez pas de machine à souder à portée de main, vous n'avez pas besoin de couper les carrés. Découpez simplement les triangles aux endroits du pli prévu. Puis pliez les carrés à l'aide d'un étau. Utilisez des boulons, des rivets et des écrous pour sécuriser.

Après l'assemblage, vous pouvez peindre le cadre et percer des trous dans le cadre pour monter le moteur.

Installation de la pompe

Le prochain élément important de notre hydroconstruction vortex sera la pompe. De nos jours, dans les magasins spécialisés, vous pouvez facilement acheter une unité de n'importe quelle puissance. Au moment de le choisir, portez une attention particulière à 2 choses:

1. Il devrait être centrifuge.
2. Choisissez une unité qui fonctionnera de manière optimale avec votre moteur électrique.

Après avoir acheté la pompe, fixez-la au cadre. S'il n'y a pas assez de barres transversales, faites 2-3 virages supplémentaires. De plus, il faudra trouver un accouplement. Il peut être allumé sur un tour ou acheté dans n'importe quelle quincaillerie.

Le générateur de chaleur à cavitation vortex Potapov sur bois, fabriqué à la main, se compose d'un corps, qui se présente sous la forme d'un cylindre.Il est à noter que des trous traversants et des buses doivent être présents à ses extrémités, sinon vous ne pourrez pas fixer correctement la structure hydraulique au système de chauffage.

Insérez le jet juste derrière l'entrée. Il est sélectionné individuellement. Cependant, rappelez-vous que son trou doit être 8 à 10 fois plus petit que le diamètre du tuyau. Si le trou est trop petit, la pompe surchauffera et ne pourra pas faire circuler l'eau correctement.

De plus, en raison de la vaporisation, le générateur de chaleur à cavitation vortex de Potapov sur bois sera très sensible à l'usure hydroabrasive.

Comment faire une pipe

Le processus de fabrication de cet élément de la source de chaleur de Potapov sur bois se déroulera en plusieurs étapes:

1. Tout d'abord, utilisez une meuleuse pour couper un morceau de tuyau d'un diamètre de 100 mm. La longueur de la pièce doit être d'au moins 600-650 mm.
2. Ensuite, faites une rainure externe dans la pièce à usiner et coupez le filetage.
3. Faites ensuite deux anneaux de 60 mm de long. le calibre des anneaux doit correspondre au diamètre du tuyau.
4. Ensuite, coupez les fils pour les demi-anneaux.
5. La prochaine étape est la fabrication des couvercles. Ils doivent être soudés du côté des anneaux où il n'y a pas de filetage.
6. Ensuite, percez un trou central dans les couvercles.
7. Ensuite, utilisez un gros foret pour chanfreiner l'intérieur du couvercle.

Une fois les opérations effectuées, le générateur de chaleur de cavitation au bois doit être connecté au système. Insérez un tuyau de dérivation avec une buse dans le trou de la pompe d'où l'eau est fournie. Connectez l'autre raccord au système de chauffage. Connectez la sortie du système hydraulique à la pompe.

Si vous souhaitez réguler la température du liquide, installez un mécanisme à bille juste derrière la buse.

Avec son aide, le générateur de chaleur Potapov sur bois fera couler de l'eau dans tout l'appareil beaucoup plus longtemps.

Est-il possible d'augmenter les performances de la source de chaleur Potapov

Dans cet appareil, comme dans tout système hydraulique, une perte de chaleur se produit. Par conséquent, il est souhaitable d'entourer la pompe d'une chemise d'eau. Pour ce faire, réalisez un boîtier calorifuge. Rendre la jauge extérieure d'un tel dispositif de protection plus grande que le diamètre de votre pompe.

Un tuyau prêt à l'emploi de 120 mm peut être utilisé comme ébauche pour l'isolation thermique. Si vous n'avez pas une telle opportunité, vous pouvez créer un parallélépipède de vos propres mains en utilisant de la tôle d'acier. La taille de la figure doit être telle que toute la structure du générateur puisse y entrer facilement.

La pièce à usiner doit être fabriquée uniquement avec des matériaux de qualité afin de résister sans problème à la haute pression dans le système.

Afin de réduire davantage les pertes de chaleur autour du boîtier, réalisez une isolation thermique, qui pourra ensuite être gainée d'une enveloppe en tôle.

Tout matériau pouvant résister au point d'ébullition de l'eau peut être utilisé comme isolant.

La fabrication d'un isolant thermique se déroulera en plusieurs étapes:

1. Tout d'abord, assemblez l'appareil, qui sera composé d'une pompe, d'un tuyau de raccordement, d'un générateur de chaleur.
2. Après cela, sélectionnez les dimensions optimales du dispositif d'isolation thermique et trouvez un tuyau d'un calibre approprié.
3. Ensuite, faites les couvertures des deux côtés.
4. Après cela, fixez solidement les mécanismes internes du système hydraulique.
5. À la fin, faites une entrée et fixez-y (souder ou visser) un tuyau.

Une fois les opérations effectuées, souder la bride à l'extrémité du tuyau hydraulique. Si vous rencontrez des difficultés avec le montage de mécanismes internes, vous pouvez créer un cadre.

Assurez-vous de vérifier l'étanchéité des ensembles de générateur de chaleur et votre système hydraulique pour les fuites. Enfin, pensez à régler la température avec un ballon.

Protection antigel

Tout d'abord, faites une enveloppe isolante. Pour ce faire, prenez une tôle galvanisée ou une fine feuille d'aluminium. Découpez deux rectangles. N'oubliez pas qu'il est nécessaire de plier la feuille sur un mandrin de plus grand diamètre.Vous pouvez également plier le matériau sur la barre transversale.

Tout d'abord, posez la feuille que vous avez découpée et appuyez dessus avec un morceau de bois. Avec votre autre main, appuyez sur la feuille de manière à former un léger pli sur toute la longueur. Ensuite, déplacez légèrement votre pièce sur le côté et continuez à la plier jusqu'à ce que vous obteniez un cylindre creux.

Ensuite, faites un couvercle pour le boîtier. Il est conseillé d'envelopper toute la structure d'isolation thermique avec un matériau spécial résistant à la chaleur (laine de verre, etc.), qui doit ensuite être fixé avec un fil.

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