Categories: Articles destacats » Notícies elèctriques interessants
Nombre de visualitzacions: 65970
Comentaris sobre l'article: 9
Generadors de calor de Vòrtex
Els generadors de calor Vortex són instal·lacions que permeten rebre energia tèrmica en dispositius especials mitjançant la conversió d’energia elèctrica.
Història del primer generadors de calor remolins va arrelar al primer terç del segle XX, quan l’enginyer francès Joseph Rank va trobar un efecte inesperat, explorant les propietats d’un vòrtex creat artificialment en el dispositiu que va desenvolupar: un tub de vòrtex. L’essència de l’efecte observat va ser que a la sortida del tub de vòrtex es va observar una separació del flux d’aire comprimit en un corrent càlid i fred.
L’inventor alemany Robert Hillsch va continuar la investigació en aquest àmbit, que als anys quaranta del segle passat va millorar el disseny del tub de vòrtex de Rank, aconseguint un augment de la diferència de temperatura dels dos fluxos d’aire a la sortida de la canonada. Tot i això, tant Rank com Hilsch no van poder demostrar teòricament l'efecte observat, cosa que va endarrerir la seva aplicació pràctica durant moltes dècades. Cal destacar que encara no s'ha trobat una explicació teòrica més o menys satisfactòria de l'efecte Rank-Hills des del punt de vista de l'aerodinàmica clàssica.
Un dels primers científics que va tenir la idea de posar líquid a la pipa de Rank és el científic rus Alexander Merkulov, professor de la Universitat Aeroespacial Estatal de Kuybyshevsky (ara Samara), a qui se li atribueix el desenvolupament dels fonaments de la nova teoria. Creat per Merkulov a finals dels anys cinquanta, el Laboratori d’Investigació Industrial de Motors de Calor i Màquines de Refrigeració va dur a terme una gran quantitat d’investigacions teòriques i experimentals sobre l’efecte vòrtex.
La idea d’utilitzar no aire comprimit, sinó aigua com a fluid de treball en un tub de vòrtex va ser revolucionària, perquè l’aigua, a diferència del gas, és incompressible. En conseqüència, no s'hauria d'esperar l'efecte de la separació de fluxos en fred i calent. Tot i això, els resultats van superar totes les expectatives: en passar per la "còclea", l'aigua es va escalfar ràpidament (amb una eficiència superior al 100%).
El científic va trobar difícil explicar l'efectivitat similar del procés. Segons alguns investigadors, l’augment anormal de la temperatura del líquid és causat per processos de microcavitació, és a dir, el “col·lapse” de microcavitats (bombolles) plenes de gas o vapor, que es formen durant la rotació de l’aigua en un cicló. La incapacitat d’explicar una eficàcia tan elevada del procés observat des del punt de vista de la física tradicional ha portat al fet que l’energia calorífica del vòrtex s’hagi establert fermament a la llista de direccions “pseudocientífiques”.
Mentrestant, es va adoptar aquest principi, que va provocar el desenvolupament de models de treball de generadors de calor i energia que implementin el principi descrit anteriorment. Actualment, centenars de generadors de calor de vòrtex de diverses capacitats produïdes per diverses empreses de recerca i producció nacionals operen amb èxit a Rússia, algunes repúbliques de l'antiga Unió Soviètica i diversos països estrangers.
Fig. 1. Esquema esquemàtic del generador de calor de vòrtex
Actualment, les empreses industrials produeixen generadors de calor de vòrtex de diversos dissenys.
Fig. 2. Generador de calor Vòrtex "HA DE"
L’empresa de recerca i desenvolupament de Angstrem Tver ha desenvolupat un convertidor d’energia elèctrica en calor - generador de calor de vòrtex "HA DE". El principi de la seva acció està patentat per R.I. Mustafayev (Pat. 2132517) i permet rebre energia tèrmica directament de l’aigua. El disseny no té elements de calefacció i només una bomba que bomba aigua funciona amb electricitat.Es col·loca un bloc d’acceleradors de fluids i un dispositiu de fre al cos del generador de calor del vòrtex. Consta de diversos tubs de vòrtex d’un disseny especial. L’inventor afirma que cap dels dispositius dissenyats per a aquests propòsits no té un coeficient superior.
L’alta eficiència no és l’únic avantatge del nou convertidor. Els desenvolupadors consideren que promet especialment utilitzar el generador de calor de vòrtex en obra recent construïda, així com objectes allunyats de la calefacció de districte. El generador de calor MUST es pot muntar directament a les xarxes de calefacció internes d'objectes, així com en línies tecnològiques.
És impossible no dir que la novetat és encara més cara que les calderes tradicionals. Angstrom ja ofereix als seus clients diversos generadors MUST amb capacitats de 7,5 a 37 kW. Poden escalfar habitacions de 600 a 2200 metres quadrats, respectivament.
La proporció de conversió d’electricitat és de 1,2, però pot arribar a 1,5. En total, aproximadament un centenar de generadors de calor giratori funcionen a Rússia. Els models produïts de generadors de calor DEIXEN permetre calefacció a habitacions fins a 11.000 m3. El pes de la instal·lació és de 70 a 450 kg. La potència tèrmica de la instal·lació MUST 5.5 és de 7112 kcal / h, la potència tèrmica de la instal·lació MUST 37 és de 47840 kcal / h. El transportador de calor que s’utilitza en el generador de calor MULTIU pot ser aigua, anticongelant, poliglicol o qualsevol altre líquid que no es congeli.
Fig. 3. Generador de calor Vortex "VTG"
Generador de calor de vòrtex VTG És un cos cilíndric equipat amb un cicló (caragol amb entrada tangencial) i un dispositiu de frenada hidràulica. El líquid de treball a pressió es subministra a l’entrada del cicló, després del qual passa per una via complexa i es frena al dispositiu de fre. No es crea pressió addicional a les canonades de la xarxa de calefacció. El sistema funciona en mode polsat, proporcionant un mode de temperatura predeterminat.
L’aigua o altres líquids no agressius (anticongelant, anticongelant) s’utilitzen com a transportador de calor en VTG, depenent de la zona climàtica. El procés d’escalfar un líquid es produeix a causa de la seva rotació segons determinades lleis físiques, i no sota la influència d’un element calefactor.
El coeficient de conversió de l’energia elèctrica en calor del generador de calor de vòrtex VTG de primera generació va ser d’almenys 1,2 (és a dir, el KPI era d’almenys el 120%). A VTG, només es consumeix en una bomba elèctrica que bombea aigua i l'aigua allibera energia tèrmica addicional.
La instal·lació funciona en mode automàtic, tenint en compte la temperatura ambiental. El mode de funcionament està controlat per una automatització fiable. Per exemple, es pot escalfar un flux directe del líquid (sense llaç tancat) per produir aigua calenta. La calefacció es realitza en 1-2 hores, segons la temperatura exterior i el volum de l’habitació climatitzada. El coeficient de conversió d’energia elèctrica (KPI) en calor és molt superior al 100%.
Els generadors de calor de vòrtex VTG es van provar en diversos instituts de recerca, entre ells el nom RSC Energia S.P. Korolev el 1994, a l’Institut Aerodinàmic Central (TsAGI). Zhukovsky el 1999. Les proves van confirmar l’alta eficàcia del generador de calor de vòrtex VTG en comparació amb altres tipus de calefactors (elèctrics, de gas i també de combustibles líquids i sòlids). A la mateixa producció de calor que la de les plantes tradicionals de calefacció, unitats de generació de calor de vòrtex de cavitació consumir menys electricitat.
La instal·lació es caracteritza per tenir un rendiment global més elevat, fàcil de mantenir i té una vida útil superior als 10 anys. El generador de calor de vòrtex VTG es distingeix per les seves dimensions reduïdes: la superfície ocupada, segons el tipus de generador de calor, és de 0,5-4 m². A petició del client, és possible fabricar un generador per funcionar en entorns agressius. Altres empreses també produeixen generadors de calor de vòrtex de diverses capacitats.
Consulteu també a electro-ca.tomathouse.com
: