Гидродинамический насос для отопления
Тепловые гидродинамические насосы
(нагреватели, теплогенераторы)
Все больший интерес как надежный и экономичный источник тепла вызывают тепловые гидродинамические насосы.
Нагрев жидкого теплоносителя в такой установке основан на совершенно новом принципе – энергии кавитации.
По сути, это альтернатива не только котлам, работающим на природном топливе,
но также электрическим котлам и водонагревателям.
Если в них теплоноситель нагревают с помощью электрических ТЭНов или электродов, то в тепловых гидродинамических насосах нагрев происходит за счет вращения жидкого теплоносителя в активаторе. Энергия электродвигателя превращается в энергию завихрений жидкого теплоносителя, которая переходит в тепловую. При этом запускаются мало изученные в настоящее время механизмы выделения энергии, которые приводят к тому, что ее выделяется больше, чем затрачивается.
Никто не утверждает, что тепловые гидродинамические насосы отвергают закон сохранения энергии или законы термодинамики, просто сегодня нельзя однозначно объяснить, за счет чего выделяется дополнительная энергия.
Существует несколько теорий, объясняющих процессы выделения тепла, однако ни одна из них не может полностью описать эти процессы. Научные исследования в настоящее время сводятся лишь к фиксации результатов работы созданных тепловых установок и интерпретации этих результатов.
Тем не менее подобные насосы успешно эксплуатируются по всему миру. Например, серийно выпускаемые тепловые гидродинамические насосы «ТС1» — современные, высокоэффективные, энергосберегающие установки теплоснабжения, предназначенные для систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. «ТС1» представляет собой стандартный асинхронный двигатель 3000 об/мин. с напряжением питания 380 В, смонтированный на одной раме с активатором, преобразующим механическую работу в тепловую энергию.
Такие установки не требуют разрешения от котлонадзора, служб по экологическому, технологическому и атомному надзору так как электрическая энергия используется не для нагрева теплоносителя, а для работы электродвигателя.
В настоящее время специалистами разработаны и находятся в стадии подготовки к серийному производству электрические установки, предназначенные для отопления и горячего водоснабжения, которые работают на основе использования энергии кавитации в жидкости.
Основным рабочим устройством в гидродинамических насосах служит теплогенератор, который представляет собой насос со специальным профилем проточной части. При прохождении через него жидкости формируется вихревой поток, в котором возникают кавитационные разрывы материальной среды, за счет которых жидкость и нагревается. При этом в качестве теплоносителя может использоваться не только обычная вода, но и различные антифризы для систем отопления.
Кавитация характеризуется тем, что при разрыве целостности потока жидкости в местах резкого снижения ее давления возникает огромное количество отдельных пузырьков-каверн, которые затем схлопываются. Это приводит к изменению физико-химических свойств жидкости и выделению значительного количества энергии, в том числе тепловой, которая, будучи экологически чистой и дешевой, может быть использована для нужд отопления.
Кавитационные генераторы успешно используются не только для отопления. С их помощью можно осуществлять очистку от внутренних отложений различных теплообменных аппаратов, что позволяет обходиться без очистки механическим или химическим способом. Поскольку в ходе кавитационного процесса происходит обеззараживание жидкости, такие устройства пригодны для обогрева и очистки бассейнов. Более высокими эксплуатационными свойствами обладает и бетон, подготовленный с использованием воды, подвергнутой кавитации.
Потребление электроэнергии в таких установках в 1,5-2 раза ниже, чем в традиционных системах отопления. Нагрев теплоносителя производится в замкнутом контуре при его прокачивании насосом через кавитатор.
В это трудно поверить, но подобные установки уже реальность, и следует ожидать, что именно эти технологии уже в ближайшем будущем составят конкуренцию традиционным способам получения тепла от сжигания невосполнимого природного топлива.
По материалам статей Станислава Пасечника — Ж. «Красивая Усадьба»
Вечный двигатель или новые источники энергии?
Ольга Калядина
«Самарское обозрение»
Ничего подобного раньше не было. А впервые локальные системы «ЮСМАР» появились в Кишиневе благодаря космическим разработкам, конверсии и доктору технических наук, академику Ю. Потапову. Разработанная им технология запатентована в 42 странах мира. Системы «ЮСМАР» подвергались многочисленным проверкам и тестированиям в таких солидных научно-исследовательских центрах, как ЦСКБ (г. Самара), НПО «Холод» (г. Киев), ракетно-космическая корпорация «Энергия» (г. Москва), Национальный ядерный центр (Лос-Аламос, США). В результате было установлено, что на 1 кВт потребляемой электроэнергии такая система вырабатывает почти 2 кВт тепла . Возникли споры. Что это — вечный двигатель? Многие ученые мужи уверены, что такая установка работать не может. И тем не менее она работает, причем результаты ее работы просто невероятны. Но пусть ученые сами отвечают на вопрос «может или не может?». .
Кавитационные и вихревые теплогенераторы
Проблема измерения кпд. Об ошибках при измерении кпд теплогенераторов
Л. Менчиков
Заявления Ю.Потапова о якобы найденных сверхединичных свойствах ЮСМАРов в результате испытаний разными независимыми экспертами в основном являются грубым обманом. Так, сознательным обманом и фальсификацией являются заявления Потапова насчет положительных испытаний в США. Испытания действительно проводились, однако НИКАКИХ сверхединичных эффектов там не было найдено. .
. Как и заявлял Потапов, действительно на НПО «Холод» (город Киев) было проведено испытание его установки ЮСМАР по этой схеме, однако никакого эффекта НЕ ОБНАРУЖЕНО. Привожу отрывок из письма Геннадия Иваненко автора этого стенда: «Хочу начать с того, что лично знаком с Ю.С. Потаповым, неоднократно был у него в лаборатории, и у меня сложилось определённое мнение по поводу его разработок и бизнес-подхода. Мною был разработан испытательный стенд и проведены испытания по теплопроизводительности установки Потапова «Юсмор-2» установленной мощностью 5,5 кВт. Испытания проводились на НПО «Холод» город Киев. Результат — КПД 96-98 %».
Так что заявления Потапова о кпд его установки 200%, якобы установленным на НПО «Холод», являются фальсификацией и сознательным обманом. .
. Этот же результат косвенно был экспериментально установлен на одном предприятии, где в одном из одинаковых производственных помещений был установлен теплогенератор Потапова. Оказалось, что электропотребление от этого осталось прежним, как и в других помещениях с обычными тенами, хотя ожидалось его снижение в 2 раза!
В ряде других мест, где был установлен ЮСМАР, потребители также не заметили снижения в энергопотреблении по сравнению с аналогичными периодами прошлых лет (у некоторых оно даже возросло в 1.5 раза!). Это еще одно доказательство в пользу отсутствия какого-либо эффекта, по крайней мере столь значительного, о котором рекламирует сам Ю.Потапов.
Подробности ЗДЕСЬ
Несколько лет назад нам принесли продемонстрировать кавитационный теплогенератор, сконструированный какими-то молдавскими умельцами. По их словам эта «уникальная» разработка создана на одном из оборонных заводов и запатентована в нескольких странах (хотя не знаю, как они получили патент, если в нем было заявлено что кпд>100%).
Люди, которые его принесли, утверждали, что он потребляет всего 100 ватт (это мощность электродвигателя), а обогревает как 3 киловатный обогреватель. Итого кпд 3000%. Весь секрет был, якобы, в его конструкции, которая состояла из электронасоса, улитки и трубок. Вся конструкция наполнялась водой и электронасосом гонялась по кругу. Конструкция была в руках и мы взялись за дело, тем более что такой кпд, если он был бы в действительности, заметить было бы легко, а упустить такую машину было бы непростительно.
Мы обложили всю конструкцию пенопластом для теплоизоляции, замерили с помощью мерного цилиндра количество воды, залитого в систему, и, наконец, двумя термопарами измеряли температуру этого устройства в разных частях системы. Сам агрегат включали к сети через обычный электросчетчик и измерения количества электричества дублировали с помощью вольтметра и амперметра (и время по секундомеру). Через некоторое время работы системы до достижения определенной температуры воды либо до поглощения определенного количества эл. энергии или времени, ее выключали, выравнивали температуру и проводили расчеты. Проводили несколько измерений с разными исходными и конечными температурами. Потребленное количество энергии расчитывали по показаниям приборов и проверяли по счетчику. Выделенное количество тепла расчитывали только по воде (количество воды, ее теплоемкость и разность температур была известна). Оказалось, что во всех опытах кпд (по воде) составлял не более 70% (остальное шло на нагрев металлических деталей и двигателя). Так что, очередной вечный двигатель второго рода не состоялся.
. Пролистав справочники Российской Академии наук (Российская Академия наук. Наука, Москва, 1997 и 1994 г.), легко убедиться, что среди действительных членов и член-корреспондентов никакого Ю.Потапова НЕТ. Возможно, это звание ему присвоила сама журналистка, либо он академик Нью-Йоркской академии наук :-))). Для тех, кто не знает что это такое: это группа предприимчивых дельцов, успешно зарабатывающих на тщеславных гражданах и основавших для этого общественную организацию с громким названием. Стать ее членом которой может КАЖДЫЙ, заплатив членский взнос — 100$ в год. Платите деньги и можете хвастаться этим «званием» перед несведующими гражданами. Или же он академик РАЕН, что одно и тоже. Название этой частной «организации» часто вводит в заблуждение доверчивых граждан, которые наивно считают, что это Российская академия наук.
В 1995 году «Роспатент» выдал патент N 2045715 на изобретение: «Теплогенератор и устройство для нагрева жидкостей». Автором изобретения стал Потапов Юрий Семенович, ныне действительный член Российской академии естественных наук. Сокращенно РАЕН.
Подробности ЗДЕСЬ
О ТЕПЛОТВОРНОЙ СПОСОБНОСТИ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ КАВИТАЦИИ
Исаков Александр Яковлевич
доктор технических наук, профессор кафедры физики КамчатГТУ
В последнее время в научно-технических изданиях популярной и информационной направленности, включая Internet, широко рекламируются гидродинамические устройства, предназначенные, в частности, для использования в локальных системах отопления. Принцип действия таких аппаратов на первый взгляд кажется достаточно простым. Характерной особенностью многочисленных описаний таких уникальных нагревателей является практически полное отсутствие их теоретического обоснования, что не позволяет, к сожалению, количественно оценить объективность заявляемых параметров.
В сообщении представлены некоторые энергетические аспекты, сопровождающие работу кавитационных теплогенераторов, широко рекламируемых в качестве высокоэффективных источников тепловой энергии. Показано, в частности, что возникновение сверхвысоких градиентов температур и давлений возможно только в специально подготовленных «чистых» гомогенных жидкостях. В условиях «технической», используемой в системах отопления, заявляемые авторами проектов эффекты принципиально невозможны.
| . Принцип действия таких трансформаторов энергии можно наблюдать на примере общедоступного насоса для полива грядок и газонов на дачных участках. Необходимо наполнить водой обычную трёхлитровую банку и заставить насос забирать из банки воду и туда же её сбрасывать. Уже через 5 — 10 минут можно убедиться в полной правоте Джемса Прескотта Джоуля (1818 — 1889) о возможности преобразования механической работы в тепло. Вода в банке нагреется. Ещё ярче эффект проявляется при «замыкании» входа и выхода домашнего пылесоса. Но это рискованная демонстрация, температура нарастает настолько стремительно, что можно не успеть разъединить «вход» и «выход», что приведёт к порче устройства. Нагреватель, схема которого приведена на рисунке работает примерно так, как система охлаждения автомобильного двигателя, только решается обратная задача, не понижения температуры, а её увеличения. При пуске установки рабочая жидкость с выхода гидродинамического кавитационного преобразователя энергии 3 посредствам насоса 2 подаётся по короткому пути на вход теплогенератора. После нескольких циркуляций по малому (вспомогательному) контуру, при достижении водой заданной температуры, подключается второй (рабочий) контур. Температура рабочей жидкости падает, но затем, при удачно выбранных параметрах системы, восстанавливается до требуемой величины. Элементы упрощённой структурной схемы являются стандартными, практически, для любой гидравлической системы предназначенной для транспортировки жидкости или газа. Системы кавитационных теплогенераторов, несмотря на самые разнообразные названия состоят из четырёх основных элементов: приводного электродвигателя 1, насоса 2, собственно кавитационного теплогенератора 3 посредством которого осуществляется преобразование механической энергии в тепловую энергию и потребитель тепловой энергии 4. |
. Таким образом, на основании проведенного анализа можно прийти к заключению, что в условиях теплогенераторов гидродинамическую кавитацию нельзя рассматривать как источник дополнительной энергии. Ансамбль расширяющихся, схлопывающихся и пульсирующих кавитационных каверн представляется как своеобразный энергетический трансформатор энергии, коэффициент полезного действия которого в принципе, как и любого трансформатора не может превосходить единицу.
О КОЭФФИЦИЕНТЕ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ
Осипенко С.Б.
генеральный директор НПП Институт «Текмаш», к.т.н.
. Сегодня, в странах СНГ производится не менее полудюжины различных типов аппаратов, основанных на гидродинамическом способе нагрева жидкостей. Называются такие нагреватели по-разному: “ЮСМАР” у Ю.С. Потапова из Молдовы, «УТ» и «АКР» у компании «ЮрЛе и Ко» из Белоруссии, “Гравитон” у создателей из России, “ТЕК” у “ТЕКМАШа” из Украины и т.д., так что важное и весьма перспективное для малой энергетики направление устойчиво развивается. Но, как это часто бывает, наряду с серьезными и глубокими разработками в этой области возникла волна того, что в научных кругах принято обозначать термином “околонаучное изобретательство”. В прессе (благо свобода слова) словно грибы после дождя стали появляться многочисленные публикации, в которых авторы таких установок заявляют о достижении ими коэффициента полезного действия более 100 %. Здесь наметилось даже своего рода “социалистическое соревнование”: 200 % у академика А.П. Сорочинского, 1000 % у академика Ю.С. Потапова и его идеолога академика Л.П. Фоминского и т.д. – кто больше? .
. Указанные выше господа решили облагодетельствовать человечество не многим и не малым – неиссякаемым источником дармовой тепловой энергии, ведь по сути своей именно это и представляют собой теплогенерирующие установки, КПД которых превышает 100 %. Действительно, если КПД гидродинамической тепловой установки составляет, скажем 200 %, то это означает, что подав на вход установки 1 кВт электрической энергии, на ее выходе мы получим 2 кВт тепловой энергии. Половину этой энергии мы используем для обогрева здания, а вторую половину — преобразуем в электрическую и подадим ее на нашу установку. После этого мы можем отказаться от дорогих услуг электрогенерирующих компаний.
Такой двигатель вечен, как вечна глупость человеческая в попытках создания этого самого perpetym-mobile. Теоретической основой работы установки господина А.П. Сорочинского является новое физическое явление “непосредственное превращение гравитационной энергии в тепловую”, которое происходит в “энергоинформационном, торсионном поле”, которое взаимодействует со “спинами элементарных частиц среды”. Последние два термина заимствованы из так называемой экстрасенсорики и с точки зрения квантовой механики бессмысленны и нелепы. Я убежден, что человек, который экспериментально докажет возможность такого способа преобразования энергии безусловно получит Нобелевскую премию по физике и навсегда лишит человечество зависимости от всех энергетических проблем.
Установка господина Ю.С. Потапова работает на основании не менее выдающегося физического явления “реакции термоядерного синтеза, проходящей при комнатной температуре”. Читая о таких, а порою и более интересных страстях, на страницах средств массовой информации, невольно возникает ощущение запаха серы и присутствия Лукавого где-то совсем рядом. Мне не знакомы работы этих господ в серьезных физических или технических журналах, посвященных этой тематике, так что обоснованность их теоретических предпосылок, мягко говоря, вызывает сомнение. Известные мне «публикации» этих изобретателей, в основном, сводятся к материалам рекламного характера, в одной из которых наряду с пропагандой гидродинамических нагревателей предлагается к продаже настоящий вечный двигатель. Внешне он очень похож на обычный электрический двигатель, но работает на основе «торсионных теорий» и поэтому имеет КПД в 400 % и стоимость 100000$.
Замечу, кстати, что в официальных заявках на изобретения этих авторов нет никакого упоминания о каких-либо специальных физических эффектах, — в них речь идет только о тех или иных технических усовершенствованиях. Всякая, даже очень хорошая и внутренне непротиворечивая физическая теория, нуждается в экспериментальной проверке своих выводов. Знакомство с результатами экспериментов, проведенных нашими изобретателями, говорит о том, что их авторы явно не в ладах с математикой и имеют весьма смутное представление о таких понятиях, как корректность и планирование эксперимента. .
. Все изыскания наших изобретателей вокруг закона сохранения энергии можно было воспринимать с улыбкой, если бы они не таили в себе реальной опасности. В поднявшейся пене околонаучного изобретательства, вполне может утонуть подающий большие надежды маленький ребенок — гидродинамические установки нагрева жидкостей. Агрессивная пропаганда этих господ своих выдающихся «научных» открытий и изобретений дискредитирует саму разумную идею гидродинамического теплового нагревателя. Наше общество, к сожалению, еще не выработало эффективных механизмов противодействия злу околонаучного изобретательства. Противодействие это, в основном, сводится к научно-популярным статьям общепризнанных авторитетов в области физики таких, как академик РАН, ныне Нобелевский лауреат, проф. В.Л. Гинзбург, да официальным отзывам академических учреждений о степени разумности очередного детища околонаучного изобретательства таких, как заключение Института технической теплофизики НАН Украины о КПД гидродинамической тепловой установки Л.П. Фоминского, подписанное заместителем директора института, чл.–корр. НАН, проф. А.А. Халатовым. .
. нагреватели, основанные на гидродинамическом способе нагрева жидкостей, лишены многих существенных изъянов, присущих нагревателям, использующих ТЭНы. В частности, с их помощью можно нагревать практически любые жидкости, в то время как последние весьма требовательны к качеству подогреваемой воды. Вместе с тем, их КПД может быть весьма высоким, поскольку “потери” электрической энергии в насосе (с КПД
70 %) полностью идут на нагрев рабочей жидкости. .
. Гидродинамические нагреватели наряду с многочисленными своими достоинствами (отсутствие водоподготовки, дорогого теплообменного оборудования, электрохимической коррозии и т.д.), естественно, не лишены недостатков. Например, мощность всех производимых сегодня гидродинамических нагревателей не превышает 37-45 квт. Тому имеется достаточно серьезное основание. Увеличение мощности нагревателя неизбежно требует увеличения скорости течения жидкости в нем. Это приводит к появлению хорошо известного физического явления кавитации: при больших скоростях потока жидкости, обтекающей поверхность, происходит разрыв сплошности жидкости. Процесс этот происходит с выделением большого количества тепловой энергии. Жидкость “вскипает” с образованием кавитационных пузырьков, разрушение которых приводит к разрушению обтекаемой поверхности. . Проблема состоит в том, что, с одной стороны, скорость течения жидкости в насадке должна быть достаточно большой чтобы вызвать эффект кавитации, а с другой — чрезмерное количество кавитационных пузырьков приводит к быстрому разрушению самой насадки. .
Кавитация — (от лат. cavitas — пустота) — образование в жидкости полостей (кавитационных пузырьков, или каверн), заполненных газом, паром или их смесью. Кавитация возникает в результате местного понижения давления в жидкости, которое может происходить либо при увеличении её скорости (гидродинамическая кавитация), либо при прохождении акустической волны большой интенсивности во время полупериода разрежения (акустическая кавитация), существуют и другие причины возникновения эффекта. Перемещаясь с потоком в область с более высоким давлением или во время полупериода сжатия, кавитационный пузырек захлопывается, излучая при этом ударную волну.
Физический процесс кавитации близок процессу закипания жидкости. Основное различие между ними заключено в том, что при закипании изменение фазового состояния жидкости происходит при среднем по объёму жидкости давлении равном давлению насыщенного пара, тогда как при кавитации среднее давление жидкости выше давления насыщенного пара, а падение давления носит локальный характер.
«Википедия»
