Для получения тепловой энергии в промышленных и бытовых целях уже не один десяток лет используется явление кавитации. Под кавитацией подразумевается получение завихрений в жидкости с образованием газовых включений (пузырьков), выступающих в роли основных носителей тепла.
Как происходит нагрев?
Простейшим вариантом кавитационного теплогенератора является труба с соплом, через которую осуществляется перекачка жидкости. В месте сужения из-за избыточного давления возникает завихрение потока и образуются пузырьки воздуха. Газовые включения обладают поверхностным натяжением, которые при перемещении в сопле усиливаются, а после выхода в точку расширения разрываются под действием собственного давления воздуха.
Этот процесс получил название схлопывания или самостоятельного разрушения кавитационных пузырьков, в результате чего в окружающее пространство выделяется большое количество тепла, идущего на нагрев теплоносителя.
Для усиления нагревательного эффекта применяются различные методы увеличения количества генерации воздушных включений. В качестве примера на рисунке выше используется дополнительный поток в области сопла. Но, в зависимости от вида кавитационного теплогенератора технология может иметь и другую реализацию.
Виды кавитационных теплогенераторов
В попытках усилить процесс выделения тепла ученные внедрили ряд технологий, которые и легли в основу разделения кавитационных теплогенераторов на виды:
- роторные – процесс кавитации формируется за счет вращающегося элемента, диска или цилиндра, как правило, со сквозными или поверхностными отверстиями;
- трубчатые – обеспечивают формирование пузырьков за счет соединения труб разной формы и методов их соединения;
- ультразвуковые – завихрения в воде образуются за счет ударной волны, посылаемой ультразвуковым генератором.
Преимущества и недостатки
Несмотря на существенную конкуренцию со стороны традиционных средств нагрева и отопления, вихревые приспособления имеют свои плюсы.
К преимуществам тепловых генераторов кавитационного приципа следует отнести:
- экологичность при производстве тепла – нет нужды сжигать топливо, благодаря чему в атмосферу не поступают вредные вещества;
- отлично подходит как для крупных, так и небольших котельных;
- не требует доставки и хранения топлива;
- эффективный механизм получения тепла;
К недостаткам таких отопительных систем следует отнести их большие размеры, в сравнении с газовыми агрегатами, кавитационные занимают значительно большее помещение. Неэффективны для частных зданий и любых помещений с малым отапливаемым объемом, также вместе с теплом генерируют много шума. В виду генерации воздушных включений, отопительная система подвергается усиленному разрушению, что значительно сокращает срок службы труб, сопла, дисков и прочей фурнитуры.
Как не стать жертвой обмана?
Кавитационные теплогенераторы действительно существуют и применяются для обогрева, но каждый владелец частного дома или квартиры окажется в проигрыше при замене им газовой или твердотопливной системы. Их смело можно устанавливать для небольших предприятий, но с оговоркой, что замену некоторых элементов вам придется делать уже через 5 лет. Поэтому предварительно рассчитайте целесообразность такой системы отопления для вашего случая.
Смотрите видео для более детальной информации:
