История создания вихревых теплогенераторов уходит корнями в первую треть двадцатого века, когда французский инженер Жозеф Ранк столкнулся с неожиданным эффектом, исследуя свойства искусственно создаваемого вихря в разработанном им устройстве — вихревой трубе. Сущность наблюдаемого эффекта заключалась в том, что на выходе вихревой трубы наблюдалось разделение сжатого воздушного потока на теплую и холодную струю. Одним из первых ученых, которому пришла в голову идея запустить в трубу Ранка жидкость, является российский ученый Александр Меркулов, профессор Куйбышевского государственного авиакосмического университета, которому принадлежит заслуга в развитии основ новой теории.
Известно, что при движении жидкости по специальной камере от избыточного давления молекулы воды выталкивают молекулы газа, которые скапливаются в пузырьки. Из-за процентного преимущества воды ее молекулы стремятся раздавить газовые включения, и в них возрастает поверхностное давление. При дальнейшем поступлении молекул газа температура внутри включений возрастает, достигая 800 – 1000ºС. А после достижения зоны с меньшим давлением происходит процесс кавитации (схлопывания) пузырьков, при котором накопленная тепловая энергия выделяется в окружающее пространство.
Вихревые теплогенераторы применяются для:
· Отопления помещений, как в бытовых, так и в производственных зонах;
· Нагревания жидкости для осуществления технологических операций;
· В качестве проточных водонагревателей, но с более высоким КПД, чем у классических бойлеров;
· Для пастеризации и гомогенезации пищевых и фармацевтических смесей с установленной температурой (при этом обеспечивается удаление вирусов и бактерий из жидкости без термической обработки);
· Получения холодного потока (в таких моделях горячая вода является побочным эффектом);
· Смешивание и разделение нефтепродуктов, добавление в получаемую смесь химических элементов;
· Парогенерации.
В данный момент времени на территории России, некоторых республик бывшего Советского Союза и ряда зарубежных стран успешно функционируют сотни вихревых теплогенераторов различной мощности, произведенных рядом отечественных научно-производственных предприятий.
Плюсы
1. Минимальное обслуживание (1 раз в 6 месяцев проверка подшипников и уплотнений генератора). Обеспечивается высокими технологиями изготовления этих узлов.
2. Экономичный:
o отсутствие затрат на прокладку теплотрасс и минимизация потерь тепла;
o отсутствие затрат на водоподготовку (качество воды, степень её загрязнения в системе отопления и минерализации не влияет на работу нагревателя);
o благодаря технологии нагрева, накипь а системе отопления не появляется;
o не требуется создавать запасов топлива и обеспечивать их сохранность (если для отоплений в качестве топлива используются газ, уголь, дрова, нефтепродукты).
3. Безопасный в работе и экологически чистый:
o работа теплогенератора исключает использование загрязняющих окружающую среду веществ (газ, уголь, дрова, дизельное топливо) и, соответственно, исключает выделение продуктов горения и распада воздуха.
o применение современных приборов контроля безопасности полностью исключает неуправляемый рост температуры и давления в системе отопления.
4. Простой в монтаже и обслуживании:
o для монтажа достаточно присоединить подающий и обратный патрубки теплогенератора к соответствующим патрубкам системы отопления;
o простота обслуживания. Процесс нагрева и контроль работы системы отопления осуществляется с помощью блока автоматического управления.
5. Универсальный в применении, может быть использован:
o для отопления, в т.ч., и в системах с тёплым полом ;
o для систем горячего водоснабжения (ГВС);
o как в новой, так и в уже существующей системе отопления и ГВС;
o для жидкостей различного назначения;
6. Автономный.
Минусы
1.Создает сильную шумовую нагрузку в месте установки , что сильно ограничивает их применение непосредственно в спальнях, залах, офисах и им подобных местах;
2.Характеризуется большими габаритами , в сравнении с классическими нагревателями жидкости;
3.Требует точной настройки процесса кавитации , так как пузырьки при столкновении со стенками трубопровода и рабочими элементами насоса приводят к их быстрому изнашиванию;
4.Достаточно дорогостоящий ремонт при выходе со строя элементов вихревого теплогенератора.
В то же время в Интернете существует и много отрицательных отзывов и сообщений об испытаниях, где говорится, что КПД вихревых установок меньше 100% и выход тепла не превышает затраченной электроэнергии.
Тесты, модели ЮСМАР , американской компанией Earth Tech International (г.Остин, штат Техас), специализирующейся на экспериментальной верификации новых направлений в современной физике.
Для привода водяного насоса использовался электродвигатель с КПД=85%, тепловые потери которого на нагрев окружающего воздуха не принимались при расчете теплопроизводительности «вихревого теплогенератора». Отметим, что не измерялись и тепловые потери на нагрев окружающего воздуха, что, безусловно, несколько снижало получаемый КПД теплогенератора.
Результаты исследований, проведенных при варьировании основных режимных параметров (давление, расход теплоносителя, начальная температура воды и др.) в широком диапазоне продемонстрировали, что эффективность теплогенератора изменяется в диапазоне от 33 до 81%, что сильно не «дотягивает» до 300%, заявленных изобретателем перед проведением экспериментов.
Источник