Размещено на http://www.allbest.ru/

• МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
• ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО
• по образованию
• Федеральное государственное образовательное учреждение
• среднего профессионального образования
• Реферат
• «Вихревые теплогенераторы»
• Ижевск,2009
• Содержание
• Ведение
• 1. Как работает вихревой теплогенератор
• 2. Чем уникальны новые генераторы энергии
• 3. Вихревые теплогенераторы седьмого поколения
• 4. Схема подключения вихревого теплогенератора
• 5. Сравнительная таблица отопительных установок
• 6. Экономика внедрения вихревого теплогенератора
• Источники данных
• Ведение
• Выхлопные газы автомобилей и ТЭЦ до предела загрязняют окружающую нас природу. Автомобиль, например, выбрасывает из двигателя более 200 наименований отравляющих и канцерогенных веществ, как правило, без цвета и запаха, а для сжигания одного килограмма бензина (чуть больше одного литра) расходует 300 литров воздуха. Это до 60 литров чистого кислорода. В среднем каждый автомобиль всего за один час своего движения превращает 3000 литров воздуха в канцерогенные и отравляющие вещества, которыми нам приходится дышать.
• Только в Москве ежедневно на активное уничтожение кислорода работают около трех миллионов автомобилей. Они превращают 54 миллиарда литров воздуха в отравляющие нас вещества. Наше «голубое топливо» - газ, на котором работают большинство ТЭЦ и многие автомобили, на каждый сжигаемый килограмм дает пять килограмм отравляющих и канцерогенных соединений, что на килограммов больше, чем при сжигании угля.
• Техническая политика большинства развитых стран на сегодняшний день включает в себя возможность максимального использования гелиотехнологий, работающих на энергии солнца и на использовании водорода в качестве топлива для автомобилей и ТЭЦ. Но уже давно известно, что солнечная энергия, хотя и достается бесплатно, при существующих дорогостоящих технологиях имеет низкую эффективность. Она не способна полноценно заменить традиционные виды топлива. А сжигание водорода вновь приводит к уничтожению атмосферы земли в тех же объемах, что и бензин. Выделение большого количества пара и воды при сгорании водорода вызывает парниковый эффект, опять-таки нарушающий хрупкое равновесие нашей природы. Не говоря уже о трудоемкости производства водорода и сомнительной его экологичности.
• Что же нам остается? Энергия воздуха и воды, но без изменения их природного состояния. Поэтому я предлагаю широко использовать проверенные на практике новые способы и устройства для производства тепловой и электрической энергии. Это вихревой теплогенератор, работающий на воде, и вихревой двигатель, работающий на воздухе.
• В вихревом теплогенераторе вода при работе очищается от вредных микробов и бактерий. Эффективность вихревого теплогенератора выше, чем у любого известного электрического или ядерного источника тепловой энергии. А эффективность вихревого двигателя достигает 97% против 40% эффективности Д. В. С., 34% - атомных станций, 12% - солнечных батарей.
• 1. Как работает вихревой теплогенератор
• Вихревой теплогенератор (ВТГ), работающий на воде и предназначенный для преобразования электрической энергии в тепловую, был разработан в начале 90-х годов. ВТГ используются для обогрева жилых, производственных и иных помещений горячего водоснабжения. ВТГ возможно использовать для получения электрической или механической энергии. В 1995 г. был получен российский патент на изобретение: № 2045715 «Теплогенератор и устройство для нагрева жидкостей», а также сертификат на промышленный образец.
• Вихревой теплогенератор по этому патенту представляет собой цилиндрический корпус, оснащенный циклоном (улиткой с тангенциальным входом) и гидравлическим тормозным устройством. Рабочая жидкость под давлением подается на вход циклона, после чего по сложной траектории проходит через него и тормозится в тормозном устройстве. Дополнительного давления в трубах тепловой сети не создается. Система работает в импульсном режиме, обеспечивая заданный режим температур.
• В качестве теплоносителя в вихревом теплогенераторе используется вода или иные неагрессивные жидкости (антифриз, тосол) в зависимости от климатической зоны. При этом специальной подготовки воды (химической очистки) не требуется, так как процесс нагревания жидкости происходит за счет ее вращения по определенным физическим законам, а не от воздействия нагревательного элемента.
• Коэффициент преобразования электрической энергии в тепловую у ВТГ первого поколения был не менее 1,2 (то есть КПЕ не менее 120%), что на 40-80% превышало КПЕ существовавших в то время систем отопления. Так, парогазовые турбины фирмы «Сименс» имеют эффективность около 58%. Теплоэлектроцентрали в Московском регионе - 55%, а учитывая потери в теплотрассах, их эффективность снижается еще на 10-15%.
• Принципиальное отличие ВТГ состоит в том, что электроэнергия расходуется только на электронасос, прокачивающий воду, а вода выделяет дополнительную тепловую энергию.
• Теоретическое обоснование вихревые теплогенераторы получили в работах «Вихревая энергетика и холодный ядерный синтез с позиций теории движения» (2000 г.) и «Энергия вращения» (2001 г.).
• Плюсы систем:
• Экономическая выгода по оплате (стоимость установки, оплата электроэнергии, нет затрат на обслуживание).
• Отсутствие необходимости аттестации теплового узла и персонала (тепло, котло, энерго надзор).
• Универсальность по применению (отопление, ГВС, отопление + ГВС) в температурном диапазоне до +80 С., в районах с нестабильным электроснабжением (села, деревни, ПГТ, частный сектор в городах) для исключения случаев замораживания системы и ВТГ приходится использовать тосол для систем отопления - например (DIXIS-30), или диксис с водой в соотношении 50/50.
• Есть в странах Европы (Тепловой насос), но установка сложна, очень тяжело обслуживаема, практически неремонтопригодная, работает по принципу кондиционера с использованием фреонов.
• Предусмотрены следующие варианты применения ВТГ в быту и промышленном производстве:
• 1. Работа в отопительных системах.
• 2. Работа в системе горячего водоснабжения (нагрев воды и дальнейшее автоматическое поддерживание её температуры в накопительной ёмкости установки с дальнейшей подачей потребителю).
• 3. Изменение свойств и характеристик нефти и ГСМ (обезвоживание, обессоливание).
• 4. Приготовление качественных эмульсий:
• 4.1. получение мелкодисперсных эмульсий,
• 4.2. эмульсий для смазки стенок форм при производстве железобетонных изделий (эмульсон)
• Возможности применения вихревых теплогенераторов в народном хозяйстве неограничены. Для районов с холодными климатическими условиями ВТГ позволяет не только отапливать здания и помещения, но и быстро разогреть любую жидкость без применения каких-либо видов топлива.
• Можно применять ВТГ и для обеззараживания жидкостей (возможно использование и в пищевой промышленности): к примеру, позволяет нагревать воду в бассейне и одновременно обеззараживать ее без использования хлора и его производных.
• Применение вихревого теплогенератора в химической и нефтехимической промышленности позволяет не просто нагревать нефть или НСЖ, но и использовать его как специальное технологическое оборудование. Опыт работы (3 года) и значительный объем (более 3 000 тонн) переработанной нефти и НСЖ показали эффективность применения нашего оборудования в таких технологических процессах, как:
• 1. Водо и солеудаление;
• 2. Активация и модификация нефти и НСЖ;
• 3. Изменение реологических характеристик НСЖ;
• 4. Получение на основе НСЖ смесей или эмульсий с заданными характеристиками (к примеру, установка позволяет значительно повысить эффективность и качество сгорания мазутного и дизельного топлива в котлах и агрегатах, а самое главное получить экономию топлива до 30%).

2. Чем уникальны новые генераторы энергии

Дискуссия по поводу «необычайных» технических характеристик новых аппаратов продолжается в прессе уже несколько лет («Самарское обозрение» от 14.07.1997 г.; журнал «Идеи и решения» №10 за 2000 год; украинская газета «Антенна» № 12 от 21.03.2000г.; журнал «Наука и Техника» от 6 марта 2001 года и т.д.). Но при этом в большинстве случаев отмечаются достоинства вихревых теплогенераторов первого поколения (КПЕ не менее 100%). Что это за достоинства?

1. Для получения тепловой энергии не нужно традиционного топлива (газ, нефть, уголь и т.п.), вследствие чего ВТГ являются экологически чистыми (нет выделения продуктов горения) и не требуют затрат на химическую очистку систем циркуляции горячей воды.

2. Условия работы ВТГ по сравнению с другими системами нагрева воды безопасны, так как вода не нагревается выше 95 °С.

3. Теплогенератор устанавливается непосредственно на объекте, потребляющем тепло или горячую воду, и при этом исключается необходимость в теплотрассе со всеми вытекающими отсюда положительными последствиями. Не секрет, что стоимость прокладки теплотрассы в 24 раза дороже прокладки электрического кабеля.

4. При использовании теплогенераторов исключаются перерывы в горячем водоснабжении в летний период.

5. ВТГ и малая энергетика в целом не являются конкурентом большой энергетики (ТЭЦ, ГЭС, АЭС). Эти два направления в технике развиваются в разных жизненных пространствах, взаимно дополняя друг друга. Вследствие этого возможно сотрудничество и дальнейшее развитие энергосберегающих технологий, в целом отвечающее интересам России с ее огромными территориями и все увеличивающимися потребностями в энергии.

6. Практика двух лет эксплуатации ВТГ нового поколения в Москве подтвердила, что вихревой теплогенератор не требует сложного и дорогостоящего обслуживания.

7. Работа вихревого теплогенератора показала, что стоимость отопления 1 м3 за год составляет всего 16,05 руб. В то же время при отоплении электрическим котлом она равна 460,37 руб., а котлом на жидком топливе - 250,80 руб.

В 2002 году на российском форуме «Технологии двойного назначения» наш вихревой теплогенератор пятого поколения награжден золотой медалью и дипломом. А в 2003 году на четвертой выставке «Изделия и технологии двойного назначения» вихревой теплогенератор шестого поколения награжден дипломом первой степени.

В настоящее время творческим коллективом разработчиков продолжаются работы над теплогенератором 7-го и 8-го поколений, КПЕ которых достигает 1000%. Это позволит приблизиться к решению вопроса о создании автономных электростанций.

3. Вихревые теплогенераторы седьмого поколения

Вихревые теплогенераторы седьмого поколения предназначены для обеспечения автономного обогрева и снабжения горячей водой квартир, домов и индустриальных помещений. Они также могут быть использованы техническими специалистами для решения практических и исследовательских задач.

Эксплуатация генераторов производится в ручном, автоматическом и компьютерном режимах исходя из условий внешней окружающей среды. КПД вихревого теплогенератора (эффективность преобразования энергии согласно стандартам ЕЭС) составляет 220%. В процессе эксплуатации вихревого теплогенератора было зафиксировано двукратное снижение потребления электроэнергии. Аппарат окупается не более чем за один отопительный сезон.

Вихревой теплогенератор седьмого поколения состоит из цилиндрического корпуса и ротора. Ротор приводится во вращение электромотором. Генератор оснащен накопителем энергии для эксплуатации в ночное время. Рабочая жидкость (вода) по касательной подается на вход теплогенератора. Затем вода направляется по сложной траектории и нагревается. К моменту нагревания до расчетной температуры внутри теплогенератора происходит более 500000 циклов сжатия и расширения воды. Нагревание происходит вследствие трения молекул воды, процесса кавитации и холодного ядерного синтеза.

Система, оснащенная микропроцессором, работает в импульсном режиме и поддерживает заданный температурный режим.

Различие между теплогенератором первого поколения и новым типом агрегата в том, что последний функционирует без электрического насоса, нагревая воду до 95 °С за один проход воды по системе. Вихревой теплогенератор также позволяет вырабатывать пар.

4. Схема подключения вихревого теплогенератора