Hacemos Generadores de Energía Libre con nuestras propias manos. Instrucciones y diagramas de fabricación

Dispositivo y principio de funcionamiento.

El principio de funcionamiento del generador de calor de cavitación es el efecto de calentamiento debido a la conversión de energía mecánica en calor. Ahora echemos un vistazo más de cerca al fenómeno de cavitación en sí. Cuando se crea una presión excesiva en el líquido, surgen vórtices, debido al hecho de que la presión del líquido es mayor que la del gas contenido en él, las moléculas de gas se liberan en inclusiones separadas: el colapso de las burbujas. Debido a la diferencia de presión, el agua tiende a comprimir la burbuja de gas, que acumula una gran cantidad de energía en su superficie, y la temperatura en el interior alcanza unos 1000-1200 ° C.

Cuando las cavidades de cavitación pasan a la zona de presión normal, las burbujas se destruyen y la energía de su destrucción se libera en el espacio circundante. Debido a esto, se libera energía térmica y el líquido se calienta desde el flujo de vórtice. El funcionamiento de los generadores de calor se basa en este principio, luego considere el principio de funcionamiento de la versión más simple de un calentador de cavitación.

El modelo mas simple

Higo. 1: principio de funcionamiento del generador de calor por cavitación
Observe la Figura 1, aquí se presenta el dispositivo del generador de calor de cavitación más simple, que consiste en bombear agua mediante una bomba hasta el punto de estrechamiento de la tubería. Cuando el flujo de agua llega a la boquilla, la presión del líquido aumenta significativamente y comienza la formación de burbujas de cavitación. Al salir de la boquilla, las burbujas liberan energía térmica y la presión después de pasar por la boquilla se reduce significativamente. En la práctica, se pueden instalar múltiples boquillas o tubos para aumentar la eficiencia.

El generador de calor ideal de Potapov

El generador de calor Potapov, que tiene un disco giratorio (1) instalado frente al estacionario (6), se considera una opción de instalación ideal. El agua fría se suministra desde la tubería ubicada en la parte inferior (4) de la cámara de cavitación (3), y la salida ya está calentada desde el punto superior (5) de la misma cámara. En la Figura 2 a continuación se muestra un ejemplo de un dispositivo de este tipo:

Higo. 2: generador de calor por cavitación de Potapov

Pero el dispositivo no recibió una amplia distribución debido a la falta de una justificación práctica para su funcionamiento.

¿Qué hay en el corazón del trabajo?

La cavitación significa el proceso de formación. burbujas de vapor en la columna de aguaEsto se ve facilitado por una lenta disminución de la presión del agua a altos caudales. La formación de cavidades o cavidades llenas de vapor también puede ser provocada por el paso de una onda acústica o la emisión de un pulso láser. Las áreas cerradas de aire, o huecos de cavitación, son movidos por el agua a un área de alta presión, donde colapsan con la emisión de una onda de choque. El fenómeno de la cavitación no puede ocurrir en ausencia de las condiciones especificadas.

El proceso físico del fenómeno de la cavitación es similar a la ebullición de un líquido, pero durante la ebullición, la presión del agua y el vapor en las burbujas tiene un valor promedio e igual. Durante la cavitación, la presión en el líquido está por encima de la media y por encima de la presión de vapor. Reducir la misma presión es de naturaleza local.

Cuando se crean las condiciones necesarias, las moléculas de gas, que siempre están presentes en la columna de agua, comienzan a escapar hacia las burbujas formadas. Este fenómeno es intenso, ya que la temperatura del gas dentro de la cavidad alcanza hasta 1200 ° C debido a la constante expansión y contracción de las burbujas.El gas en las cavidades de cavitación contiene una mayor cantidad de moléculas de oxígeno y, al interactuar con materiales inertes del cuerpo y otras partes del generador de calor, conduce a su rápida corrosión y destrucción.

Los estudios demuestran que incluso los materiales inertes a este gas, el oro y la plata, están sujetos a la acción destructiva del oxígeno agresivo. Además, el fenómeno del colapso de las bolsas de aire provoca una cantidad suficiente de ruido, lo que es un problema indeseable.

Muchos entusiastas han hecho que el proceso de cavitación sea útil para crear generadores de calor de calefacción para una casa privada. La esencia del sistema está encerrada en una carcasa cerrada, en la que un chorro de agua se mueve a través de un dispositivo de cavitación; se utiliza una bomba común para obtener presión. En Rusia, para la primera invención de la instalación de calefacción, concedió una patente en 2013... El proceso de formación de ruptura de burbujas ocurre bajo la acción de un campo eléctrico alterno. En este caso, las cavidades de vapor son de tamaño pequeño y no interactúan con los electrodos. Se mueven hacia el espesor del líquido y hay una abertura con la liberación de energía adicional en el cuerpo del flujo de agua.

Puntos de vista

La tarea principal de un generador de calor de cavitación es la formación de inclusiones de gas, y la calidad del calentamiento dependerá de su cantidad e intensidad. En la industria moderna, existen varios tipos de generadores de calor de este tipo, que difieren en el principio de generar burbujas en un líquido. Los más comunes son de tres tipos:

• Generadores de calor rotativos - el elemento de trabajo gira debido al accionamiento eléctrico y genera remolinos de fluido;
• Tubular - cambiar la presión debido al sistema de tuberías por las que se mueve el agua;
• Ultrasónico - la falta de homogeneidad del líquido en tales generadores de calor se crea debido a vibraciones sonoras de baja frecuencia.

Además de los tipos anteriores, existe la cavitación láser, pero este método aún no ha encontrado una implementación industrial. Ahora consideremos cada uno de los tipos con más detalle.

Generador de calor rotativo

Consiste en un motor eléctrico, cuyo eje está conectado a un mecanismo giratorio diseñado para crear turbulencias en el líquido. Una característica del diseño del rotor es un estator sellado, en el que tiene lugar el calentamiento. El estator en sí tiene una cavidad cilíndrica en el interior, una cámara de vórtice en la que gira el rotor. El rotor de un generador de calor de cavitación es un cilindro con un conjunto de ranuras en la superficie; cuando el cilindro gira dentro del estator, estas ranuras crean falta de homogeneidad en el agua y provocan procesos de cavitación.

Higo. 3: diseño del generador de tipo rotativo

El número de depresiones y sus parámetros geométricos se determinan según el modelo del generador de calor de vórtice. Para unos parámetros de calentamiento óptimos, la distancia entre el rotor y el estator es de aproximadamente 1,5 mm. Este diseño no es el único de su tipo; durante una larga historia de modernizaciones y mejoras, el elemento de trabajo del tipo rotativo ha sufrido muchas transformaciones.

Uno de los primeros modelos efectivos de transductores de cavitación fue el generador Griggs, que utilizaba un rotor de disco con orificios ciegos en la superficie. Uno de los análogos modernos de los generadores de calor de cavitación de disco se muestra en la Figura 4 a continuación:

Higo. 4: generador de calor de disco

A pesar de la simplicidad del diseño, las unidades de tipo rotatorio son bastante difíciles de usar, ya que requieren una calibración precisa, sellos confiables y el cumplimiento de los parámetros geométricos durante la operación, lo que dificulta su operación. Dichos generadores de calor de cavitación se caracterizan por una vida útil bastante baja: 2 a 4 años debido a la erosión por cavitación del cuerpo y las partes. Además, crean una carga de ruido bastante grande durante el funcionamiento del elemento giratorio.Las ventajas de este modelo incluyen una alta productividad, un 25% más alta que la de los calentadores clásicos.

Tubular

El generador de calor estático no tiene elementos giratorios. El proceso de calentamiento en ellos ocurre debido al movimiento del agua a través de tuberías que se estrechan a lo largo o debido a la instalación de boquillas Laval. El suministro de agua al cuerpo de trabajo se realiza mediante una bomba hidrodinámica, que crea una fuerza mecánica del líquido en un espacio que se estrecha, y cuando pasa a una cavidad más ancha, surgen vórtices de cavitación.

A diferencia del modelo anterior, el equipo de calefacción tubular no hace mucho ruido y no se desgasta tan rápido. Durante la instalación y el funcionamiento, no debe preocuparse por el equilibrio preciso, y si los elementos calefactores se destruyen, su reemplazo y reparación serán mucho más baratos que con los modelos rotativos. Las desventajas de los generadores de calor tubulares incluyen un rendimiento significativamente menor y dimensiones voluminosas.

Ultrasónico

Este tipo de dispositivo tiene una cámara de resonancia sintonizada a una frecuencia específica de vibraciones sonoras. Se instala una placa de cuarzo en su entrada, que vibra cuando se aplican señales eléctricas. La vibración de la placa crea un efecto dominó dentro del líquido, que llega a las paredes de la cámara del resonador y se refleja. Durante el movimiento de retorno, las ondas se encuentran con vibraciones hacia adelante y crean cavitación hidrodinámica.

Higo. 5: principio de funcionamiento del generador de calor ultrasónico

Además, las burbujas son arrastradas por el flujo de agua a lo largo de las estrechas tuberías de entrada de la instalación térmica. Al pasar a un área amplia, las burbujas colapsan, liberando energía térmica. Los generadores de cavitación ultrasónica también tienen un buen rendimiento ya que no tienen elementos giratorios.

Aislamiento del generador

Esquema de conexión del generador de calor al sistema de calefacción.

Primero necesitas hacer una carcasa de aislamiento. Tome una hoja de chapa galvanizada o aluminio delgado para esto. Corta dos rectángulos si vas a hacer una carcasa de dos mitades. O un rectángulo, pero con la expectativa de que después de la fabricación, el generador de calor de vórtice de Potapov, que se ensambló a mano, encajará completamente en él.

Es mejor doblar la hoja en una tubería de gran diámetro o usar un travesaño. Coloque la hoja cortada sobre ella y presione el bloque de madera en la parte superior con la mano. Con la otra mano, presione la hoja de estaño para que se forme una pequeña curva a lo largo de toda la longitud. Mueva ligeramente la pieza de trabajo y repita la operación nuevamente. Haga esto hasta que tenga un cilindro.

1. Conéctelo con la cerradura que utilizan los hojalateros de bajada.
2. Hacer tapas para la carcasa con agujeros para conectar el generador.
3. Envuelva el dispositivo con material aislante. Fije el aislamiento con alambre o tiras finas de chapa.
4. Coloque el dispositivo en la carcasa, cierre las cubiertas.

Hay otra forma de aumentar la producción de calor: para esto, debe averiguar cómo funciona el generador de vórtice Potapov, cuya eficiencia puede acercarse al 100% o más (no hay consenso sobre por qué sucede esto).

Durante el paso del agua a través de la boquilla o chorro, se crea una poderosa corriente en la salida, que golpea el extremo opuesto del dispositivo. Se retuerce y se calienta debido a la fricción de las moléculas. Esto significa que al colocar un obstáculo adicional dentro de este flujo, es posible aumentar la mezcla del líquido en el dispositivo.

Una vez que sepa cómo funciona, puede comenzar a diseñar mejoras adicionales. Será un amortiguador de vórtice formado por placas longitudinales ubicadas dentro de dos anillos en forma de estabilizador de bombas de aviones.

Diagrama del generador de calor estacionario.

Herramientas: máquina de soldar, amoladora angular.

Materiales: chapa o hierro plano, tubería de pared gruesa.

Haga dos anillos de 4-5 cm de ancho con una tubería con un diámetro menor que el generador de calor de vórtice Potapov Corte tiras idénticas de la tira de metal. Su longitud debe ser igual a un cuarto de la longitud del cuerpo del propio generador de calor. Elija el ancho para que después del montaje haya un agujero libre en el interior.

1. Asegure la placa en un tornillo de banco. Cuélgalo de un lado y del otro del anillo. Suelde la placa a ellos.
2. Retire la pieza de trabajo de la abrazadera y gírela 180 grados. Coloque la placa dentro de los anillos y fíjela en la abrazadera de modo que las placas estén una frente a la otra. Fije 6 placas de esta manera a la misma distancia.
3. Montar el generador de calor de vórtice insertando el dispositivo descrito frente a la boquilla.

Probablemente, este producto pueda mejorarse aún más. Por ejemplo, en lugar de placas paralelas, use alambre de acero enroscándolo en una bola de aire. O haga agujeros de diferentes diámetros en las placas. No se dice nada sobre esta mejora, pero esto no significa que no deba hacerse.

Diagrama del dispositivo de la pistola de calor.

1. Asegúrese de proteger el generador de calor de vórtice de Potapov pintando todas las superficies.
2. Sus partes internas durante la operación estarán en un ambiente muy agresivo causado por procesos de cavitación. Por lo tanto, intente hacer el cuerpo y todo lo que contiene con un material grueso. No escatime en hardware.
3. Haga varios tapones diferentes con diferentes entradas. Entonces será más fácil seleccionar su diámetro para obtener un alto rendimiento.
4. Lo mismo se aplica al amortiguador de vibraciones. También se puede modificar.

Construye una pequeña mesa de laboratorio donde correrás en todas las características. Para hacer esto, no conecte a los consumidores, sino que conecte la tubería al generador. Esto simplificará su prueba y selección de los parámetros requeridos. Dado que es casi imposible encontrar dispositivos sofisticados para determinar el coeficiente de eficiencia en el hogar, se propone la siguiente prueba.

Encienda el generador de calor de vórtice y observe el momento en que calienta el agua a una cierta temperatura. Es mejor tener un termómetro electrónico, es más preciso. Luego modifique el diseño y ejecute el experimento nuevamente, observando el aumento de temperatura. Cuanto más se caliente el agua al mismo tiempo, más preferencia se tendrá que dar a la versión final de la mejora establecida en el diseño.

¿Ha notado que el precio de la calefacción y el suministro de agua caliente ha aumentado y no sabe qué hacer al respecto? La solución al problema de los costosos recursos energéticos es un generador de calor de vórtice. Hablaré sobre cómo se organiza un generador de calor de vórtice y cuál es el principio de su funcionamiento. También descubrirá si es posible ensamblar un dispositivo de este tipo con sus propias manos y cómo hacerlo en un taller doméstico.

Solicitud

En la industria y en la vida cotidiana, los generadores de calor de cavitación se han implementado en una amplia variedad de áreas de actividad. Dependiendo de las tareas establecidas, se utilizan para:

• Calefacción - en el interior de las instalaciones, la energía mecánica se convierte en energía térmica, por lo que el líquido calentado se mueve a través del sistema de calefacción. Cabe señalar que los generadores de calor de cavitación pueden calentar no solo instalaciones industriales, sino también pueblos enteros.
• Calentamiento de agua corriente - la unidad de cavitación es capaz de calentar rápidamente un líquido, por lo que puede reemplazar fácilmente una columna de gas o eléctrica.
• Mezcla de sustancias líquidas - debido a la rarefacción en las capas con la formación de pequeñas cavidades, tales unidades permiten lograr la calidad adecuada de mezcla de líquidos que no se combinan de forma natural debido a las diferentes densidades.

¿Comprar o fabricar?

Como puede ver, los precios de los generadores de calor son cósmicos. No todo el mundo puede permitirse una fuente de energía alternativa de este tipo, por lo que los economistas están intentando crearla con sus propias manos. Comprar o hacer por su cuenta depende directamente no solo del bienestar de la familia, sino también de las habilidades y habilidades de la persona. Si no hay ninguno, es mejor no arriesgarse y no perder el tiempo, porque el diseño del dispositivo tiene una estructura bastante compleja.

Por lo tanto, el generador de calor de cavitación es una excelente fuente alternativa de calefacción para el hogar. Sin embargo, su alto costo lo hace inaccesible para la mayoría de la población mundial.
Puede ensamblarlo con sus propias manos, pero este paso está justificado solo si tiene una habilidad especial.

Pros y contras

En comparación con otros generadores de calor, las unidades de cavitación difieren en una serie de ventajas y desventajas.

Las ventajas de tales dispositivos incluyen:

• Mecanismo de obtención de energía térmica mucho más eficiente;
• Consume significativamente menos recursos que los generadores de combustible;
• Se puede utilizar para calentar tanto consumidores de baja potencia como grandes;
• Totalmente respetuoso con el medio ambiente: no emite sustancias nocivas al medio ambiente durante el funcionamiento.

Las desventajas de los generadores de calor de cavitación incluyen:

• Dimensiones relativamente grandes: los modelos eléctricos y de combustible son mucho más pequeños, lo cual es importante cuando se instalan en una habitación ya operada;
• Alto ruido debido al funcionamiento de la bomba de agua y al propio elemento de cavitación, lo que dificulta su instalación en locales domésticos;
• Relación ineficaz de potencia y rendimiento para habitaciones con un área cuadrada pequeña (hasta 60m2 es más rentable usar una unidad que funcione con gas, combustible líquido o energía eléctrica equivalente con un elemento calefactor). \

Ventajas y desventajas

Como cualquier otro dispositivo, un generador de calor de tipo cavitación tiene sus lados positivo y negativo.

Entre las ventajas se pueden distinguir los siguientes indicadores:

• disponibilidad;
• enormes ahorros;
• no se sobrecalienta;
• Eficiencia que tiende al 100% (es extremadamente difícil para otros tipos de generadores alcanzar tales indicadores);
• disponibilidad de equipo, lo que hace posible ensamblar el dispositivo no peor que el de fábrica.

Se consideran las debilidades del generador Potapov.:

• dimensiones volumétricas que ocupan una gran superficie de la sala de estar;
• alto nivel de ruido del motor, lo que hace que sea extremadamente difícil dormir y descansar.

El generador utilizado en la industria se diferencia de la versión doméstica solo en tamaño. Sin embargo, a veces la potencia de una unidad doméstica es tan alta que no tiene sentido instalarla en un apartamento de una habitación, de lo contrario, la temperatura mínima durante el funcionamiento del cavitador será de al menos 35 ° C.

El video muestra una interesante versión de un generador de calor de vórtice para combustible sólido

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DIY CTG

La opción más sencilla para la implementación en el hogar es un generador de cavitación de tipo tubular con una o más boquillas para calentar agua. Por lo tanto, analizaremos un ejemplo de cómo hacer un dispositivo de este tipo, para esto necesitará:

• Bomba: para calentar, asegúrese de elegir una bomba de calor que no tema la exposición constante a altas temperaturas. Debe proporcionar una presión de trabajo en la salida de 4 a 12 atm.
• 2 manómetros y manguitos para su instalación - ubicados a ambos lados de la boquilla para medir la presión en la entrada y salida del elemento de cavitación.
• Termómetro para medir la cantidad de calentamiento del refrigerante en el sistema.
• Válvula para eliminar el exceso de aire del generador de calor de cavitación.Instalado en el punto más alto del sistema.
• Boquilla: debe tener un diámetro de agujero de 9 a 16 mm, no se recomienda hacer menos, ya que la cavitación ya puede ocurrir en la bomba, lo que reducirá significativamente su vida útil. La forma de la boquilla puede ser cilíndrica, cónica u ovalada, desde un punto de vista práctico, cualquiera le conviene.
• Las tuberías y los elementos de conexión (radiadores de calefacción en su ausencia) se seleccionan de acuerdo con la tarea en cuestión, pero la opción más simple son las tuberías de plástico para soldar.
• Automatización de encendido / apagado del generador de calor de cavitación: por regla general, está vinculado al régimen de temperatura, configurado para apagarse a aproximadamente 80 ° C y encenderse cuando desciende por debajo de 60 ° C. Pero usted mismo puede elegir el modo de funcionamiento del generador de calor por cavitación.

Higo. 6: diagrama de un generador de calor por cavitación
Antes de conectar todos los elementos, es recomendable dibujar un diagrama de su ubicación en papel, paredes o en el suelo. Las ubicaciones deben ubicarse alejadas de elementos inflamables o estos últimos deben retirarse a una distancia segura del sistema de calefacción.

Reúna todos los elementos como se muestra en el diagrama y verifique la estanqueidad sin encender el generador. Luego pruebe el generador de calor de cavitación en el modo de funcionamiento, un aumento normal de la temperatura del líquido es de 3 a 5 ° C por minuto.

Principio de operación

El generador funciona según el principio de cavitación, cuando se vierte agua en un compartimiento especial de la turbina (cavitación) y la bomba comienza a hacer girar el cavitación. En este caso, las burbujas de agua formadas comienzan a colapsar, generando calor adicional, que calienta el refrigerante.

En teoría, Potapov defendió una serie de trabajos científicos, donde describió el proceso de generación de energía renovable. En la práctica, es difícil probar esto, sin embargo, se lleva a cabo un generador de calor por cavitación entre otros métodos alternativos para generar calor.

Tipos de calentadores

La caldera de calentamiento por cavitación pertenece a uno de los tipos comunes de calentadores. Los más demandados:

1. Instalaciones rotativas, entre las que merece especial atención el dispositivo Griggs. La esencia de su acción se basa en una bomba centrífuga rotativa. El diseño descrito exteriormente se asemeja a un disco con varios agujeros. Cada uno de estos nichos se llama celda de Griggs, su número y parámetros funcionales son interdependientes con la velocidad del variador, el tipo de grupo electrógeno utilizado. El fluido de trabajo se calienta en el espacio entre el rotor y el estator debido a su rápido movimiento a lo largo de la superficie del disco.
2. Calentadores estáticos. Las calderas están desprovistas de partes móviles; la cavitación en ellas está asegurada por elementos especiales de Laval. Una bomba instalada en el sistema de calefacción establece la presión de agua requerida, que comienza a moverse rápidamente y a calentarse. Debido a los estrechos orificios de las boquillas, el líquido se mueve a un ritmo acelerado. Debido a su rápida expansión, se logra la cavitación necesaria para calentar.

La elección de este o aquel calentador depende de las necesidades de la persona. Hay que tener en cuenta que el cavitador rotativo es más eficiente, además, es de menor tamaño.

La peculiaridad de la unidad estática es la ausencia de piezas giratorias, que es lo que determina su larga vida operativa. La duración de la operación sin mantenimiento es de hasta 5 años. Si la boquilla se rompe, se puede reemplazar fácilmente, lo que es mucho más económico en comparación con la compra de un nuevo elemento de trabajo para una instalación giratoria.

Fabricación y desarrollo de un cavitador.

Diagrama de dispositivo generador de calor estacionario.

Existen muchos diseños de cavitación estática, pero en casi todos los casos se fabrican en forma de boquilla. La boquilla se toma con mayor frecuencia como base y es modificada por el diseñador. El diseño clásico se muestra en la figura (IMAGEN 1).

Lo primero a lo que debe prestar atención es la sección del canal entre el confusor y el difusor. Su sección transversal no debe reducirse mucho, tratando de garantizar la máxima caída de presión. El volumen de agua que se bombea a través de la boquilla será demasiado pequeño. Cuando se mezcla con agua fría, le transferirá un calor insuficiente. Esto significa que el volumen total de agua no podrá calentarse rápidamente. Además, la pequeña sección transversal del canal contribuirá a ventilar el agua que ingresa a la entrada de la bomba de trabajo. Como resultado, esta bomba funcionará ruidosamente y puede producirse cavitación en el propio dispositivo.

El mejor rendimiento se puede lograr con un diámetro de conducto de 10-15 mm.

Consecuencias dañinas

Daño por cavitación (parte de la bomba)

Daños por cavitación de la hélice
La agresividad química de los gases en burbujas, que también tienen una temperatura elevada, provoca la erosión de los materiales con los que entra en contacto el líquido, en los que se desarrolla la cavitación. Esta erosión es uno de los factores de los efectos nocivos de la cavitación. El segundo factor se debe a los grandes rebasamientos de presión que surgen del colapso de las burbujas y que afectan las superficies de estos materiales.

La erosión por cavitación de los metales provoca la destrucción de hélices de barcos, cuerpos de trabajo de bombas, turbinas hidráulicas, etc., la cavitación también es causa de ruido, vibración y disminución de la eficiencia de las unidades hidráulicas.

El colapso de las burbujas de cavitación conduce al hecho de que la energía del líquido circundante se concentra en volúmenes muy pequeños. Así, se forman puntos calientes y se generan ondas de choque, que son fuentes de ruido y conducen a la erosión del metal. El ruido de la cavitación es un problema particular en los submarinos, ya que reduce el sigilo. Los experimentos han demostrado que incluso las sustancias químicamente inertes al oxígeno (oro, vidrio, etc.) están expuestas a los efectos dañinos y destructivos de la cavitación, aunque mucho más lentamente. Esto demuestra que, además del factor de agresividad química de los gases en las burbujas, también es importante el factor de sobreimpulsos de presión derivados del colapso de las burbujas. La cavitación provoca un alto desgaste de las piezas de trabajo y puede acortar significativamente la vida útil del tornillo y la bomba. En metrología, cuando se utilizan medidores de flujo ultrasónicos, las burbujas de cavitación modulan las ondas en un amplio espectro, incluso en las frecuencias emitidas por el medidor de flujo, lo que conduce a la distorsión de sus lecturas.

Caracteristicas de diseño

A pesar de la simplicidad del dispositivo, hay características que deben tenerse en cuenta a la hora de ensamblar:

• la tubería de entrada está conectada a la bomba por medio de una brida.
  La bomba para aumentar la presión del agua en el apartamento será responsable de suministrar líquido con la presión requerida;
• la velocidad y la presión necesarias se consiguen mediante tuberías de un determinado diámetro.
  El agua comienza a moverse rápidamente hacia el centro del tanque de trabajo, donde se mezclan los arroyos;
• el control de velocidad se lleva a cabo utilizando dispositivos especiales que se instalan en ambas boquillas de la cámara;
• el agua, a través de la válvula de seguridad, se desplaza hasta la salida, por donde vuelve al punto de partida.
  El movimiento constante crea el calentamiento del agua, el calor se convierte en energía mecánica.

Los cálculos de calor se realizan de acuerdo con las siguientes fórmulas:

Epot = - 2 * Ekin, donde

Ekin = mV2 / 2 - valor cinético variable.

El montaje de bricolaje de un generador de cavitación ahorrará no solo en combustible, sino también en la compra de modelos en serie.

La producción de tales generadores de calor se ha establecido en Rusia y en el extranjero.

Los dispositivos tienen muchas ventajas, pero la principal desventaja, el costo, las niega. El precio promedio de un modelo de hogar es de aproximadamente 50 a 55 mil rublos.

Habiendo ensamblado un generador de calor de cavitación por nuestra cuenta, obtenemos un dispositivo con alta eficiencia.

Para el correcto funcionamiento del dispositivo, es necesario proteger las partes metálicas pintando. Es mejor hacer que las piezas en contacto con líquido sean de paredes gruesas, lo que aumentará la vida útil.

En el video propuesto, vea un claro ejemplo del trabajo de un generador de calor de cavitación hecho en casa.

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Generador de calor por cavitación estática

Este tipo de generador de calor solo se denomina convencionalmente estático. Esto se debe a la ausencia de partes giratorias en la estructura del vórtice del cavitación. Para crear procesos de cavitación, se utilizan varios tipos de boquillas.

Para que se produzca la cavitación, es necesario proporcionar una alta velocidad de movimiento en el cavitación de líquido. Para esto, se debe utilizar una bomba centrífuga ordinaria. La bomba acumulará presión de fluido frente a la boquilla. Se precipitará hacia la abertura de la boquilla, que tiene una sección transversal mucho más pequeña que la tubería de suministro. Esto proporciona una alta velocidad a la salida de la boquilla. Con la ayuda de una fuerte expansión del líquido, se produce la cavitación. Esto también se verá facilitado por la fricción del líquido contra la superficie del canal y la turbulencia del agua, que se producen en el caso de una alineación brusca del chorro desde la boquilla. El agua se calienta por las mismas razones que en un diseño de vórtice giratorio, pero con una eficiencia ligeramente menor.

Esquema del principio de funcionamiento de un generador de calor estacionario.

El dispositivo de un generador de calor estático no necesita una gran precisión en la fabricación de piezas. En la fabricación de estas piezas, el mecanizado se minimiza en comparación con un diseño rotativo. Debido a la ausencia de piezas giratorias, el problema de las piezas de sellado y los conjuntos de acoplamiento se puede resolver fácilmente. Aquí tampoco es necesario equilibrar. La vida útil del cavitador es mucho más larga. Incluso en el caso de que se agote el recurso de la boquilla, su fabricación y reemplazo requerirán costos de material mucho más bajos. En este caso, será necesario fabricar de nuevo el generador de calor de cavitación rotatorio.

La desventaja de un dispositivo estático es el costo de la bomba. Sin embargo, el costo de hacer un generador de calor de este dispositivo prácticamente no difiere de una estructura de vórtice giratorio. Si recordamos el recurso de ambas instalaciones, esta desventaja se convertirá en una ventaja, ya que en caso de reemplazar el cavitador, no es necesario cambiar la bomba.

Por lo tanto, tiene sentido pensar en cómo hacer un generador de calor de vórtice estático.

Fabricación de generador de calor de vórtice Potapov

Se han desarrollado muchos otros dispositivos que funcionan con principios completamente diferentes. Por ejemplo, los generadores de calor de vórtice de Potapov, hechos a mano. Se les llama estáticos convencionalmente. Esto se debe al hecho de que el dispositivo hidráulico no tiene partes giratorias en la estructura. Como regla general, los generadores de calor de vórtice reciben calor mediante una bomba y un motor eléctrico.

El paso más importante en el proceso de fabricación de una fuente de calor de este tipo con sus propias manos será la elección del motor. Debe seleccionarse en función del voltaje. Existen numerosos dibujos y diagramas de un generador de calor de vórtice de bricolaje, que demuestran métodos para conectar un motor eléctrico con un voltaje de 380 voltios a una red de 220 voltios.

Montaje del bastidor e instalación del motor

La instalación de bricolaje de una fuente de calor Potapov comienza con la instalación de un motor eléctrico. Primero colóquelo en la cama. Luego use una amoladora angular para hacer las esquinas. Córtelos de un cuadrado adecuado.Después de hacer 2-3 cuadrados, fíjelos al travesaño. Luego use una máquina de soldar para ensamblar una estructura rectangular.

Si no tiene una máquina de soldar a mano, no necesita cortar los cuadrados. Simplemente corte los triángulos en los lugares del pliegue previsto. Luego doble los cuadrados con un tornillo de banco. Use pernos, remaches y tuercas para asegurar.

Después del montaje, puede pintar el marco y taladrar agujeros en el marco para montar el motor.

Instalación de la bomba

El siguiente elemento importante de nuestra hidroconstrucción de vórtices será la bomba. Hoy en día, en tiendas especializadas, puede comprar fácilmente una unidad de cualquier potencia. Al elegirlo, preste mucha atención a 2 cosas:

1. Debe ser centrífugo.
2. Elija una unidad que funcione de manera óptima con su motor eléctrico.

Una vez que haya comprado la bomba, conéctela al marco. Si no hay suficientes barras transversales, haga 2-3 esquinas más. Además, será necesario encontrar un acoplamiento. Se puede girar en un torno o comprar en cualquier ferretería.

El generador de calor de cavitación Vortex Potapov en madera, hecho a mano, consta de un cuerpo, que está hecho en forma de cilindro. Vale la pena señalar que los orificios pasantes y las boquillas deben estar presentes en sus extremos, de lo contrario, no podrá unir correctamente la estructura hidráulica al sistema de calefacción.

Inserte el chorro justo detrás de la entrada. Es seleccionado individualmente. Sin embargo, recuerde que su agujero debe ser de 8 a 10 veces más pequeño que el diámetro de la tubería. Si el orificio es demasiado pequeño, la bomba se sobrecalentará y no podrá hacer circular el agua correctamente.

Además, debido a la vaporización, el generador de calor de cavitación de vórtice de Potapov en la madera será altamente susceptible al desgaste hidroabrasivo.

Cómo hacer una pipa

El proceso de fabricación de este elemento de la fuente de calor de Potapov en madera se llevará a cabo en varias etapas:

1. Primero, use una amoladora para cortar un trozo de tubería con un diámetro de 100 mm. La longitud de la pieza de trabajo debe ser de al menos 600-650 mm.
2. Luego haga una ranura externa en la pieza de trabajo y corte el hilo.
3. Luego haga dos anillos de 60 mm de largo. el calibre de los anillos debe corresponder al diámetro de la tubería.
4. Luego corte los hilos de los medios anillos.
5. La siguiente etapa es la fabricación de tapas. Deben soldarse desde el lado de los anillos donde no hay hilo.
6. A continuación, taladre un orificio central en las cubiertas.
7. Luego use una broca grande para achaflanar el interior de la cubierta.

Una vez realizadas las operaciones, el generador de calor de cavitación de leña debe conectarse al sistema. Inserte una tubería de derivación con una boquilla en el orificio de la bomba de donde se suministra el agua. Conecte el otro accesorio al sistema de calefacción. Conecte la salida del sistema hidráulico a la bomba.

Si desea regular la temperatura del líquido, instale un mecanismo de bola justo detrás de la boquilla.

Con su ayuda, el generador de calor de madera de Potapov dejará correr el agua por todo el dispositivo por mucho más tiempo.

¿Es posible aumentar el rendimiento de la fuente de calor Potapov?

En este dispositivo, como en cualquier sistema hidráulico, se produce una pérdida de calor. Por lo tanto, es deseable rodear la bomba con una camisa de agua. Para hacer esto, haga una carcasa termoaislante. Haga que el calibre exterior de dicho dispositivo de protección sea más grande que el diámetro de su bomba.

Se puede utilizar un tubo de 120 mm confeccionado como blanco para aislamiento térmico. Si no tiene esa oportunidad, puede hacer un paralelepípedo con sus propias manos con chapa de acero. El tamaño de la figura debe ser tal que toda la estructura del generador pueda caber fácilmente en ella.

La pieza de trabajo debe estar fabricada solo con materiales de calidad para soportar la alta presión en el sistema sin problemas.

Para reducir aún más la pérdida de calor alrededor de la carcasa, realice un aislamiento térmico, que luego se puede revestir con una carcasa de chapa metálica.

Cualquier material que pueda soportar el punto de ebullición del agua se puede utilizar como aislante.

La fabricación de un aislante térmico se llevará a cabo en varias etapas:

1. Primero, ensamble el dispositivo, que consistirá en una bomba, una tubería de conexión y un generador de calor.
2. Después de eso, seleccione las dimensiones óptimas del dispositivo de aislamiento térmico y encuentre una tubería de un calibre adecuado.
3. Luego haz las cubiertas en ambos lados.
4. Después de eso, sujete firmemente los mecanismos internos del sistema hidráulico.
5. Al final, haga una entrada y fije (suelde o atornille) una tubería en ella.

Terminadas las operaciones, suelde la brida en el extremo de la tubería hidráulica. Si tiene dificultades para montar mecanismos internos, puede hacer un marco.

Asegúrese de verificar la estanqueidad de los conjuntos del generador de calor y su sistema hidráulico para detectar fugas. Por último, recuerda ajustar la temperatura con una bola.

protección contra las heladas

En primer lugar, haga una carcasa aislante. Para hacer esto, tome una hoja galvanizada o una hoja delgada de aluminio. Recorta dos rectángulos. Recuerde que es necesario doblar la hoja sobre un mandril de mayor diámetro. También puede doblar el material en la barra transversal.

Primero, coloque la hoja que cortó y presione hacia abajo con un trozo de madera. Con la otra mano, presione la hoja para que se forme una ligera curva a lo largo de toda la longitud. Luego mueva su pieza de trabajo un poco hacia un lado y continúe doblándola hasta obtener un cilindro hueco.

Luego haga una tapa para la carcasa. Es aconsejable envolver toda la estructura de aislamiento térmico con un material especial resistente al calor (lana de vidrio, etc.), que posteriormente debe asegurarse con un alambre.

Instrumentos y dispositivos