Thể loại: Bài viết nổi bật » Tin tức điện tử thú vị
Số lượt xem: 65970
Bình luận về bài viết: 9
Máy tạo nhiệt xoáy
Máy phát nhiệt Vortex là các cài đặt cho phép bạn nhận năng lượng nhiệt trong các thiết bị đặc biệt bằng cách chuyển đổi năng lượng điện.
Lịch sử đầu tiên máy phát nhiệt xoáy bắt nguồn từ thứ ba đầu tiên của thế kỷ XX, khi kỹ sư người Pháp Joseph Rank gặp phải một hiệu ứng bất ngờ, khám phá các tính chất của một cơn lốc được tạo ra nhân tạo trong thiết bị mà ông đã phát triển - một ống xoáy. Bản chất của hiệu ứng quan sát được là ở lối ra của ống xoáy, sự phân tách dòng khí nén thành dòng ấm và lạnh được quan sát thấy.
Nghiên cứu trong lĩnh vực này được tiếp tục bởi nhà phát minh người Đức Robert Hillsch, người ở độ tuổi bốn mươi của thế kỷ trước đã cải tiến thiết kế của ống xoáy Rank, đạt được sự gia tăng chênh lệch nhiệt độ của hai luồng không khí ở đầu ra của đường ống. Tuy nhiên, cả Rank và Hilsch đều thất bại trong việc chứng minh hiệu quả về mặt lý thuyết, điều này đã làm trì hoãn ứng dụng thực tế của nó trong nhiều thập kỷ. Cần lưu ý rằng một lời giải thích lý thuyết ít nhiều thỏa đáng về hiệu ứng Rank-Hills theo quan điểm của khí động học cổ điển vẫn chưa được tìm thấy.
Một trong những nhà khoa học đầu tiên nảy ra ý tưởng đưa chất lỏng vào ống Rank là nhà khoa học người Nga Alexander Merkulov, giáo sư tại Đại học hàng không vũ trụ bang Kuybyshevsky (nay là Samara), người có công phát triển nền tảng của lý thuyết mới. Được tạo ra bởi Merkulov vào cuối những năm 1950, Phòng thí nghiệm nghiên cứu công nghiệp về động cơ nhiệt và máy lạnh đã thực hiện một lượng lớn nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm về hiệu ứng xoáy.
Ý tưởng sử dụng không phải khí nén mà là nước làm chất lỏng làm việc trong ống xoáy là một cuộc cách mạng, bởi vì nước, không giống như khí, là không thể nén được. Do đó, không nên mong đợi ảnh hưởng của việc phân tách dòng chảy thành lạnh và nóng. Tuy nhiên, kết quả vượt quá mọi mong đợi: nước đi qua "ốc tai" nhanh chóng nóng lên (với hiệu suất vượt quá 100%).
Các nhà khoa học thấy khó để giải thích hiệu quả tương tự của quá trình. Theo một số nhà nghiên cứu, sự gia tăng bất thường của nhiệt độ của chất lỏng là do các quá trình vi lọc, cụ thể là sự sụp đổ của các vi sinh vật (bong bóng) chứa đầy khí hoặc hơi nước, được hình thành trong quá trình quay vòng của nước trong một cơn bão. Không thể giải thích hiệu quả cao của quá trình quan sát theo quan điểm của vật lý truyền thống đã dẫn đến thực tế là năng lượng nhiệt xoáy đã vững chắc trong danh sách các hướng "giả khoa học".
Trong khi đó, nguyên tắc này đã được áp dụng, dẫn đến sự phát triển các mô hình làm việc của các máy phát nhiệt và năng lượng thực hiện nguyên tắc được mô tả ở trên. Hiện nay, hàng trăm máy phát nhiệt xoáy có công suất khác nhau được sản xuất bởi một số doanh nghiệp nghiên cứu và sản xuất trong nước đang hoạt động thành công ở Nga, một số nước cộng hòa thuộc Liên Xô cũ và một số nước ngoài.
Hình. 1. Sơ đồ nguyên lý của máy phát nhiệt xoáy
Hiện nay, các doanh nghiệp công nghiệp sản xuất máy phát nhiệt xoáy có kiểu dáng khác nhau.
Hình. 2. Máy tạo nhiệt xoáy "PHẢI"
Tại doanh nghiệp nghiên cứu và phát triển Tver "Angstrom", một bộ chuyển đổi năng lượng điện thành nhiệt đã được phát triển - máy phát nhiệt xoáy "PHẢI". Nguyên tắc hoạt động của nó được cấp bằng sáng chế bởi R.I. Mustafayev (Pat. 2132517) và cho phép bạn nhận năng lượng nhiệt trực tiếp từ nước. Thiết kế không có bất kỳ yếu tố làm nóng nào và chỉ có một máy bơm bơm nước được cung cấp điện.Một khối các máy gia tốc chất lỏng và một thiết bị phanh được đặt trong thân máy tạo nhiệt xoáy. Nó bao gồm một số ống xoáy của một thiết kế đặc biệt. Các nhà phát minh tuyên bố rằng không có thiết bị nào được thiết kế cho các mục đích này có hệ số cao hơn.
Hiệu quả cao không phải là lợi thế duy nhất của bộ chuyển đổi mới. Các nhà phát triển cho rằng nó đặc biệt hứa hẹn sẽ sử dụng máy tạo nhiệt xoáy của họ tại các công trình mới được xây dựng, cũng như các vật thể ở xa khu vực sưởi ấm. Máy phát nhiệt xoáy PHẢI có thể được gắn trực tiếp trong các mạng sưởi ấm bên trong của các vật thể, cũng như trong các dây chuyền công nghệ.
Không thể không nói rằng sự mới lạ vẫn còn đắt hơn so với nồi hơi truyền thống. Angstrom đã cung cấp cho khách hàng của mình một số máy phát PHẢI có công suất từ 7,5 đến 37 kW. Họ có thể sưởi ấm các phòng tương ứng từ 600 đến 2200 mét vuông.
Tỷ lệ chuyển đổi điện là 1,2, nhưng có thể đạt 1,5. Tổng cộng, khoảng một trăm máy phát nhiệt xoáy PHẢI hoạt động ở Nga. Các mô hình sản xuất máy phát nhiệt MUST cho phép các phòng sưởi ấm lên tới 11.000 m3. Trọng lượng lắp đặt là từ 70 đến 450 kg. Nhiệt năng của cài đặt MUST 5.5 là 7112 kcal / h, nhiệt năng của cài đặt MUST 37 là 47840 kcal / h. Chất mang nhiệt được sử dụng trong bộ tạo nhiệt xoáy PHẢI có thể là nước, chất chống đông, polyglycol hoặc bất kỳ chất lỏng không đóng băng nào khác.
Hình. 3. Máy phát nhiệt xoáy "VTG"
Máy phát nhiệt xoáy VTG Đó là một thân hình trụ được trang bị lốc xoáy (ốc có đầu vào tiếp tuyến) và thiết bị hãm thủy lực. Chất lỏng làm việc dưới áp suất được cung cấp cho đầu vào của lốc xoáy, sau đó nó đi qua nó theo một đường phức tạp và được hãm trong thiết bị phanh. Áp lực bổ sung trong các đường ống của mạng lưới sưởi ấm không được tạo ra. Hệ thống hoạt động ở chế độ xung, cung cấp chế độ nhiệt độ được xác định trước.
Nước hoặc các chất lỏng không tích cực khác (chất chống đông, chất chống đông) được sử dụng làm chất mang nhiệt trong VTG, tùy thuộc vào vùng khí hậu. Quá trình làm nóng chất lỏng xảy ra do sự quay của nó theo các quy luật vật lý nhất định và không chịu ảnh hưởng của yếu tố làm nóng.
Hệ số chuyển đổi năng lượng điện thành nhiệt từ máy phát nhiệt xoáy VTG thế hệ đầu tiên ít nhất là 1,2 (tức là, KPI ít nhất là 120%). Trong VTG, nó chỉ được tiêu thụ trên một máy bơm điện bơm nước và nước giải phóng thêm năng lượng nhiệt.
Việc cài đặt hoạt động ở chế độ tự động, có tính đến nhiệt độ môi trường. Chế độ hoạt động được kiểm soát bởi tự động hóa đáng tin cậy. Làm nóng dòng chảy trực tiếp của chất lỏng là có thể (không có vòng kín), ví dụ, để sản xuất nước nóng. Việc sưởi ấm diễn ra trong 1-2 giờ, tùy thuộc vào nhiệt độ ngoài trời và khối lượng của phòng được sưởi ấm. Hệ số chuyển đổi năng lượng điện (KPI) thành nhiệt cao hơn nhiều so với 100%.
Máy phát nhiệt xoáy VTG đã được thử nghiệm tại các viện nghiên cứu khác nhau, bao gồm cả RSC Energia được đặt tên theo S.P. Korolev vào năm 1994, tại Viện Khí động lực học Trung ương (TsAGI). Zhukovsky vào năm 1999. Các thử nghiệm đã xác nhận hiệu suất cao của máy phát nhiệt xoáy VTG so với các loại máy sưởi khác (điện, gas, và cũng hoạt động trên nhiên liệu lỏng và rắn). Ở cùng một sản lượng nhiệt như của các nhà máy sưởi truyền thống, đơn vị tạo nhiệt xoáy tiêu thụ ít điện.
Việc cài đặt được đặc trưng bởi hiệu suất tổng thể cao nhất, dễ bảo trì và có tuổi thọ hơn 10 năm. Máy phát nhiệt xoáy VTG được phân biệt bởi các kích thước nhỏ của nó: khu vực chiếm đóng, tùy thuộc vào loại máy phát nhiệt, là 0,5-4 m2. Theo yêu cầu của khách hàng, có thể sản xuất một máy phát điện để hoạt động trong môi trường xâm thực. Máy phát nhiệt xoáy có công suất khác nhau cũng được sản xuất bởi các doanh nghiệp khác.
Xem thêm tại electro-vi.tomathouse.com
: