Кавитационное отопление своими руками: принцип работы и инструкция по сборке

Что такое кавитационный теплогенератор. Как собрать кавитационный нагреватель своими руками. Какие преимущества у кавитационного отопления. Из каких элементов состоит самодельный вихревой теплогенератор. Пошаговая инструкция по сборке кавитационного отопительного устройства.

Содержание

Принцип работы кавитационного теплогенератора

Кавитационный теплогенератор представляет собой устройство для отопления, работающее на принципе кавитации жидкости. Его основными элементами являются:

  • Электродвигатель
  • Центробежный насос
  • Кавитационная камера
  • Система циркуляции теплоносителя

Принцип работы кавитационного нагревателя заключается в следующем:

  1. Электродвигатель раскручивает крыльчатку центробежного насоса
  2. Насос создает зоны пониженного давления в теплоносителе
  3. В этих зонах образуются и схлопываются кавитационные пузырьки
  4. При схлопывании пузырьков выделяется тепловая энергия
  5. Теплоноситель нагревается и циркулирует по отопительной системе

Таким образом, механическая энергия вращения двигателя преобразуется в тепловую энергию теплоносителя за счет эффекта кавитации.


Преимущества кавитационного отопления

Кавитационные теплогенераторы имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с традиционными системами отопления:

  • Высокий КПД — до 97-98%
  • Экологичность — отсутствие вредных выбросов
  • Безопасность — нет открытого огня и продуктов горения
  • Простота конструкции и обслуживания
  • Компактные размеры
  • Возможность работы в автономном режиме
  • Быстрый нагрев теплоносителя

Благодаря этим преимуществам кавитационные нагреватели становятся все более популярными для отопления частных домов, теплиц, производственных помещений.

Необходимые элементы для сборки кавитационного теплогенератора

Для самостоятельной сборки кавитационного нагревателя потребуются следующие основные элементы:

  • Электродвигатель мощностью 2-5 кВт
  • Центробежный насос
  • Труба для изготовления корпуса
  • Металлические кольца и крышки
  • Форсунка (жиклер)
  • Патрубки для подключения
  • Шаровой кран
  • Сварочный аппарат
  • Дрель, болгарка, инструменты

Важно правильно подобрать мощность двигателя и производительность насоса в зависимости от планируемой тепловой мощности генератора. Все элементы должны быть рассчитаны на рабочее давление в системе.


Пошаговая инструкция по сборке кавитационного теплогенератора

Процесс сборки кавитационного нагревателя своими руками включает следующие основные этапы:

  1. Изготовление корпуса из трубы
  2. Изготовление и приварка колец и крышек
  3. Установка форсунки и патрубков
  4. Монтаж электродвигателя и насоса
  5. Сборка всех элементов в единую конструкцию
  6. Подключение к системе отопления

Рассмотрим каждый этап подробнее.

Изготовление корпуса теплогенератора

Для корпуса используется труба диаметром 10-15 см и длиной 60-70 см. На трубе нужно сделать внешнюю проточку глубиной 2 см и нарезать резьбу. Это необходимо для крепления колец и крышек.

Изготовление колец и крышек

Из такой же трубы нарезаются кольца шириной 5 см. С одной стороны на них нарезается внутренняя резьба. К кольцам привариваются металлические крышки из листа. В крышках делаются отверстия под форсунку и патрубки.

Установка форсунки и патрубков

В отверстие одной крышки устанавливается форсунка (жиклер). Ее диаметр должен составлять 1/8 от диаметра корпуса. В другую крышку монтируется патрубок для подключения.


Монтаж двигателя и насоса

Электродвигатель и центробежный насос устанавливаются на общую раму. Их валы соединяются муфтой. Важно обеспечить соосность валов для снижения вибрации.

Сборка конструкции

Все изготовленные элементы соединяются в единую конструкцию. Кольца и крышки накручиваются на корпус. Насос подключается к патрубкам. Проверяется герметичность всех соединений.

Подключение к системе отопления

Выходной патрубок теплогенератора подключается к подающей линии системы отопления. Входной патрубок — к обратной линии. Устанавливается циркуляционный насос для обеспечения циркуляции теплоносителя.

Рекомендации по эксплуатации самодельного кавитационного теплогенератора

При использовании самодельного кавитационного нагревателя следует соблюдать несколько важных правил:

  • Не допускать работы устройства без теплоносителя
  • Контролировать давление в системе
  • Следить за температурой теплоносителя
  • Регулярно проверять все соединения на герметичность
  • Не превышать номинальную мощность двигателя
  • Обеспечить хорошую вентиляцию помещения

При соблюдении этих рекомендаций самодельный кавитационный теплогенератор будет работать эффективно и безопасно.


Возможные проблемы при работе кавитационного нагревателя

При эксплуатации кавитационного теплогенератора могут возникнуть следующие проблемы:

  • Недостаточный нагрев теплоносителя
  • Повышенная вибрация и шум
  • Протечки в местах соединений
  • Перегрев двигателя
  • Падение давления в системе

Для устранения этих проблем может потребоваться:

  • Проверка и очистка форсунки
  • Балансировка ротора насоса
  • Замена прокладок и уплотнений
  • Установка системы охлаждения двигателя
  • Проверка герметичности системы

При правильной настройке и обслуживании самодельный кавитационный теплогенератор может прослужить длительное время, обеспечивая эффективное отопление помещений.

Перспективы развития кавитационных систем отопления

Технология кавитационного нагрева активно развивается и имеет хорошие перспективы:

  • Повышение КПД до 99% и выше
  • Создание мощных промышленных установок
  • Интеграция с системами «умный дом»
  • Комбинирование с тепловыми насосами
  • Использование альтернативных теплоносителей

Кавитационные теплогенераторы могут стать важным элементом энергоэффективных систем отопления будущего. Их применение позволит существенно снизить затраты на обогрев зданий и сооружений.



Теплогенератор — как сделать своими руками расскажет эксперт. Жми!

В связи с высокими ценами на промышленное отопительное оборудование многие умельцы собираются делать своими руками экономичный нагреватель вихревой теплогенератор.

Такой теплогенератор представляет собой всего лишь немного видоизмененный центробежный насос. Однако, чтобы собрать самостоятельно подобное устройство, даже имея все схемы и чертежи, нужно иметь хотя бы минимальные знания в данной сфере.

Принцип работы

 

Процесс кавитации. (Для увеличения нажмите)

Теплоноситель (чаще всего используют воду) попадает в кавитатор, где установленный электродвигатель производит его раскручивание и рассечение винтом, в результате образуются пузырьки с парами (это же происходит, когда плывет подводная лодка и корабль, оставляя за собой специфический след).

Двигаясь по теплогенератору, они схлопываются, за счет чего выделяется тепловая энергия. Такой процесс и называется кавитацией.

Исходя из слов Потапова, создателя кавитационного теплогенератора, принцип работы данного типа устройства основан на возобновляемой энергии. За счет отсутствия дополнительного излучения, согласно теории, КПД такого агрегата может составлять около 100%, так как практически вся используемая энергия уходит на нагрев воды (теплоносителя).

Создание каркаса и выбор элементов

Чтобы сделать самодельный вихревой теплогенератор, для подключения его к отопительной системе, потребуется двигатель.

И, чем больше будет его мощность, тем больше он сможет нагреть теплоноситель (то есть быстрее и больше будет производить тепла). Однако здесь необходимо ориентироваться на рабочее и максимальное напряжение в сети, которое к нему будет подаваться после установки.

Производя выбор водяного насоса, необходимо рассматривать только те варианты, которые двигатель сможет раскрутить. При этом, он должен быть центробежного типа, в остальном ограничений по его выбору нет.

Также нужно приготовить под двигатель станину. Чаще всего она представляет собой обычный железный каркас, куда крепятся железные уголки. Размеры такой станины будут зависеть, прежде всего, от габаритов самого двигателя.

После его выбора необходимо нарезать уголки соответствующей длины и осуществить сварку самой конструкции, которая должна позволить разместить все элементы будущего теплогенератора.

Далее нужно для крепления электродвигателя вырезать еще один уголок и приварить к каркасу, но уже поперек. Последний штрих, в подготовке каркаса – это покраска, после которой уже можно крепить силовую установку и насос.

Конструкция корпуса теплогенератора

Такое устройство (рассматривается гидродинамический вариант) имеет корпус в виде цилиндра.

Соединяется с отопительной системой он через сквозные отверстия, которые у него находятся по бокам.

Но основным элементом этого устройства является именно жиклер, находящийся внутри этого цилиндра, непосредственно рядом с входным отверстием.

[warning]Обратите внимание: важно, чтобы размер входного отверстия жиклера имел размеры соответствующие 1/8 от диаметра самого цилиндра. Если его размер будет меньше этого значения, то вода физически не сможет в нужном количестве через него проходить. При этом насос будет сильно нагреваться, из-за повышенного давления, что также будет оказывать негативное влияние и на стенки деталей.[/warning]

Как изготовить

Для создания самодельного генератора тепла понадобится шлифовальная машинка, электродрель, а также сварочный аппарат.

Процесс будет происходить следующим образом:

  1. Сначала нужно отрезать кусок достаточно толстой трубы, общим диаметром 10 см, а длиной не более 65 см. После этого на ней нужно сделать внешнюю проточку в 2 см и нарезать резьбу.
  2. Теперь из точно такой же трубы необходимо сделать несколько колец, длиной по 5 см, после чего нарезается внутренняя резьба, но только с одной её стороны (то есть полукольца) на каждой.
  3. Далее нужно взять лист металла толщиной, аналогичной с толщиной трубы. Сделайте из него крышки. Их нужно приварить к кольцам с той стороны, где у них нет резьбы.
  4. Теперь нужно сделать в них центральные отверстия. В первой оно должно соответствовать диаметру жиклера, а во второй диаметру патрубка. При этом, с внутренней стороны той крышки, которая будет использоваться с жиклером, нужно сделать, используя сверло, фаску. В итоге должна выйти форсунка.
  5. Теперь подключаем ко всей этой системе теплогенератор. Отверстие насоса, откуда вода подается под давлением, нужно присоединить к патрубку, находящемуся возле форсунки. Второй патрубок соедините со входом уже в саму отопительную систему. А вот выход из последней подключите ко входу насоса.

Таким образом, под давлением, создаваемым насосом, теплоноситель в виде воды начнет проходить через форсунку. За счет постоянного движения теплоносителя внутри этой камеры он и будет нагреваться. После этого она попадает уже непосредственно в систему отопления. А чтобы была возможность регулировать получаемую температуру, нужно за патрубком установить шаровой кран.

Изменение температуры будет происходить при изменении его положения, если он будет меньше пропускать воды (будет находиться в полузакрытом положении). Вода будет дольше находиться и двигаться внутри корпуса, за счет чего её температура увеличится. Именно таким образом и работает подобный водонагреватель.

Смотрите видео, в котором даются практические советы по изготовлению вихревого теплогенератора своими руками:

  • Автор: DmitriiG