This page has been robot translated, sorry for typos if any. Original content here.


Navigation: =>

Accueil / Inventions / Énergie alternative /

NOUVELLES INVENTIONS ET MODÈLES. ÉNERGIE ALTERNATIVE || NOUVELLES INVENTIONS ET MODÈLES. ÉNERGIE ALTERNATIVE

SOURCES DE CHALEUR À BASE D'UNITÉS DE POMPE

SOURCES DE CHALEUR SUR LA BASE DES UNITÉS DE POMPE. OBTENIR DE LA CHALEUR. GÉNÉRATEUR DE CHALEUR. SAVOIR COMMENT. TECHNOLOGIES. Invention

SOURCES DE CHALEUR À BASE D'UNITÉS DE POMPE

Laisser un commentaire

Un effet mécanique sur un liquide conduit à son échauffement, établi par D. Joule et R. Mayer. Et un siècle et demi plus tard, des inventions ont été créées sur ce sujet [1]. Il a été constaté que l'énergie interne du liquide peut également être convertie en chaleur (en mode cavitation), tandis que la température de l'eau peut ne pas correspondre à l'énergie mécanique dépensée , http://www.jurle.com/. Un effet vortex est utilisé pour exciter le régime de cavitation. La supériorité de la création d'un réchauffeur de fluide vortex (VNZh) appartient à A.P. Merkulov, professeur au Kuibyshev Aviation Institute (1960). Les ressources énergétiques n'étaient pas particulièrement prises en compte au cours de ces années, de sorte que la découverte ne s'est pas développée pendant longtemps.

Actuellement, en Russie, les permis de séjour sont délivrés par un certain nombre d'entreprises (Moscou, Saint-Pétersbourg, Toula, etc.). L'utilisation d'un permis de séjour est bénéfique dans la construction d'installations électrifiées, la pose de gazoducs et de canalisations de centrales thermiques auxquelles il est impossible ou non économique. L'efficacité de l'appareil peut être très élevée, car les «pertes» dans la pompe sont entièrement dépensées pour chauffer le système chauffé. À l'aide d'un permis de séjour, vous pouvez chauffer tous les liquides, tandis que les éléments chauffants présentent un risque d'incendie et sont sujets à des incréments.

Deux types de permis de séjour sont connus. Les appareils statiques ne contiennent pas de pièces mobiles et sont caractérisés par un faible coût et une grande fiabilité; contenir un tourbillon, une chambre avec un tuyau de sortie et un dispositif de freinage; l'efficacité des permis de séjour statiques est faible, ils ne sont pas économiques. Le type dynamique comprend un permis de séjour, dans lequel il y a des rotors, reliés cinématiquement à une source de couple. Les permis de séjour dynamiques offrent une efficacité nettement supérieure à celle des permis statiques, mais ont leurs inconvénients. Les deux types sont décrits plus en détail ci-dessous.

La version de l'auteur du titre de séjour (hydroimpulse, type turbine) est un nouveau type de chauffage (mixte), alliant les avantages du titre de séjour statique et dynamique. Le déroulement du travail du permis de séjour est décrit sur la base de la théorie de la structuration des fluides développée par le professeur de Kiev I.M. Fedotkin.

Selon cette théorie, les valeurs de la constante diélectrique statique relative , chaleur spécifique C, d'autres indicateurs de l'eau structurée peuvent différer considérablement des valeurs de référence (acceptées pour l'eau ordinaire). La raison de ces différences est le phénomène de cavitation. Cavitation développée dans le fluide de travail (chaque millilitre cube de liquide contient jusqu'à 10 5 cavités de cavitation avec un diamètre moyen d'environ 10 microns). La chaleur spécifique de l'eau structurée C in peut approcher les paramètres de la phase solide. Parce que la chaleur spécifique de l'eau est 2 fois supérieure à la chaleur spécifique de la glace, un changement de la capacité calorifique de l'eau lors du passage de l'état liquide L 1 à un état structuré de type glace L 2 s'accompagne d'un excès de chaleur Q barges :


La quantité de chaleur Q dégagée lors du fonctionnement du titre de séjour est la somme de deux composantes:

où les huttes Q sont causées par la transformation exothermique de l'eau (chaleur de transition ) et obtenu en convertissant l'électricité U en chaleur équivalente.

Les huttes Q dépendent de l'intensité de la cavitation, du degré de différence des capacités calorifiques molaires de l'eau à l'état libre et structuré et de la température initiale de l'eau:

où: C b1 et C b2 sont la chaleur spécifique à pression constante de l'eau libre L 1 et de l'eau de cavitation L 2 , respectivement.

C B2 peut être représenté par C B2 = k 2 C l , où:

  • - une constante caractérisant le degré de différence de capacité calorifique C B2 de l' eau structurée (phase L 2 ) par rapport à la capacité calorifique de la glace C l ;
  • k 1 - coefficient de structuration de l'eau provoqué par cavitation (fraction massique de la phase B 2 partiellement ordonnée dans l'eau activée), ;
  • m est la masse d'eau structurée;
  • T 1 et T PL - la température de l'eau entrant dans le permis de séjour et le point de fusion de la glace, respectivement;
  • m = 18,015 est la masse molaire d'eau.

En cas de structuration complète où k est une constante, .

Ainsi, dans le permis de séjour, il y a un dégagement de chaleur supplémentaire significatif Qizb.

Dans un schéma de fonctionnement fermé (permis de séjour 1, la pompe 2 et l'échangeur de chaleur 3 sont connectés en série, Fig.1), les huttes de chaleur Q sont libérées sans changer le contenu énergétique du circuit.

SOURCES DE CHALEUR À BASE D'UNITÉS DE POMPE

Fig.1

La capacité de chauffage du circuit dans le temps déterminé par la différence de température sur l'échangeur de chaleur et débit G d'eau:

,

où k est le coefficient de proportionnalité.

L'efficacité du titre de séjour:

,

où U est l'électricité consommée par la pompe au fil du temps et toujours depuis .

L'efficacité du permis de séjour est déterminée à l'aide du calorimètre 4 (représenté en pointillés sur la figure 1). En modifiant la température T du fluide de référence dans le réservoir dans le temps , vous pouvez déterminer la quantité de chaleur donnée par l'échangeur de chaleur du fluide de référence pendant ce temps, et évaluer de manière fiable l'efficacité du titre de séjour selon la formule (5). Initialement, la chaleur dégagée puis absorbée ne peut pas modifier les performances du générateur de sorte que son efficacité dépasse l'unité .

Mais la situation est complètement différente avec le schéma de fonctionnement en boucle ouverte du permis de séjour (de la «route des donateurs» - la conduite d'eau courante), Fig. 2. Si vous renvoyez de l'eau relaxante à la ligne principale des donateurs et que vous fournissez constamment de l'eau «fraîche» (avec de l'énergie interne non utilisée pour la production de chaleur) au permis de séjour, l' efficacité du système de chauffage dépassera considérablement l'unité! La loi de conservation de l'énergie n'est pas violée, le processus passe par le cycle thermodynamique inverse [44], [45]. Ce mode est fourni non seulement par le permis de séjour lui-même, mais aussi par la méthode d'extraction de chaleur d'une source externe à basse température - un système d'alimentation en eau, avec le coût des travaux mécaniques.

SOURCES DE CHALEUR À BASE D'UNITÉS DE POMPE

Fig.2

Sur la base des tendances énoncées, l'auteur a développé un type de permis de séjour fondamentalement nouveau avec une turbine rotative activatrice entraînée par le fluide de travail actuel (demande de brevet RU2005136836), figure 3.

SOURCES DE CHALEUR À BASE D'UNITÉS DE POMPE

Fig.3

Les chambres à vortex de l'appareil d'un nouveau type sont situées à la périphérie du premier rotor, qui est une turbine hydraulique active. Le deuxième rotor est réalisé sous la forme d'une turbine à jet. Les rotors tournent dans la direction opposée, tandis que les amortisseurs hydrauliques sont générés de manière cyclique (en chevauchant les sections des chambres à tourbillon avec le deuxième rotor). Les ondes hydroélectriques sont transmises aux zones arrière des caméras ouvertes. Des moyens d'autorégulation de l'échange d'énergie des rotors avec un fluide de travail sont également fournis. Tout cela fournit une grande amplitude et un large spectre de fréquences d'oscillations, ainsi qu'une efficacité de cavitation élevée avec une faible résistance hydraulique . La conception de l'appareil selon la figure 3 offre un moyen de sortir de l'inconvénient général des analogues - la présence d'arbres avec des rotors montés rigidement sur eux (voir ci-dessous). Optimum en termes de rapport «coût-efficacité», les moyens ont été augmentés et leur appareil a étendu sa fonctionnalité (visant notamment à augmenter l'efficacité des chaudières à vapeur).

Pour faire comprendre au lecteur les différences fondamentales du nouveau permis de séjour, nous considérons les caractéristiques des types d'engins spatiaux connus.

Dans les engins spatiaux statiques, il n'y a pas d'éléments structurels mobiles [2] - [19], [21] - [26] et il est nécessaire de disposer d'un dispositif de freinage à haute résistance hydraulique (par exemple, [11] et 18]). Des générateurs hydrodynamiques d'ondes dans un liquide sont également connus [27]. Les connexions en cascade de ces générateurs sont connues - série et parallèle [28]. Ces appareils ne chauffent pas le fluide de travail et ne peuvent pas être un moyen d'augmenter l'efficacité des chaudières à vapeur.

Les engins spatiaux dynamiques ont des activateurs rotatifs (perforés [20], [25], [31], [33] - [40] ou scapulaires [32]), fixés rigidement aux arbres d'entraînement , et des chambres de travail fixes formées par la cavité corporelle avec une entrée et tuyaux de sortie. Un grand moment d'inertie des rotors reliés cinématiquement à l'arbre du moteur électrique d'entraînement est un inconvénient commun à tous les titres de séjour connus de type dynamique. Cet inconvénient est inhérent au titre de séjour "TS" (Tula), fig. 4. Les appareils TS nécessitent un entraînement d'arbre de rotor énergivore, un équilibrage dynamique coûteux d'un rotor massif et l'utilisation de roulements à distance avec joints radiaux. Les «TS» nécessitent l'utilisation d'un équipement de démarrage progressif et ne conviennent pas pour augmenter l'efficacité des chaudières à vapeur lorsqu'ils fonctionnent avec des pompes d'alimentation de chaudière standard sans entraînement électrique supplémentaire .

SOURCES DE CHALEUR À BASE D'UNITÉS DE POMPE

Fig.4

L'auteur possède des preuves documentaires des entrepreneurs de Rostov sur les faibles qualités de consommation et la fiabilité du TS, ce qui est dû aux propriétés organiques susmentionnées de la structure.

Parmi les analogues de ce type, il existe des moyens connus pour créer des auto-oscillations dans la chambre de travail [20], [41], similaires au dispositif de destination revendiqué. Par exemple, dans la «Pompe à amortisseur rotatif - générateur de chaleur» [42], la zone de cavitation est combinée avec la roue de la pompe, ce qui réduit l'efficacité de cette dernière [29] et l'efficacité de l'ensemble du système de chauffage. Cela est inhérent à d'autres engins spatiaux similaires [32], [35], [38], [39].

Le chauffage du fluide de travail pendant le fonctionnement autonome de l'engin spatial considéré ci-dessus commence par une température initiale (réseau), ne dépassant généralement pas vingt degrés Celsius. Cela entraîne des coûts énergétiques élevés et augmente la période de récupération de l'engin spatial.

APPLICATION DE L'INVENTION ENSEMBLE AVEC DES CHAUDIÈRES

Dans les chaudières modernes, le fluide de travail est pompé à travers l'économiseur à travers l'économiseur dans la zone de vaporisation. Dans ce cas, la possibilité, découverte pour la première fois par l'auteur, d' augmenter la température du fluide de travail par exposition directe à une pompe d'alimentation régulière n'est pas utilisée. Selon l'invention, dans la chaudière à vapeur, le fluide de travail est pompé à travers l'économiseur par la pompe d'alimentation, où la chaleur des produits de combustion du combustible chauffe le fluide de travail à une température d'au moins 336 oK. De l'économiseur, le fluide de travail est envoyé dans la zone de cavitation et d'action des vagues, ce qui crée un générateur . Le temps de compression de la bulle de cavitation est très faible, le processus de son effondrement se produit de manière adiabatique. A l'intérieur des bulles, la pression peut monter à 10 8 Pa, et la température peut monter à 10 4 ° C [43] . L'énergie interne du fluide de travail est libérée, ce qui fait que ce dernier bout brusquement [10]. L'effondrement des cavités de cavitation conduit à la génération de vibrations ultrasoniques. Cela provoque une cavitation secondaire ( un processus semblable à une avalanche avec rétroaction positive ). Dans le même temps, la consommation d'énergie de la pompe d'alimentation pour la génération de cavitation et d'ondes est incomparablement inférieure à l'énergie interne libérée du fluide de travail (sous forme de chaleur). Le chauffage de l'eau d'alimentation de la chaudière dans l'économiseur à une température non inférieure à 336 ° K, sa direction ultérieure vers le générateur, et de celui-ci vers la zone d'alimentation en chaleur externe, fournit un effet sur-cumulatif - augmentant l'efficacité de la chaudière avec une dépense d'énergie relativement faible de la pompe d'alimentation pour pousser l'eau à travers générateur.

Il est nécessaire de prêter attention à la faisabilité de l'utilisation de l'invention pour intensifier et réduire la toxicité de la combustion des fractions d'huiles lourdes (au moyen d'un traitement par onde de cavitation d'un mélange vapeur-huile avant de l'introduire dans un brûleur ou une chambre de combustion).

Le schéma de fonctionnement de l'appareil en tant que tel est illustré sur la figure 5, où les positions indiquent: 20 - générateur hydrodynamique, 21 - pompe, 22 - buse, 23 - chambre de combustion avec chemise de refroidissement 24, 25 - échangeur de chaleur, 26 - réservoir d'alimentation, 27 - éjecteur , 28 - régulateur de débit à deux canaux, 29 - brûleur à gaz.

Fig. 5 Utilisation de l'invention pour intensifier et réduire la toxicité de la combustion

SOURCES D'INFORMATIONS

1. Certificat d'auteur N 1627790 de l' URSS pour invention, 1991
2. Brevet RU sur la demande n ° 200110 5711/06, 2001
3. Générateur de chaleur de type cavitation. Brevet RU 2201561
4. Générateur de chaleur de cavitation hydrodynamique. Demande RU 99110779/06, 2001
5. Le générateur de chaleur hydraulique. Demande RU 2000129736/06.
6. Générateur de chaleur et dispositif pour chauffer le liquide. Brevet RU 2132517 .
7. Installation de génération thermique. Brevet RU 2190162 .
8. Chauffage hydrodynamique. Demande RU 2004 105 629, 2004
9. Un dispositif pour chauffer un liquide. Brevet RU 2171435 .
10. E.F. Furmakov. Dégagement de chaleur lors du changement d'équilibre de phase dans un courant d'eau. Le samedi «Problèmes fondamentaux des sciences naturelles», Volume I, RAS, Saint-Pétersbourg, 1999
11. Générateur de chaleur et dispositif pour chauffer le liquide. Application RU 96124293106.
12. Le thermogénérateur. Brevet RU 2177591 .
13. Brevet américain n ° 4333796, 1982.
14. Système de chauffage Vortex. Brevet RU 2089795 .
15. Installation pour chauffer des liquides et un générateur de chaleur. Brevet RU 2135903 .
16. Le générateur de chaleur. Demande RU 98105105/06, 1999
17. La méthode de chauffage du liquide. Brevet RU 2262046 .
18. Dispositif pour chauffer un liquide. Brevet RU 2162571 .
19. Le générateur de chaleur du jet d'action "Tor". Brevet RU 2096694 .
20. Cavitation - générateur de chaleur rotatif. Brevet RU 2258875 .
21. Générateur de chaleur par cavitation. Brevet RU 2131094.
22. Le procédé de dégagement de chaleur dans un liquide et un dispositif pour sa mise en oeuvre. Brevet RU 2177121 .
23. Appareil de cavitation hydrodynamique. Demande RU 98114517/06, 2000
24. Un cavitateur de type hydrodynamique. Brevet RU 2207450
25. Cavitateur pour la dissipation thermique dans un liquide. Demande RU 97118384/06, 1999
26. Une méthode de production de chaleur. Brevet RU 2165054 .
27. Ganiev R.F. et al., Technologie des vagues en génie mécanique. - «Problèmes d'ingénierie mécanique et de fiabilité des machines», 1996, n ° 1, pp. 80-86.
28. Zhebyshev D.A. Excitation des vibrations dans les milieux liquides par des générateurs hydrodynamiques. «Annuaire. Engineering Journal », 2004, n ° 12, pp. 19-24.
29. Baykov OV Machines à vortex hydrauliques. M .: Génie mécanique, 1981, p. 100-111.
30. Générateur de chaleur à cavitation et vortex. Brevet RU 2 235 950 .
31. Système de chauffage autonome pour le bâtiment. Brevet RU 2162990 .
32. Convertisseur d'énergie de cavitation. Brevet RU 2224957 .
33. Générateur de chaleur à cavitation-vortex. Demande RU 99110397/06, 2001
34. Générateur de chaleur à entraînement par cavitation. Brevet RU 2201562
35. Pompe à résonance - générateur de chaleur. Brevet RU 2142604 .
36. Procédé de chauffage d'un liquide et dispositif pour sa mise en oeuvre. Demande RU 96104366/06, 1998
37. Générateur de chaleur à vortex de cavitation. Demande RU 2002119773/06, 2003
38. La pompe rotative est un générateur de chaleur. Brevet RU 2159901 .
39. La pompe est un générateur de chaleur. Brevet RU 2160417 .
40. Une méthode de production d'énergie. Brevet RU 2054604 .
41. La méthode de la chaleur dans le liquide. Brevet sur la demande RU 95110302/06.
42. Pompe à hydro-amortisseur rotative - générateur de chaleur. Brevet RU 2202743 .
43. Physique / Big Encyclopedic Dictionary / - M .: Big Russian Encyclopedia 1999, pp. 236-237.
44. M. Vukalovich et autres thermodynamiques techniques.- M.: Energy, 1961.
45. D. Rey, D. Makmayka. Pompes à chaleur. - M.: Energoatomizdat, 1982.

Version imprimable
Publié par Sergey Geller,
Rostov-sur-le-Don
Tél. + 7 (863) 270 13 49
Le matériel PS est protégé.
Date de publication 12/10/2006