Вихревой теплогенератор. Правда и вымысел.

Вихревой теплогенератор состоит из двигателя и кавитатора. В кавитатор подается вода (или другая жидкость). Двигатель раскручивает механизм кавитатора, в котором происходит процесс кавитации (схлопывания пузырьков). За счет этого, происходит нагрев жидкости, подаваемой в кавитатор. Подводимая электроэнергия расходуется на следующие цели: 1- нагрев воды, 2 - преодоление силы трения в двигателе и кавитаторе, 3- излучение звуковых колебаний (шум). Разработчики и производители утверждают, что принцип действия основан "на использовании возобновляемой энергии". При этом, не понятно, откуда эта энергия берется. Тем не менее, не происходит никакого дополнительного излучения. Соответственно, можно предположить, что вся энергия, подводимая к теплогенератору, тратится на нагрев воды. Таким образом, можно говорить о КПД, близком к 100%. Но не более...
Но перейдем от теории к практике.

На заре развития «вихревых теплогенераторов» предпринимались попытки проведения независимой экспертизы. Так, известная модель ЮСМАР изобретателя Ю.С.Потапова из Молдовы тестировалась американской компанией Earth Tech International (г.Остин, штат Техас), специализирующейся на экспериментальной верификации новых направлений в современной физике. В 1995 г. были проведены пять серий экспериментов по измерению соотношения между генерируемой тепловой и потребляемой электрической энергией. Заметим, что все многочисленные модификации испытуемого устройства, предназначенные для разных серий экспериментов, лично согласовывались с Ю.С.Потаповым в ходе визита одного из сотрудников компании в Молдову. Подробнейшее описание конструкции испытуемого теплогенератора с вихревой трубой, режимные параметры, методики проведения измерений и результаты приводятся на сайте компании www.earthtech.org/experiments/.

Для привода водяного насоса использовался электродвигатель с КПД=85%, тепловые потери которого на нагрев окружающего воздуха не принимались при расчете теплопроизводительности «вихревого теплогенератора». Отметим, что не измерялись и тепловые потери на нагрев окружающего воздуха, что, безусловно, несколько снижало получаемый КПД теплогенератора.

Результаты исследований, проведенных при варьировании основных режимных параметров (давление, расход теплоносителя, начальная температура воды и др.) в широком диапазоне продемонстрировали, что эффективность теплогенератора изменяется в диапазоне от 33 до 81%, что сильно не «дотягивает» до 300%, заявленных изобретателем перед проведением экспериментов.

Хотя по "тепловому вихрегенератору" расскажу...
Были некоторые примеры значительной экономии денежных средств на отопление в переходные периоды нашей экономики, когда деньги предприятий начинали считать. Сразу скажу, что с связано это с гримасами экономики, а совсем не с теплотехникой.

Скажем, некоторое предприятие желает отапливать свои помещения. Ну холодно им видите ли.
По некоторым причинам, ясно каким, не может вложиться в Газовую трубу, строить свою котельную на угле, мазуте - не хватает масштабов, а центральное отопление отсутствует или далеко.
Остается электричество, но при получении разрешения на использование электроэнергии в термальных целях устанавливали предприятию тариф, превышающий в несколько раз обычный.
Такие были раньше правила, и не только в России, но в Украине, Молдове и др. государствах, которые отпочковались от нас.
Вот тут приходил на помощь г-н Потапов и подобные.
Покупали чудо-устройство, тариф на электроэнергию для электродвигателей оставался обычный, тепловой КПД естественно никак больше сотни быть не мог, а вот в денежном отношении КПД был и 200 и 300, смотря во сколько раз сэкономили на тарифе.
Применяя ТН можно было достичь еще большей экономии, но для тех времен и вихретеплогенератора с эффективностью якобы 1,2-1,5 вполне было достаточно.
Ведь еще больший заявляемый КПД мог только повредить и отпугнуть покупателей, ведь квоты на электроснабжение выделялись по потребляемой мощности, а давал генератор тепла столько-же, если не меньше, в связи с потерями по cos Ф.
По теплопотерям помещений в 30-40% погрешности еще как-то можно было уложиться, списать на колебания погоды.
Сейчас это ушло в прошлое, но тема вихрегенераторов по инерции продолжает всплывать, и ведь находятся дураки, которые покупают, клюнув на информацию с фотками и адресами, что ряд уважаемых предприятий в свое время использовали их у себя и экономили большую кучу денег.
Только всей подоплеки им никто не рассказывает.

Вихревой индукционный нагреватель

Вихревой индукционный нагреватель (ВИН) представляет собой некую разновидность  индукционной плиты. Он состоит из катушки, магнитопровода и теплообменника. Переменный ток, протекающий по катушке, образует переменное магнитное поле. Если в это поле поместить токопроводящий материал, то он будет разогреваться. Основное преимущество ВИН в том, что температура индуктора не превышает 140град.С. Кроме того, переменное магнитное поле противодействует образованию накипи.  В отличии от вихревого теплогенератора, принцип действия ВИН вписывается в законы физики. КПД вихревого индукционного нагревателя близок к 100%, что дает ему право на применение в системах отопления и иных системах нагрева жидкостей.
Однако, что нам обещают продавцы вихревых индукционных нагревателей? А вот здесь начинаются чудеса. Обещают экономию до 50% по сравнению с обычными ТЭНами. Тоесть, либо КПД ТЭНа равен 50%, либо КПД ВИНа равен 200%. Попробуем разобраться. Ваш покорный слуга не поленился и позвонил в несколько компаний продающих вихревые индукционные нагреватели. Самый главный вопрос, который был задан - какое преимущество я получу, заплатив достаточно большие деньги за этот прибор? Вот какие ответы я получил:

• У нас очень много продаж и все довольны
• Фантастическая надежность и долговечность
• Экономия до 50% по сравнению с ТЭНами
• Отсутствие шума

Ну, с первым и вторым утверждениями можно поспорить. По поводу шума - ТЭНы тоже не шумят. А, вот, с экономией - это интересно. Оказывается (по утверждению продавцов), образование накипи на ТЭНе снижает его КПД. Соответствено, экономичность ВИНа обусловлена постоянным КПД по сравнению с ТЭНами. Но позвольте, каким образом накипь снижает КПД ТЭНов? Вспомним про закон сохранения энергии. Допустим, подвели мы к ТЭНу 1кВт электрической мощности. Соответственно, мы должны получить 1кВт тепловой энергии. Если тепла получаем меньше, то оставшаяся энергия должна выделяться в каком-то ином виде. Что-0то я не припомню, чтобы ТЭНы в воде светились или выделяли, скажем, электромагнитные волны. Несомненно, накипь снижает теплоотдачу ТЭНа, но это никак не влияет на его КПД. При снижении теплоотдачи, повышается температура самого ТЭНа, а, следовательно, повышается его электрическое сопротивление. При повышении электрического сопротивления, понижается мощность, потребляемая этим ТЭНом.
На самом деле, изменение температуры и потребляемой мощности настолько незначительны, что рядовой пользователь этого даже не заметит. Закипит чайник через минуту или через минуту и 5 секунд - имеет ли это значение? При этом, количество электроэнергии, необходимой для подогрева чайника с водой, останется неизменным. Однако, продавцы ВИНов пытаются перевернуть ситуацию с ног на голову и говорят о снижении КПД.

Таким образом, ВИН может быть альтернативой ТЭНам, но никакого выигрыша в экономии он не даст. Чудес на не бывает :) А что касается "фантастической надежности", за те деньги, которые стоит ВИН, можно купить несколько электрических котлов и устроить резервирование. Надежность будет в несколько раз выше.

Пленочные электронагреватели.

Пленочные электронагреватели являются разновидностью электрических нагревателей. Конструктивно они выполнены в виде пленки, на которую нанесен электропроводящий слой. Основным достоинством пленочных электронагревателей является большая площадь нагреваемой поверхности. В связи с этим, максимальная температура любой точки нагревателя не может быть более 100 град.С. Это замечательное свойство ПЛЭНов позволяет использовать их в качестве элементов основного отопления. Наиболее предпочтительным является применение ПЛЭНов в конструкции теплого пола. Если Вы остановились на электрической системе оотопления, то использование ПЛЭНов - это, наверно, одно из самых разумных решений.

Однако, в рекламе пленочным электронагревателям очень часто приписывают поистине фантастические свойства. Основное - это экономия электроэнергии. Насколько это верно? Давайте вспомним фундаментальный закон сохранения энергии. Сколько энергии подведенор к нагревателю, столько же и должно выделится. И не имеет значения, какой это нагреватель - КПД будет один и тот же.  Так откуда же берется экономия? Здесь есть два источника. Первый - это изворотливость маркетологов, пытающихся выдавать желаемое за действительное. Второй - это иные условия эксплуатации. Остановимся на этом подробнее:

Сравним две системы отопления - теплый пол и обычные радиаторы отопления.  В качестве радиатора отопления может выступать либо электрический конвектор, либо жидкостная система отопления, в которой источникам тепла будет служить электрический котел. В первом случае источником тепла является весь пол, что позволяет достичь равномерного прогрева помещения. Во втором случае, источником является небольшой, но достаточно высокотемпературный объект, устанавливаемый чаще всего у окна. В таком варианте, комната прогревается неравномерно. Самая теплая точка будет над батареей, а самая холодная - внизу стены, противоположной окну. Более того, температура в районе потолка будет ощутимо выше температуры около пола. Чтобы достичь необходимого комфорта, мы вынуждены повышать температуру в помещении. В результате, внизу мы получим комфортную температуру, а в районе потолка будет жарко. Таким образом, средняя температура в помещении с радиаторами отопления получится выше, чем в помещении с теплыми полами.
А, как известно, чем выше разница температур помещения и улицы, тем выше затраты на отопление. Таким образом, система с теплыми полами будет экономичнее системы с радиаторами отопления. Как показывает практика - процентов на 20-30.

А почему именно ПЛЭН? Можно же в бетонную стяжку вмонтировать трубы и гонять по ним горячую воду! Если мы эту воду будем нагревать электрическим ТЭНом, то КПД системы с ПЛЭНом и трубами будет одинаков.

Таким образом, мы приходим к выводу, что система отопления пленочными электронагревателями имеет полное право на жизнь. Более того, использование теплых полов с ПЛЭНами позволяет получить некоторую экономию. Однако, прежде чем решиться на установку, нужно убедиться в возможностях имеющейся электросети.

В заключении, хочется предостеречь читателя от установки пленочных электронагревателей на потолок. Если не стоит задачи подогревать помещение этажом выше (теплый воздух поднимается вверх), то смысла в такой установке нет никакого. Да, будет некоторое инфракрасное излучение от потолка, которое будет подогревать предметы в помещении, но оно будет достаточно слабым и убывать пропорционально квадрату расстояния от потолка. Самое неприятное - это стоять под таким потолком. Ногам будет холодно, а голову будет припекать. И, естественно, инфракрасная составляющая при такой установке, будет существенно ниже конвективной, поэтому подогревать Вы будете, в основном, помещение расположенное этажом выше.